高档别墅小区供配电系统设计

1高档别墅区供配电系统设计摘要本次设计题目为小区供配电系统设计，该系统通过降压变压器与10kv公共电源干线相连，然后向学校供给电能。该小区包括了别墅区，用电负荷较大，对供电可靠性要求也较高。因此，必须采用可靠性较高的接线形式。本次设计主要内容包括：负荷计算、短路电流计算、电气主接线的设计、电气设备的选择与校验（包括主变压器的选择、断路器及隔离开关的选择与校验、导体的选择与校验、电流互感器的选择与校验、电压互感器的选择和避雷器的选择等）和变配电所的布置与结构设计。其中，主接线代表了变配电所主体结构，它对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系，并将长期影响电力系统运行的可靠性、安全性、灵活性和经济性。在设计的过程中，本人参阅了大量的供配电系统设计、变配电所设计、建筑电气设计规范等相关的规范和设计手册，最后对该校供配电系统进行了初步设计。本设计为毕业设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。关键词：变压器、电气主接线、电气设备、继电保护2AbstractThisdesigntopicisthepowersupplyanddistributionsystemforaresidencecommunity,thissystemisconnectedwiththepubliclineof10kVthroughstep-downtransformers,anddistributeelectricalpowertotheresidencecommunity.TheresidencecommunityincludeVillaareasection.Theelectricalchargeisbig,andtheresidencecommunity’demandofreliabilityofpowersupplyishigh,usingthehighreliablewiringform.Thisdesignmaincontentincludes:thechargecomputation,short-circuitcurrentcomputation,electricalmainwiringdesign,electricalequipmentchoiceandverification(includingmainvoltagetransformerchoice,circuitbreakeranddisconnectingswitchwithcheck-up,conductorchoicewithcheck-up,currenttransformerchoicewithcheck-up,voltagetransformerchoicewithcheck-upandlightningprotectorchoiceandsoon),thedisposalandconfigurationofthetransformersubstationdesign.Betweenthem,theelectricalmainwiringhasrepresentedthemainbodiesstructureofthesubstation,ithasthedecisiverelationsabouttheelectricalequipmentchoice,thepowerdistributionequipmentarrangement,therelayprotection,thedecisionofautomaticdeviceandthecontrolmode,andithaslong-terminfluenceaboutthereliability，security，flexibilityandefficiencyoftheelectrical3powersystemmovement.Inordertofinishthedesign,Ireferringtothepowersupplyanddistributiondesignstandard,thetransformersubstationdesignstandard，theelectricaldesignstandardofarchitectureandsoon,carryonthepreliminarydesigntothispowersystem.Thisdesignisagraduationdesign.Thepurposeofthisdesignistogiveusachanceofsyntheticalusageoftheknowledgewehavelearned.Besides,itcantrainourabilitytoanalyzeandsolvepracticalproblemsinConstructelectricityindependentlysothatthetheoryisconnectedwithpracticeandasolidbaseismadeinfavoroffuturework.Keyword:transformer,electricalmainwiring,electricalequipment，electricalequipment4目录摘要……………………………………………………………………………1Abstract…………………………………………………………………………2第一章概述………………………………………………………………………6第一节设计的对象和主要任务……………………………………………………6第二节设计的原则和资料…………………………………………………………6第二章供配电系统设计………………………………………………………7第一节负荷计算……………………………………………………………………7第二节无功补偿功率………………………………………………………………10第三章变电所位置和型式的选择…………………………………………12第四章变电所主变压器和主结线方案的选择…………………………13第一节变电所主变压器的选择……………………………………………………13第二节变电所主结线方案选择……………………………………………………14第五章短路电流计算………………………………………………………16第一节短路电流计算的目的及方法………………………………………………16第二节短路电流计算……………………………………………………………16第六章电气设备的选择……………………………………………………18第一节电气设备选择原则…………………………………………………………18第二节电气设备选择………………………………………………………………21第三节高低压母线的选择…………………………………………………………24第七章变电所进出线和邻近单位联络线的选择………………………25第一节10KV高压进线和引入电缆的选择………………………………………25第二节380V低压出线的选择……………………………………………………25第三节作为备用电源的高压联络线的选择校验…………………………………31第八章变配电所二次回路方案的选择与继电保护的整定…………33第一节高压断路器的操动机构控制与信号回路…………………………………33第二节高低压侧的电能计量回路…………………………………………………33第三节变配电所的测量和绝缘监察回路…………………………………………34第四节变配电所的保护装置………………………………………………………35第九章变配电所的防雷保护与接地装置的设计………………………385第一节变配电所的防雷保护………………………………………………………38第二节变配电所公共接地装置的设计……………………………………………38第十章变配电所的布置与结构设计……………………………………41第一节变配电所总体布置方案的设计要求……………………………………41第二节变配电所各室的具体布置与结构要求…………………………………41第三节变配电所布置方案的确定………………………………………………44总结………………………………………………………………………………45致谢………………………………………………………………………………46参考文献…………………………………………………………………………47附录………………………………………………………………………………48附录一外文资料翻译……………………………………………………………481.1原文……………………………………………………………………………481.2译文……………………………………………………………………………55附录二小区平面图………………………………………………………………58附录三主接线图…………………………………………………………………593.1主接线图一…………………………………………………………………593.2主接线图二…………………………………………………………………60附录四变配电所布置图…………………………………………………………616第一章概述第一节设计的对象和主要任务1、设计的对象本次设计的对象——“高档住宅小区”，它分为别墅区、公园、银行、医院等七部分，全小区总面积约490000平方米。别墅区为联排别墅共20排每排5户，共100户。由于小区属高档住宅区，所以小区内部配置有相应的小型医院和娱乐场所（如小型游乐场、休闲会所、公园等）出于对小区的安全和自动化管理配置有专用的小区监控系统（如防盗报警系统、闭路电视监视系统、门禁系统和确认系统等）和消防报警和控制系统（如火灾自动检测与报警、消防备用联动控制系统和紧急广播系统等）。2、设计的主要任务本次设计的主要任务有：负荷计算与无功补偿、变配电所主变压器和主接线方案、变配电所位置和型式的选择、短路电流的计算、变配电所一次设备的选择校验、变配电所进出线的选择、变配电所二次回路方案的选择与继电保护的整定、变配电所的防雷保护与接地装置的设计、变配电所的布置与结构设计等。第二节设计的原则和资料1、供配电系统设计的原则（1）必须遵守国家的有关法规、标准和规范，执行国家的有关方针、政策，包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。（2）应做到保障人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，设计中应采用国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。（3）必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。（4）应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与长期发展的关系，做到远、近期为主，适当考虑扩建的可能性。2、设计的原始资料7（1）小区总平面图（见附录二）（2）小区负荷情况该小区内的银行、医院、小区监控和消防为一级负荷；娱乐场所如休闲会所和游乐场的照明及设备属与二级负荷；而普通照明三级负荷。（3）供电电源情况按照小区与当地供电部门签订的供用电协议规定，本小区可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看小区总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-185，导线为等边三角形排列，线距为1.0m；干线首端距离本小区约9Km。干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为2S。为满足小区一.二级负荷的要求，可采用联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本小区高压侧有电气联系的架空线路总长度达120Km，电缆线路总长度为40Km。（4）气象资料本小区所在的年最高气温为35.10C，年平均气温为17.30C，年最底气温为-6.60C，年最热月平均气温为33.20C，年最热月平均气温为27.50C，年最热月地下0.8m处平均气温为250C。年主导风为东北风，年雷暴日数为22.6。（5）地质水文资料本小区所在地区平