供配电实习报告.doc

扬州大学广陵学院本科生课程设计题 目： 建威大厦10kV配变电所电气设计课 程： 供配电工程 专 业： 建筑电气 班 级： 建电80901 学 号： 090010223 姓 名： 翟亚权 指导教师： 于照 完成日期： 2012年6月8日 扬州大学广陵学院供配电工程课程设计任务书1题 目建威大厦10kV变电所电气设计2原始资料2.1 课题原始资料各课题的工程概况及负荷详见工程图纸资料（另附）。2.2 供电条件（1）供电部门110/10kV变电所位于工程附近1.5km处，10kV母线短路电流为20kA，根据需要可提供给用户1路或2路10kV专线供电。（2）采用高供高计，要求月平均功率因数不少于0.95。不同电价负荷，计量分开。如学校用电统一执行居民电价，公共建筑执行商业照明电价、非工业动力电价，工业企业生产用电统一执行大工业电价、职工生活用电执行居民电价。（3）供电部门要求用户变电所高压计量柜在进线主开关柜之前，且第一柜为隔离柜。2.3 其他资料当地最热月的日最高气温平均值为38，年最热月地下0.8m处最高温度平均值为25。当地年雷暴日数为35天。当地地质平坦，海拔高度为100m，土壤为普通粘土。3具体任务及技术要求本次课程设计共1周时间，具体任务与日程安排如下：第1周周一：熟悉资料及设计任务，负荷计算与无功补偿、变压器选择。 周二：供配电系统一次接线设计，设计绘制变电所高压侧主接线图。周三：短路电流计算，高低压电器及电线电缆选择计算。周四：设计绘制变电所低压侧主接线图。周五：编制设计报告正文（设计说明书、计算书）电子版，整理打印设计报告，交设计成果。要求根据设计任务及工程实际情况，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，独立完成10kV变电所的电气设计。设计深度应达到初步设计要求，制图应符合国家规范要求。4实物内容及要求课程设计报告文本内容包括：1.封面；2.任务书；3.目录；4.正文；5.致谢；6.参考文献；7.附录（课程设计有关图纸）。4.1 设计报告正文内容（1）工程概况与设计依据（2）负荷计算与无功补偿设计（3）供配电系统一次接线设计（4）短路计算与高低压电器选择（5）电线电缆选择（6）低压配电线路保护设计设计报告正文编写的一般要求是：必须阐明设计主题，突出阐述设计方案、文字精炼、计算简明，条理清晰、层次分明。（变电所出线部分内容各有侧重）设计报告正文采用A4纸打印。4.2 设计图纸（1）变电所高压侧电气主接线图（1张A3）（2）变电所低压侧电气主接线图（24张A3）设计图纸绘制的一般要求是：满足设计要求，遵循制图标准，依据设计规范，比例适当、布局合理，讲究绘图质量。设计图纸采用A3图纸CAD出图。与报告正文一起装订成册。5参考文献1 翁双安供配电工程设计指导M北京：机械工业出版社，20082 翁双安供电工程M北京：机械工业出版社，20043 任元会工业与民用配电设计手册M3版北京：中国电力出版社，20056完成期限任务书写于2012年5月30日，完成期限为2012年6月8日7、指导教师： 于照目 录1 工程概况与设计依据.61.1 工程概况61.2 设计依据62 负荷计算及无功补偿设计.72.1 负荷数据72.2 负荷计算 7 2.2.1照明负荷低压配电干线负荷计算7 2.2.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算8 2.2.3 火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算8 2.2.4 变电所负荷计算93 供配电系统一次接线设计 103.1 负荷分级及供电电源 103.2 电压选择与电能质量 123.3 电力变压器选择 123.4 变电所电气主接线设计 14 3.4.1 变电所高压侧电气主接线设计 14 3.4.2 变电所低压侧电气主接线设计 154 短路电流计算与高低压电器选择 164.1 变电所高压侧短路电流计算164.2 低压电网短路电流计算16 4.2.1 变压器低压侧短路电流计算164.2.2 低压配电线路短路电流计算174.3 高压电器选择194.4 高压互感器选择214.5 低压断路器的初步选择21 4.5.1配电干线保护断路器过电流脱扣器的初步选择.21 4.5.2变电所低压电源进线断路器的初步选择.225 电线电缆选择 235.1 高压进出线电缆选择235.2 变电所硬母线选择245.3 低压配电干线电缆选择266低压配电线路保护设计316.1 低压配电线路的保护设置.316.2 低压断路器过电流脱扣器的整定31 6.2.1 配电干线保护断路器过电流脱扣器的整定 31 6.2.2 变电所低压电源进线断路器的整定 337 致谢 348 参考文献 359 附录 1 工程概况与设计依据1.1 工程概况本工程位于南京市健康路。为二期工程，双子塔形商住楼，其中地上15层，地下一层。地上一、二层为商场，三十五层为单身小公寓，地下为战时六级人防，平时为停车库，平战结合。本工程低压配电电压为220/380V,电源引自地下变配电室，变配电室电气参见当地有关部门施工图纸，处穿钢管保护，同时做好防水处理。1.2 设计依据设计根据国家有关电气规范及江苏建设标准,建筑专业提供的平、立、剖面甲方提供的设计要求。1.民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16-922.供配电设计规范 GB50052-953.10kV及以下变电所设计规范 GB50053-944.低压配电设计规范 GB50054-955.建筑设计防火规范 GB50016-2006(2006版)6.建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000版)7.建筑电气工程施工质量验收规范 GB-50303-20028.剩余电流动作保护装置安装和运行 GB-13955-20059.建筑照明设计标准 GB50034-200410.建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-200411.通用用电设备配电设计规范 GB50055-9312.国家和江苏建筑标准设计有关规范等。2 负荷计算及无功补偿设计2.1 负荷数据商住要运行的用电设备，也有在发生火灾时才需要运行的消防用电设备。楼有220V单相用电设备（如照明回路），也有380V三相用电设备(如电力负荷)。各类负荷中有平时需根据方案设计，各层用电设备负荷数据见表2-1。表2-1 本建筑工程各层用电设备负荷数据回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos一层商场照明和空调950.950.85二层商场照明和空调7110.85一层商场应急照明8.910.9二层商场应急照明10.210.9一区排烟610.8二区排烟2310.8自动扶梯220.850.7空调循环水泵440.750.8风冷热泵机组115410.8风冷热泵机组215410.8风冷热泵机组315410.8风冷热泵机组415410.8变电所负荷计算表变电所负荷计算表变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 一区普通电梯2210.7一区消防电梯2210.7二区普通电梯2210.7二区消防电梯2210.72.2 负荷计算按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式如下：有功功率（kw） PC=KdPC无功功率（kvar） QC=PCtan视在功率（kVA） SC=PC/cos计算电流（A） IC=SC/(UN)2.2.1照明负荷低压配电干线负荷计算照明负荷回路低压配电干线计算负荷按照需要系数法计算，见表2-2。照明回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 A一层商场照明和空调950.950.8590.355.9106.2161.4 二层商场照明和空调7110.8571.0 44.0 83.5 127.0 一层商场应急照明8.910.98.9 4.3 9.9 15.0 二层商场应急照明10.210.910.2 4.9 11.3 17.2 变电所负荷计算表变电所负荷计算表变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 合计185.10.970.86180.4 109.2 210.8 320.5 乘同时系数（0.75/0.80)185.10.730.84135.3 87.3 161.0 244.7 2.2.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算采用需要系数法计算，见表2-3。表2-3电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算电力回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 A一区排烟610.86.0 4.5 7.5 11.4 二区排烟2310.823.0 17.3 28.8 43.7 自动扶梯220.850.718.7 19.1 26.7 40.6 空调循环水泵440.750.833.0 24.8 41.3 62.7 风冷热泵机组115410.8154.0 115.5 192.5 292.6 风冷热泵机组215410.8154.0 115.5 192.5 292.6 风冷热泵机组315410.8154.0 115.5 192.5 292.6 风冷热泵机组415410.8154.0 115.5 192.5 292.6 变电所负荷计算表变电所负荷计算表变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 一区普通电梯2210.722.0 22.4 31.4 47.8 一区消防电梯2210.722.0 22.4 31.4 47.8 二区普通电梯2210.722.0 22.4 31.4 47.8 二区消防电梯2210.722.0 22.4 31.4 47.8 合计7990.980.79784.7 617.4 998.4 1517.6 乘同时系数（0.75/0.80)7990.740.77588.5 493.9 768.3 1167.8 2.2.3 火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算采用需要系数法计算，见表2-4。表2-4火灾时消防负荷低压配电干线负荷计算火灾时消防回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 A一区排烟610.86.0 4.5 7.5 11.4 二区排烟2310.823.0 17.3 28.8 43.7 一区消防电梯2210.722.0 22.4 31.4 47.8 二区消防电梯1010.910.04.811.116.9 变电所负荷计算表变电所负荷计算表变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 合计611.000.7861.0 49.0 78.3 119.0 乘同时系数（0.95/0.98)610.950.7758.0 48.1 75.3 114.4 2.2.4 变电所负荷计算先计算变电所总计算负荷，以便选择变压器的台数与容量。变电所总计算负荷见表2-5。表2-5 变电所负荷计算回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 A照明回路185.1 0.970.86180.4 109.1 210.8 320.5 电力回路799.0 0.980.79784.7 617.4 998.5 1517.7 0.0 0.0 0.0 0.0 合计984.1 0.980.80965.1 726.5 1208.0 1836.1 乘同时系数（0.75/0.80)984.10.740.78723.8 581.2 928.3 1411.0 功率因数补偿-305功率因数补偿后984.10.740.93 723.8 276.2 774.7 1177.6 变压器损耗7.7 38.7 高压侧负荷984.10.740.92731.6 314.9 796.5 46.0 变压器选择2500KVA1000变压器负荷率77%3 供配电系统一次接线设计3.1 负荷分级及供电电源A. 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定： 一、符合下列情况之一时，应为一级负荷：()中断供电将造成人身伤亡时。(2)中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。(3)中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 二、符合下列情况之一时，应为二级负荷：(1)中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。(2)中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。 三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 B.一级负荷的供电电源应符合下列规定：(1)一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。(2)一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。下列电源可作为应急电源：(1)独立于正常电源的发电机组。(2)供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。(3)蓄电池。(4)干电池。C.根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源：（1）允许中断供电时间为15s以上的供电，可选用快速自启动的发电机组。（2）自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的，可选用带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。（3）允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置、蓄电池机械贮能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。应急电源的工作时间，应按生产技术上要求的停车时间考虑。当与自动启动的发电机组配合使用时，不宜少于10min。 D.二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6KV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。1、本工程负荷等级为：二级负荷：用电负荷中消防设备用电（消防泵、消防电梯、防排烟风机、消防控制室等）、应急照明、疏散指示标志、门厅照明、楼梯通道照明、人防电力和照明、重要动力（客梯、消防水泵）。变配电所、和重要机房照明等。 三级负荷:其它电力负荷以及一般照明2、供电电源：本工程由城市公共电网引接双回路10KV电源至地下变配电所，变配电所不在本设计范围之内。 平时一二级负荷见表3-1。表3-1 平时一二级负荷计算平时一二级负荷回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 A一层商场应急照明8.910.98.9 4.3 9.9 15.0 二层商场应急照明10.210.910.2 4.9 11.3 17.2 一区排烟610.86.0 4.5 7.5 11.4 变电所负荷计算表变电所负荷计算表变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 二区排烟2310.823.0 17.3 28.8 43.7 自动扶梯220.850.718.7 19.1 26.7 40.6 一区普通电梯2210.722.0 22.4 31.4 47.8 一区消防电梯2210.722.0 22.4 31.4 47.8 二区普通电梯2210.722.0 22.4 31.4 47.8 二区消防电梯2210.722.0 22.4 31.4 47.8 变电所负荷计算表变电所负荷计算表变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 变电所负荷计算表变电所负荷计算表变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N2变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N6变电所 项目：永中镇小康小区示范小区N8变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N3变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N4变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N5变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N7变电所 变电所负荷计算表 项目：永中镇小康小区示范小区N9变电所 合计158.10.980.74154.8 139.9 208.6 317.1 乘同时系数（0.80/0.85)158.10.780.72123.8 118.9 171.7 260.9 功率因数补偿-70功率因数补偿后158.10.780.93123.8 48.9 133.1 202.4 平时三级负荷见表3-2表3-2 平时三级负荷计算三级负荷回路名称额定容量 /kW需要系数Kd功率因数cos有功 功率 /kW无功 功率 /kvar视在 功率 /kVA计算电流 A一层商场照明和空调950.950.8590.355.9106.216