某小区变电所设计课程设计

1、精品文档课程设计报告设计题目：某小区变电所设计学校：重庆邮电大学移通学院学 生姓 名：专业：班级：学号：指 导教 师：设计时间：2016年6月重庆邮电大学移通学院。0欢迎0下载精品文档摘要本设计为 8 栋级的小区设计小区变电所， 根据本小区的电源需求及本小区用电负荷的实际情况， 并适当考虑到小区负荷的扩展可能性， 按照安全可靠、 技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式、主变压器的台数与容量，变电所主接线方案及高低压设备与进出线、 确定二次回路方案， 选择整定继电保护装置。关键词： 小区变电所；变压器的选择；线路的选择；保护继电器。1欢迎1下载精品文档目录446三、一 负荷计算和无功补

2、偿(6)三、二 确定变压器容量、台数、形式(6)三、三 确定变电所高、低压系统的接线方案(7)三、四 确定自备电源及其设备选择(8)三、五 短路电流计算(8)三、六 开关、导线、电缆等设备的选择(11)三、七 确定二次回路方案及继电保护的选择与整定(13)三、八 绘制变电所高低压系统图(14)三、九 绘制变电所设备布置图(16)17。2欢迎2下载精品文档课程设计题目重庆市中区某小区变电所设计学院重庆邮电大学移通学院专业电气工程及其自动化年级2013已知参数和设计要求：小区平面简图见附录图 1，已知小区与当地供电部门协议， 本小区可由东边 20 公里处的地区变电所 110/38.5 /11kv

3、、50MVA双绕组变压器供电。35KV 供电时母线的出线端断路器断流容量为900MVA； 10KV 供电时母线的出线端断路器断流容量为 350MVA。小区最大负荷时的功率因数不能低于0.92 ；地区变电站35KV馈电线路定时限过电流保护装置定时时间为1.5S ，小区变电所保护的动作时间不得大于1.5S 。本地区年最高气温为40，年均气温为20，年最低气温为5，点最热月平均气温为32，年最热月地下0.8m 平均温度为25，主导风向为西南风， 年暴雨日数为30 天。本地区海拔为350m，地层以多土石壤为主，地下水位3m。学生应完成的工作：1、计算负荷和无功补偿；2、确定变压器容量、台数、形式；3

4、、确定变电所高、低压系统主要接线方案；4、确定自备电源及其设备选择；5、短路电流计算；当前资料收集情况（含指定参考资料）：1、供电工程第 2 版 主编：翁双安；2、民用建筑电气设计规范JGJ/T75-1994；3、刘介才主编 .工厂供电简明设计手册. 北京:机械工业出版社 , 1993；4、刘介才主编 .供电工程师技术手册 .北京 :机械工业出版社 , 1998；课程设计的工作计划：1、课程设计资料收集、方案选择 -4h2、变电所设计相关计算 -4h3、设备的选择-4h4、供配电综合自动化实训 -2h5、确定二次回路及继电保护的选择与整定-2h6、绘制变电所高、低压系统主接线图-2h7、绘制变

5、电所设备布置图 -2h8、编写设计报告及设计答辩-4h任务下达日期 2016年6月13日完成日期2016 年 6月指导教师（签名）学生（签名）。3欢迎3下载精品文档一、设计的目的与要求：通过建筑电气与供配电综合设计， 使我们初步熟悉建筑变电所设计方案的确定，掌握设计相关计算以及设备选择的方法， 提高我们查阅和运用设计资料、 手册。产品样本的能力。 初步具备变电所设计和设备选择的能力， 提高施工图的绘图能力及编写设计说明书能力。 通过本次综合设计， 进一步巩固对应理论课程知识点。二、设计任务书：根据本小区所能取得的电源及本小区用电负荷的实际情况，并适当考虑到小区负荷的发展，按照安全可靠、技术先进

6、、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量， 选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，建筑的内外照明设计、 确定二次回路方案， 选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。原始资料：1. 某小区具有居民楼 8 栋，平面简图如下：图 1 总平面图（ 1： 200）。4欢迎4下载精品文档2小区负荷情况：该小区的负荷统计资料如下：名称楼层每层户数每户容量需要系数 Kdcos （ kw）132830.330.8232830.330.8332830.330.8426550.330.8526530.330.7632630.330.772

7、6640.330.8826640.330.73. 供电电源情况：按照小区与当地供电部门协议，本小区可由东边20 公里处的地区变电所110/38.5/11KV 、50MVA双绕组变压器供电。35KV供电时母线的出线端断路器容量为900MVA； 10KV 供电时母线的出线端断路器断流容量为350MVA。4. 供电局提出的技术要求：（ 1）小区最大负荷时的功率因数不能低于 0.92 。（ 2）地区变电站 35KV 馈电线路定时限过电流保护装置整定时间为 2s，小区变电所保护的动作时间不得大于 1.5s 。5. 气象资料：本地区年最高气温为40，年平均气温为20，年最低气温为 5，年最热月平均气温为

8、32，年最热月地下0.8m 平均温度为 25，主导风向为西南风，年暴雨日数为 30 天。6. 地质水文资料：本地区海拔 350m，地层以多石土壤为主，地下水位为3m。5欢迎5下载精品文档计算书costanPcQcScIc1 栋0.80.75215.42174.93277.50426.922 栋0.80.75215.42174.93277.5426.923 栋0.80.75215.42174.93277.5426.924 栋0.80.75109.4117.56106.591645 栋0.71.02109.4159.89193.73298.056 栋0.71.02161.568188.02247.

9、90381.387 栋0.80.75175.032210.67273.89421.378 栋0.71.02175.032214.89277.15426.38（一）负荷计算和无功补偿1Pc总KP ?PC1PC1480. 70( w)KQc总KQ ?Q0. 95Q1544. 24( var)CCKSc总222068. 81(KV)Pc总Qc总? A2cosPc总0. 71Sc总tan0. 953 无功补偿容量QrcPc总(tantan )767. 56( Kvar )Qrc767. 56 / 3027q rc由可靠性选择得：n27查表附录，选择产品型号为：BSMT0.4303 型自愈式并联电容器，

10、每组容量为qKvarrc =304 补偿后视在计算负荷：ScPc2()21640. 17()Qc QrcKV?AcosPc1480. 700. 925Sc1640. 17满足要求。6欢迎6下载精品文档（二）确定变压器容量，台数，形式该变电所为小区供电， 本地区年最高气温为 40，年均气温为 20，年最低气温为 5，点最热月平均气温为 32，年最热月地下 0.8m 平均温度为 25，主导风向为西南风，年暴雨日数为 30 天。本地区海拔为 350m，地层以多土石壤为主，地下水位 3m。所以初选两台等容量的干式变压器互为备用。每台变压器容量：Sr ?T ( 0. 6 0. 7) 2068. 81 1

11、241. 3 1448. 16( KV ? A)所以每台容量为 1250（KV.A）即 SCB10型 10/0.4KV 三相干式双绕组电力变压器，由于小区内几乎没有二级负荷（消防水泵、应急灯），所以每台1000（ KV.A）足以供紧急情况， 变压器采用无励磁调压方式，分接头 +5%，联结组标号 Dyn 11。考虑环境因素，带风机冷却并配置温控仪自动控制，带IP2X 防护外壳。（三）确定变电所高低压系统接线方案。7欢迎7下载精品文档因为选择两台变压器， 考虑到供电可靠性， 所以主接线方案为： 两路电源进线的单母线接线（四）确定自备电源及设备选择两台变压器互为备用（五）短路电流计算高压电网电力系统

12、地区变电所（小区变电所）确定基准值mvA4KV计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值：（ 1）电力系统=0.28（ 2）架空线路*Sd0.1(/ km)20km100MVA1.81X2 xl(cU n )2(10.5kV )2（ 3）电力变压器X3 X4U k % ? Sd3.6100SKT。8欢迎8下载精品文档等效电路：33.6110.281.8143.63求 k-1 点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流的短路容量总电抗标幺值三相对称短路电流初始值其他三相短路电流IP 31.51 2.163.94kAi p32.552.166.66kA三相短路电容4. 求 k-2 点的短路总阻抗、总电抗标幺

13、值及三相短路电流和短路容量。两台变压器并联运行情况下：总电抗标幺值：X *(K 2)X1*X2*X * 0.3 1.81 3 5.113三相短路电流周期分量有效值：IK 3 Id 2 / X * ( k2)144.34/ 5.1128.25其他三相短路电流： 10/0.4kv变压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般。9欢迎9下载精品文档R1 X，可取 Kp1.6 iP3 2.26Ik3 ， Ip31.31I k3 则：3I k3 Ib3 I k3 28.25kA iP 3 2.26 28.25 63.845kA I P3 1.31 28.25 37.01kA三相短路容量：Sk2 Sd / X

14、* (k2)100MV gA / 5.1119.57MV gA两台变压器分列运行情况下：总电抗标幺值：X * ( k2)X 1 *X 2 *X 3*0.31.8168.11三相短路电流周期分量有效值：Ik3 Id2 / X * (k 2)144.34KA/8.11 17.80KA其他三相短路电流：Ik3Ib3IK 2 17.80KAip 32.26 17.80KA40.23KAI p31.7117.80KA23.32KA三相短路容量：Sk 3 Sd / X * ( K2)100MV gA / 5.8512.33MV gA。10欢10迎下载精品文档高压短路电流计算表序标抗三相短路电流三相短路号电

15、路短路计算点技术参数标值容量元件/KMA电力300MV1系统0.3电力x=0.1052/KM1.812线路l=20KMUn=10KV2.112.612.612.616.663.9447.3931+2K 164变压=4.5器并联5.1128.228.228.263.837.019.5753+4k-28.1155551分列17.817.817.840.223.312.3300032（六）开关，导线和电缆的选择按电压损失条件选择导线横面积选择电力线缆：初取 x0.10/ KMUy1 %rplxQl28642. 8r 26900. 6x510un210(10KV) 22.86r526.90.1r0.

16、808 /KMp18. 810 9S? mx2r0. 8/ KM23. 5mm选取YJV228. 7 / 10350型电缆电缆 直埋 / 穿管理地 0.8m ，环境温度 25。按发热条件校验，线路计算电流为：。11欢11迎下载精品文档查附录表 40 得电缆载流量为 147A。设同一路径有 2 根电缆有间距并列敷设，根据附录表 48 校正。电缆实际载流量I al1420.9132.3AI c所选电缆截面积满足发热条件。选择高压断路器并校验：本工程选用户内中置式高压开关柜：变压器为 SCB1010001000KV ? A额定电流I c 57.74A 3 10KV查附录表 18，选用 CVI 12K

17、V 630A / 25KA 型户内高压真空断路器，配用弹簧操作机构，二次设备电压为 DC110V为高压断路器选择校正。（七）继电保护的整定与计算图 3继电保护原理图1. 过电流保护（ 1）整定动作电流整定定时限过电流保护的动作电流：I L .max 2I c 2Sr2 1000kV A115.61A3U 1n310kV取 K rel1.2， Kre0.85， K i100 / 520故过电流保护的动作电流为。12欢12迎下载精品文档I opK rel KW I L.max1.21115.61A 8.16AKre Ki0.8520查附录表 60，选用 JL-83 静态电流继电器，动作电流整定为8

18、.16A。（ 2）整定保护动作时间对 10/0.4kV 配电变压器，其过电流保护动作时间整定为 0.5s 。（ 3）校验灵敏性保护装置 k-1 点末端在系统最小运行方式下的两相短路电流：I 2 k2. min0.866I 2 k3.min0.8662610 A2260.26 A定时限过电流保护的灵敏度为K w I 1k2 .min1 2260.26AK sI op13.8 2Ki20 8.16A满足保护灵敏性要求。继电保护：限流熔断器可在10ms内切除故障，断路器全开断时间有三部分：继电保护动作时间、断路器固有时间、燃弧时间，一般需要三周波（60ms）。整定时间 =限流熔断器动作时间 +断路器全开断时间 +定时限时过电流保护动作时间0.1+0.6+0.5=1.2s2s。13欢13迎下载精品文档（八）绘制变电所高低压系统图图 4 10kV变电所变压器一次侧电气主接线。14欢14迎下载精品文档图 5 10kV 变电所变压器二次侧电气主接线。15欢