供配电工程课程设计报告

供配电工程课程设计任务书1．题目学校宿舍楼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1.5/2.0/2.5/3.0km（自选）处，10kV母线短路电流为16/18/20kA（自选），根据需要可提供给用户1路或2路10kV专线（自选）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。

居住区采用高供低计（住户每单元集中设置计量表箱、小区公建在配电室低压出线柜设置计量表）。

（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℃。

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：设计绘制变电所高压侧主接线图。

周三：设计绘制变电所低压侧主接线图。

周四：短路电流计算，高低压电器及电线电缆选择计算。

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（变电所出线部分设计分工合作完成）。

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版面撰写、A3纸打印（每页版数2）。

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（2～4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。

（变电所出线部分分工合作完成）。

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]翁双安主编．供配电工程设计指导[M]．北京：机械工业出版社，2008[2]莫岳平、翁双安编著．供配电工程[M]．北京：机械工业出版社，2011[3]任元会主编．工业与民用配电设计手册[M]．3版．北京：中国电力出版社，20056．学生任务分配表1 课程设计任务分配表7．完成期限任务书写于2012年5月30日，完成期限为2012年6月3日8．指导教师于照目录1 工程概况与设计依据………………………………………………………….1.1 工程概况…………………………………………………………………1.2 设计依据………………………………………………………………….2 负荷计算及无功补偿设计……………………………………………………..2.1 负荷计算………………………………………………………………….2.1.1照明负荷低压配电干线负荷计算…………………………………2.1.2电力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算………………2.1.3 客梯负荷低压配电干线负荷计算………………………………….2.1.4 变电所负荷计算…………………………………………………….3 供配电系统一次接线设计……………………………………………………3.1 负荷分级及供电电源…………………………………………………3.2 电压选择与电能质量…………………………………………………3.3 电力变压器选择………………………………………………………….3.4 变电所电气主接线设计………………………………………………….3.4.1 变电所高压侧电气主接线设计……………………………………..3.4.2 变电所低压侧电气主接线设计………………………………………4 短路电流计算与高低压电器选择………………………………………………4.1变电所高压侧短路电流计算……………………………………………4.2变压器低压侧短路电流计算…………………………………..................4.3高压断路器选择…………………………………………………………4.4低压断路器的初步选择…………………………………………………4.5.1配电干线保护断路器过电流脱扣器的初步选择…………………..4.5.2变电所低压电源进线断路器的初步选择…………………………..5 电线电缆选择……………………………………………………………………5.1 高压进线电缆选择………………………………………………………5.2 变电所硬母线选择……………………………………………………….5.3 低压配电干线电缆选择…………………………………………………. 致谢…………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………附录设计图纸………………………………………………………………………图纸目录1 工程概况与设计依据1.1 工程概况本工程为众众家园小区居民楼，七层，框架结构，现浇楼板。

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 负荷计算2.1.1照明负荷低压配电干线负荷计算表2—1照明负荷低压配电干线负荷计算2.1.2动力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算表2—2动力负荷与平时消防负荷低压配电干线负荷计算2.1.3客梯负荷低压配电干线负荷计算表2—3客梯负荷低压配电干线负荷计算2.1.4 变电所负荷计算表2—4变电所负荷计算表2—5变电所负荷计算（续）表2—6变电所负荷计算（续）表2—7平时二级负荷计算（续）表2—8三级负荷计算（续）3 供配电系统一次接线设计3.1 负荷分级及供电电源本工程排烟风机、疏散指示和应急照明为二级负荷，其余照明、空调用电等均为三级负荷。

3.2 电压选择与电能质量本工程低压配电电压为~220/380V,电源引自一层变配电室，变配电室电气参见当地有关部门施工图纸。

低压配电柜进线采用YJV电力电缆埋地引入，埋深为室外地坪下-0.7m，穿钢管保护，同时做好防水处理。

3.3 电力变压器选择电力变压器的型号：SC（B）10型树脂绝缘干式电力变压器(SCB10—1600/10)技术参数：电压等级：10KV容量范围：30～2000KVA调压方式：无励磁调压或有载调压（配真空或空气有载开关）分接范围：±5%或±2X2.5%频率：50Hz或60Hz相数：三相联接组别：Yyn0；Dyn11；Yd11或其它短路阻抗：标准阻抗或用户要求使用环境：相对湿度100%，环境温度不高于40℃温升限值：100K冷却方式：自冷（AN）或风冷（AF）防护等级：IP00；IP20（户内）；IP23（户外）绝缘等级：F级绝缘水平：10KV级工频耐压35KV、冲击耐压75KV；3.4 变电所电气主接线设计3.4.1 变电所高压侧电气主接线设计见附录表3.4.2 变电所低压侧电气主接线设计见附录表4 短路电流计算与高低压电器选择4.1 变电所高压侧短路电流计算（1）确定基准值取S d=100MV·A, U c1=10.5Kv U c2=0.4KV而I d1=Sd/3 U c1=100MV·A/(3*10.5KV)=5.50KAI d2=Sd/3 U c2=100MV·A/(3*0.4KV)=144.34KA⑵计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值S k =20KA x10.5KV x3=363.7MV·A①电力系统X1*=S d/S k=100MV·A/363.7 MV·A=0.275②电缆线路X2*=X0LS d/Uc2 =0.10Ω/KM *1.5KM*100MV·A/(10.5KV)2=0.136③电力变压器X3*= U k％S d/100S NT=6x100x103KV·A/100X1600KV·A=3.75⑶求K1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量①总电抗标幺值X*∑（K-1）= X1*+ X2*=0.275+0.136=0.411②三相短路电流周期分量有效值I（3）k-1= I d1/ X*∑（K-1）=5.50KA/0.411=13.38KA③其他三相短路电流I"（3）k-1= I（3）k-1=13.38KAi（3）sh=2.55x13.38KA=34.12KAI（3）sh=1.51x13.38KA=20.2KA④三相短路容量S（3）k-1= S d1/ X*∑（K-1）=100 MV·A/0.411=243.3 MV·A⑤两相短路电流I k2=0.866x I （3）k-1=0.866x13.38KA=11.6KA表4-1变电所高压侧短路计算过程及结果4.2 低压电网短路电流计算4.2变压器低压侧短路电流计算 计算有关电路元件的阻抗⑴高压系统电抗（归算到400V 侧） 每相阻抗:Z s = Uc 2x10-3/Sk=(400V)2 x10-3/243.3MV ·A=0.658M Ω X s =0.995 Z s =0.995x0.658 M Ω=0.0654 M Ω 相零阻抗:X L-PE =2 X s /3=0.436 M Ω R L-PE =2 R s /3=0.0436 M Ω⑵变压器的阻抗（由附录表查得SCB10-1600/10变压器Dyn11联接，△Pk=10.2KW U k ％=6 每相阻抗:R T =△P k U C 2/ S NT 2 =10.2KWx(400V)2/(1600 KV ·A)2=0.638 M Ω Z T = U k ％U C 2/100S NT =6x (400V)2/100x1600KV ·A=6 M Ω X T =RT2 -ZT2=5.97 M Ω 相零阻抗：R L-PE = R T =0.638 M Ω X L-PE = X T =5.97 M Ω⑶ 母线和电缆的阻抗 每相阻抗:R wb =R*L=0.011x4=0.044 M Ω X wb =X*L=0.116x4=0.464 M Ω 相零阻抗:R L-PE =r L-PE L=0.033x4=0.132 M Ω X L-PE =x L-PE L=0.260x4=1.040 M Ω 计算K-2点的三相和单相短路电流 三相短路回路总阻抗：R ∑= R s + R T + R WB =0.0654+0.638+0.044=0.7474 M Ω X ∑= X s + X T + X WB =0.654+5.97+0.464=7.088 M Ω 三相短路电流:I （3）k = Uc/3R ∑2+ X ∑2=32.4KA短路电流冲击系数:K p =1+ e(-∏R ∑/ X ∑)2=1.72 三相短路冲击电流：i （3）p3=2Kp I （3）K =2*1.72*32.4=78.8KA I （3）p3=2)1(21-+kp =46.24KA 单相短路回路总相零阻抗：R=0.0436+0.638+0.132=0.8136 M Ω X=0.436+5.97+1.040=7.446 M Ω 两相短路电流：I （2）k2=0.866x I （2）k =0.866x32.4=28.06KA 单相短路电流：I （1）k =U/R 2+ X 2=29.4KA4.3 高压电器选择（一）高压断路器的选择本工程高压断路器作为变压器回路、电源进线回路的控制和保护电器及分段联络用电器。