(参考资料)学校10KV变电所及配电系统设计

（3）平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。 常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的 平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消 耗量。
本设计采用需要系数法确定。
1.4 设计任务 要求在规定时间内独立完成下列设计说明书，包括： ①学校负荷计算及功率补偿，列出负荷计算表、表达计算成果； ②学校总降压变电所主变压器的台数及容量选择；
4
③学校总降压变电所主接线设计； ④导线型号及截面的选择； ⑤学校电力系统短路电路的计算； ⑥变电所一侧设备的选择与校验； ⑦防雷保护和接地装置的设计； 2 负荷计算及功率补偿
(6)气象资料
本厂所在地区的年最高气温为 38℃，年平均气温为 23℃，年最低气温 为-8℃，年最热月平均最高气温为 33℃，年最热月平均气温为 26℃，年最 热月地下 0.8m 处平均温度为 25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 20。
(7)电费制度
学校与当地供电部门达成协议，在学校变电所高压侧计量电能，设专 用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为 18 元／kVA，动力电费为 0.2 元／kW．H，照明(含家电)电费为 0.5 元／kW．H。 工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0.9。此外，电力用户需按新装变压器 容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6～10kV 为 800 元／kVA。
目录 1 课程设计原始数据..................................................................................... 1
1.1 设计题目.............................................................................................. 1 1.2 设计要求.............................................................................................. 2 1.3 设计依据.............................................................................................. 2 1.4 设计任务.............................................................................................. 4 2 负荷计算及功率补偿................................................................................. 5 2.1 负荷计算的方法.................................................................................. 5 2.2 无功功率补偿...................................................................................... 8 3 变电所位置和型式的选择.........................................................................9 3.1 根据变配电所位置选择一般原则：..................................................9 3.2 变电所的型式与方案：...................................................................10 4 变电所变压器和主接线方案的选择.......................................................11 4.1 主变压器的选择................................................................................ 11 4.2 装设一台主变压器的主接线方案....................................................11 5 短路电流的计算...................................................................................... 12 5.1 绘制计算电路................................................................................... 12 5.2 确定短路计算基准值....................................................................... 12 5.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值...........................................13 5.4 K-1 点（10.5KV 侧）的相关计算................................................... 13
压为 220V。本学校的负荷统计资料如表所示(表中设备容量是范围值。)
编号 名称 设备
需 功 有功 无功 视在 计算
2
容量 要 率 功率 功率 功率 电流
/kw
系 因 /kw /kvar /kvA /A
数数
宿舍
1
200 0.8 0.8 160 120 200 303.9
楼
教学
356.2
2
380 0.75 0.8 285 213
1.1 设计题目
某学校 10KV 变电所及配电系统设计
1
1.2 设计要求
要求根据学校所能取得的电源及学校用电负荷的实际情况，并适当考 虑到学校的发展，按照安全、可靠、优质、经济的供配电基本要求，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、类型，选择变 电所主结线方案及高低压设备和进出线，进行导线截面的选择计算，并选 择继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明，绘出 设计图样。
按照学校与当地供电部门签订的供用电协议规定，本学校可由附近一 条 10kV 的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。
3
该干线的导线牌号为 LGJ-35；干线首端(即电力系统的馈电变电站)距离本 厂约 5.0km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为 500MVA。此断路器 配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作 时间为 1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单 位取得备用电源。与临近单位高压联络架空线线长度为 3km。
6.1 选择校验条件................................................................................. 15 6.2 10KV 侧一次设备的选择校验..........................................................17 6.3 0.4KV 侧一次设备的选择校验........................................................18 7 变压所进出线与邻近单位联络线的选择.............................................. 19 7.1 10KV 高压出线的选择：...................................................................19 7.2 变电所及邻近单位焦点路线的选择...............................................19 7.3 0.4KV 低压出线选择........................................................................ 20 7.4 按发热条件选择................................................................................ 21 7.5 校验电压损耗.................................................................................... 21 7.6 短路热稳定校验................................................................................ 21 设计总结...................................................................................................... 22 致 谢.......................................................................................................... 23 参考文献...................................................................................................... 23 附图...............................................................................................................24 1 课程设计原始数据
541.3
楼
5
实验
172.3 261.8
3
320 0.35 0.65 112 131
楼
1
0
食
4
30 0.6 0.6 18 23.9 30 45.6
堂
锅炉
5
30
房
0.6 0.6
18 23.9 30 45.6
K∑
总计
p=0.Fra Baidu bibliotek K∑
460.6
0.76 533.7
705.8 537
2
q=0.9
表 1.1
(5)供电电源情况
5.5 K-2 点（0.4KV 侧）的相关计算......................................................14 6 变电所一次设备的选择校验...................................................................15
1.3 设计依据
(1)学校总平面图
见附图。
(2)车间组成及工厂负荷情况
(3)学校组成及布置
①教学楼；②宿舍楼；③实验楼；④锅炉房；⑤食堂；
(4)工厂负荷情况
学校年最大负荷利用小时为 4600H，日最大负荷持续时间为 12H。该学
校除食堂、教学楼和锅炉房属二级负荷外，其余均为三级负荷。低压动力
设备均为三相， 额定电压为 380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电
2.1 负荷计算的方法
2.1.1 负荷计算的内容和目的
（1）计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续 性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。 在配电设计中，通常采用 30 分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器 或导体的依据。
（2) 尖峰电流指单台或多台用电设备持续 1 秒左右的最大负荷电流。 一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以 及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流 的非周期分量。