供电工程课程设计公司双回路10kV变电所电气设计(全套图纸).doc
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1、扬州大学能源与动力工程学院供电工程课程设计任务书3全套CAD图纸,+1538937061题 目福达公司双回路10kV变电所电气设计2原始资料2.1 该变配电所为福达公司用电,对电源质量要求供电可靠、电压稳定。因此由市网10kV双电源供电。2.2 负荷资料用电单位名称设备容量(KW)需要系数COS1车间动力照明200200.750.850.650.72车间动力照明160200.650.850.70.7综合楼动力照明401000.750.850.80.8食堂宿舍动力照明60400.750.80.80.6锅炉房仓库等动力照明100200.70.80.750.72.3 供电条件由市电源10KV双电源供
2、电,供电部门要求在进线侧进行用电计量,并要求进线侧功率因素不得低于0.9。电源1进线处三相短路容量180MVA、电源2进线处三相短路容量160MVA。2.4 其他资料当地年最高气温为37,年平均气温为25,年最低气温6,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。当地年雷暴日数为25天。当地海拔高度为130m,土壤电阻率110m。3具体任务及技术要求本次课程设计共2周时间,具体任务与日程安排如下:第1周周一:布置设计任务,熟悉有关资料,负荷计算、主变压器选择。 周二:供电一次接线方案确定,短路计算。周三:进出线电缆及开关设备选择计算。周四:设计绘制
3、变电所高压电气系统图。周五:设计绘制变电所低压电气系统图。第2周周一:设计绘制变电所低压电气系统图(续)。 周二:设计绘制变电所电气平面布置图。 周三:设计绘制变电所接地平面布置图。 周四:编制设计报告正文(设计说明书、计算书)电子版。周五: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变配电所的电气设计。设计深度应达到扩大初步设计要求,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由设计任务书、设计报告正文、设计图纸三部分组成,并有封面、目录,装订成册。4.1 设计报告正文内容包括:(1)负荷等级确定与供电电源(2
4、)负荷计算与无功补偿(3)变电所所址选择与结构型式(4)变压器类型、台数及容量选择(5)变电所电气主接线设计(6)短路计算与电气设备选择校验(7)进出线电缆选择校验(8)变电所电气装置布置(9)变电所接地装置布置(10)参考文献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。设计报告正文采用A4纸打印。4.2 设计图纸包括:(1)变电所高压电气系统图(1张A3)(2)变电所低压电气系统图(1张A3加长)(3)变电所电气平面布置图(1张A3)(4)变电所接地平面布置图(1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
5、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。5参考文献1 中国计划出版社编注册建筑电气工程师必备规范汇编北京:中国计划出版社,中国建筑工业出版社,20032 易立成编注册电气工程师(供配电)执业资格考试强制性标准摘编北京:中国电力出版社,20043 翁双安主编.供电工程. 北京:机械工业出版社,20044 中国航空工业规划设计研究院等编工业与民用配电设计手册(第2、3版)北京:中国电力出版社,1994、20055 北京照明学会设计委员编建筑电气设计实例图册北京:中国建筑工业出版社,1998,2000,20026 孙成群主编民用建筑电气设计资料集办公住宅北京:知识产
6、权出版社,20027 朱林根主编21世纪建筑电气设计手册北京:中国建筑工业出版社,20018 戴瑜兴等编民用建筑电气设计数据手册北京:中国建筑工业出版社,20039 中元国际工程设计研究院编电气设计50北京:机械工业出版社,200510 本书编委会编建筑电气设备选型(2001版,2002版,20032004版),北京:中国建筑工业出版社,2001,2002,200311 刘江主编建筑电气设备选型北京:中国建筑工业出版社,200312 朱林根主编现代住宅建筑电气设计北京:中国建筑工业出版社,200413 全国电气文件编制和图形符号标准化委员会编电气简图用图形符号标准汇编北京:中国标准出版社,20
7、0114 全国电气文件编制和图形符号标准化委员会编电气制图及相关标准汇编北京:中国标准出版社,200115 高低压电器最新产品技术样本等6任务书写于2006年9月8日7完成期限2006年9月25日至10月8日8学生任务分配9指导教师:李世博1. 负荷等级确定与供电电源1.1 工程概况与设计依据1.1.1工程概况福达公司有两个车间、综合楼、食堂宿舍、锅炉房仓库各一栋。由市电源10KV双电源供电,供电部门要求在进线侧进行用电计量,并要求进线侧功率因素不得低于0.9。电源1进线处三相短路容量180MVA、电源2进线处三相短路容量160MVA。而且它们都是二级负荷。1.1.2 设计依据1)设计任务书2
8、)国家现行电气设计规范:a)供配电系统设计规范 GB50052-95b) 10kV及以下变电所设计规范 GB50053-94c) 低压配电系统设计规范 GB50054-95d)民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16-92等3)相关专业提供的条件4) 当地供电部门有关管理规定5)业主有关要求1.2 负荷等级确定与供电电源取得1.2.1 负荷等级确定本工程用电设备负荷等级确定见表1-1。表1-1 负荷等级确定序号用电设备名称负荷等级低压配电回路回路编号备注11车间动力二级负荷双回路1 , 121车间照明二级负荷双回路2 , 232车间动力二级负荷双回路3 , 342车间照明二级负荷双回路4 , 4
9、5综合楼动力二级负荷双回路5 , 56综合楼照明二级负荷双回路6 , 67食堂宿舍动力二级负荷双回路7 , 78食堂宿舍照明二级负荷双回路8 , 89锅炉房仓库等动力二级负荷双回路9 , 910锅炉房仓库等照明二级负荷双回路10 , 101.2.2 供电电源取得 根据供配电系统设计规范 GB50052-95第2.0.2条 一级负荷应由两个电源供电;第2.0.6条 二级负荷的供电系统,宜由两回线路供电。第4.0.1条 用电单位的供电电压应根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地公共电网现状及其发展规划等因素,经技术经济比较确定。所以本工程采用两路10kV电源供电,变电所安装两
10、台变压器互为备用。对一二级负荷采用低压双回路供电,两回路分别接在变压器低压侧两段母线上,供电系统概略图如图1-1所示。图1-1供电系统概略图2. 负荷计算与无功补偿2.1 各回路负荷计算负荷计算方法选用需要系数法,根据公式:有功计算负荷(kW) Pc=Pm=KdPe无功计算负荷(kvar) 视在计算负荷(kVA) 计算电流(A) 各低压配电干线的计算负荷、无功补偿前低压母线计算负荷见表2-1,表2-2。表2-1 变压器T1无功补偿前低压母线计算负荷序号回路编号设备名称设备容量Pe / kWKd计算负荷PCkWQCkvarSckVAICA111车间动力2000.750.651.17150175.
11、37230349221车间照明200.850.71.021717.3424.2836.9332车间动力1600.650.71.02104106.1148.57225.7442车间照明200.850.71.021717.3424.2836.9总计算负荷288316.15427.66649.760.9 ,0.930.66259.2294.02391.96595.5其中二级负荷(1 , 2 ,3 , 4)0.90.930.66259.2294.02391.96595.5表2-2 变压器T2无功补偿前低压母线计算负荷序号回路编号设备名称设备容量Pe / kWKd计算负荷PCkWQCkvarSckVAI
12、CA15综合楼动力400.750.80.753022.537.556.9826综合楼照明1000.850.80.758563.75106.25161.437食堂宿舍动力600.750.80.754533.7556.2585.4648食堂宿舍照明400.80.61.33242.6753.38159锅炉仓库等动力1000.70.750.887061.7393141.8610锅炉仓库等照明200.80.71.021616.3222.8634.73总计算负荷278240.720.9 ,0.930.75250.2223.87335.73510.09其中二级负荷(1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6
13、)0.920.930.75250.2223.87335.73510.092.2 无功补偿方案根据供配电系统设计规范 GB50052-95第5.0.3条 采用电力电容器作为无功补偿装置时,宜就地平衡补偿,低压部分的无功功率宜由低压电容器补偿;高压部分的无功功率宜由高压电容器补偿。第5.0.4条 无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定。本工程选用并联电容器组,在变电所低压侧集中补偿,采用自动投切方式。 变压器低压侧无功补偿及无功补偿后低压母线计算负荷见表2-3,表2-4。表2-3 变压器T1无功补偿后低压母线计算负荷计算点变压器T1有功计算负荷PckW无功计算负荷Qckvar视在计算负
14、荷SckVA计算电流IcA功率因数cos补偿前低压母线计算负荷259.2294.02391.96595.50.66补偿容量 QN.CkvarQN.C=Pc tan(arccos0.66 )tan(arccos0.92 )=184.62 实际取10组20kvar=200kvar-200补偿后低压母线计算负荷259.294.02275.73418.930.94表2-4 变压器T2无功补偿后低压母线计算负荷计算点变压器T2有功计算负荷PckW无功计算负荷Qckvar视在计算负荷SckVA计算电流IcA功率因数cos补偿前低压母线计算负荷250.2223.87335.73510.090.75补偿容量
15、QN.CkvarQN.C =Pc tan(arccos0.75)tan(arccos0.92 )=117.28实际取6组20 kvar= 120kvar-120补偿后低压母线计算负荷250.2103.87270.9411.610.9242.3 总计算负荷确定高压进线总计算负荷见表2-5。表2-5 变电所高压进线总计算负荷序号计算点有功计算负荷PckW无功计算负荷Qckvar视在计算负荷SckVA计算电流IcA功率因数cos1变压器T1低压母线计算负荷259.294.02275.73418.930.942T1功率损耗PT0.01Sc ;QT0.05Sc2.7613.793变压器T1高压侧计算负荷
16、(序号12)261.96107.81283.316.40.9244变压器T2低压母线计算负荷250.2103.87270.9411.610.9245T2功率损耗PT0.01Sc ;QT0.05Sc2.70913.5456变压器T2高压侧计算负荷(序号45)252.91117.42278.8416.10.9077其他高压出线计算负荷8变电所高压进线总计算负荷(序号367)514.87225.230.95 0.97489.13218.47535.730.90.913. 变压器类型、台数及容量选择3.1变压器类型选择变压器类型选择见表3-1。表3-1 变压器类型选择序号类 型选择结果依 据1变压器相
17、数三相用户变电所一般采用三相变压器2变比及调压方式无载10KV变压器一般采用无载调压方式3绕组型式双绕组用户供电系统大都采用双绕组方式4绝缘及冷却方式环氧树脂、干式风冷变压器使用方便5外壳防护等级IP20变压器是安装在室内6联结组DY11低压侧短路电流大,利于故障的排除7型 号SCB10/0.4KV功耗低3.2变压器台数选择本工程项目选择两台变压器。由于工程项目总负荷较大,一二级负荷较多,且根据10kV及以下变电所设计规范第3.3.1条有大量一级或二级负荷时,宜装设两台及以上变压器。第3.3.2条 装有两台及以上变压器的变电所,当其中任一台变压器断开时,其余变压器的容量应满足一级负荷及二级负荷
18、的用电。3.3变压器容量选择变压器容量选择见表3-2。表3-2 变压器容量选择序号项 目计算负荷选择两台变压器的容量SNTkVA1视在计算负荷SckVA 726.4310002(0.60.7)SckVA508.53一二级负荷Sc()kVA726.434变压器负荷率T10.731000T20.731000所选变压器其他技术参数见表3-3。表3-3 变压器技术参数变压器全型号原边额定电压kV副边额定电压kV原边额定电流A副边额定电流A空载损耗kW短路损耗kW空载电流阻抗电压T1 SCB10100.420050001.557.090.66 T2SCB10100.420050001.557.090.6
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