陈集集团双回路10kv变配电所设计毕业论文(编辑修改稿)

陈集集团双回路10kv变配电所设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

系统； 10KV/ 变配电系统；电力配电系统；照明系统；接地和防雷系统；综合布线系统。 设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合 投资。 此次设计的目的是通过对该办公楼的各个系统的设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。 （二） 设计要求 技术要求 扬州大学本科生毕业设计（论文） 2 ①严格按照 10kV 及以下变电所设计规范的要求 GB 50053— 94 ②短路电流计算用标么值法； ③所有图纸一律用 AutoCAD 绘制 ,文字符号要符合 GB472 GB546 GB6988等新国标的要求。 图纸要求 设计图纸包括： （ 1）配变电所高压电气系统图（ 1 张 A3） （ 2） 配变电所低压电气系统图（ 1 张 A3 加长） （ 3）配变电所电气平面布置图（ 1 张 A3） （ 4）配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 设计参考项目 （ 1）毕业设计任务书 （ 2）国家现行电气设计规范： （ a） 供配电系统设计规范 GB50052— 95 （ b) 10kV 及以下变电所设计规范 GB50053— 94 （ c) 低压配电系统设计规范 GB50054— 95 （ d）民用建筑电气设计规 范 JGJ/T 16— 92 （ 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 扬州大学本科生毕业设计（论文） 3 二、 负荷计算及无功补偿 （一） 负荷等级及供电电源的确定 负荷等级 、 负荷等级的分类 电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。 一级负荷： （ 1） 中断供电将造成人身伤亡者。 （ 2）中断供电将造成重大政治影响者。 （ 3） 中断供电将造成重大经济损失者。 （ 4） 中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。 对于某些特等建筑，如重要的交 通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。 中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。 二级负荷： （ 1） 中断供电将造成较大政治影响者。 （ 2）中断供电将造成较大经济损失者。 （ 3） 中断供电将造成公共场所秩序混乱者。 三级负荷 : 不属于一级和二级的电力负荷。 、 负荷等级的确定 本工程为二类高层民用建筑，根据相关设计 规范规定，负荷等级如下： 扬州大学本科生毕业设计（论文） 4 一级负荷有：消防客梯、喷淋泵、消防栓泵、应急照明和消防报警、屋顶排烟、变电所； 二级负荷有：一至四层的自动扶梯、生活水泵、通风泵、排水泵； 三级负荷有：商用及办公用包括东西侧的照明设备、分体空调室外景观照明、地下室照明。 根据计算的负荷可知：一级负荷合计 ；二级负荷合计 kW；三级负荷合计 kW；考虑同时系数后的总有功负荷合计 kW；其中一二级负荷合计 kW。 供电电源 本工程从供电部门的 110/10kV 变电站引来 了 1路 10kV 专线电源 A，可承担全部的负荷，同时从供电部门的 35/10kV 变电站引来 1 路 10kV 环网电源 B，仅作一、二级负荷的第二个电源。 两路 10kV 电源可同时供电，电源 A 可作为电源B 备用。 两路 10kV 电缆从建筑物南侧穿管埋地引入地下 1 层的 10/ 变电所。 由于本工程的两个 10kV 供电电源相对独立可靠，因此，不再设置自备发电机组或其他集中式应急电源装置。 已知供电部门的 110/10kV变电站与 35/10kV变电站的两个 10kV电源中性点均采用经消弧线圈接地。 （二） 负荷计算 负荷计算的意义 负荷计 算的目的是为了掌握用电情况，合理选择配电系统的设备和元件，如导线、电缆、变压器、开关等。 负荷计算过小，则依此选用的设备和载流部分有过热危险，轻者使线路和配电设备寿命降低，重者影响供电系统的安全运行。 负荷计算偏大，则造成设备的浪费和投资的增大。 为此，正确进行负荷计算是供电 扬州大学本科生毕业设计（论文） 5 设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。 用电设备的负荷计算 表 21 用电设备负荷及其等级 用电设备名称 设备数量及符合功率 需要系数Kd 功率因数cosφ 有功负荷 /kW 无功负荷/kvar 视在功率/kVA 计算电流/A 负荷等级 客梯 2部 *17kW 34 一部一级，一部二级 一层自动扶梯 2部 * 25 二级 二层自动扶梯 2部 * 25 二级 三层自动扶梯 2部 * 25 二级 四层自动扶梯 2部 * 25 二级 喷淋泵 3台（二用一备 ），每台 45kW 72 54 90 一级 消火栓泵 2台（一用一备）， 每台 37kW 37 一级 生活水泵 2台（一用一备）， 每台 6 二级 排水泵 5台，每台容量 6 二级 通风机 6台 * 36 27 45 二级 地下室照明 1700m2*15W/m2 三级 变电所 15kW 1 15 一级 商业用房照明 7760m2*30W/m2 51 三级 商业用房分体空调 4000m2*40W/m2 128 96 160 三级 办公用房照明 5000m2*20W/m2 80 三级 客用房分体空调 6540m2*40W/m2 三级 室外景观照明 60kW 36 三级 应急照明及 45kW 1 45 一级 扬州大学本科生毕业设计（论文） 6 消防报警 东西侧照明 10000m2*30W/m2 270 三级 东西侧分体空调 10000m2*40W/m2 320 240 400 三级 屋顶消防排烟机 6台 * 33 一级 （三） 无功 补偿 无功补偿的作用 电力系统无功功率是存在于交变磁场和交变电场中的一种瞬时功率。 它和有功功率一样是维护电力系统稳定安全运行、保证电能质量必不可少的。 而在电力系统中 60%以上是电动机等感性负载，它们在系统运行时会消耗大量的无功功率。 这些无功功率又是为了维持电源与用电设备的电感和电容之间进行电磁能量交换所需要的功率。 因此，只要电力系统己经形成，该能量是不可避免的。 但是这些用电设备所需要的无功功率，如果都要由发电机提供并经过长距离传送却是不合理的。 在有功功率保持一定的前提下，线路功率因数越小，在线路上流过 的电流就越大，导致在线路上的压降以及损耗就越大。 在严重情况下，会导致用户端电压达不到规定值，还会使电气设备得不到充分利用、网络传输能力下降、损耗增加。 而且，大量无功潮流在电网中的流动会产生很大的损耗，影响电力系统的稳定和电压质量，对电网和用电设备的安全运行会产生不利的影响。 解决好无功补偿问题，对电网降损节能有着极为重要的意义。 确定无功补偿容量 表 22 变压器 A无功补偿及负载率 负荷计算 设备容量 /kW 需要系 数 功率因 数 有功计算 负荷 /kW 无功计算负 荷 /kvar 视在计算负荷 /kVA 计算电流 /A 无功功率补偿前低压出线回路 扬州大学本科生毕业设计（论文） 7 计入同时系数 K∑ p=、 K∑q= 无功功率补偿（并联电容器）实际取 8组，每组 20kvar，共160kvar 160 无功功率补偿后低压母线的计算负荷 变 压器额定容量 1000 变压器负荷率 表 23 变压器 B无功补偿及负载率 负荷计算 设备容量 /kW 需要系数 功率因 数 有功计算 负荷 /kW 无功计算负荷/kvar 视在计算负荷 /kVA 计算电流/A 无功功率补偿前低压出线回路 计入同时系数 K∑ p=、 K∑ q= 无功功率补偿（并联电容器）实际取 10组，每组 20kvar，共200kvar 200 无功功率补偿后低压母线的计算负荷 变压器额定容量 1000 变压器负荷率 （四） 总计算负荷确定 表 24 10/ 变电所总负荷计算 其中一级负荷 237 其中二级负荷 177 177 一、二级负荷合计 414 扬州大学本科生毕业设计（论文） 8 计入 同时系数 总负荷 K∑p =， K∑q = 1367.4 2077.6 其中一、二级负荷 K∑p =， K∑q = 414 初选无功补偿装置（并联电容器）容量 =*(tan(arccos0.788)tan()) = (取 400kvar) 400 无功补偿后低压侧 总负荷 1164 1769 其中一、二级负荷 414 292 变压器功率损耗 △ PT≈ ； △Q T≈ 变压器高压侧计算负荷 1198 扬州大学本科生毕业设计（论文） 9 三、 电压选择与电能质量 本工程的总有功负荷只有 ，故采用 10kV 供电。 本工程为高层民用建筑，用电设备额定负荷为 220/380V,低压配电柜距离最长不大于 150cm。 所以，本工程只设置 1 座 10/ 变电所，对所有用电设备均采用低压 220/380kV三相四线制 TNS系统配电。 本工程将采取下列措施以使电能质量满足规范要求： （ 1）选用 Dyn11 联结组别的三相配电变压器，采用177。 5%无励磁调压分接头。 （ 2）采用铜芯电缆，选择适合导体截面，将电压损失限制在 5%以内。 （ 3）气体放电灯采用低 谐波电子镇流器或节能灯型电感镇流器，并就地无功功率补偿使其功率因数不小于。 在变电所低压侧采取集中补偿，自动投切。 （ 4）将单相用电设备均匀分布于三相配电系统中。 （ 5）照明与电力配电回路分开。 对较大容量的电力设备如电梯、空调机组、水泵等采用专线供电。 扬州大学本科生毕业设计（论文） 10 四、 变压器选择以及主接线方案的选择 （一） 电力变压器的选择 变压器型式及台数 本工程为一般民用建筑，变电所位于主体建筑地下室内，故采用 SCB10 型三相双绕组干式变压器，联结组标号 Dyn11，无励磁调压，电压比 10（ 1177。 5%） /。 考虑到与开关柜布置在同一房间内，变压器外壳防护等级选用 IPX2(有的地区要求选用 IPX4)。 SCB10 型干式变压器符合 GB202022020《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》的要求。 表 41 干式变压器规格型号 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 W 短路损耗 W 空载电流 ％ 阻抗电压 ％ 外形尺寸 长宽高 mm T1 SCB10—1000/10 10 1899 1830 8460 6 800*800*2200 T2 SCB10—1000/10 10 1899 1830 8460 6 80。