学校配电系统设计电气控制毕业设计(编辑修改稿)

学校配电系统设计电气控制毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

，还要做到环境的美化，让整个学校的配电合理、适用、经济。 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 2 第二章 学校负荷计算 计算负荷是确定供配电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据；计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。 采用无功补偿，提高 了 系统的功率因数，不仅可以节能，减少线路压降，提高供电质量，还可以提高系统供电的裕量。 本章采用需要系数法对学校的各类用电负 荷进行详细计算，并采用 并联电容器 方法对低 压进行集中补偿 ，以提高 功率因数。 负荷分级与供电要求 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。 独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。 二级负荷的供电系统，应由两线路供电。 必要时采用不间断电源（ UPS）。 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或将在政治上，经济上造成重大损失者；或中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。 就学校供 配电这一块来讲，我校现没有一级用电负荷。 二级负荷为中断供电将在政治上，经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏，大量产品报废等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢纽等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。 在本次毕业设计中：我校现有的二级负荷有：行政楼，实训楼的消防电梯、消防水泵、应急照明，银行用电设备，办公用电设备，保卫处用电设备，学校大门照明与门禁系统，水泵，食堂厨房用电，教学楼照明。 三级负荷为不属于前两级负荷者。 对供电无特殊要求。 我校除了前面罗列的二级负荷外，全为三级 负荷。 学校变电所现有分区： 我校现有变电所共记有三处，每一处管辖范围不等的一个供电区域。 第一个：办公楼、 1教学楼、 2教学楼、图书馆 、综合馆、竞赛馆、行政楼、南区新七 —— 新十三 、计算机实训中心 第二个：实训楼、就业楼、餐厅、北区宿舍楼 第三个：南区新一 —— 新六宿舍楼、茶水房、澡堂 这三个变电所主要分别管以上建筑物，它们的进电来自不同的地方，其实每一个变电平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 3 所的电都供给重要建筑物，形成双电路，这样当一条电路出现故障时，另一电路能继续供电，保证供电可靠。 表 21学校楼宇负荷估测表 楼宇 负荷 /kw 楼宇 负荷 /kw 1教学楼 综合楼 2教学楼 餐厅 图书馆 宿舍楼 办公楼 综合馆 保卫室 校园内路灯 6 南区东部宿舍楼楼 操场 计算负荷的确定 计算负荷的方法主要有需要系数法和二项式法。 前一种方法比较简便，在设计单位的使用最为普遍。 当用电设备台数较多、各台设备容量相差不甚悬殊时，通常都采用需要系数法计算。 当用电设备台 数较少而容量又相差悬殊时，则宜采用二项式法计算， 凡是民用建筑中的负荷，一般都是用需要系 数 Kd 进行计算的。 它既简便又实用，因为民用建筑中单机负荷较大的各类设备都是采用单机组或同类机群放射式供电，在计及供电线路、开关时，都是用单机的额定电流或起动电流进行选型或校验的，所以，普遍采用需要系数。 本设计则采用需要系数法来确定计算负荷。 按需要系数法确定计算负荷的公式 （ 1） 有功计算负荷（单位为 kw ） 30 deP K P 式 中 Pe—— 用电设备组总的设备容量（不含备用设备容量，单位为 kw）。 Kd—— 用电设备 组的需要系数。 （ 2） 无功计算负荷（单位为 kvar） 3030 tanQ P  （ 3） 视在计算负荷（单位为 KVA） 3030 cosPS  平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 4 （ 4） 计算电流（单位为 A） 3030 3NSI U （ 5） 多组用电设备 有功计算负荷基本公式： 同时系数 : ~  ~  本次设计取  30 30P K P P 30 30Q K q Q 30 30 3 NI S U 30 30cos PS  学校的负荷计算 例如 ：教学楼的荧光灯的功率： 30 deP K P = = 3030 tanQ P  = = 3030 cosPS  =总功率： 根据 多组用电设备 有功计算负荷基本公式可计算出 Pz=++++ +++++= Qz=++++ ++++= Sz=++++ +++++= P= = Q= = 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 5 P +Q2 2S= S= 30 30cos PS  =表 22学校负荷的计算 建筑 名称 负荷 性质 数量 总容量 /kweP 需要系数dK cosφ 计 算 负 荷 30/PKW 30/ varQk 30/S KVA 12教学楼 荧光灯 2882 2 白炽灯 44 2  2 0 投影机 24 2  2 空调 24 2 48 2 84 消防电 36 合 计 综合楼（包括实训楼，机房，竞赛馆，会议室 ） 荧光灯 300 白炽灯 44 0 空调 30 60 42 电脑 320 96 36 实验器材 20 16 0 16 消防电 16 合 计 办公楼 荧光灯 320 白炽灯 80 0 电 脑 160 48 18 空 调 80 160 112 84 140 消防电 20 合 计 6 宿舍楼 荧光灯 30017 4 17 白炽灯 30017  17 0 电风扇 15017 10 17 85 消防电 18 4 17 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 6 合 计 餐厅 荧光灯 40 电视 8 电风扇 20 2 1 电磁炉 40 80 68 0 68 电冰箱 40 16 消防栓 10 合 计 图书馆 荧光灯 60 白炽灯 8 0 空调 6 12 电脑 6 消防栓 4 合计 综合馆 白炽灯 40 0 音响 10 1 消防栓 4 合计 保卫室 荧光灯 2 空调 1 2 电脑 1 消防栓 2 合计 校园内路灯 白炽灯 150 6 0 合计 6 0 操场 白炽灯 12 0 音响 10 1 合计 乘以 KΣ p =， KΣ q = 总合计 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 7 无功补偿 无功补偿的目的 采用无功补偿，提高系统的功率因数，既可以节能、减少线路压降，又能提高供电质量，还可以提高系统供电的裕量。 因此，供配电系统中的无功功率补偿是必不可少的。 无功功率的人工补偿装置 工程中普遍采用并联电容器来补偿供电系统的无功功率。 并联电容器的补偿方式，有以下三种： （ 1） 高压集中补偿 电容器装设在 变配电所的高压电容器室内，与高压母线相联（如图 21）。 （ 2） 低压集中补偿 电容器装设在变配电所的低压配电室或单独的低压电容器室内，与低压母线相联。 它利用指示灯或放电电阻放电。 按 GB50227— 95 规定：低压电容器组可采用三角形结线或中性点不接地的星形结线方式（如图 22）。 （ 3） 低压分散补偿 电容器装设在低压配电箱旁或与用电设备并联。 它就利用用电设备本身的绕组放电。 电容器组多采用三角形结线（如图 23）。 民用建筑供电有它的特殊 性：一是照明负荷占的比重比较大，属于分散负荷；二是电机大部分是空调风机、防排烟风机，其容量也是小而分散。 由于上诉原因，在民用建筑的供电系统中，一般都是采用低压配电装置处集中补偿。 而且，采用低压集中补偿不 需要从平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 8 电力系统中获取无功，可以减少电力系统的无功功率发生装置，也减少了电力系统到用户的线路上的无功传输，从而减少了这部分线路的电压损失及电能损耗。 因此，本设计采用低压集中补偿。 并联电容器的选择计算方法 （ 1） 无功功率补偿容量（单位为 kvar）的计算 3 0 3 012( ta n ta n )ccQqPP    （ 2）并联电容器个数 ccQn q 式中 qc—— 单个电容器的容量（单位为 kvar） 无功功率补偿的计算 由负荷计算表知，该 学校 380 侧最大负荷时的功率因数为。 而民用建筑各地供电局规定低压功率因数补偿到 ,高压功率因数补偿到 以上。 （ 1） 低压电容器柜（屏）的选择方法 PGJ1 型低压无功功率自动补偿屏有 4等 4种方案。 其中 2屏为主屏， 4屏为辅屏。 3 屏各有六条支路，电容器为 ，每屏共 84kvar，采用六步控制，每步投入 14kvar。 4屏各有八条支路，电容器亦为 ，每屏共 112kvar，采用 8步控制，每步投入 14kvar。 选择步骤： ① 根据控制步数要求，选择一台 1号或 2 号主屏。 ② 根据所需无功补偿容量再补充一台或数台 3 号或 4号辅屏 （ 2） 低压电容器柜（屏）的选择 Ｑ c=Ｐ (tan a1tan a2) =()Kvar = 选 PGJ1 型低压自动补偿屏 ,并联电容器为。 其方案 1(主屏 )1台与方案 3(辅屏 )1台相结 合 ,总共容量 126kvar 2=256kvar。 无功补偿后， 380v 侧 和 10kv 侧负荷计算如表 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 9 表 23无功补偿后学校的计算 负荷 项目 Cos 计算负荷  30P KW  30 varQK  30S KVA 380V侧补偿前负荷 380V侧无功补 偿容量 — 256 380V侧补偿后负荷 主变压器功率损耗 30S =12.41 30S = 10KV侧负荷总计 经过 选 PGJ1 型低压自动补偿屏 ,并联电容器为 低压集中补偿后，不但提高了系统的功率因数，使高压侧的功率因数达到了 达到了供电局的要 求，而且减少了线路压降，提高了供电质量，还提高了系统供电的裕量。 变压器选择 变压器的选取原则： （ 1）变压器容量的选择 先计算电力变压器的二次侧的总的计算负荷，并考虑无功补偿容量，从而求得变压器的一次侧计算负荷，并作为选择变压器容量的重要依据。 对有两台变压器的变电所，通常采用等容量的变压器，每台容量应同时满足以下两个条件： ①满足总计算负荷 70%的需要，即： ≈ 30S ； （ 21） ②满足全部一、二级负荷 30()S  的需要，即： ≥ 30()S  （ 22） 电力变压器的选择，应综合供配电计算负荷、供电可靠性要求和用电单位的发展规划等因素考虑，力求经济合理，满足用电负荷的要求。 但有一个不变的原则是：在保证供电可靠性的前提下，电力变压器的台数应尽量的减少，尽可能的少。 (2) 变压器 台数的选取 电力变压器台数的选取应根据用电负荷的特点、经济运行、节能和降低工程造价等因素综合确定。 如果周围环境因素恶劣，选用具有防尘、防腐性能的全密闭电力变压器 BSL1平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 10 型；对于高层建筑，地下建筑，机场等消防要求高的场所，宜选用干式电力变压器 SLL、SG、 SGZ、 SCB 型；如电网电压波动较大而不。