某住宅小区供配电系统设计Word文档格式.docx
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负荷计算和无功功率补偿;
变电所主变压器和主接线方案的选择;
短路电流的计算等。
1.2设计依据
1.小区的年最大负荷利用小时为2500h,日最大负荷持续时间为8h;
本住宅小区共
16栋楼,384户,根据《住宅设计规范》GB50096-1999和《小康住宅电气设计》的有关规定,每户用电指标按10kw计算,需要系数参照《民用建筑电气设计规范》的
规定,取Kd=0.30,功率因数cosj=0.75。
2.整个小区的道路照明采用节能火箭炮5U系列节能灯PLT-125W,共有80盏,灯头E40,安装间隔为20m。
单侧布置,安装高度为3.5m。
道路照明:
p=125W,
n=80,Kd=1,cosj=0.9,tanj=0.48。
3.不要求进行小区照明单体设计和二次回路设计。
II
二、设计的基本要求
1、设计及计算说明书
(1)说明书要求书写整齐,条理分明,表达正确、语言简练。
(2)主要计算过程和步骤完整无误,分析论证过程简单明了,各设计内容列表汇总。
2、图纸
(1)绘制电气主接线图
(2)原理图要求用标准符号绘制,布置均匀,设备符号大小合适清晰美观。
三.设计进度安排
阶段
设计各阶段名称
起止日期
1
熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料
第1周周一
2
查阅有关资料、阅读设计要求必读的参考资料
周二
3
负荷计算
周三至周四
4
电气主接线设计
周五
5
短路电流计算
周六
6
主要电气设备选择
周日至第2周周一
7
书写课程设计说明书
周二至周三
8
打印整理课程设计资料
周四
9
答辩及成绩评定
四.需收集和阅读的资料及参考文献(指导教师推荐)
【1】刘涤尘、王明阳、吴政球.电气工程基础[M].武汉:
武汉理工大学出版社.2003年
【2】张学成.工矿企业供电设计指导书[M].北京:
北京矿业大学出版社.1998年
【3】刘介才.工厂供电简明设计手册[M].北京:
机械工业出版社.1993年
【4】刘介才.实用供配电技术手册[M].北京:
中国水利水电出版社.2002年
【5】刘介才.工厂供电[M].北京:
机械工业出版社.1997年
【7】JGJ16-2008民用建筑电气设计规范
【8】GB50054-95低压配电设计规范
【9】GB50052-95供配电系统设计规范
【10】GB50217-2007电力工程电缆设计规范
【11】GB50060-923~110KV高压配电装置设计规范
指导教师签名:
赵文忠
2012年 12 月14 日
III
目录
V
一、设计说明 1
1.1工程概况 1
1.2设计依据 1
1.3设计原则 1
1.4小区概况 1
二、小区负荷计算 1
三、无功补偿方式 3
3.1无功补偿方式 3
3.2无功补偿容量 3
3.3并联电容器的选择及制 4
四、变配电所位置和型式的选择 4
4.1变配电所位置的确定 4
4.2变配电所的总体布置 4
五、主变压器台数和容量的确定 5
5.1变压器主变台数的选择 5
5.2变压器容量的选择 5
六、变配电所主接线方案的选择 5
6.1变电所主接线方案的评价 6
七、短路电流的计算 7
7.1短路计算的意义和方法 7
7.2相关节点的短路计算 7
7.2.1电路图 7
7.2.2确定基准值 7
7.2.3计算短路电路中各主要元件的电抗标么值 7
7.2.4K-1点的短路电流计算 8
7.2.5K-2点的短路电流计算 8
八、变电所低压侧一次设备的选择与校验 9
8.1低压母线的选择与校验 9
8.2低压电缆、设备的选择与校验 10
8.2.1电缆的选择 10
8.2.2低压断路器的选择与校验 11
8.2.3低压刀开关的选择与校验 12
8.2.4电流互感器的选择与校验 12
九、变压器保护设置 13
9.1变电所10kV馈线保护 14
9.2变电所10kV母线保护 15
十、防雷接地系统设计 16
10.1概述 16
10.2变电所防雷接地系统设计 16
10.3单体楼的防雷接地系统设计 17
结束语 19
参考文献 20
第一章设计说明
1.1工程概况
假设该小区年最大负荷利用小时数为2500h,日最大负荷持续时间为8h,本小区均属于三级负荷。
低压动力设备均为三相,额定电压均为380V。
照明及家用电器均为单相,额定电压均为220V。
供电电源:
按照当地供电部门的签订的供用电协议规定,本小区可用附近一条10kV的公用电源线区的工作电源。
该干线的导线型号为LGJ-185,导线为等边三角形,线距为1.2m;
电力系统馈电变电站距本小区6km,该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA,此断路器配备有定时限过电流保护,其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。
电费制度:
小区与当地供电部门达成协议,对于电费制度有如下规定,供电与用电双方必须按照此规定进行电能记费。
在变电所高压侧计量电能,并设置专用的计量柜。
按两部电费制交纳电费。
一部分为基本电费,按所装用的主变压器容量来计费。
另一部分为电度电费,按每月实际消耗的电能计费。
小区最大负荷时的高压侧的功率因数不小于0.9。
1.3设计原则
根据小区所取得的电源及小区的用电负荷情况,并考虑以后小区的发展,应采用安全、可靠、技术先进、经济合理的原则。
假设本工程共16栋,每栋底部为架空层,地上六层,有阁楼,共两个单元,24户;
每层层高为3m,室内外高度差为0.45m。
主体建筑高度为20.9m
(含坡顶)。
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小区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。
1.4.小区资料
1、工程地点:
xx市
2、工程概况:
该小区占地55164.9平方米;
共计384户。
3、气象资料:
年最高气温为40℃,年平均气温为20℃,年最低气温为-22.5℃,年最热月
平均气温26.3℃,年最热月平均最高气温31.5℃,年最热月地下0.8m处平均温度28.7℃。
年主导风向为东风,年雷暴日数31.3天。
地质水文资料:
所在地区平均海拔130m,地层以沙粘土为主,地下水位为3m。
第二章小区负荷计算
根据小区的负荷情况,年最大负荷利用小时为2500h,日最大负荷持续时间
为8h,按照我国普遍采用的需要系数法确定小区计算负荷。
本住宅小区共16栋楼,384户,根据《住宅设计规范》GB50096-1999和《小康住宅电气设计》的有关规定,每户用电指标按10kw计算,需要系数参照《民
用建筑电气设计规范》的规定,取Kd=0.30,功率因数cosj=0.75
有功计算负荷:
P3¢
=N´
Kd´
Pe=384´
0.30´
10=1152kw
无功计算负荷:
Q3¢
0=P3¢
0´
tanj=1152´
0.882=1016.1kvar
另外,整个小区的道路照明采用节能火箭炮5U系列节能灯PLT-125W,共有80盏,灯头E40,安装间隔为20m。
单侧布置,安装高度为3.5m。
p=125W,
n=80,Kd=1,cosj=0.9,tanj=0.48
P
30
'
=1´
125´
80=10kw
Q'
=P'
´
tanj=10´
0.48=4.8kvar
30 30
综上所述,本小区总计算负荷为:
(取Kå
p=0.83,Kå
q=0.91)
P30=KSp´
(P3¢
0+P3¢
0¢
)=0.83´
(1152+10)=964.46kW
P2+Q2
964.462+929.0192
Q30=Kå
q´
(Q3¢
0+Q3¢
0)=0.91´
(1016.1+4.8)=929.019kvar
总视在计算负荷:
S30= =
=1339.1264kVA
3UN
计算电流:
I30=
S30
=1339.1264=2034.5921A
3´
0.38
功率因数:
cosj=P30
S30
= 964.46
1339.1264
=0.72
以上计算可列成表1-1所示本小区负荷计算表
表1-1本小区负荷计算表
编号
用电设备名称
数量
设备容量
pe(kW)
需要系数
Kd
cosj
tanj
计算负荷
p30(kW)
Q30(kvar)
S30(kVA)
I30(A)
用户用电
384
3840
0.30
0.75
0.82
1152
1016.1
—
道路照明
80
10
0.9
0.48
4.8
总计
KSp=0.83,KSq=0.91
964.46
929.019
2034.5921
第三章无功功率计算及补偿
3.1无功补偿方式
本设计采用低压集中补偿方式,补偿范围较分散补偿小。
但其管理方便,电容器能充分利用,电力电容器采用三角型连接,这种连接方式提供的补偿容量大。
3.2无功补偿容量
根据《供电企业规则》规定:
10KV及高压供电用户功率因数为0.9以上,考虑到变压器无功功率损耗DQt远大于有功功率损耗DPt,因此在变压器低压侧进行无功补偿时,低压侧补偿后的功率因数应略高于高压侧补偿后的功率因数
0.9,这里取低压侧功率因数cosj¢
=0.92,则低压侧需装设的并联电容器容量应
为:
QC=P30´
(tanarccos0.72-tanarccos0.93)
=964.46´
(0.964-
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- 住宅小区 配电 系统 设计