大学供电系统设计汇编.docx
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大学供电系统设计汇编.docx
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大学供电系统设计汇编
学号09750201
工业与民用供电课程设计
设计说明书
某大学校区供电系统设计
起止日期:
2013年1月7日至2013年1月12日
学生姓名
安从源
班级
09电气2班
成绩
指导教师(签字)
控制与机械工程学院
2013年1月12日
供电技术课程设计任务书
(任务序号09750201)
一、基础材料
本课程设计针对某大学校区供电系统设计。
负荷的水平与类型
负荷水平:
(见附表)
负荷类型:
本供电区域负荷属于二级负荷,要求不间断供电。
该校最大负荷利用小时数为5600小时。
0.4kV负荷的同时系数为0.7,10kV负荷的同时系数为0.8。
电源情况
由该厂东北方向8KM处一个35KV电压等级线路提供一个电源A,其出口短路容量Sd=150MVA。
由该厂西北方向5KM处一个10KV电压等级线路提供一个电源B,其出口短路容量Sd=75MVA。
功率因数:
电源A要求功率因数大于0.92,电源B要求功率因数大于0.95。
供电电价为两部电价
基本电价:
按变压器容量计算每月基本电价,15元/KVA。
电度电价:
35KV供电电压时0.70元/kwh,10KV供电电压时0.75元/kwh。
环境情况
环境年平均气温15℃。
35kV变电站为独立建筑物,10kV变电站布置在相关建筑物的地下室或底层内。
各级变压器均为室内布置。
二、设计范围
确定全校计算负荷。
确定全校的供电系统结构形式。
确定35KV变电站、10KV变电站的主接线形式、变压器台数及容量。
计算35kV及10kV断路器出口处短路电流。
确定35kv断路器及隔离开关,确定35kv电缆及10kv电缆型号。
确定无功功率补偿装置。
确定总降压变电所及车间变电所的平、立面图。
三、设计成果
设计计算书。
供电系统结构示意图一张。
35KV变电所一次设备主接线图一张。
35KV变电所的平面图、剖面图一张。
母线电压测量及绝缘监视电路图一张。
定时限过流保护的原理图与展开图一张。
指导教师(签字):
教研室主任(签字):
批准日期:
2010年01月12日
1设计范围
(1)确定全校计算负荷。
(2)确定全校的供电系统结构形式。
(3)确定35KV变电站、10KV变电站的主接线形式、变压器台数及容量。
(4)计算35kV及10kV断路器出口处短路电流。
(5)确定35kv断路器及隔离开关,确定35kv电缆及10kv电缆型号。
(6)确定无功功率补偿装置。
(7)确定总降压变电所及车间变电所的平、立面图。
2.负荷计算分析
表110kV变电所参数
04kV同时系数
10kV同时系数
短路容量A(MVA)
短路容量B(MVA)
10kV需要功率因数
35kV需要功率因数
0.7
0.8
150
75
9.5
9.2
所需公式:
,,,,=0.015,=0.06,=+,=+,=,=,=
2.1NO1变电所负荷计算及变压器、电缆的选择
No110kV变电所
1
第一教学楼
250
180
2
第二教学楼
320
200
3
第三教学楼
210
150
4
第四教学楼
340
200
5
一教消防泵
20
10
6
二教消防泵
20
10
7
三教消防泵
20
10
8
一教消防梯
25
15
9
二教消防梯
25
15
10
三教消防梯
25
15
根据变压器的有功经济调度一个变电站的两台变压器应该同时运行,需要对其负荷配平,是两台变压器的负荷相近,这样的经济效率更大,损耗更小。
将序号为1,2,5,6,8,分配到一个变压器,将序号为3,4,7,9,10分配到另一个变压器。
则如图1所示:
图1第一座变电站的负荷示意图
1T:
(1)低压母线侧负荷计算
=0.7(250+320)=399(kw),=0.7(180+200)=266(kvar)
=479.54(kVA),=692.15(A)
(2)高压母线侧的计算负荷
在未知变压器型号时=0.015=0.06
=0.015479.54=7.2(kw),=0.06479.54=28.8(kvar)
=+=486.7(kw),=+=294.8(kvar)
(3)功率补偿
补偿前计算负荷和功率因数
低压侧功率因数:
=399/479.54=0.832
确定补偿容量:
设低压侧补偿后的功率因数为0.95
=399(0.67-0.33)=135.6(kvar)
查表选BW0.4—14—1型电容器,需要数量为n=135.6/14=9.6,取10
实际补偿量为:
=1014=140(kvar)
补偿后计算负荷和功率因数:
低压侧视在计算负荷:
==423(kVA)
此时变压器功率损耗:
=0.015=6.34kw),=0.06=25.4(kvar)
高压侧总计算负荷:
=+=399+6.34=405.34(kw)
=+=(284.4-140)+25.4=169.4kvar)
=439.3(kVA)
高压侧功率因数:
=405.34/439.3=0.92
2T:
(1)低压母线侧负荷计算
=0.7(210+340)=385(kw),=0.7(150+200)=245(kvar)
456.34(kVA),=658.68(A)
(2)高压母线侧的计算负荷
=0.015456.34=6.84(kw),=0.06347.6=27.38(kvar)
=385+6.84=391.84(kw),=245+27.38=272.38(kvar)
(3)功率补偿
补偿前计算负荷和功率因数
低压侧功率因数:
=385/456.34=0.84
确定补偿容量:
设低压侧补偿后的功率因数为0.95
=385(0.65-0.33)=123.2(kvar)
查表选BW0.4—14—1型电容器,需要数量为n=123.2/14=8.8取10
实际补偿量为:
=1014=140(kvar)
补偿后计算负荷和功率因数:
低压侧视在计算负荷:
==402.97(kVA)
此时变压器功率损耗:
=0.015=6.05(kw),=0.06=24.18(kvar)
高压侧总计算负荷:
=+=385+6.05=391.05(kw)
=+=(245-140)+14.18=109.18(kvar)
=413.06kVA)
高压侧功率因数:
=391.05/413.06=0.946
变压器选择:
总的负荷为:
(3)变压器的选择:
由于本设计中全部为二级负荷,变压器应能够带起全部的负荷,所以变压器的容量为:
所以,1T和2T应选择SGB10-1000/10型变压器,额定的容量为1000KVA。
由于此变电所安装于地下室内,且年平均气温为15摄氏度,故对变压器的容量有影响,1T和2T的变压器的实际容量为
(4)线路电缆选择:
=A
由于本设计中的年最大负荷利用小时数为5600H,所以
根据电缆允许载流量选择的交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套的铜芯电力电缆。
其中,
校验电压损失满足电压损失的要求。
校验发热条件
该电缆的在15摄式度地中直埋的允许载流量()为152×1.29=196A
由于年平均气温为15摄氏度,,故相应的系数为K=
实际的允许载流量为196大于计算电流,所以满足发热条件。
2.2NO2变电所负荷计算及变压器、电缆的选择
No210kV变电所
1
第五教学楼
220
160
2
第六教学楼
330
220
3
第七教学楼
250
180
4
第八教学楼
380
230
5
五教消防泵
20
10
6
六教消防泵
20
10
7
七教消防泵
20
10
8
五教消防梯
25
15
9
六教消防梯
25
15
10
七教消防梯
25
15
根据变压器的有功经济调度一个变电站的两台变压器应该同时运行,需要对其负荷配平,是两台变压器的负荷相近,这样的经济效率更大,损耗更小。
将序号为1,2,5,6,8分配到一个变压器,将序号为3,4,7,9,10分配到另一个变压器。
则如图2所示:
图2第二座变电站的负荷示意图
3T:
(1)低压母线侧负荷计算
=0.7550=385(kw),=0.7380=266(kvar)
=446(kVA),=643.75(A)
(2)功率补偿
补偿前计算负荷和功率因数
低压侧功率因数:
=385/466=0.83
确定补偿容量:
设低压侧补偿后的功率因数为0.95
=385(0.67-0.33)=131(kvar)
查表选BW0.4—14—1型电容器,需要数量为n=131/14=9.35,取10
实际补偿量为:
=1014=140(kvar)
补偿后计算负荷和功率因数:
低压侧视在计算负荷:
==405.1(kVA)
此时变压器功率损耗:
=0.015=6.08(kw),=0.06=24.32(kvar)
高压侧总计算负荷:
=+=385+6.08=391.8(kw)
=+=(266-140)+24.32=150.32(kvar)
=419.6(kVA)
高压侧功率因数:
=391.8/419.6=0.933
4T:
(1)低压母线侧负荷计算
=0.7630=441(kw),=0.7410=287(kvar)
=526.2(kVA),=759.5(A)
(2)功率补偿
补偿前计算负荷和功率因数
低压侧功率因数:
=441/526.2=0.84
确定补偿容量:
设低压侧补偿后的功率因数为0.95
=441(0.645-0.33)=138.9(kvar)
查表选BW0.4—14—1型电容器,需要数量为n=138.9/14=10,取10
实际补偿量为:
=1014=140(kvar)
补偿后计算负荷和功率因数:
低压侧视在计算负荷:
==464.8(kVA)
此时变压器功率损耗:
=0.015=6.97(kw),=0.06=27.9(kvar)
高压侧总计算负荷:
=+=441+6.97=447.97(kw)
=+=(287-140)+27.9=174.9(kvar)
=480.9(kVA)
高压侧功率因数:
=447.97/480.9=0.93
变压器选择:
总的负荷为:
(3)变压器的选择:
由于本设计中全部为二级负荷,变压器应能够带起全部的负荷。
所以3T和4T应选择SGB10-1000/10型变压器,额定的容量为1000KVA。
由于此变电所安装于地下室内,且年平均气温为15摄氏度,故对变压器的容量有影响,3T和4T的变压器的实际容量为
(4)线路电缆选择:
=A
由于本设计中的年最大负荷利用小时数为5600H,所以
根据电缆允许载流量选择的交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套的铜芯电力电缆。
其中,
校验电压损失满足电压损失的要求。
校验发热条件
该电缆的在15摄式度地中直埋的允许载流量()为A
由于年平均气温为15摄氏度,,故相应的系数为K=
实际的允许载流量为大于计算电流,所以满足发热条件。
2.3NO3变电所负荷计算及变压器、电缆选择
No310kV变电所
1
第一食堂
500
320
2
第二食堂
480
320
3
图
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- 大学 供电系统 设计 汇编