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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 1 章 绪论供配电技术,就是讨论电力的供应及安排的问题；电力,是现代工业生产、民用住 宅、及企事业单位的主要能源和动力,是现代文明的物质技术基础；没有电力,就没有 国民经济的现代化；现代社会的信息化和网络化,都是建立在电气化的基础之上的；因 此,电力供应假如突然中断,就将对这些用电部门造成严峻的和深远的影响；故,作好 供配电工作,对于保证正常的工作、学习、生活将有非常重要的意义；供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务,必需达到以下的基本要求：（1） 安全在电力的供应、安排及使用中,不发生人身事故和设备事故；（2） 牢靠应满意电力用户
2、对供电牢靠性和连续性的要求；（3） 优质应满意电力用户对电压质量和频率质量的要求；（4） 经济应使供配电系统投资少,运行费用低,并尽可能的节约电能和削减 有色金属消耗量；另外,在供配电工作中,仍应合理的处理局部和全局,当前与长远的关系,即要照 顾局部和当前利益,又要有全局观点,能照料大局,适应进展；我们这次的毕业设计的论文题目是：某高校供配电工程总体规划方案设计；作为高 校,随着本科训练工作的推动和将来几年的连续扩招,对学校的基础设施建设特殊是电 力设施将提出相当大的挑战；因此,我们做供配电设计工作,要作到未雨绸缪；为将来 进展供应足够的空间：这主要表现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上,
3、应力求 在满意现有需求的基础上从大挑选,以防止一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又 由于容量问题而台而光荣下岗的情形的发生；总之一句话：定位现实,着眼将来；以进展的眼光来设计此课题；1 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第2章 供配电系统设计的规范要点供配电系统设计应贯彻执行国家的经济技术指标,做到保证人身安全,供电牢靠,技术先进和经济合理；在设计中,必需从全局动身,统筹兼顾,按负荷性质、用电容 量、工程特点,以及地区供电特点,合理确定设计方案；仍应留意近远期结合,以近期 为主；设计中尽量采纳符合国家现
4、行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产 品；2.1 负荷分级及供电要求电力负荷应依据对供电牢靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的缺失及影 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；必要时采纳不间断电源 UPS）；2.1.1 一级负荷 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或将在政治上,经济上造成重大缺失者；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；2.1.2 二级负荷 二级负荷为中断供电将在政治上,
5、经济上产生较大缺失的负荷,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纷乱的负荷等；在本次毕业设计中：我校现有的二级负荷有：综合楼南）和综合教案楼 主教案区变：含南区综合办公楼,机械工程学院,外语学院,印刷厂,医院,后勤治理处；2 同学区变：含 给排水区变：含基础科学学院,体育学院,图书馆,信息工程学院,土木建筑学院,电气与电子工程学院,给排水试验室；4 生活区变 1：含1241 栋）教工住宅,俱乐部,教工活动中心,保卫处,西区水泵房,子弟学校,南大门,地下道,银行,新七栋教工住宅 生活区变 2：含 实习工厂区变：
6、含金工车间,生产车间,电焊车间,D 区同学公寓 北区变：北区综合教案大楼,8 栋同学宿舍,食堂一座,教工楼 2 栋,办公楼一栋,教案楼 3 栋教 16,17,18）；3.2 负荷统计我们做负荷统计是以运算负荷为基础的；运算负荷,是假想的负荷,是据之按答应发热条件挑选供配电系统的导线截面,确定变压器容量,制订提高功率因数的措施,选择及整定爱护设备以及校验供电电压质量等的依据；对用电设备我们按工作制分为：连续运行工作制,短时运行工作制,反复短时工作制； a：对于连续运行的设备容量即等于其额定功率；b：短时工作制通常不考虑；c:对于反 复 短 时 的 是 考 虑 在 暂 载 率 下 的 功 率 ：
7、电 动 机 P e 2 P N JC N , 电 焊 机3 3P e JC N . S N . cos N；d:照明：P e P N . 10,气体放电灯：P e 1 . 1 1 . 2 P N . 10；同时照明亦可用：Pe s KW （s : 面积；：单位容量）；1000房间名称 单位容量 ）房间名称 单位容量 ）办公楼 8 试验室 10 教案楼 8 金工车间 6 住宅 4 焊接车间 8 食堂 4 铸铁车间 8 浴室 3 银行 10 锅炉房 4 水泵房 8 商店 10 体育馆 10 注：上表中未列出而又在后面的负荷统计中显现的房间取与上有相像或相近功能的房间的单位容量值）4 / 37 名师
8、归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.3 主教案区负荷统计及相关设备的挑选设备照明空调电梯水泵电脑多媒体电视台其它Kd总计楼宇 S C525.09/0.9=583.43KVA 3.3.1 下面将进行变压器的选取变压器的选取原就：1 变压器台数的选取：电力变压器台数的选取应依据用电负荷的特点、经济运 行、节能和降低工程造价等因素综合确定；假如四周环境因素恶劣,选用具有防尘、防腐性能的全密闭电力变压器 所,宜选用干式电力变压器BSL1 型；对于高层建筑,地下建筑,机场等消防要求高的场 SLL、SG、SGZ、SCB 型；如电
9、网电压波动较大而不能满意用电负荷的要求时,就应选用有载调压电力变压器,以改善供电电压的质量；对于一般车间、居民住宅、机关学校等,假如一台变压器能满意用电负荷需要时,宜选用一台变压器,其容量大小由运算负荷确定,但总的负荷通常在 1000KV 以下,且用 电负荷变化不大；对于有大量一、二级用电负荷或用电负荷季节性 变压器容量的挑选：先运算电力变压器的二次侧的总的运算负荷,并考虑无功 补偿容量,最大负荷同时系数,以及线路与变压器的损耗,从而求得变压器的一次侧计 算负荷,并作为挑选变压器容量的重要依据；对于无特殊要求的用电部门,应考虑近期进展,单台电力变压器的额定容量按总视在运算负荷值再加大15%25
10、%来确定,以提高变压器的运行效率,但单台变压器的容量应不超过 1000KVA；在装设两台及以上电力变压器的变电所,当其中某一台变压器故障、检修而停止运行时,其他变压器应能保证一、二级负荷的用电,但每台的容量应在 1000KVA 以内；在确定电力变压器容量时,仍应考虑变压器的经济运行；由于变压器的损耗与负荷率有关,负荷率对于变压器的经济运行的影响较大,所以应力求使变压器的平均负荷率接近于正确负荷率 值；我们从以前学过的学问知道,变压器的效率曲线不是单增的,而是*先增加再下降,在其上有一个最大值：即：d /d I 2 =0 可求出产生最大功率的条件为：I 2 *= P0P k 即是说当不变损耗等于
11、可变损耗时,变压器的效率达到最大值；电力变压器的挑选,应综合供配电运算负荷、供电牢靠性要求和用电单位的进展规划等因素考虑,力求经济合理,满意用电负荷的要求；但有一个不变的原就是：在保证供5 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电牢靠性的前提下,电力变压器的台数应尽量的削减,尽可能的少；3 对主教案区变压器的挑选：考虑SCB 系列变压器的正确负荷率在50%60%左右,也预留好以后的进展空间,宜选用SCB10-1000/10电力变压器一台；3.3.2 配电设备的挑选：我们以综合楼为突破口对电力电缆,低压断路器,
12、刀开关,电流互感器等进行选取：1 在进行电器设备的挑选时,应依据实际工程的特点,依据有关设计规范的规定,在保证供配电安全牢靠性的前提下,力争做到技术先进,经济合理：按正常工作条件挑选额定电压和额定电流：a、电气设备的额定电压 U N .应符合电器装设点的电网额定电压,并应大于或等于正常时最大工作电压 U W .即：U N .U W .；b、电气设备的额定电流 I N .应大于或等于正常时最大的工作电流 I W .,即：I N .I W .；按短路情形来校验电气设备的动稳固性和热稳固性：1、如断路器、负荷开关、隔离开关等的动稳固性满意ImIsh , 而其热稳固性满意tI2I2. tima且 It
13、 Ia kItimat；,且.ta 依据装置地点的三相短路容量来校验开关电器的断流才能,即：3IN.offS S N.off； 依据装置地点、工作环境、使用要求及供货条件来挑选电气设备的适当型式；2 低压刀开关：满意额定电压大于或等于工作电压,额定电流大于或等于正常时最大工作电流即可,对其他没有特殊要求；3 低压断路器：按灭弧介质分有油浸式、真空式、空气式,应用最多的是空气式断路器；按结构分有万能式和塑壳式；万能式断路器即框架式断路器,全部器件均装于框架内,其部件大部分设计成可拆卸的,便于制造安装和检修；另外,这种断路器的容量较大,额定电流可达 4000A,可装设较多具有不同爱护功能的脱扣器；
14、挑选配电用断路器多为万能式,且特殊适用于低压配电系统的主爱护,即常用做低压进线柜的主开关；塑壳式的容量较小,通常用于配电线路中,对线路起过载爱护和短路爱护的作用；低压断路器 即自动空气开关）的挑选原就：留意开关主触头额定电流IN,电磁脱扣器即瞬时或短延时脱扣器）额定电流IN.ER和热 长延时）脱扣器的额定电流IN. TR之间要满意下式关系：I NI N . ERI N . TRI C开关动作时间小于 0.02 秒时, 其开关分断才能用下式校验 : I off . QAkII off . QA-自动空气开关的分断电流 KA；6 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 3
15、7 页精选学习资料 - - - - - - - - - Ish- 装设开关处冲击短路电流的有效值KA；kI -装设开关处短路电流周期重量的有效值 KA. 自动空气开关脱扣器电流整定 : 为使自动空气开关各脱扣器更好的发挥爱护功能 , 需要结合爱护对象 , 进行电流的整定运算 , 然后正确确定 : 配电线路用自动空气开关 , 热 或长延时 脱扣器整定电流 I OP . TR , 可用下式运算 : I OP . TRK relI C,K rel -牢靠系数 , 热脱扣器取 1.01.1, 长延时脱扣器取 1.1 ；I C 被控线路的运算电流 A. 4 电力电缆截面的挑选 : 按答应载流量挑选导线和
16、电缆截面 : 金属导线或电缆中流通电流时 , 由于导体电阻的存在 , 电流使导体产生热效应 , 使导体温度上升 , 同时向导体四周介质发散热量 . 导体或电缆的绝缘介质 , 所能答应承担的最高温度 dt 必需大于载流导体表面的最高温度 t m , 即 : dt m . 才能使绝缘介质不燃烧 , 不加速老化 . 按发热条件挑选导线截面积 , 即是依据答应载流量来挑选,是比较常用的方法 . 对于我们设计中将涉及到的配电电缆 , 是长期工作制负荷的电流载体 , 我们按 : I N = KI al I c 来打算导线或电缆的答应载流量 , 选取导线或电缆截面. 按答应电压缺失挑选导线或电缆的截面 :
17、输电线路的电压缺失 , 是指输电线路始端与末端电压的代数值 , 而不是电压的向量差值 , 即不考虑两电压的相角差别 . 由于输电线路有电阻及电抗的存在 , 电能沿输电线路传输时 , 必定产生电能损耗和电压缺失 . 为使电压损失能保持在国家答应的范畴之中 , 我们必需恰当地挑选导线截面 . 电压缺失可分解为有功分 量 电 压 损 失 和 无 功 分 量 电 压 损n失: U 1 % 110 U 1 2N i 1 P R Q i X i U a % U r %. 10KV 电缆线路 X 0 0 . 08KM , 可以先假定电抗 X 0 0 . 35 KM 平均值）运算出电抗电压缺失 U r %,
18、再按答应电压缺失U %, 得有功缺失和无功缺失；选取原就公式为：S / 2 100 nP L i 按此式挑选与之r U 1 N U a % i 1相近的标称导线截面 S,依据线路布置状况运算出电抗 X 值,如与所选 X 值差别不大,证明所选正确；反之,就按运算所得 X 重算 U r %,再运算 U a %,重选截面；按经济电流密度挑选电缆截面：为兼顾有色金属耗量投资与降低导线能耗费用之间的冲突,提出了经济电流密度的概念,所选的截面对两者而言是经济的；SIcec,S经济截面,cI 导线负荷运算电流,ec经济电流密度 电流互感器的挑选：7 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 7
19、页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电流互感器的原线圈之额定电压大于或等于线路之工作电压； 电流互感器原线圈的额定电流应大于线路的最大工作电流,一般取线路工作电流的 1.21.5 倍,并要求在短路故障时,对测量外表的冲击电流较小,即要求磁路能快速饱和,以限制二次侧电流成比例增长； 电流互感器的动稳固性,热稳固性应满意线路短路时的要求；6 下面进行各楼宇电气设备的挑选：综合楼： cos =0.81* 注）,CI =547.81A）取 VV1000 型电力电缆,查表有最大答应载流量为 340A.故把综合楼电流分成三根并起来承担： VV100033 120+1 70）断
20、路器： DZ20630/3 脱扣器整定值： 630 电流互感器： LMZJ1-0.5-800/5 机械楼：整个主教案区的变电房设置在机械楼内,为防止重复建设,铺张资源和金钱,拟把机械楼的低压配电房与变电房的配电合成而建；我们知道机械楼为六层建筑,其最大的用电负荷集中在第一层 由于其中有大量的试验设备）,取整个用电量的50%,其余每层平分剩下的 50%；/ /cos =0.83,I C =647.09 ；I C =64.71A 断路器：一层： DZ20-400/3, 脱扣器整定值： 400 其余： DZ20-100/3, 脱扣器整定值： 80 电流互感器：取总： LMZJ1-0.5-800/5
21、电力电缆： VV1000-3 10+1 6 断路器： DZ20-100/3 脱扣器整定值： 50 电流互感器： LMZ1-0.5-50/5 印刷厂： cos =0.78,CI =56.68A VV 10003 16+1 10 断路器： DZ20-100/3 脱扣器整定值： 80 互感器： LMZ1-0.5-75/5 医院： cos=0.82 ,IC=97.83A VV 10003 35+1 16 断路器： DZ20200/3 电流互感器： LMZ1-0.5-150/5 脱扣器整定值： 125 7 低压母排的挑选：采纳单母线不分段：I C10001519. 34A30.38母排挑选为： TMY-
22、4100 8 断路器： DW15-1600/3 脱扣器整定值： 1600 刀开关： HD13-1500/30 8 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电流互感器： LMZJ1-0.5-1500/3 8 无功补偿：公式有：Q CP C tg1tg2第一求出补偿前的功率因数：总的思想是把全部负荷的有功功率和视在功率分别相加求比值；按前面的方法有cos10 . 82查补偿率表有：tg1tg2.022；有：Q CP C tg1tg2=0.7525.090.22=80.86 低压配电柜的挑选： GGD2型低压固定式配
23、电柜；具体布置详见主教案区系统图；其余各区负荷统计与高压总配现状详见正文后附表和各自系统图；9 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第 4 章 对现有系统的评判现代社会的进展,包括企事业的飞速进展,已经越来越紧密地与点联系在一起；可 以说：没有电,就没有现代文明的进步；经济合理安全牢靠的供电质量对现代文明的发 展更是快马加鞭,促成飞跃；我们学校也一样,正由于有了这样的基础设施建设,学校 的进展才如此的快速,如此的突飞猛进；总的来说,我校现有的供配电系统有如下优 点：1 选址位置基本位于负荷中心,削减了电缆长
24、度 变电所区域管辖范畴比较合理,通常 讲监管和爱护比较简洁；1、2 台变压器治理一个区域,这样相对来3 由于这是学校单位,每年都有寒暑两季假期,在这一期间,同学宿舍,教案楼等 平常用电负荷很大的场所,这时候用电量都大幅度的萎缩,减小；故,现有系统的低压联络线设置得是很合理的,在假期中节约了大量的能源；4 考虑到占地面积,以及土建特点,学校配电室的母线桥接是很合理的,使得土建 设施紧凑,而又使得配电室摆设匀称,并预留有空间,充分考虑到了将来进展的可能性及可行性；相对欠缺的是：1 二食堂处变压器房的设置地方不是很合理,由于邻近水泵房,并且在房间中仍有 水管穿过,工作环境比较恶劣,建议迁址重建；2
25、有几处变配房的土建设置的不是很合理,导致除了能容纳下基本的配电箱以外,就没有电容补偿柜的位置了,这相对来讲是一个弊病；建议扩大配电房或者在高压处加一个补偿柜；10 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第 5 章 总体规划设计方案在做方案设计之前先简洁介绍一下校内内总体的符合情形：南区前面已经有负荷列表,在此不再做论述；下面谈谈北区,北区在新近兼并了一所学校和获得了三块新征用地后,面积是大副 度的扩大了,但里面的很多东西也相对杂乱,迫切需要对基础设施进行整合；我们依据 南区统计的体会知道,在北区大致需要用电
26、容量为 7000KVA；依据华东交通高校修建性具体规划东南高校城市规划设计讨论院编制,为四大区域 两回线路的供电质量都很高,都能分别满意用户用电的需求； 2 整个校区容量较大,假如只是单回线路运行的话,势必会在线路造成很大的缺失,铺张能源；在中间设立一个联络柜；具体的管辖范畴可以是大专线管南区,双港线管北区；或者交换；配 电 方 式 全 采 用 高 压 放 射 式 ； 配 电 柜 中 设 计 见 系 统 图11 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.1.2 规划方案 2 前面在地理位置的时候,信任大家已
27、经有了这样的一个概念：南北校区面积相当,在以后的进展中将和南区处于同一重要的位置；在这一概念的基础上,规划方案 2 拟考虑 南北分治,即在现有配电设施的基础上,在北区另外单建一个高压配电房,南北相互独 立,互不牵制,毫无关联；其中,把现有的北区变电房也移交给规划中的北区高压配电房；同样如方案 1 中说讲,为削减线路缺失,采纳两回电源同时运行的方式,也在南区高压总 配设置母线断路器联络,断路器平常是断开的,仅在双回电源中,某一回受损后,才开 启使用,即由另一条母线独立的向全部的负荷供电；12 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 37 页精选学习资料 - - - -
28、 - - - - - 5.1.3 规划方案 3 在方案 2 的基础上做一些适当的调整,改进；总体的思维依旧是南北分治,但是把南 北两区用一根高压联络电缆连接起来,目的是使北区的供电牢靠性得到增强；就目前的现实情形来看,我校的重点仍旧在南区,不管是教案仍是人员等；但是几 年之后,随着北区各项工程的相继竣工,可以用一个不的很恰当的词来形容就是,南北 校区将形成“ 分庭抗礼” 的局面；南北校区的联络线假如设置的合理的话,那么对北区的供电来说将形成高压环式接 线,对北区来讲,供电的牢靠性将大大的增强；13 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 37 页精选学习资料 - -
29、 - - - - - - - 5.1.4 规划方案 4 只在南区建一个高压总配,但从南区引出一根能承担北区全部负荷的）大容量的配电线路到北区,进入北区的配电子站；平面示意图和系统示意图如下所示：这也是一个高压放射式接线；14 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 37 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.2 各方案比较5.2.1 采纳架空线、电缆线及各自的费用和必要性大专线在四个方案中相同,即都是采纳架空线在学校 不再赘述；.入口处接入,费用一样,在此方案 1：只需要一个高压通道引出至南区总配即可；需从双港线上引一段架空线或者是 10KV 高压
30、电缆线）到高压总配电房,距离约在400M；方案 2：由于南北分治,需要从双港线上引两路分别到两个配电所,相应的线路费用增加；方案 3：方案 3 基本同方案 2,只是多了一条从南到北的一段电力电缆线,约450M；方案 4：综合方案 1 和方案 3,一段从双港线上引 300M,另一段从南到北约 450M ；5.2.2 电压绝缘等级花费由于两回线路采纳的都是10KV 电压,绝缘设备花费几个方案相同；、5.2.3 土建费用 方案 1：仅需要现有的高压配电房即可,对土建没有其它的要求；方案 2：需在现有的高压配电房的基础上再在北区建一个高压配电房 或者是高压子配电房）花费较方案 1 大；并且这样的话,将
31、增加治理人员的数量,监管费用增加；其它方案同方案 2；5.2.4 施工费用 方案 1：增设了 5 根电缆到北区,在线路铺设的时候比较费时费劲；并且高压线缆在 即使是埋地走线的情形下,也需要肯定量值的空间,怎样和谐,合理布置走线有待研究；其它方案中,由于走的都是独立的电力电缆,比较好处理,施工简洁；5.2.5 效益 几个方案在经济效益方面相当,只是在方案2 和方案 3 中需要三面进线柜、三面计量柜,设备较多,初期投资较高,相比较而言,产出投入比不是很划算；并且在设备增多 的情形下,相应的显现故障的几率也增大了；15 / 37 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 37 页精选
32、学习资料 - - - - - - - - - 在社会效益方面,方案1 更可观些,由于采纳的是高压放射式配电方式,各配出线之间没有联系,当某条线路发生故障时,不会牵连到其它的线路,因故而造成的停电范畴 也会比较小；方案 2 中,在北区仅有双港线一回线路供电,假如双港线发生故障,势必造成北区全 面停电,影响面较广；并且也没有能很好的满意北区综合教案楼的消防电梯和其它消防 设备的供电要求；技术指标 5.2.6 供电牢靠性及敏捷性 方案 1、3 运行比较敏捷：可单回线路独立供电,也可采纳双回线路同时供电；牢靠 性也较高,由于那样的设置满意了在全校区域内都有两回电源的供应,只有在极端情形下才可能产生停电的情形,那就是全部母线同时故障的时候；满意了 2 级负荷的全部要 求；其余两个方案中,由于都有瓶颈,在电力供应比较紧急或者在天气等自然条件变化 较大的时候,极易显现故障,很难越过瓶颈；5.2.7 供电电能质量 四个方案相当；5.2.8 运行治理、爱护检修条件 方案 1 中仅有一个高压配电房,所需治理人员少,且实现了集中统一治理,较易实现 全校的和谐和统一调度治理；在具体的配电柜中,都采纳了电流互感器,接地刀开关,高压断路器,避雷器,能完全保证正常的运行；在厉行的检修或者是爱护中只需把高压断路器断开,然后把接地开关接地即可以安全的作业了；其它方案中只是需要较多的治理人员