某学校生活区配电系统的设计任务书.doc
《某学校生活区配电系统的设计任务书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某学校生活区配电系统的设计任务书.doc（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
某学校生活区配电系统的设计任务书
第一章设计任务
1.1原始资料
1.1.1设计题目
某学校生活区配电系统的设计
1.1.2设计目的
（1）通过该校生活区配电系统设计培养学生综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。
（2）培养学生独立获取新知识、新技术和新消息的能力,使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。
（3）掌握供配电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。
（4）掌握供配电设计的基本原则和方法,深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供配电技术工作奠定一定的基础。
1.1.3设计要求
（1）要求根据本校所能取得的电源及本校用电负荷的实际情况，并适当考虑到学校的发展，按照学好全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，
（2）确定变电所主变压器的台数与容量、类型。
（3）选择变电所主结线方案及高低设备和进出线。
（4）确定二次回路方案。
（5）选择整定继电保护装置。
（6）确定防雷和接地装置。
（7）最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。
1.1.4设计依据
1）学校生活区平面图
2）学校宿舍楼标准层建筑平面图。
建筑平面图如图所示
3）电源的南侧1000m处,有一座10kv的配电所,其出口断路器是SN10-10II型,此断路器配电备有定时限过电流保护和电流速断保护,定时限过流整定的动作时间1.3s.为满足学校二级负荷的要求,可采用高压联络线由邻近的单位取得电源。
4）学校生活区负荷表,
编号
名称
/kw
/kw
1
学校食堂
308
210
2
锅炉
100
100
3
教师楼
270
120
4
校医室
130
9
5
户外照明
25
20
6
本所用电
10
0
7
学生宿舍
由学生设计计算
5）气象资料
本所在地区的年最高温度为，年平均气温为,年最热月平均最高气温为,年最热月平均气温为,年最热月地下0.8m处平均温度为。
6）地质水文资料
本校所在地区平均海拔1000m,地层一砂粘土为主,地下水位为2m。
7）其他
在高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。
发电厂最大负荷时的功率因数不得低于0.85。
1.2设计任务
1）负荷计算和无功功率补偿.
2）变电所位置和型式的选择.
3）变电所主变压器的台数与容量,类型的选择.
4）学生宿舍楼配电系统的确定.
5）变电所主结线方案的设计.
6）短路电流的计算.
7）变电所一次设备的选择与校验.
8）变电所进出线的选择与校验.
9）变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定.
10）防雷保护和接地装置的设计.
1.3应完成的技术资料
1开题报告（2000字左右）
2毕业设计说明书（10000字左右）
3技术资料
（1）变电所主接线图一张。
（2）学校用电接线图一张。
（3）学校变电所平面图、剖面图各一张，
（4）若时间允许，绘制高低压开关柜配置图、接地及照明图各一张。
第二章负荷分析计算和无功补偿
2.1、负荷计算的目的及方法
2.1.1、目的
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设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。
2.1.2、方法
目前，我国设计部门在进行企业供电设计时,经常采用的电力负荷计算方法有:
需要系数法、二项式系数法、利用系数法、单位电耗法和单位面积功率法等.需要系数法计算简便,对于任何性质的企业负荷均适用,且计算结果上符合实际,因此,这种计算方法采用最广泛.尤其对各用电设备容量相差较小,且用电设备数量较多的用电设备组,这种计算最适宜.二项式系数法则主要适用于各种设备容量相差大的场所,如机械加工企业、煤矿综合采工作面等。
利用系数法是平均负荷作为计算依据,利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系。
这种计算方法虽理论依据较充分,但由于目前积累的实用数据不多,且计算步骤较繁琐,精确度也并不比前两种方法强多少,所以,目前以逐渐不被采用.最后两种方法常用于方案估算。
2.1.3、学生宿舍的负荷分析和计算
整个生活区的计算负荷表如下
编号
名称
计算负荷
/kw
/kw
1
学校食堂
308
210
2
锅炉
100
100
3
教师楼
270
120
4
校医室
130
9
5
户外照明
25
20
6
本所用电
10
0
7
学生宿舍
380
280
2.1.4按需要系数法确定计算负荷
根据本工程的设计要求及给定的供电电源的分配，并对学校生活区的负荷情况如表1-3所示进行计。
采用需要系数法比较简便，适用于用电设备台数比较多，而单台设备容量相差不大的情况，因而广泛使用，应用此法计算时，首先要正确判明用电设备的类别和工作状态。
当用电设备台数少而功率相差悬殊时，需要系数法计算结果往往偏小，故不适用于低压配电线路的计算，而适用于计算变、配电所的负荷。
确定拥有变电所低压母线上的计算负荷，应结合学校生活区情况其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数（又称参差系数或综合系数）。
和对于低压母线用电设备组计算负荷直接相加来计算时取：
在计算时用电设备组从供电系统中取用的半个小时最大负荷，用电设备组的设备容量，是指用电设备组所有设备（不含备用的设备）的额定容量之和，即。
有功计算负荷，无功计算负荷，视在计算负荷，
计算电流为总的有功计算负荷为，
总的无功计算负荷为，总的视在计算负荷为,
总的计算电流为，则本工程的总计算负荷为：
功率因数：
2.1.5按二项式法确定计算负荷
二项式法德基本公式是
式中，表示用电设备组的平均功率，其中是用电设备组的总容量，计算方法同需要系数法；表示用电设备组中台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷，其中是台最大容量的设备总容量；、二项式系数。
如果用电设备组只有1～2台设备时，则可认为。
对于单台电动机，则,这里为电动机额定容量，为其额定效率。
在设备台数较少时，也宜适当取大。
本工程计算为：
2.2无功功率补偿
2.2.1由于受感性负荷的影响使功率因数降低，负荷电流也减小，这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低，既节约了电能，有提高了电压质量，而且可选较小容量的供电设备和导线电缆，因此提高功率因数对供电系统大有好处。
则需考虑增设无功功率补偿装置，其容量为
或
式中，，称为无功补偿率或比补偿容量。
这无功补偿率，是表示使的有功功率由提高到所需要的无功补偿容量值。
在负荷计算中，S9型低损耗电力变压器的功率损耗可按下列简化公式近似计算。
有功损耗
无功损耗
配电所装设了无功补偿装置以后，则在确定补偿地点以前的总计算负荷时，应扣除无功补偿容量，即总的无功计算负荷
补偿后总的视在计算负荷
2.2.2
（1）无功补偿容量
按规定，变电所高压侧的，而目前只有0.84，因此，需进行无功功率的补偿。
提高功率因数的方法分为改善自然功率因数和安装人工补偿装置两种。
安装人工补偿装置的方法既简单又快，因此，这里采用在低压母线装设电容屏的方法来提高功率因数。
考虑到变压器无功功率补偿损耗远大于有功功率损耗。
一般,因此在低压补偿时，低压侧补偿的功率略高于0.9，这里取。
而补偿前低压侧的功率因数只有0.84，由此可得低压侧电容屏的容量为：
=215.248Kvar
取=220Kvar
（2）补偿后变压器容量和功率因数：
补偿后变电所低压侧的视在计算负荷：
主变压器的功率损耗：
变压器高压侧的计算负荷：
有功计算负荷：
无功计算负荷：
视在计算负荷：
补偿后的功率因数为:
这一功率因数满足规定（0.85）要求。
由此例可以看出，采用无功补偿来提高功率因数能使本工程取得可观的经济效果。
第三章变电所及主变压器的选择
3.1变电所所址选择的一般原则
选择生活区变、配电所的所址，应根据下列要求经技术、经济比较后确定：
（1）接近负荷中心。
（2）进出线方便。
（3）接近电源侧。
（4）设备运输方便。
（5）不应设在有剧烈振动或高温的场所。
（6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧。
（7）不应设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相邻。
（8）不应设在有爆炸危险的正上方和正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家
标准GB50058—92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。
（9）不应设在地势低洼和可能积水的场所。
变电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。
显然，变配电所是整个学校生活区供电系统的枢纽，在学校生活区占有特殊而重要的地位。
在本设计中，考虑到学校生活区对电能需要的重要性，联系本学校生活区的实际地理位置情况，将本变电所设计为独立式变电所，位置设在教室楼旁（见图3-1）
图3-1
即在教师楼旁的空地上另建一幢建筑，用于放置变压器，隔离开关等设备。
3.2、主变压器台数的确定
一般学校变电所宜采用一台变压器。
但是负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可采用两台或多台变压器。
对于只采用一台变压器，必须在低压侧敷设与其他变电所相联的联络线作为备用电源，或另有自备电源。
在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地
根据以本校负荷情况得知，本校大部分负荷为三级负荷，要求供电性能的可靠，根据上述原则至少应设一台或一台以上变压器，考虑
升级会员 