某小区变电所设计课程设计Word文件下载.docx

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三、三确定变电所高、低压系统的接线方案……………（7）

三、四确定自备电源及其设备选择……………………（8）

三、五短路电流计算………………………………（8）

三、六开关、导线、电缆等设备的选择…………………（11）

三、七确定二次回路方案及继电保护的选择与整定………（13）

三、八绘制变电所高低压系统图………………………（14）

三、九绘制变电所设备布置图…………………………（16）

总结………………………………………………………（17）

课程设计题目

重庆市中区某小区变电所设计

学院

专业

电气工程及其自动化

年级

2013

已知参数和设计要求：

小区平面简图见附录图1，已知小区与当地供电部门协议，本小区可由东边20公里处的地区变电所110/38.5/11kv、50MVA双绕组变压器供电。

35KV供电时母线的出线端断路器断流容量为900MVA；

10KV供电时母线的出线端断路器断流容量为350MVA。

小区最大负荷时的功率因数不能低于0.92；

地区变电站35KV馈电线路定时限过电流保护装置定时时间为1.5S，小区变电所保护的动作时间不得大于1.5S。

本地区年最高气温为40℃，年均气温为20℃，年最低气温为5℃，点最热月平均气温为32℃，年最热月地下0.8m平均温度为25℃，主导风向为西南风，年暴雨日数为30天。

本地区海拔为350m，地层以多土石壤为主，地下水位3m。

学生应完成的工作：

1、计算负荷和无功补偿；

2、确定变压器容量、台数、形式；

3、确定变电所高、低压系统主要接线方案；

4、确定自备电源及其设备选择；

5、短路电流计算；

当前资料收集情况（含指定参考资料）：

1、供电工程第2版主编：

翁双安；

2、民用建筑电气设计规范JGJ/T75-1994；

3、刘介才主编.工厂供电简明设计手册.北京:

机械工业出版社,1993；

4、刘介才主编.供电工程师技术手册.北京:

机械工业出版社,1998；

课程设计的工作计划：

1、课程设计资料收集、方案选择-------------------------------------------4h

2、变电所设计相关计算---------------------------------------------------4h

3、设备的选择-----------------------------------------------------------4h

4、供配电综合自动化实训-------------------------------------------------2h

5、确定二次回路及继电保护的选择与整定-----------------------------------2h

6、绘制变电所高、低压系统主接线图---------------------------------------2h

7、绘制变电所设备布置图-------------------------------------------------2h

8、编写设计报告及设计答辩-----------------------------------------------4h

任务下达日期2016年6月13日

完成日期2016年6月

指导教师（签名）

学生（签名）

一、设计的目的与要求：

通过建筑电气与供配电综合设计，使我们初步熟悉建筑变电所设计方案的确定，掌握设计相关计算以及设备选择的方法，提高我们查阅和运用设计资料、手册。

产品样本的能力。

初步具备变电所设计和设备选择的能力，提高施工图的绘图能力及编写设计说明书能力。

通过本次综合设计，进一步巩固对应理论课程知识点。

二、设计任务书：

根据本小区所能取得的电源及本小区用电负荷的实际情况，并适当考虑到小区负荷的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，建筑的内外照明设计、确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。

原始资料：

1.某小区具有居民楼8栋，平面简图如下：

图1总平面图（1：

200）

2．小区负荷情况：

该小区的负荷统计资料如下：

名称

楼层

每层户数

每户容量（kw）

需要系数Kd

cosφ

1

32

8

3

0.33

0.8

2

4

26

5

0.7

6

6

7

3.供电电源情况：

按照小区与当地供电部门协议，本小区可由东边20公里处的地区变电所110/38.5/11KV、50MVA双绕组变压器供电。

35KV供电时母线的出线端断路器容量为900MVA；

4.供电局提出的技术要求：

（1）小区最大负荷时的功率因数不能低于0.92。

（2）地区变电站35KV馈电线路定时限过电流保护装置整定时间为2s，小区变电所保护的动作时间不得大于1.5s。

5.气象资料：

本地区年最高气温为40℃，年平均气温为20℃，年最低气温为5℃，年最热月平均气温为32℃，年最热月地下0.8m平均温度为25℃，主导风向为西南风，年暴雨日数为30天。

6.地质水文资料：

本地区海拔350m，地层以多石土壤为主，地下水位为3m。

计算书

cos

tan

Pc

Qc

Sc

Ic

1栋

0.75

215.42

174.93

277.50

426.92

2栋

277.5

3栋

4栋

109.4

117.56

106.59

164

5栋

1.02

159.89

193.73

298.05

6栋

161.568

188.02

247.90

381.38

7栋

175.032

210.67

273.89

421.37

8栋

214.89

277.15

426.38

（一）负荷计算和无功补偿

[1]

[2]

[3]无功补偿容量

查表附录Ⅱ，选择产品型号为：

BSMT0.4—30—3型自愈式并联电容器，每组容量为

=30

[4]补偿后

视在计算负荷：

满足要求

（二）确定变压器容量，台数，形式

该变电所为小区供电，本地区年最高气温为40℃，年均气温为20℃，年最低气温为5℃，点最热月平均气温为32℃，年最热月地下0.8m平均温度为25℃，主导风向为西南风，年暴雨日数为30天。

所以初选两台等容量的干式变压器互为备用。

每台变压器容量：

所以每台容量为1250（KV.A）即SCB10型10/0.4KV三相干式双绕组电力变压器，由于小区内几乎没有二级负荷（消防水泵、应急灯），所以每台1000（KV.A）足以供紧急情况，变压器采用无励磁调压方式，分接头+5%，联结组标号Dyn11。

考虑环境因素，带风机冷却并配置温控仪自动控制，带IP2X防护外壳。

（三）确定变电所高低压系统接线方案

因为选择两台变压器，考虑到供电可靠性，所以主接线方案为：

两路电源进线的单母线接线

（四）确定自备电源及设备选择

两台变压器互为备用

（五）短路电流计算

高压电网电力系统地区变电所（小区变电所）

确定基准值

mvA

4KV

计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值：

（1）电力系统

=

=0.28

（2）架空线路

（3）电力变压器

等效电路：

3．求k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流的短路容量

总电抗标幺值

三相对称短路电流初始值

其他三相短路电流

三相短路电容

4.求k-2点的短路总阻抗、总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量。

两台变压器并联运行情况下：

总电抗标幺值：

三相短路电流周期分量有效值：

其他三相短路电流：

10/0.4kv变压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般

，可取

，

则：

三相短路容量：

两台变压器分列运行情况下：

高压短路电流计算表

序

号

电路元件

短路计算点

技术参数

标抗标值/

三相短路电流

三相短路容量

/KMA

电力系统

0.3

300MV

电力线路

x=0.1052/KM

l=20KM

1.81

1+2

K—1

Un=10KV

2.11

2.61

6.66

3.94

47.39

变压器

=4.5

3+4

k-2

并联

5.11

8.11

28.25

63.85

37.01

19.57

分列

17.80

40.23

23.32

12.33

（六）开关，导线和电缆的选择

按电压损失条件选择导线横面积

选择电力线缆：

初取

选取

型电缆

电缆直埋/穿管理地0.8m，环境温度25℃。

按发热条件校验，线路计算电流为：

查附录表40得电缆载流量为147A。

设同一路径有2根电缆有间距并列敷设，根据附录表48校正。

电缆实际载流量

所选电缆截面积满足发热条件。

选择高压断路器并校验：

本工程选用户内中置式高压开关柜：

变压器为

额定电流

查附录表18，选用

型户内高压真空断路器，配用弹簧操作机构，二次设备电压为DC110V为高压断路器选择校正。

（七）继电保护的整定与计算

图3继电保护原理图

1.过电流保护

（1）整定动作电流整定定时限过电流保护的动作电流：

取

故过电流保护的动作电流为

查附录表60，选用JL-83静态电流继电器，动作电流整定为8.16A。

（2）整定保护动作时间对10/0.4kV配电变压器，其过电流保护动作时间整定为0.5s。

（3）校验灵敏性保护装置k-1点末端在系统最小运行方式下的两相短路电流：

定时限过电流保护的灵敏度为

满足保护灵敏性要求。

继电保护：

限流熔断器可在10ms内切除故障，断路器全开断时间有三部分：

继电保护动作时间、断路器固有时间、燃弧时间，一般需要三周波（60ms）。

∴整定时间=限流熔断器动作时间+断路器全开断时间+定时限时过电流保护动作时间

0.1+0.6+0.5=1.2s<

2s

（八）绘制变电所高低压系统图

图410kV变电所

变压器一次侧电气主接线

图510kV变电所

变压器二次侧电气主接线

（九）变电所设备布置图

图610kV变电所设备布置图

总结

通过这次设计实践。

我学会了初步熟悉建筑变电所设计方案，对变电所的降压变电的原理和设计也有了更深刻的理解。

在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们所掌握的专业知识都是理论上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的公式计算的时候，问题出现了，有时计算的结果和要求的结果不相符合。

通过解决计算过程中出现的问题，我们对供电工程的理解得到加强，看到了自身知识掌握与要求的差距。

通最后在此感谢老师的悉心指导和同学的支持！