某宾馆大楼的供配电系统.docx
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某宾馆大楼的供配电系统
供配电课程设计
题目：
某宾馆大楼的供配电系统
系别：
电气与电子工程系
专业：
电气工程及其自动化
姓名：
秦攀
学号：
121406114
指导教师：
刘海昌朱更辉
平顶山工学院
2009年6月20日
成绩评定·
一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。
二、评分（按下表要求评定）
评分项目
设计报告评分
答辩评分
平时表现评分
合计
（100分）
任务完成
情况
（20分）
课程设计
报告质量
（40分）
表达情况
（10分）
回答问题
情况
（10分）
工作态度与纪律
（10分）
独立工作
能力
（10分）
得分
课程设计成绩评定
班级1214061姓名秦攀学号121406114
成绩：
分（折合等级）
指导教师签字年月日
一、设计目的
供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。
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，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。
因此，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。
供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求：
（1）安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。
（2）可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。
（3）优质——应满足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减少有色金属消耗量。
另外，在供配电工作中，还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，能照顾大局，适应发展。
我们这次的设计的题目是：
某宾馆大楼的供配电系统设计；作为宾馆，随着人民生活水平的不断提高，对宾馆的基础设施建设特别是电力设施将提出相当大的挑战。
二、设计要求
1、基础资料
该工程宾馆大楼，地下有三层，地上有22层，总建筑面积为60000平方米，主要设备有：
1
空调机房
420
1
2
冷却水泵
75
4（三备一用）
3
冷冻水泵
75
4（三备一用）
4
冷却水塔
25
3
5
冷水机组
520
3
6
正压送风
60
1
7
送排风机
22
2
8
喷淋水泵
37
3（两备一用）
9
消防水泵
75
3（两备一用）
10
消防排烟
56
1
11
消防电梯
15
1
12
荷梯
18.5
1
13
客梯
15
3
14
自动扶梯
15
1
15
生活给水泵
75
3（两备一用）
16
补水泵
22
2（一备一用）
17
潜污水泵
11
2
电源情况：
两回10kv供电
2、要求：
（1）、统计负荷
（2）、变配电站的主接线设计
（3）、负荷计算（4）、短路电流计算
（5）、主要电气设备选择（6）、变压器的继电保护设计
（7）、变配电站的电气主接线图
三、总体设计
通过对所给负荷进行统计及计算，确定主接线的类型，然后对主接线进行负荷计算，进而确定变压器的容量，之后对主接线进行短路电流计算，最后据短路电流确定变压器的继电保护。
四、各部分电路设计
1、负荷统计
计算负荷是用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。
用电设备计算负荷的确定,在工程中常用的有需要系数法和二项式法。
需要系数法是世界各国普遍应用的确定计算负荷的基本方法,在此课程设计中采用需要系数法来确定计算负荷。
按需要系数法确定用电设备的有功计算负荷（kw）的计算公式为
PC=KdPe
式中Pe─用电设备组的总的设备容量，单位为KW。
Kd─用电设备组的需要系数，根据参考书《工厂供电设计指导》中的表2-1查得变配电所的需要系数为0.5～0.7，在此选取0.7。
无功计算负荷（kvar）为QC=PCtanφ
式中tanφ─用电设备组的总的设备组cosφ的正切值。
视在计算负荷（kva）为SC=PC/cosφ
式中cosφ为功率因数，有设计任务书取0.9。
计算电流（A）的计算公式IC=SC/（UN）
式中UN——用电设备组的额定电压，单位为KV
2．无功功率补偿
目前我国对用电单位的功率因素要求高压供电压者为0.9以上，低压供电者为0.95以上，为此绝大多数的工业与民用建筑采用补偿的办法、即在低压配电室的配电母线上安装若干组电力电容器补偿供电范围内的无功功率以达到提高功率因数的目的。
从以下的功率三角形的矢量图可知，要使功率因数由cos提高到cos，必须装置补偿电容器的容量为:
式中：
---设计电容器补偿容量，kvar;
---总有功计算负荷；
、对应于补偿前后COS,COS的正切值。
由附录可查出上述设备的需要系数和功率因数，计算出每一组的计算负荷，最后计算出总的计算负荷，结果过程及结果列表中：
表1各设备的负荷统计
设备组编号
设备名称
设备容量
需要系数
cos
tan
Pc
Qc
Sc
Ic
1
空调机房
420
0.65
0.8
0.75
273
204.7
341.25
518.49
2
冷却水泵
3*75
0.7
0.8
0.75
1459.5
1094.63
1824.38
2771.94
冷冻水泵
3*75
冷却水塔
3*25
冷水机组
3*520
3
正压送风
60
0.65
0.8
0.75
67.6
50.7
84.5
128.39
送排风机
2*22
4
喷淋水泵
2*37
0.7
0.8
0.75
196
147
245
372.25
消防水泵
2*75
消防排烟
56
5
消防电梯
15
1
0.5
1.73
93.5
161.75
186.83
283.87
荷梯
18.5
客梯
3*15
自动扶梯
15
6
生活给水泵
2*75
0.7
0.8
0.75
135.8
109.85
169.75
257.92
补水泵
22
潜污水泵
2*11
3、变配电站的主接线设计
主接线的定义
主接线时有各种开关电器﹑电力变压器母线电力电缆或母线一项电容器避雷器等电气设备以一定次序相连接的接受和分配点能的电路。
主接线只表达上述电气设备之间的电气连接关系，与其具体安装地点无关。
主接线的实施场所是变电站行或配电站。
主接线可以分为有母线结线和无母线结线两大。
有母线接线又可分为单母线结线和双母线结线；无母线结线可分为单元式结线、桥式结线和多角形结线。
中、低压供配电系统中主要采用单母线结线、单元式结线和桥式结线，。
对主结线的基本要求
1.安全性必须保证在任何可能的运行方式及检修状态下运行人员及设备的安全。
2.可靠性主结线的可靠性要求由人、用电负荷的等级确定。
3.灵活性应能适应各种可能的运行方式的要求。
4.经济性应满足最少的投资与年运行费用的要求，使得总经济效益为最佳。
本设计中的主接线的一次侧采用单母线分段不联络的接线方式，三个变压器的容量分别为500、1600、400KVA,其中的二次侧接空调机房和消防设备（喷淋水泵、消防水泵、消防排烟），制冷设备（冷却水泵、冷冻水泵、冷却水塔、冷水机组），T3变压器的二次侧接风机（正压送风、送排风机）、电梯（消防电梯、荷梯、客梯、自动扶梯、）、生活用水设备（生活给水泵、补水泵、潜污水泵）.其主接线图如下图所示:
图1主接线图
4.主接线上各点的负荷计算：
如上图主接线所示,取C1/C2/C3三点进行负荷计算，其计算过程如下，然后根据所得的计算负荷确定变压器的容量及台数.
C1点的计算负荷：
这一组是多组设备的计算，由空调机房和消防设备两组设备构成，其中备用设备不计入在内，同时由于变压器低压侧上设有自动无功补偿装置，补偿的目标值为变压器高压侧部低于0.9，因此C1点的计算负荷应为补偿后的值，入下表所示。
表2C1’的计算负荷
计算点
多组设备计算有功功率∑Pc/KW
多组设备计算无功功率∑Qc/KW
同时系数Kd
计算有功功率Pc/KW
计算无功功率Qc/Kvar
计算视在功率Sc/KVA
计算电流Ic/A
C1’
273+196=469
204.75+147=351.75
0.9
422.1
316.58
527.63
801.6
C1’的计算负荷尚未计及补偿，补偿后的负荷如下表所示：
表3C1的计算负荷
计算点
补偿前功率因数cosφ1
补偿后功率因数cosφ2
无功补偿容量Qcc/Kvar
实际补偿容量/（6台，30Kvar/台）
补偿后计算有功功率Pc/KW
补偿后计算无功功率Qc/Kvar
补偿后计算视在功率Sc/KVA
补偿后计算电流Ic/A
C1
0.8
0.93
147.74
180
422.1
136.58
433.65
674
由C1点的计算负荷，我们可以确定所选变压器的额定容量可为500KVA.
C2点的计算负荷：
此组只有一组设备，所以不用同时系数，只需计算其功率及电流；
表4C2’的计算负荷
计算点
计算有功功率Pc/KW
计算无功功率Qc/Kvar
计算视在功率Sc/KVA
计算电流Ic/A
C2’
1459.5
1094.63
1924.38
2771.94
C2’的计算负荷尚未计及补偿，补偿后的复合如下表所示：
表5C2的计算负荷
计算点
补偿前功率因数cosφ1
补偿后功率因数cosφ2
无功补偿容量Qcc/Kvar
实际补偿容量/（18台，30Kvar/台）
补偿后计算有功功率Pc/KW
补偿后计算无功功率Qc/Kvar
补偿后计算视在功率Sc/KVA
补偿后计算电流Ic/A
C2
0.8
0.93
510.83
540
1459.5
554.63
1561.3
373.63
由C2点的计算负荷，我们可以确定所选变压器的额定容量可为1600KVA.
.C3点的计算负荷：
同C1类似，C3也为多组设备，其计算方法同C1类似，其计算结果如下：
表6C3’的计算负荷
计算点
多组设备计算有功功率∑Pc/KW
多组设备计算无功功率∑Qc/KW
同时系数Kd
计算有功功率Pc/KW
计算无功功率Qc/Kvar
计算视在功率Sc/KVA
计算电流Ic/A
C3’
67.6+135.8+93.5=296.9
50.7+109.85+161.75=321.3
0.9
267.21
289.17
393.73
598.23
对C3’的计算负荷进行补偿后即得C3得计算负荷，其计算过程及结果如下表所示:
表7C3的计算负荷
计算点
补偿前功率因
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