某宾馆大楼的供配电系统设计.docx

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某宾馆大楼的供配电系统设计

供配电技术课程设计

课题：

某宾馆大楼的供配电系统

系别：

电气与电子工程系

专业：

自动化

姓名：

学号：

092409245

指导教师：

某某城建学院

2012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、辩论情况与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

辩论评分

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〕

回答如下问题

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

一、设计目的

供配电技术，就是研究电力的供给与分配的问题。

电力，是现代工业生产、民用住宅、与企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术根底。

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根底之上的。

因此，电力供给如果突然中断，如此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。

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，对宾馆的根底设施建设特别是电力设施将提出新的挑战。

二、设计要求

1、根底资料

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

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

三、各局部电路设计

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。

用电设备计算负荷确实定,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确实定计算负荷的根本方法,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=KdΣPn。

i

式中ΣPn。

i─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/（Ur）

式中Ur=380V.

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方法、即在低压配电室的配电母线上安装假如干组电力电容器补偿供电X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（采用自动补偿方式）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，结果过程与结果列表中：

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

273

2

冷却水泵

3*75

冷冻水泵

3*75

冷却水塔

3*25

冷水机组

3*520

3

正压送风

60

送排风机

2*22

4

喷淋水泵

2*37

196

147

245

消防水泵

2*75

消防排烟

56

5

消防电梯

15

1

货梯

客梯

3*15

自动扶梯

15

6

生活给水泵

2*75

补水泵

22

潜污水泵

2*11

3、变配电站的主接线设计

〔1〕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承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，。

〔2〕对主结线的根本要求

1.安全性：

必须保证在任何可能的运行方式与检修状态下运行人员与设备的安全。

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优。

〔3〕本设计中的主接线的一次侧采用单母线分段的接线方式，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〕.其主接线图如如下图所示:

图1主接线图

：

如上图主接线所示,取C1/C2/C3三点进展负荷计算，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与台数，同时.

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，因此C1、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

有功同时系数KΣP

无功同时系数KΣQ

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

=

√2+2

=

C1、的计算负荷尚未计与补偿，补偿后的负荷如下表所示：

现将低压侧功率因数补偿为0.93，如此需要补偿的无功功率Qcc满足下式：

√2cc〕2

故Qcc=149.74Kvar

表3C1的计算负荷

计算点

补偿前功率因数cosφ1

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

补偿后功率因数cosφ1·

补偿后计算电流Ic/A

C1

180

674

≫0.93，满足要求。

由C1点的计算负荷，我们可以确定所选变压器型额定容量为500KVA.

C2点的计算负荷：

表4C2点的计算负荷

计算点

有功功率Pc/KW

有功同时系

KΣP

无功功率Qc/Kvar

无功同时系数KΣQ

计算负荷Pc

计算负荷Qcc

计算视在功率Sc/KVA

计算电流Ic/A

C2

*0.9=

√2+2

=

C2点的计算负荷尚未计与补偿，补偿后的复合如下表所示：

现将低压侧功率因数补偿为0.93，如此需要补偿的无功功率Qcc满足下式：

√2cc〕2

故Qcc

表5C2的计算负

计算点

补偿前功率因数cosφ2

需要补偿的无功功率为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

补偿后功率因数cosφ2·

补偿后计算电流Ic/A

C2

540

由C2点的计算负荷，我们可以确定所选变压器额定容量为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点的计算负荷

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

有功同时系数

KΣP

无功同时系数

KΣQ

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’

50.7+109.85+

对C3’的计算负荷进展补偿后即得C3得计算负荷，其计算过程与结果如下表所示:

表7C3的计算负荷

现将低压侧功率因数补偿为0.93，如此需要补偿的无功功率Qcc满足下式：

√2cc〕2

故Qcc

计算点

补偿前功率因数cosφ3

需要补偿的无功容量

实际补偿容量/（9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

补偿后功率因数cosφ3·

补偿后计算电流Ic/A

C3

270

407

由C3点的计算负荷，我们可以确定所选变压器定容量为400KV

变压器高压侧功率因数的校验〔表格〕

〔1〕变电所变压器台数的选择

选着主变压器台数时应考虑以下原如此：

1.应满足用电负荷对供电可靠性的要求。

对供有大量一二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，以便当一台故障或检修时，另一台可以一二级负荷供电。

对只有二级负荷而没有一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但在低压侧应采用敷设与其它变电所相连的联络线作为备用电源。

2.对季节负荷或昼夜负荷变动较大的易于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。

3.除以上情况外，一般车间宜采用一台变压器。

但集中重负荷较大者，虽为三级负荷，也可采用两台以上变压器。

4.在确定变电所主变压器台数时，应考虑负荷的开展，留有一定的余量。

〔2〕变电所主变压器容量的选择

1.只装有一台变压器的变电所。

主变压器容量Sr，应满足全部用电设备总计算负荷Sca的需要，即

St>=Sca

2.装有两台主变压器的变电所。

每台变压器容量St，