供電工程課程設計---體育館變電所電氣設計

1、<p><b>　　本科生課程設計</b></p><p>　　題 目： 體育館變電所電氣設計</p><p>　　課 程： 供 配 電 工 程 </p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 </p><p>　　學

2、 號： </p><p>　　班 級： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　完成日期： </p

3、><p>　　供配電工程課程設計任務書7</p><p><b>　　1．題 目</b></p><p>　　體育館變電所電氣設計</p><p><b>　　2．原始資料</b></p><p><b>　　2.1 工程概況</b></p>

4、<p>　　該變電所為附屬式結(jié)構(gòu)（柱間距7800），向體育館、學生宿舍及食堂等供電，其中體育館在有重大比賽時為一級負荷。</p><p><b>　　2.2 負荷資料</b></p><p>　　注：計算總負荷時，K∑取0.9。</p><p><b>　　2.3 供電條件</b></p>

5、<p>　　由市電源10KV雙電源供電，一用一備，供電部門要求在進線側(cè)進行用電計量，并要求進線側(cè)功率因素不得低于0.9，不同電價分開計量。電源1進線處三相短路容量180MVA、電源2進線處三相短路容量160MVA。</p><p><b>　　2.4 其他資料</b></p><p>　　當?shù)啬曜罡邭鉁貫?8℃，年平均氣溫為25℃，年最低氣溫－6℃，年最熱

6、月平均最高氣溫為33℃，年最熱月平均氣溫為27℃，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25℃。</p><p>　　當?shù)啬昀妆┤諗?shù)為25天。</p><p>　　當?shù)睾０胃叨葹?70m，土壤電阻率90Ω?m。</p><p>　　3．具體任務及技術要求</p><p>　　本次課程設計共1.5周時間，具體任務與日程安排如下：</p>

7、<p>　　第1周周一：布置設計任務，熟悉有關資料，負荷計算、主變壓器選擇。</p><p>　　周二：供電一次接線方案確定，短路計算。</p><p>　　周三：進出線電纜及開關設備選擇計算。</p><p>　　周四：設計繪制變電所高壓電氣系統(tǒng)圖。</p><p>　　周五：設計繪制變電所低壓電氣系統(tǒng)圖。</p>

8、<p>　　第2周周一：設計繪制變電所低壓電氣系統(tǒng)圖（續(xù)）。</p><p>　　周二：設計繪制變電所電氣平面布置圖。</p><p>　　周三：編制設計報告正文（設計說明書、計算書）電子版。</p><p>　　整理打印設計報告，交設計成果。</p><p>　　要求根據(jù)設計任務及工程實際情況，按照安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理的

9、要求，獨立完成10kV變配電所的電氣設計。設計深度應達到擴大初步設計要求，制圖應符合國家規(guī)范要求。</p><p><b>　　4．實物內(nèi)容及要求</b></p><p>　　課程設計報告由設計任務書、設計報告正文、設計圖紙三部分組成，并有封面、目錄，裝訂成冊。</p><p>　　4.1 設計報告正文內(nèi)容包括：</p><

10、;p>　?。?）負荷等級確定與供電電源</p><p>　　（2）負荷計算與無功補償</p><p>　?。?）變電所所址選擇與結(jié)構(gòu)型式</p><p>　?。?）變壓器類型、臺數(shù)及容量選擇</p><p>　?。?）變電所電氣主接線設計</p><p>　　（6）短路計算與電氣設備選擇校驗</p>

11、<p>　?。?）進出線電纜選擇校驗</p><p>　　（8）變電所電氣裝置布置</p><p><b>　?。?）參考文獻</b></p><p>　　設計報告正文編寫的一般要求是：必須闡明設計主題，突出闡述設計方案、文字精煉、計算簡明，條理清晰、層次分明。</p><p>　　設計報告正文采用A4紙打印

12、。</p><p>　　4.2 設計圖紙包括：</p><p>　?。?）變電所高壓電氣系統(tǒng)圖（1張A3）</p><p>　　（2）變電所低壓電氣系統(tǒng)圖（1張A3加長）</p><p>　?。?）變電所電氣平面布置圖（1張A3）</p><p>　　設計圖紙繪制的一般要求是：滿足設計要求，遵循制圖標準，依據(jù)設計規(guī)范

13、，比例適當、布局合理，講究繪圖質(zhì)量。</p><p>　　設計圖紙采用A3圖紙CAD出圖。</p><p>　　1 負荷等級確定與供電電源</p><p>　　1.1 工程概況與設計依據(jù)</p><p><b>　　1.1.1工程概況</b></p><p>　　該變電所為附屬式結(jié)構(gòu)（柱間距780

14、0），向體育館、學生宿舍及食堂等供電，其中體育館在有重大比賽時為一級負荷。</p><p>　　1.1.2 設計依據(jù)</p><p><b>　　1）設計任務書</b></p><p>　　2）國家現(xiàn)行電氣設計規(guī)范：</p><p>　　a）供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 GB50052-1995</p><p&

15、gt;　　b) 10kV及以下變電所設計規(guī)范 GB50053-1994</p><p>　　c) 低壓配電系統(tǒng)設計規(guī)范 GB50054-1995</p><p>　　d）民用建筑電氣設計規(guī)范 JGJ/T16-1992等</p><p>　　3）相關專業(yè)提供的條件</p><p>　　4) 當?shù)毓╇姴块T有關管理規(guī)定</p><

16、;p><b>　　5）業(yè)主有關要求</b></p><p>　　1.2 負荷等級確定與供電電源取得</p><p>　　1.2.1 負荷等級確定</p><p>　　根據(jù)設計任務書及相關設計規(guī)范，確定本工程中用電設備的負荷等級及其配電方式見表1-1。</p><p>　　表1-1 負荷等級確定</p>

17、<p>　　1.2.2 供電電源取得</p><p>　　由市電源10KV雙電源供電，一用一備，供電部門要求在進線側(cè)進行用電計量，并要求進線側(cè)功率因素不得低于0.9，不同電價分開計量。電源1進線處三相短路容量180MVA、電源2進線處三相短路容量160MVA。</p><p>　　供電系統(tǒng)概略圖（注：圖中備用回路未示出。）如圖1-1所示。</p><p&g

18、t;　　圖1-1供電系統(tǒng)概略圖</p><p><b>　?。砥鹨豁摚?lt;/b></p><p>　　2 負荷計算與無功補償</p><p>　　2.1 各回路負荷計算</p><p>　　采用需要系數(shù)法進行計算。</p><p>　　各低壓配電干線的計算負荷、無功補償前低壓母線計算負荷見表2-1

19、，表2-2。</p><p>　　表2-1 變壓器T1無功補償前低壓配電干線及母線計算負荷</p><p>　　表2-2 變壓器T2無功補償前低壓配電干線及母線計算負荷</p><p>　　2.2 無功補償方案</p><p>　　本課程設計功率因數(shù)達到供電部門要求，無功補償方式為并聯(lián)電容器補償，裝置類型為低壓集中補償，自動投切。<

20、/p><p>　　變壓器低壓側(cè)無功補償及無功補償后低壓母線計算負荷見表2-3，表2-4。</p><p>　　表2-3 變壓器T1無功補償后低壓母線計算負荷</p><p>　　表2-4 變壓器T2無功補償后低壓母線計算負荷</p><p>　　2.3 總計算負荷確定</p><p>　　高壓進線總計算負荷見表2-5。

21、</p><p>　　表2-5 變電所高壓進線總計算負荷</p><p><b>　?。砥鹨豁摚?lt;/b></p><p>　　3 變壓器類型、臺數(shù)及容量選擇</p><p>　　3.1變壓器類型選擇</p><p>　　本工程變壓器類型選擇見表3-1。</p><p>

22、　　表3-1 變壓器類型選擇</p><p>　　3.2變壓器臺數(shù)選擇</p><p>　　選擇兩臺變壓器，依據(jù)是容量需求，以及集中負荷量較大。</p><p>　　3.3變壓器容量選擇</p><p>　　本工程變壓器容量選擇見表3-2。</p><p>　　表3-2 變壓器容量選擇</p><

23、;p>　　所選變壓器其他技術參數(shù)見表3-3。</p><p>　　表3-3 變壓器技術參數(shù)</p><p><b>　　（另起一頁）</b></p><p>　　4 變電所電氣主接線設計</p><p>　　4.1 變電所高壓側(cè)電氣主接線設計</p><p>　?。ㄎ淖謨?nèi)容：根據(jù)工程實際情

24、況，先確定可能采用的方案。通過方案比較，確定本工程高壓系統(tǒng)電氣主接線形式。）</p><p>　　本工程可能采用的兩個主接線方案見圖4-1，4-2。技術經(jīng)濟比較見表4-1。</p><p>　　圖4-1主接線方案一</p><p>　　圖4-2主接線方案二</p><p>　　表4-1 電氣主接線方案的比較</p><p&

25、gt;　　通過比較，以及當?shù)氐墓╇妼嶋H情況，優(yōu)選方案一。</p><p>　　4.2 變電所低壓側(cè)電氣主接線設計</p><p>　　（文字內(nèi)容：根據(jù)工程實際情況，先確定可能采用的方案。通過方案比較，確定本工程低壓系統(tǒng)電氣主接線形式。）</p><p>　　本工程變電所高壓電氣系統(tǒng)圖見附錄圖紙電01，變電所低壓電氣系統(tǒng)圖見附錄圖紙電02。</p>&l

26、t;p><b>　?。砥鹨豁摚?lt;/b></p><p>　　5 短路計算與電氣設備選擇校驗</p><p>　　5.1 短路電流計算</p><p>　　5.1.1 高壓系統(tǒng)短路計算</p><p>　　采用標幺值法計算最大三相短路電流和最小兩相短路電流。</p><p>　　短路計算電路

27、圖見圖5-1。短路點選在高壓母線k-1點和變壓器二次側(cè)k-2點。短路計算見表</p><p><b>　　5-1。</b></p><p>　　圖5-1高壓系統(tǒng)短路計算電路</p><p>　　表5-1 高壓系統(tǒng)短路計算</p><p>　　5.1.2 低壓系統(tǒng)短路計算</p><p>　　采用有

28、名值法計算主要低壓配電干線首端和末端的三相/單相短路電流。</p><p>　　短路計算電路圖見圖5-2，圖5-3。短路計算見表5-2，表5-3。</p><p>　　圖5-2低壓配電干線1短路計算電路 圖5-3低壓配電干線2短路計算電路</p><p>　　表5-2 低壓配電干線1短路計算</p><p&g

29、t;　　表5-3 低壓配電干線2短路計算</p><p>　　5.2高壓電氣設備選擇校驗</p><p>　　變電所高壓電氣設備選擇校驗見表5-4。從表中可以看出所選設備均滿足要求。</p><p>　　表5-4 高壓電氣設備選擇校驗</p><p>　　5.3低壓電氣設備選擇校驗</p><p>　　5.3.1低壓

30、斷路器選擇校驗及脫扣器整定</p><p>　　低壓進線及主要配電干線斷路器選擇校驗及脫扣器整定見表5-5。從表中可以看出所選設備均滿足要求。低壓聯(lián)絡斷路器選擇同進線斷路器，其他出線斷路器選擇方法同主要配電干線，具體型號規(guī)格及整定見設計圖紙標注。</p><p>　　表5-5 低壓斷路器選擇校驗及脫口器整定</p><p>　　5.3.2電流互感器的選擇校驗<

31、/p><p>　　低壓進線及主要配電干線測量用電流互感器選擇校驗見表5-6。從表中可以看出所選電流互感器均滿足要求。低壓聯(lián)絡測量用電流互感器選擇同進線測量用電流互感器，其他出線測量用電流互感器選擇方法同主要配電干線，具體型號規(guī)格見設計圖紙標注。</p><p>　　表5-6 低壓電流互感器選擇校驗</p><p>　　（另起一頁）6 母線電纜選擇校驗</p>

32、<p>　　6.1高低壓母線選擇校驗</p><p>　　高低壓配電裝置的硬母線選擇校驗見表6-1。從表中可以看出所選母線均滿足要求。</p><p>　　表6-1 高低壓配電裝置母線選擇校驗</p><p>　　注： ，C＝171/A··mm2。</p><p>　　6.3 高壓進出線電纜選擇校驗<

33、/p><p>　　高壓進出線電纜選擇校驗見表6-2。從表中可以看出所選電纜均滿足要求。</p><p>　　表6-2 高壓進出線電纜選擇校驗</p><p>　　注：， ，對YJV電纜C＝143A··mm2。</p><p>　　6.3低壓出線電纜選擇校驗</p><p>　　低壓配電干線1、2電纜選

34、擇校驗見表6-3。從表中可以看出所選電纜均滿足要求。其余出線選擇詳見低壓系統(tǒng)圖。</p><p>　　表6-3 低壓出線電纜選擇校驗</p><p>　　注：， ，對YJV電纜C＝143A··mm2。</p><p><b>　?。砥鹨豁摚?lt;/b></p><p><b>　　個人小結(jié)&

35、lt;/b></p><p>　　在本周我們進行了供電工程的課程設計，這對我們來說是一個不小的挑戰(zhàn)，因為這需要借助于理論和實踐，而我們剛接觸這門課也不到一學期的時間，理論知識還不是很充實，而實踐我們接觸的就更加少了，所以我們也知道這次任務的艱巨性。</p><p>　　我和幾個同學分到了第七組，設計題目是揚州大學體育館變電所電氣設計。拿到任務書后，我們并沒有盲目的下手，首先我們對設計

36、的要求看了一遍，這樣不至于我們后面做許多無用功，我們將任務好好規(guī)劃了一下，之后就按照要求動了起來，我們需正確選擇變壓器的型號容量，這需要我們將用電線路合理的分配，之后就是一些高低壓導線的選擇，我們需正確計算線路上的電流，因為這是我們選擇線路導線的重要依據(jù)，還有一些高低壓熔斷器，斷路器的選擇等，我們每個人各盡其職，發(fā)揮著自己的一份力量，不懂的就查書，翻閱資料，問同學和老師，在設計的過程中，我們鞏固了所學的知識，對以前課堂上一些不怎么清楚的

37、知識有了更深的理解，設計過程中計算量也很大，對于各個數(shù)據(jù)，我們需要謹慎認真，因為我們知道工程上一丁點的錯誤都可能帶來重大的損失，盡管我們只是在做一個課程設計，這在一定程度上鍛煉了我們的嚴謹性，為我們以后走向社會提供了一份寶貴的財富。</p><p>　　設計總是伴隨著不斷的學習和鞏固，我們接下來的任務就是設計供配電線路圖，對于各種電氣設備，電纜，高低壓配電柜等一些組成部分我們通過大家共同的努力有了一定的目標，之后

38、我們利用電氣CAD按要求將線路畫好，經(jīng)過一星期的不懈努力，我們終于看到了設計的成果。</p><p>　　課程設計已經(jīng)結(jié)束了，但我們每個人都受益匪淺，以前頭腦里很模糊的東西在設計的過程中經(jīng)過討論都有了更深的理解，我們也學會了團隊合作，即使我們以后走向社會這也是必須的，再過一年我們即將畢業(yè)走向社會，我們也會更加珍惜每一次設計的機會，爭取在以后的課程設計中不斷的改善自己的缺點，把自己所學的東西帶到社會！</p&

39、gt;<p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 中國計劃出版社編．注冊建筑電氣工程師必備規(guī)范匯編．北京：中國計劃出版社，中國建筑工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[2] 易立成編．注冊電氣工程師(供配電)執(zhí)業(yè)資格考試強制性標準摘編．北京：中國電力出版社，2004</p><p>　　[3] 翁

40、雙安主編.供電工程. 北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[4] 中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院等編．工業(yè)與民用配電設計手冊（第2、3版）．北京：中國電力出版社，1994、2005</p><p>　　[5] 北京照明學會設計委員編．建筑電氣設計實例圖冊①②③④．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998，2000，2002</p><p>　　[6] 孫成群主

41、編．民用建筑電氣設計資料集．辦公住宅．北京：知識產(chǎn)權出版社，2002</p><p>　　[7] 朱林根主編．21世紀建筑電氣設計手冊．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[8] 戴瑜興等編．民用建筑電氣設計數(shù)據(jù)手冊．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[9] 中元國際工程設計研究院編．電氣設計50．北京：機械工業(yè)出版社，20

42、05</p><p>　　[10] 本書編委會編．建筑電氣設備選型（2001版，2002版，2003～2004版），北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001，2002，2003</p><p>　　[11] 劉江主編．建筑電氣設備選型．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[12] 朱林根主編．現(xiàn)代住宅建筑電氣設計．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004&l

43、t;/p><p>　　[13] 全國電氣文件編制和圖形符號標準化委員會編．電氣簡圖用圖形符號標準匯編．北京：中國標準出版社，2001</p><p>　　[14] 全國電氣文件編制和圖形符號標準化委員會編．電氣制圖及相關標準匯編．北京：中國標準出版社，2001</p><p>　　[15] 高低壓電器最新產(chǎn)品技術樣本等</p><p><b

44、>　　附錄 設計圖紙</b></p><p><b>　　圖 紙 目 錄</b></p><p>　?。ㄗⅲ阂韵虏糠植粚懭雸蟾嬷校?lt;/p><p>　　高、低壓電氣系統(tǒng)圖設計深度規(guī)定：</p><p>　　圖中應標明母線的型號、規(guī)格；變壓器的型號、規(guī)格；標明開關、斷路器、互感器、熔斷器等型號、規(guī)格、整定