毕业设计---某大厦供配电系统设计

I

某大厦供配电系统设计

摘 要

本课题是关于大厦供电系统及变电所的设计。设计的思路是依据国家规范要求以及该大厦二类负荷对供电可靠性的要求，制定设计方案及供电措施。在该设计中，依据给定的设计范围和基础资料，建立起适合自身生产和发展需要的供电系统。该大厦的供电系统由一条10kV高压架空进线提供电源，为确保负荷供电的可靠性，在变电所低压母线设柴油发电机，从而使整个供电系统更具有其可靠性和灵活性。为适应大厦用电负荷变化大、自然功率因数低的特点，该设计中采用并联电容器的方法来补偿无功功率，以减少供电系统的电能损耗和电压损失，同时提高了供电电压的质量。设计中体现了安全、可靠、灵活、经济的原则。确定变电所的位置、形式、主变台数与容量等；确定二次继电保护方案，选用先进的自动保护装置；确定变电所防雷过压保护与接地保护方案；根据设计要求，绘制大厦供配电系统图、二次继电保护电路图及变电所平面布置图。 关键词：供电系统，安全可靠，主接线

II The Distribution System Design of A Building

ABSTRACT

This topic is about building power supply system and substation design. The design ideas are based on national regulatory requirements and the building load to the power supply reliability of two types of requirements, develop design and supply measures. In this design, the design based on the scope and given basic information, and establish their own production and development needs for the power supply system. The building by a 10kV high voltage power supply system into the line overhead to provide power supply, to ensure the reliability of the load, diesel oil generator is set up in the low voltage side of substation ,so that the entire power supply system more reliability and flexibility. In order to meet building electricity load changes, the natural characteristics of low power factor, the design methods used to compensate for shunt capacitor reactive power, power supply system to reduce power loss and voltage loss, while improving the quality of supply voltage . Designed to reflect a safe, reliable, flexible and economic principles. Determine the location of substation, form, number and capacity of main transformer station, etc.; determine the secondary protection programs, use the advanced automatic protection devices; determine substation lightning over-voltage protection and grounding protection program; according to design requirements, draw Building supply and distribution system maps, the second protection circuit and substation layout plan.

KEY WORDS：power supply systems, secure , the main wiring

III

目 录

摘 要 ........................................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 1 绪论 ........................................................................................................................................ 1

1.1 建筑供配电的意义 .................................................................................................... 1 1.2 建筑供配电设计的一般原则 .................................................................................... 1 1.3 本课题所做的工作 .................................................................................................... 1 2 负荷计算及无功功率补偿 .................................................................................................... 3

2.1 负荷计算 .................................................................................................................... 3

2.1.1 负荷计算及负荷计算的目的 ........................................................................ 3 2.1.2 负荷计算方法的分类 .................................................................................... 3 2.1.3 需要系数法计算负荷 .................................................................................... 4 2.2 无功功率补偿 ............................................................................................................ 6 3 变电所设计 ............................................................................................................................ 8

3.1 电力负荷分级及对供电电源的要求 ........................................................................ 8 3.2 大厦配电方案设计 .................................................................................................... 9 3.3 变电所所址的选择 .................................................................................................. 10 3.4 变电所主变压器的选择 .......................................................................................... 11 3.5 变电所主接线方案的选择 ...................................................................................... 11

3.5.1 变电所电气主接线 ...................................................................................... 11 3.5.2 变电所主接线方案的设计原则与要求 ...................................................... 12 3.5.3 变电所主接线方案比较分析 ...................................................................... 13

4 短路电流计算 ...................................................................................................................... 15

4.1 短路电流的计算 ...................................................................................................... 15

4.1.1 绘制计算电路图 .......................................................................................... 15 4.1.2 设定基准容量 .............................................................................................. 15 4.1.3 计算短路电抗的标幺值 .............................................................................. 15 4.1.4 绘制短路回路等效电路 .............................................................................. 16 4.1.5 计算短路电流 .............................................................................................. 17

5 一次设备的选择及校验 ...................................................................................................... 18

5.1 选择电气设备的一般条件 ...................................................................................... 18 5.2 高压电气设备的选择及校验 .................................................................................. 21

5.2.1 高压断路器的选择及校验 .......................................................................... 21

IV 5.2.2 高压隔离开关的选择及校验 ...................................................................... 23 5.2.3 高压熔断器的选择及校验 .......................................................................... 23 5.2.4 高压电压互感器的选择及校验 .................................................................. 24 5.2.5 高压电流互感器的选择及校验 .................................................................. 25 5.3低压电气设备的选择及校验 ................................................................................... 26

5.3.1 低压刀开关的选择校验 .............................................................................. 26 5.3.2 低压断路器的选择及校验 .......................................................................... 26 5.3.3 低压电流互感器的选择及校验 .................................................................. 27 5.4 导线和电缆的选择及校验 ...................................................................................... 28

5.4.1 选择导线截面的条件 .................................................................................. 28 5.4.2 母线的选择及校验 ...................................................................................... 28 5.4.3 高压架空线的选择及校验 .......................................................................... 29 5.4.4 电缆的选择及校验 ...................................................................................... 29

6 继电保护及二次回路的选择 .............................................................................................. 31

6.1 继电保护的基本要求 .............................................................................................. 31 6.2 高压计量二次回路 .................................................................................................. 31 6.3 变压器保护 .............................................................................................................. 32 6.4 高压进线控制保护 .................................................................................................. 33 7 防雷与接地装置的设计 ...................................................................................................... 36

7.1 防雷设计 .................................................................................................................. 36

7.1.1 雷击的类型 .................................................................................................. 36 7.1.2 建筑物防雷等级的划分 .............................................................................. 37 7.1.3 防雷措施 ...................................................................................................... 38 7.2 接地装置设计 .......................................................................................................... 38 8 总结 ...................................................................................................................................... 40 致 谢 ........................................................................................................................................ 41 参 考 文 献 ............................................................................................................................ 42 附 录 ........................................................................................................................................ 43

某大厦供配电系统设计 1

1 绪论

1.1 建筑供配电的意义

建筑供配电工程建筑电气是的重要组成部分，是连接电力系统与人们生产、生活的纽带，它完成全楼的照明、通讯、安防等功能，管理水泵、空调通风等建筑设备工作，火灾等紧急状态组织人员疏散和火灾扑救。建筑电气设计主要是依据建设单位提出的设计委托要求和国家设计规范，分析建筑布局与功能，以功能与安全为原则，同时兼顾工程造价、施工难易、管理与维护等因素，合理组织楼内供配电系统及各通讯等弱电系统，是建筑功能与安全设计的核心组成部分。

1.2 建筑供配电设计的一般原则

建筑供配电必须遵循的一般原则：

（1）建筑供配电设计必须遵守国家的有关法令、标准和规范，执行国家的有关方针、政策，包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。

（2）建筑供配电设计应做到保障人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，设计中采用的技术标准和装备水平，应与工程的性质、规模、功能要求相适应。

（3）建筑供配电设计设计中应符合国家现行有关标准的高效节能、性能先进、绿色环保、安全可靠的电气产品。应选择具有国家权威机构认证的产品，严禁使用已被国家淘汰的和不符合国家技术标准，没有产品质量认证的设备。

（4）建筑供配电系统设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。

（5）建筑供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近期结合，在满足近期使用要求的同时，兼顾未来发展的需要。 （6）建筑供配电设计应体现以人为本的设计理念。重视电磁污染及声、光污染对环境的影响，采取综合治理措施，确保人居环境安全。

（7）建筑供配电设计应采取实践证明行之有效的新技术、新理论，创造经济效益、社会效益和环境效益。

1.3 本课题所做的工作

课题的主要任务（需附有技术指标要求）：

（1）熟悉建筑电气设计的过程，熟悉参建各方的配合程序，熟悉专业间的配合程序； （2）初步掌握民用建筑不同场所的基本电气设置；