XX大学E点高层住宅楼供配电毕业设计

XX大学E点高层住宅楼供配电毕业设计

目录

序论---------------------------------------------------------------1 摘要---------------------------------------------------------------5 第一章负荷计算----------------------------------------------------8

1.1 负荷计算的目的和负荷分级----------------------------------8

1.2 电力负荷的计算--------------------------------------------11 第二章变配电所的设计----------------------------------------------26

2.1 变压器的选择--------------------------------------------- 27

2.2 变压器型号的确定------------------------------------------31

2.3 变配电所位置的选择----------------------------------------32

2.4 短路电流的计算--------------------------------------------33

2.5 高压设备的选择--------------------------------------------37

2.6 电源进出线的选择------------------------------------------46

2.7 低压电器的选择--------------------------------------------57 第三章供配电二次接线的设计----------------------------------------62

3.1 二次回路的操作电源----------------------------------------62

3.2 断路器的控制回路------------------------------------------63

3.3 中央信号回路----------------------------------------------65

3.4 测量仪表及接线--------------------------------------------66 第四章继电保护系统的设计------------------------------------------69

4.1 继电保护的任务和基本要求----------------------------------69

4.2 变压器二次继电保护整定------------------------------------70

4.3 变压器二次继电保护接线原理图及说明------------------------73

4.4 10KV线路的保护--------------------------------------------74

4.5 10KV线路继电保护的原理说明--------------------------------75

4.6 10KV母线的保护--------------------------------------------76 第五章高低压开关柜的选择------------------------------------------77

5.1 高压开关柜的选择-------------------------------------------77

5.2 低压开关柜的选择-------------------------------------------78

5.3 动力配电箱的选择-------------------------------------------79

5.4 低压配电屏的选择-------------------------------------------81 第六章防雷接地----------------------------------------------------82

6.1 民用建筑的防雷分类-----------------------------------------82

6.2 避雷针保护围计算-----------------------------------------83

6.3 各类建筑物的防雷措施---------------------------------------84

6.4 本建筑物的防雷---------------------------------------------85 结束语--------------------------------------------------------------88 文献摘要------------------------------------------------------------89

摘要

本设计是长安大学E点高层住宅楼供配电系统的设计，其中包括一次主干线设计和二次保护线路的设计，具体为变配电所的设计，住宅楼照明配电系统的设计，动力配电系统的设计，防雷及接地系统的设计等。设计根据课题提供的的用电负荷和供电条件，并适当考虑生产的发展，按照国家相关标准、设计准则，本着安全可靠、技术先进、经济合理的要求确定住宅楼的供配电设计方案。通过负荷计算，确定主变压器的台数和容量；运用经济及技术比较的方法来确定变电站的电气主接线；进行短路电流计算，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，合理选择整定继电器保护装置；通过查阅设计手册和技术规程对主要设备和导体以及电气总平面布置和高压配电装置进行了设计和选择；根据住宅楼的安全级别计算确定出它的防雷接地系统；最后按要求写出设计说明书,并绘出设计图样。

该变压室设有2台主变压器，采用单母线结构及单母线分段的结构。设计的主要容有：变配电所的设计，变压器的选择，短路电流的计算，负荷量统计，高压供配电系统方案的设计，低压配电系统方案的设计，二次保护方案的设计，低压侧一次供电方案的设计，高压架空线，电缆，高压母线，低压母线及低压负荷馈线的选择，主要高低压电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器），无功补偿，各种继电保护的设计整定，防雷接地以及相关设备元件的选择和校验等。

本次设计以提供安全，可靠，优质，高效的电能为目标，严格遵守供配电设计的原则，在安全可靠的前提下，尽量考虑经济性方案，减少投入的资金，做好节能，并且考虑远景，为以后的扩展设计留有裕量。

由于本人能力有限，设计过程中难免有考虑不足之处，尚请老师批评指正，以便能及时纠正错误，利于今后设计工作的进步和提高。谢谢指导！

关键词：变配电所，需用系数法，负荷统计，短路电流计算，无功补偿，设备导线选择，参数校验，继电保护，变压器二次保护，防雷接地

ABSTRACT

This design is the Chang’An University E spot high-rise construction for electrical power distribution system's design .It including the subsystem main skeleton line design and two subsystem protects line's design, makes concrete to change the substation the design, the apartment building illumination electrical power distribution system's design, the power electrical power distribution system's design, anti-radar and earth system's design and so on. Design provides according to the topic uses electricity the load and the power supply condition, and the due consideration production's development, according to the national related standard, the design criterion, in line with safe reliable, the technological advance, the economical reasonable request determination apartment building supplies the power distribution design proposal. Through load computation, definite main transformer's Taiwan number and capacity; Determines the transformer substation using the economical and the technical comparison method the electrical main wiring; Carries on the short-circuit current computation, chooses the transformer substation main wiring plan and the high and low pressure equipment with enters going beyond a line, chooses the installation relay protection installment reasonably; Has carried on the design and the choice through the consult design handbook and the technical schedule to the major installation and the conductor as well as the electricity total plane layout and the high pressure power distribution equipment; Determines its anti-radar earth system according to the apartment building security rank computation; Finally presses requests to write the design instruction booklet, and draws the design drafts.

This live pressure room is equipped with 2 main transformers, uses the single bus bar structure and the single bus bar partition structure. The design primary coverage includes: Changes the substation the design, transformer's choice, the short-circuit current computation, the load statistics, the high pressure for the electrical power distribution system plan design, the low

pressure electrical power distribution system plan design, two protection plan's design, the low pressure leans a power supply plan design, the high-pressured air line, the electric cable, the high-pressured bus bar, the low pressure bus bar and the low pressure load feeder choice, main height piezo unit select and verification (including circuit breaker, isolator, current transformer, voltage transformer), idle work compensation, each kind of relay protection design installation, anti-radar earth as well as related equipment component's choice and verification and so on.

This design take provides safely, reliable, high quality, the highly effective electrical energy as a goal, observes strictly for the power distribution design principle, under the safe reliable premise, considers the efficient plan as far as possible, reduces investment the fund, completes the energy conservation, and the consideration prospect, leaves leeway the allowance for the later expansion design.

Because of my ability is limited, the consideration deficiency unavoidably in the designing process is not avoid, in addition , Teacher criticizes points out mistakes , in order to correct the mistake promptly, will favor from now on the project work progress and the enhancement. Thanks the instruction!

Key word:changing into the distribution bureau，needing to use the coefficient method，burden statistics，short-circuit electric current calculation，reactive power compensation，choice of equipment and lead wire ，parameter verification，the protection of relay，the second side protection of the transformer，defending thunder and ground

第一章负荷统计

1.1负荷计算的目的与负荷分级

一．电力负荷与电量

在电力系统中，用电设备需用的电动率称为电力负荷或功率。功率是表示能量变化速率的一个重要物理量。电功率又分为有功功率，无功功率和视在功率。电阻性用电设备消耗电能的功率称为有功功率，其用P表示；纯电感（或纯电容）性设备不消耗电能，它与电源进行能量交换的功率称为无功功率，其用Q表示；视在功率在三相

其用S表示。它们之间的关系为：所谓电量，指用电设备所需用的电能数量。有功电量表示用电设备所消耗的电能数量，无功电量表示用电设备与电源所交换的电能数量。

二．负荷计算的容和目的

在进行工厂供电设计时，基本的原始资料为工艺部门提供的各种用电设备的产品铭牌数据，如额定容量，额定电压等，这是设计的依据。但是能否简单的用设备额定容量来选择各种用电设备呢？显然是不行的，因为所安装的设备并非都同时运行，而且运行着的设备实际需用的负荷也并不是每一时刻都等于设备的额定容量，而是在不超过额定容量的围时大时小的变化着，所以是不能直接用额定容量（也称安装容量）来选择供电设备和供配电系统的。因而，供配电设计的第一步，是需要计算全厂和各用电设备的实际负荷。

计算负荷是确定供电系统，选择变压器容量，电气设备，导线截面和仪表量程的

依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以致发生事故，同样给国家造成损失。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全，经济运行的必要手段。

负荷计算主要包括：

（1）求计算电流。目的是为了合理的选择工厂各级电压供电网络，变压器容量和电器设备型号。

（2）计算尖峰电流。用于计算电压波动，电压损失，选择熔断器和保护元件等。三．电力负荷的分级

电力系统应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线路供电。必要时采用不间断电源（UPS）。

（1）一级负荷

一级负荷为突然中断供电将造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染的，突然中断供电将会造成经济上的巨大损失，如重要的大型设备损坏，重要产品或用重要原料生产的产品大量报废，连续生产过程被打乱且需要长时间才能恢复生产的；突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或产生政治上的严重影响，如重要的交通与通信枢纽，国际社交场所，高层建筑的消防，安全照明等用电负荷。

特别重要的一级负荷通常称为保安负荷。保安负荷必须备有应急电源，从而保证在工作电源失去时对保安负荷的供电，以保证企业安全生产及人员安全。其包括有：

a.中断供电将发生中毒，爆炸和火灾等情况的负荷；

b.特别重要场所的不允许中断供电的负荷；

c.如正常电源中断时，必须设有处理安全停产所必须的应急照明，通信系统，火灾报警系统，保证安全停产的自动控制装置等；

d.民用建筑中大型金属中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统，大型国际比赛场的记分系统及监控系统等。

本次对长大E点高层住宅的供电设计中，没有一级用电负荷。