大学供电系统设计

学号********

工业与民用供电课程设计

设计说明书

某大学校区供电系统设计

起止日期：2013 年1 月7 日至2013 年 1 月12 日

学生姓名安从源

班级09电气2班

成绩

指导教师(签字)

控制与机械工程学院

2013年1月12日

供电技术课程设计任务书

（任务序号09750201）

一、基础材料

本课程设计针对某大学校区供电系统设计。

⒈负荷的水平与类型

⑴负荷水平：（见附表）

⑵负荷类型：本供电区域负荷属于二级负荷，要求不间断供电。

⑶该校最大负荷利用小时数为5600小时。

⑷ 0.4kV负荷的同时系数为0.7，10kV负荷的同时系数为0.8。

⒉电源情况

⑴由该厂东北方向8KM处一个35KV电压等级线路提供一个电源A，其出口短路容量S d=150MVA。

⑵由该厂西北方向5KM处一个10KV电压等级线路提供一个电源B，其出口短路容量S d=75MVA。

⑶功率因数：电源A要求功率因数大于0.92，电源B要求功率因数大于0.95。

⑷供电电价为两部电价

基本电价：按变压器容量计算每月基本电价，15元/ KVA。

电度电价：35KV供电电压时0.70元/kwh，10KV供电电压时0.75元/kwh。

⒊环境情况

⑴环境年平均气温15℃。

⑵ 35kV变电站为独立建筑物，10kV变电站布置在相关建筑物的地下室或底层内。

⑶各级变压器均为室内布置。

二、设计范围

⒈确定全校计算负荷。

⒉确定全校的供电系统结构形式。

⒊确定35KV变电站、10KV变电站的主接线形式、变压器台数及容量。

⒋计算35kV及10kV断路器出口处短路电流。

⒌确定35kv断路器及隔离开关，确定35kv电缆及10kv电缆型号。

⒍确定无功功率补偿装置。

⒎确定总降压变电所及车间变电所的平、立面图。

三、设计成果

⒈设计计算书。

⒉供电系统结构示意图一张。

⒊ 35KV变电所一次设备主接线图一张。

⒋ 35KV变电所的平面图、剖面图一张。

⒌母线电压测量及绝缘监视电路图一张。

⒍定时限过流保护的原理图与展开图一张。

指导教师（签字）：

教研室主任（签字）：

批准日期：2010年01月12日

1设计范围

（1）确定全校计算负荷。

（2）确定全校的供电系统结构形式。

（3）确定35KV 变电站、10KV 变电站的主接线形式、变压器台数及容量。 （4）计算35kV 及10kV 断路器出口处短路电流。

（5）确定35kv 断路器及隔离开关，确定35kv 电缆及10kv 电缆型号。 （6）确定无功功率补偿装置。

（7）确定总降压变电所及车间变电所的平、立面图。

2. 负荷计算分析

表1 10kV 变电所参数

所需公式：P K P p c ∑=∑，Q K Q q c ∑=∑，2

2c c c Q P S +=

，N

c c U S I 3=

，T P ∆=0.015c S ，

T Q ∆=0.06c S ，c P =1c P +T P ∆，c Q =1c Q +T Q ∆，1cos ϕ=

11c c S P ， 2cos ϕ=2

2c c S P

，cc Q =)tan (tan 211ϕϕ-c P 2.1 NO1变电所负荷计算及变压器、电缆的选择

根据变压器的有功经济调度一个变电站的两台变压器应该同时运行，需要对其负荷配平，是两台变压

器的负荷相近，这样的经济效率更大，损耗更小。将序号为1,2,5,6,8,分配到一个变压器，将序号为3,4,7,9,10分配到另一个变压器。 则如图1所示：

图1 第一座变电站的负荷示意图

1T ：（1）低压母线侧负荷计算

1c P =0.7⨯（250+320）=399（kw ），1c Q =0.7⨯（180+200）=266（kvar ）

2

1211c c c Q P S +==479.54（kVA ），3

4.011c c S I =

=692.15（A ）

（2）高压母线侧的计算负荷

在未知变压器型号时T P ∆=0.015c S T Q ∆=0.06T Q ∆

T P ∆=0.015⨯479.54=7.2（kw ），T Q ∆=0.06⨯479.54=28.8（kvar ） 2c P =1c P +T P ∆=486.7（kw ），2c Q =1c Q +T Q ∆=294.8（kvar ）

（3）功率补偿

补偿前计算负荷和功率因数

低压侧功率因数：1cos ϕ=399/479.54=0.832 确定补偿容量：设低压侧补偿后的功率因数为0.95

cc Q =399⨯（0.67－0.33）=135.6(kvar ）

查表选BW0.4—14—1型电容器，需要数量为n=135.6/14=9.6,取10 实际补偿量为：cc Q =10⨯14=140（kvar ） 补偿后计算负荷和功率因数：

低压侧视在计算负荷：'

1c S =2

121)(cc c c Q Q P -+=423（kVA ）

此时变压器功率损耗：'

T P ∆=0.015'

1c S =6.34kw ），'

T Q ∆=0.06'

1c S =25.4（kvar ） 高压侧总计算负荷：2c P =1c P +'

T P ∆=399+6.34=405.34（kw ）

2c Q =1c Q +'T Q ∆=（284.4－140）+25.4=169.4kvar ） 2

2222c c c Q P S +=

=439.3（kVA ）

高压侧功率因数：'

cos ϕ=405.34/439.3=0.92 2T ：（1）低压母线侧负荷计算

1c P =0.7⨯（210+340）=385（kw ），1c Q =0.7⨯（150+200）=245（kvar ）

=+=2

1211c c c Q P S 456.34（kVA ），3

4.011c c S I =

=658.68（A ）

（2）高压母线侧的计算负荷

T P ∆=0.015⨯456.34=6.84（kw ），T Q ∆=0.06⨯347.6=27.38(kvar ） 2c P =385+6.84=391.84（kw ），2c Q =245+27.38=272.38（kvar ）

（3）功率补偿

补偿前计算负荷和功率因数

低压侧功率因数：1cos ϕ=385/456.34=0.84 确定补偿容量：设低压侧补偿后的功率因数为0.95

cc Q =385⨯（0.65－0.33）=123.2(kvar ）

查表选BW0.4—14—1型电容器，需要数量为n=123.2/14=8.8取10 实际补偿量为：cc Q =10⨯14=140（kvar ） 补偿后计算负荷和功率因数：

低压侧视在计算负荷：'

1c S =2

121)(cN c c nQ Q P -+=402.97（kVA ）

此时变压器功率损耗：'

T P ∆=0.015'

1c S =6.05（kw ），'

T Q ∆=0.06'

1c S =24.18（kvar ） 高压侧总计算负荷：2c P =1c P +T P ∆=385+6.05=391.05（kw ）