学生宿舍供配电设计

毕业设计论文任务书课题：学生宿舍供配电设计
学院：
专业：
指导教师：
学生班级：
学号： 45
学生姓名：
目录
一、绪论--------------------------------------------------------------2
开题报告------------------------------------------------------------3
二、学校的负荷计算及无功补偿-----------------------------------------7
三、宿舍配电系统的确定
----------------------------------------------9
四、电气设备的选择
-------------------------------------------------------1 0
五、电气校验--------------------------------------------------------------------11
1、低压电器的校验------------------------------------------------------13 2导线的校验
--------------------------------------------------------------14
六、明细表-----------------------------------------------------------------15
七、设计图样--------------------------------------------------------------------15
八、总结--------------------------------------------------------------------------17
参考资料--------------------------------------------------------------------------18
一、绪论
毕业设计是检验我们三年来学习的情况的一项综合测试，它要求我们把以往所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定，它要求我们充分发掘自身的潜力，开拓思路设计出所学专业的合理适用的工程系统。

设计的目的要求：
（1）通过该毕业设计培养我们综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的
能力。

（2）培养我们独立获取新知识、新技术和新信息的能力，使我们初步掌握科学研究的基本方法和思路。

（3）掌握供配电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。

（4）掌握供配电设计的基本原则和方法，深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供
配电技术工作奠定一定的基础。

总之，通过这次设计应该能够树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度，树立正确的生产观念，经济意识的全面观念。

（1）、开题报告
一、设计题目
学校生活区配电系统设计
1、设计目的及意义
设计的目的是：
（1）通过该校供配电系统设计培养学生综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。

（2）培养学生独立获取新知识、新技术和新信息的能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。

（3）掌握供配电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。

（4）掌握供配电设计的基本原则和方法，深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供配电技术工作奠定一定的基础。

我们做供配电设计工作需达到下列基本要求：一、做到在电力的供应、分配和使用中，应避免发生人身事故和设备事故；二、应满足电力用户对供电可靠性即连续供电的要求；三、应满足电力用户对电压质量和频率质量等方面的要求；四、在满足安全、可靠和电能质量的前提下，应使供配电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。

这主要表现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上，应力求在满足现有需求的基础上从大选择，以避免一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又因为容量问题而台而光荣下岗的情况的发生。

若在不是很重要的线路上，选择器件也稍要
有一定的预量，但不必过大。

总之一句话：安全第一，节能减排，以发展的眼光来设计此课题。

设计的意义是：供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。

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

没有电力，就没有工业现代化，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基础之上的。

因此电力工业被誉为国民经济的“先行官”。

工业生产只有电气化以后，才能大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程的自动化。

人类社会生活也只有电气化以后，才能确保正常的的社会秩序和必需的生活质量。

但是，如果电力供应突然中断，则将对企业生产和社会生活造成严重的后果，不只是会打乱生产和生活秩序，有时甚至可能发生重大的设备损坏事故或人身伤亡。

因此做好供配电工作，对应保证企业生产和社会生活的正常进行和实现整个国民经济的现代化具有十分重大的意义。

二、设计依据
（1）学校宿舍楼标准层平面布置图
（2）学校生活区负荷情况见表
学校生活区负荷表
12#宿舍平面图
楼
梯
学校宿舍楼标准层建筑平面图
供电电源。

在学校南侧500m处有一座10kV配电所，其出口断路器是 SN10—10II型，此断路器配有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为。

气象资料。

年平均气温为，年最低气温为20C，年最热月平均气温为。

地质资料。

所在地区平均海拨350m，土壤电阻率为100Ω·m。

五、设计任务
（1）选择本变电所主变的台数、容量和类型。

（2）设计本变电所的电气主结线，选出数个电气主结线方案进行技术经济比较，确定最优方案。

（3）进行必要的短路电流计算。

（4）选择和校验所需的电气设备。

（5）设计和校验母线系统。

六、应完成的技术资料
一、开题报告
二、毕业设计说明书
三、技术资料
（1）变电所主结线图
（2）变电所平面图及剖面图
（3）继电保护装置规化图。

二、负荷计算
为了合理设计和选择学校供电系统中的电气设备和导线，需要根据用电设备的容量对有关的电力负荷进行统计计算，即得到计算负荷。

如果计算负荷确定过大，会增加投资和造成有色金属的浪费；而计算负荷过小，又造成电气设备和导
线长期过热，这不仅增加了电能损耗，而且影响它的使用寿命和用电安全。

1、学生宿舍楼负荷计算
据调查：学生宿舍楼各电器额定功率如下
日光灯(总)：P 1=×2×10×5=4kw 风扇：P 2=×2×10×5=6kw 电脑：P 3=×8×10×5=160kw 饮水机：P 4=×1×10×5=21kw 空调：P 5=×1×10×5=125Kw
热水器：P 6=×1×10×5=75kw
求各组计算负荷如下：
日光灯组：查表得，K d =~（取），ϕcos =，ϕtan = P 30(1)=K d P 1=⨯= kw
Q 30(1)=P 30(1)ϕtan = ⨯ S 30(1)=
ϕ
COS P )
1(30=
9
.02
.3= I 30(1)=
)
338.0()1(30⨯S =5.41A
电器组:电器P =6+160+21=187kw,查表得,Kd=~（取）
，ϕcos =，ϕtan = P 30(2)=K d 电器P =⨯=
Q 30(2)=P 30(2)ϕtan =⨯ S 30(2)=
ϕ
COS P )
2(30=
75
.09
.102= I 30(2)=
)338.0()
2(30⨯S =
3
38.02
.137⨯=208.7A
空调组：查表得，Kd=~(取，ϕcos =, ϕtan =
P 30(5)=K d 5P =⨯=100kw
Q 30(5)=P 30(5)ϕtan =⨯=75kvar S 30(5)=
ϕ
COS P )
5(30=
8
.0100
=125kva
I 30(5)=
)338.0()
5(30⨯S =
3
38.0125
⨯=190.1A
热水器组：查表得，Kd=；ϕcos =1, ϕtan =0
P 30(6)=K d 6P =⨯=
Q 30(6)=P 30(6)ϕtan =⨯=0kvar S 30(6)=
ϕ
COS P )
6(30=
1
75
.48= I 30(6)=)338.0()
6(30⨯S =
3
38.075
.48⨯=74.2A
以上设备总计算负荷(取95.0=∑p K ,97.0=∑q K )为:
P 30=⨯( ++100+= Q 30=⨯( ++75+0)=162kvar S 30=221621.242+=
I 30= )338.0(30
⨯S =3
38.02.291⨯=443A
三、宿舍楼配电系统的确定
对宿舍楼的配电线路的接线方式采用放射式和树干式的混合型接线。

、 从变压器的配电房到宿舍楼的配电柜，采用放射式接线，这样可以使当某一配电出线发生故障时，不致影响其他配电出线的运行，提高供电的可靠性。

从宿舍楼的配电箱到每一间宿舍的用电设备采用树干式接线，它采用的开关电器较少，有色金属消耗量也较少，克服了放射式接线中采用多开关电器，高消
耗有色金属的问题，且树干式多采用封闭母线，灵活方便，也较安全，“配电箱－干线组”接线，还省去了变压器低压侧整套低压配电装置，从而使接线大为简化，投资大大降低。

符合了GB50052－1995《供配电系统设计规范》的规定：“供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的配电级数不宜多于两级。

四、电气设备选择
3、导线截面及配电箱的选择
（1）选择配电箱中各路的熔体额定电流。

根据设备明细表中各设备的容量，依据熔断器的选择方法和原则，可得出各路的熔体额定电流。

（2）根据已选出的各路熔体额定电流，并预留1~2路（将来增加用电设备时可不更换分电箱）。

确定线路数和熔断器电流相适应的分电箱。

（3）根据已选出的各路熔体电流及其敷设方式、环境温度等，依据导线及电线管的选择方法和原则，可选出相应的导线及电线管。

12#宿舍楼各层的设备容量kW P e 2.78=，查表得ϕcos = d K =
A
P I kW P K P e d 2.8938
.038.09.4638
.03cos 9.462.786.030
3030=⨯⨯=
⨯=
=⨯==ϕ
kW P N 6.66=的电脑，其冲击电流A I st 6.514=，A I N 7.302=
尖峰电流：
max 30)(N st PK I I I I -+= = A A 5.3002.2112.89=+
A A KI PK 2.1505.3005.0=⨯=
根据熔体额定电流30.I I FE N ≥，且PK FE N KI I ≥. 选A I FE N 160.=，即RT0-200/10的熔断器
295mm 的三根单芯铜线30183I A I al >=，还要考虑穿管，中性线等
12#宿舍区分电箱（XL-10-4/60）
总干线
选择总干线时，每路干线所接设备台数不多，干线的计算电流也应按二项式法计算。

熔断器的选择：
30.I I FE N ≥且PK FE N KI I ≥.
导线选择：
30I I al ≥，按发热条件选取相线，中性线截面按ϕA A 5.00≥选取。

1号（宿舍）干线型号及规格
12#宿舍 446
RT0-600/55
2240mm BX －
4、低压配电屏的的选择
选用低压配电屏一览表
五、电器校验
计算电路图
表4-1电力线路每相的单位长度电抗平均值
1、短路电流的计算(标幺制法)
第一步、短路电流计算等效电路图，如图所示，由断路器断流容量估算系统X表示。

电抗，用
1
第二步、取基准容量Sd=,基准电压Ud=Uav,三个电压的基准电压为Ud1=37kv 、Ud2=、Ud3=,计算各元件的电抗标幺值为
系统G 1X *=
Soc Sd =1000
100
= 线路L 2X *=Xo 2Ud
Sd L ⋅⋅=1⨯2
37100
⨯= 变压器T1和T2 *3X =*4X =
N Z S Sd U 100%=⋅
1005.525
.1100=
求k-2点的三相短路电流和短路容量（1C U =） 根据k-1点短路的等效电路所示,并计算其总电抗如下: ∑*)1-k （X =1X +*2X *=+=Ω
(1)计算短路电路中总电抗标幺值 X *
2
-K =∑*)1-k （X +X 3
*//X 4
*=+
4
.44.44
.44.4+⨯=
(2)计算K2点所在电压级的的基准电流，得 Id=
Ud Sd 13=4.01
3
100= (3)计算K2点三相短路时的各量 I K )
3(2-=
*
-2
1k X =
31
.21=
I
K 2
-= Id ⨯I
k )3(2
-=44.0⨯=
三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值: i )
3(sh =)3(I ''=⨯
○
4三相短路容量: S )
3(1-k =
1
-K I
Sd =10044.0⨯=44MVA
在工程设计中,往往只列出短路计算电路,如下表所示。

短路计算表
（二）低压电器校验
校验表
100015-DW 校验表
（三）导线校验
由集中负荷的三相线路电压损失计算式为：
∑=∆≤+=∆n
i
al i i i
i
N
U X q R
p U U 1
2
%)(101
%/
各干线校验表
六、明细表
12#宿舍电气设备明细表
接地体材料表
七、设计图样
1、配电箱电路图
2、分电箱到宿舍的电路图
3、宿舍内部配电系统图
八、总结
毕业设计是把学到的理论知识应用到实际生活中一个重要的例子，做好毕业设计对于即将走出的社会的大学生来说是很有帮助的。

它是掌握一门科课的重要体现，我很高兴能做供配电这个论文的设计，因为它是我比较喜欢的科目之一。

这对我来说，更能帮助我了解它在实践中的综合应用。

第1周，老师布置毕业设计，老师讲解的过程中我仔细认真的听、做笔记，这样能够更加顺利地完成；布置论文结束的时候，我们也分好了小组，每组10人。

分组结束后，我们开了小组会议，我被选为组长。

作为组长的我，认真负责，调动各组员们的积极，开始了毕业设计前的分工。

同时大家还畅所欲言，提出了许多宝贵的意见。

例如在设计过程中如有不能及时解决的问题，要立刻向组员、指导老师请教。

这样论文的过程才会更加畅通、顺利。

第2、3周，去图书馆借了一些关于供配电的书本，结合课本，自己复习学过的内容，比如计算负荷，短路电流的计算;同时，我还负责到宿舍用电情况，统计用电器的数量等工作，做好笔记交给设计者，学生宿舍的用电功率主要是电风扇，电灯，电脑，饮水机等。

做好电器的统计之后，便开始了计算负荷。

在这个过程中最重要的是计算数据要细心，计算完毕后我又重新计算一次，以防出错。

因为一出错，后面的工作也会跟着错，所以这一步是非常关键的。

依据数据，我们也对宿舍楼配电系统的确定有了方向。

第4、5周，我们就是选择电气设备和电器的校验。

电气设备这一部分比较难做一点，它用到的知识比较全面；虽然这一部分不是我做的，但我还是和组员一起讨论、一起完成这一个任务。

另一个面，我也会督促大家的进度，让我们组能够有效率地完成这个毕业设计。

负责明细表和设计图样的组员也同时开工，明细表和设计图样可以根据第1、2周所收集的数据设计，这样既是分工明确，又可以提高效率；并且各有不清楚的问题可以相互解决，充分发挥我们团队精神。

第6周则是冲刺阶段，把没有完成的、零零碎碎的收尾工作做完。

排版方
面则是按照毕业设计计划要求的顺序排列；同时也重新做一遍仔仔细细的检查。

我们组花了一个多月的时间认真完成了学校毕业设计，我从中学到了很多知识：把课堂上学到的知识运用实践之中，学到很多在课堂上学不到的东西。

毕业设计的过程中，我感受到很多在工作中必需具备的能力、执着的态度和团结的精神。

参考资料
《工厂供电设计指导》1999年5月第1版第2次印刷，刘介才主
编，机械工业出版社
《工厂供配电技术》 2007年6月第一版周乐挺主编
高等教育出版社
《电气工程设计手册》2007年9月第1版第1次印刷，国家电气工程组委会编，机械工业出版社。