《电力系统分析》课程设计任务书

《电力系统分析》课程设计任务书

班级BG1103-BG1104

专业电气工程及其自动化

课程名称电力系统分析

指导教师张延迟

电气学院

2014年12月

《电力系统分析》课程设计任务书

一、设计时间及地点

1、设计时间：2014年12月17日~2011年12月28日

2、设计地点：一教210

二、设计目的和要求

1、设计目的

通过课程设计，使学生加强对电力体统分析课程的了解，学会查寻资料、方案比较，以及设计计算、分析等环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。

2、设计要求

（1）培养学生认真执行国家法规、标准和规范及使用技术资料解决实际问题的能力；

（2）培养学生理论联系实际，努力思考问题的能力；

（3）进一步理解所学知识，使其巩固和深化，拓宽知识视野，提高学生的综合能力；

（4）懂得电力系统分析设计的基本方法，为毕业设计和步入社会奠定良好的基础。

三、设计课题和内容

课题一：某住宅楼供配电系统设计

住宅楼，总建筑面积50000平方米，共27层，地下一层，地上26层，高87米，其中-1层为机房，1-3层为商业用，4-26层为标准住宅。

此建筑属于大型综合性高层建筑，即以裙房为连体，高层住宅建在裙房上，裙房设有商场等公共建筑。因此，对供电及安全的要求较高。

由于本建筑存在大量的一级负荷，而且经常要对电气元件进行投切，要求有较高的灵活性。再根据以上主结线的比较和电力系统的发展、用户的需求等几方面考虑，从近期及长远的发展规划，确定本住宅楼主结线方式选择为单母线分段结线。采用两路市网供电，正常情况下两路市网分别供电，当一路市网停电后，不重要的三级负荷（普通照明等）停电，重要的一、二级负荷（事故应急照明、加压风机、送排风机、消防电梯、生活水泵、消防控制室设备）切换至另一路市网线路继续供电。上以节已经确定本设计为两路市网供电，一路（T1）为商业及动力设备供电，另一路（T2）为民用住宅内供电，并互为备用，为一、二级负荷供电。

1~3层的商业用电：该住宅楼总建筑面积为50000 m2，则每层的面积大约为1852 m2。一层为高级商业设施，按130W/m2估算，则负荷大约为1852 x 130=240kW。二、三层为一般商业设施，按85W/m2估算，负荷大约为1852 x 85=160kW。确定一到三层的用电负荷大约为560kW。其他负荷估算及设备功率如下表：

1、负荷计算；

2、无功补偿；

3、主变容量台数选择；

4、总降压变压电站主结线设计；

5、短路电流计算；

6、主要电气设备选择和校验

课题二：住宅小区供配电系统课程设计

（一）基础资料

1、A住宅小区，总用地面积：5000 m²，总建筑面积：21074.98 m²，其中店面面积：1610.14 m²，住宅面积：16367.04 m²，车库及设备：3112.47m²。住宅包含A1，A2，A3，B1，B2，C，D七个单元，且均属于多层住宅。小区的其他建筑包含：商店，停车库等。其

（二）设计任务

1、负荷计算；

2、无功补偿；

3、主变容量台数选择；

4、总降压变压电站主结线设计；

5、短路电流计算；

6、主要电气设备选择和校验

课题三：某工厂总降压变电所及厂区配电系统设计 （一）原始资料

1、厂区平面布置示意如图1所示

图1 某厂厂区平面布置图

2、全厂用电设备情况 （1）负荷大小

10kV 侧计算负荷总容量： 有功功率4522kW ；无功功率1405kvar 各车间负荷（单位为kW 、kvar 、kVA ）统计如表1所示。

1~6车间为长期连续负荷，要求不间断供电。停电时间超过2分钟将造成产品报废，停电时间超过半小时，主要设备将受到损坏，故这6个车间定为Ⅰ级负荷。

该厂为三班工作制，全年时数为8760小时，最大负荷利用小时数为5600小时。

3、外部电源情况

电力系统与该厂连接如图2所示。

图2 电力系统与某铸造厂连接示意图

(1)工作电源

距该厂5km有一座A变电站，其主要技术参数如下：

主变容量为2×31.5MVA；型号为SFSLZ

1

－31500kVA／110kV三相三绕组变压器；

短路电压：U

高－中＝10.5%; U

高－低

＝17%； U

低－中

＝6% ；

110kV母线三相短路容量：1918MVA；

供电电压等级：可由用户选用35kV或10kV电压供电；最大运行方式：按A变电站两台变压器并列运行考虑；最小运行方式：按A变电站两台变压器分列运行考虑；

35kV线路：初选 LGJ－90，r

0=0.85Ω/km, x

=0.35Ω/km。

（2）备用电源

拟由B变电站提供一回10kV架空线作为备电源。系统要求仅在工作电源停止供电时，才允许使用备用电源供电。

（3）功率因数要求

供电部门对该厂功率因数要求为：

●用35kV供电时，全厂总功率因数不低于0.90;

●用10kV供电时，全厂总功率因数不低于0.95。

（4）线路功率损耗在发电厂引起的附加投资按1000元／kW计算。

（5）进行工厂总降压变电所35kV、10kV母线三相短路电流计算时，冲击系数K

ch

均取1.8。

（二）设计任务

1、负荷计算；

2、无功补偿；

3、主变容量台数选择；

4、总降压变压电站主结线设计；

5、短路电流计算；

6、主要电气设备选择和校验

课题四：某医院病房大楼的供配电系统设计

（一）原始资料

建筑概况：

建筑物主体高度：23.10m，无裙房

楼层数：地下一层，地上六层。地下一层有车库、高压柜、低压柜一室的配电室、库房等。地上六层，主要有病房、值班室、重症监护室等，属二类建筑。

建筑物总面积：10555.6m2

其中：车库、设备用房面积：1055.5m2

结合本建筑实际情况，本建筑兼有一级、二级、三级负荷，建筑中的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、中心吸氧室、、应急照明、疏散指示标志等用电属于一级负荷。正常情况下，一级负荷由市电电源供电，柴油发电机作为备用电源当市电正常停电时，由两台变压器出线断路器常闭触点的与关系发出柴油发电机的起动信号；当发生火灾时，在市电断电以前，由市电提供整个建筑的消防负荷，市电断电后，由柴油发电机提供消防负荷。

大楼电梯A、电梯B的负荷属于二级负荷。正常情况下，由市电电源供电，柴油发电机作为备用电源；当市电正常停电时，由两台变压器出线断路器常闭触点的与关系发出柴油发电机的起动信号；当发生火灾时，由消防控制中心根据防火分区切除非消防负荷。打楼一般照明、新风机组、电开水器、地热空调室等负荷属于三级负荷。当市电正常停电后，由失压脱扣器切除三级负荷；当发生火灾时，由消防控制中心根据防火分区切除非消防负荷。

负荷计算：根据医院大楼的统计负荷，负荷计算如下表：