学校供配电系统项目设计方案

学校供配电系统项目设计方案

1 概述

课程设计的论文题目是：高校供配电工程总体规划方案设计；作为高校，随着本科教育工作的推进和未来几年的继续扩招，对学校的基础设施建设特别是电力设施将提出相当大的挑战。因此，我们做供配电设计工作，要作到未雨绸缪。为未来发展提供足够的空间：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。

总而言之，定位现实，着眼未来；以发展的眼光来设计此课题供配电系统设计应贯彻执行国家的经济技术指标，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、用电容量、工程特点，以及地区供电特点，合理确定设计方案。还应注意近远期结合，以近期为主。设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。

供配电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和日常生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：

1、安全在电能的供应、传输、分配和使用中，应确保不发生人身事故和设备事故。

2、可靠在电力系统的运行过程中，应避免发生供电中断，满足电能用户对供电可靠性的要求。

3、优质就是要满足电能用户对电压和频率等质量的要求。

4、经济降低电力系统的投资和运行费用，并尽可能地节约有色金属的消耗量，通过合理规划和调度，减少电能损耗，实现电力系统的经济运行。

此外，在供配电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

2 原始资料分析

供配电设计容主要包括变配电设计、高压配电线路设计、低压配电线路设计和电气照明设计等。其设计步骤一般如下：

1．收集原始资料

在动手设计之前，应根据设计任务书的要求，收集用电设备的性质、特征、

功率、布局、环境及气象条件；各用电单位的平面图及断面图；用电设备平面布置图；电源的电压、容量及可能提供的供电方式。

2．电力负荷的分析计算

根据提供的各用电单位的电力负荷清单，分析那些电力设备属一级负荷，那些属二级负荷，那些属三级负荷，然后按需要系数法分别计算出各用电单位及全部的计算负荷，在中学平面图上画出各用电单位的负荷图。

根据各用电单位的负荷性质及平面布局，确定在那些地方设变电所及各变电所中的变压器台数。然后根据确定的变电所布局，拟出各用电单位变电所供电围，并计算各变电所的计算负荷。

3．配电系统设计

配电系统设计应根据工艺设计所提供的设备平面布置图、拟出两种可行的配电系统方案进行比较后，确定一种方案。

4．低压配电屏的选择

5．选择高压电器

6．变配电所平面布置设计：

根据变电所应靠近负荷中心及进出线方便的原则，确定变电所的位置，然后根据环境条件确定变压器是放在户外还是室。

3 系统计算负荷及无功功率补偿

计算负荷是确定供配电系统、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。采用无功补偿，提高了系统的功率因数，不仅可以节能，减少线路压降，提高供电质量，还可以提高系统供电的裕量。本章采用需要系数法对学校的各类用电负荷进行详细计算，并采用并联电容器方法对低压进行集中补偿，以提高功率因数。

3.1 负荷计算

3.1.1 负荷计算的容和目的

（1）负荷计算的容包括设备功率计算，计算负荷，尖峰电流，一、二级负荷和平均负荷等容。

计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。

（2）负荷计算的目的是为了合理的选择供电系统中的导线、开关电器、变压器等元件、整定继电保护，使电气设备和材料得以充分利用和安全运行。 3.1.2 计负荷的确定

计算负荷的方法主要有需要系数法和二项式法。前一种方法比较简便，在设计单位的使用最为普遍。当用电设备台数较多、各台设备容量相差不甚悬殊时，通常都采用需要系数法计算。当用电设备台数较少而容量又相差悬殊时，则宜采用二项式法计算，凡是民用建筑中的负荷，一般都是用需要系数K d 进行计算的。它既简便又实用，因为民用建筑中单机负荷较大的各类设备都是采用单机组或同类机群放射式供电，在计及供电线路、开关时，都是用单机的额定电流或起动电流进行选型或校验的，所以普遍采用需要系数法。

本设计则采用需要系数法来确定计算负荷。 3.1.3 按需要系数法确定计算负荷的公式

（1）有功计算负荷（单位为kw ）

30d e P K P =

式中 P e ——用电设备组总的设备容量（不含备用设备容量，单位为kw ）。 K d ——用电设备组的需要系数。 （2） 无功计算负荷（单位为kvar ）

3030tan Q P ϕ=

（3） 视在计算负荷（单位为KVA ）

30

30cos P S ϕ=

（4） 计算电流（单位为A ）

30I =

（5） 多组用电设备有功计算负荷基本公式： 同时系数:

0.8~0.9K P =∑

0.85~0.95

K q =∑

本次设计取 0.95K q =∑

0.95

K q =∑

3030

P K P P =⨯∑

3030Q K q Q =⨯∑

30N I S =

3030

cos P S ϕ=

3.1.4 负荷计算的结果

根据实验中学计资料，按照需要系数法，负荷计算结果如表3-1所示。

表3-1 负荷计算表