供电工程课程设计指导书正文

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供电工程课程设计任务书

（根据自己所分配的设计题目，将设计任务书重写，项目、内容、要求、格式不变。）

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1. 负荷等级确定与供电电源

1.1 工程概况与设计依据 1.1.1工程概况

（内容：根据设计任务书，简介本人设计课题的工程概况、总计算负荷大小、其中一二级负荷有多大等。格式：宋体5号，首行缩进2格，1.25倍行距，下同） 1.1.2 设计依据

1）设计任务书

2）国家现行电气设计规范：

a）供配电系统设计规范 GB50052-95 b) 10kV及以下变电所设计规范 GB50053-94 c) 低压配电系统设计规范 GB50054-95 d）民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16-92等 3）相关专业提供的条件 4) 当地供电部门有关管理规定 5）业主有关要求

1.2 负荷等级确定与供电电源取得 1.2.1 负荷等级确定

（文字内容：根据设计任务书及相关设计规范，确定本工程中的每一种用电设备各属于哪一级负荷进行必要说明。）

本工程用电设备负荷等级确定见表1-1。

表1-1 负荷等级确定

序号 1 … 用电设备名称 负荷等级 低压配电回路 回路编号 备注 1.2.2 供电电源取得 （文字内容：根据设计规范，说明本工程整体按几级负荷供电，外网供电电源电压等级与回路

数，变压器应为几台；说明各级负荷用电设备采用的低压配电电源回路数，对重要负荷，备用电源在哪里自动切换。）

供电系统概略图如图1-1所示。（注：图中标注应齐全。）

图1-1供电系统概略图 （另起一页）

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2. 负荷计算与无功补偿

2.1 各回路负荷计算

（文字内容：说明负荷计算方法，列出计算公式）

各低压配电干线的计算负荷、无功补偿前低压母线计算负荷见表2-1，表2-2。

表2-1 变压器T1无功补偿前低压母线计算负荷

序号 1 回路编号 照明 设备 名称 比赛厅照明 设备容量 Pe / kW 210 Kd 计算负荷 PCkW QCkvar SckVA 258.5 ICA cos? 0.65 tan? 1.17 0.8 168.0 196.4 392.9 2… 游泳照明 馆照明 照明及相关设备 食堂照明 学生宿舍照明1 学生50 0.8 0.65 1.17 40.0 46.8 61.5 93.5 3 照明 210 0.8 0.7 1.17 168.0 171.4 240.0 364.8 4 照明 90 0.8 0.7 1.02 72.0 73.5 102.9 156.3 5 照明 200 0.8 0.7 1.02 160.0 163.2 228.6 347.4 6 照明 宿舍照明2 校传达室 所用电 记分设备1 生活水泵 食堂动力 游泳馆泵房动力 冷冻220 0.8 0.7 1.02 176.0 179.6 251.4 382.2 7 传达室 用电 20 0.8 0.65 1.17 16.0 18.7 24.6 37.4 8 15 0.7 0.8 0.75 10.5 7.9 13.1 20.0 9 设备 240 0.7 0.7 1.02 168.0 171.4 240.0 364.8 10 水泵 15 0.7 0.8 0.75 10.5 7.9 13.1 20.0 11 动力 90 0.7 0.8 0.75 63.0 47.3 78.8 119.7 12 动力 100 0.7 0.8 0.75 70.0 52.5 87.5 133.0 13 动力 机房动力1 95 0.7 0.8 0.75 66.5 49.9 83.1 126.4 3

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冷冻14 动力 机房动力2 游泳馆空调动力 篮球馆空调动力 ∑ 90 0.7 0.8 0.75 63.0 47.3 78.8 119.7 15 动力 100 0.7 0.8 0.75 70.0 52.5 87.5 133.0 16 动力 230 0.7 0.8 0.75 161.0 120.8 201.3 305.9 总计算 负荷 K?p? ，K?q?. K?p? 其中一级负荷 （注明哪些序号） 其中二级负荷 （注明哪些序号） 备注 K?q?. K? K?q?. ?p 其中 回路不计入总负荷。 表2-2 变压器T2无功补偿前低压母线计算负荷

序号 1 回路编号 照明 设备 名称 比赛厅照明 设备容量 Pe / kW Kd cos? tan? 计算负荷 PC kW QC kvar Sc kVA IC A 2… 3 游泳照明 馆照明 总计算 负荷 ∑ K?p? ，K?q?. 其中一级负荷 （注明哪些序号） 其中二级负荷 （注明哪些序号） 备注 K?p? K?q?. K? K?q?. ?p 其中 回路不计入总负荷。 2.2 无功补偿方案

（文字内容：根据计算结果说明本工程功率因数是否达到供电部门的要求，拟采取的无功补偿方式，选择无功补偿装置类型、台数、每台总容量、自动投切的组数及每组容量。） 变压器低压侧无功补偿及无功补偿后低压母线计算负荷见表2-3，表2-4。

表2-3 变压器T1无功补偿后低压母线计算负荷 计算点变压器T1 有功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷 计算 电流 功率因数 cos? 4

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Pc补偿前低压母线计算负荷 补偿容量 QN.Ckvar QN.C= ×[tan(arccos )－tan(arccos )]＝ 实际取 组× kvar= kvar 补偿后低压母线计算负荷 kW Qc kvar SckVA Ic A

表2-4 变压器T2无功补偿后低压母线计算负荷 有功计算计算点变压器T2 补偿前低压母线计算负荷 补偿容量 QN.Ckvar QN.C = ×[tan(arccos )－tan(arccos )]＝ 实际取 组× kvar= kvar 补偿后低压母线计算负荷 负荷 Pc kW Qc 无功计算负荷 kvar Sc视在计算负荷 kVA 计算 电流 Ic A 功率因数 cos?

2.3 总计算负荷确定

高压进线总计算负荷见表2-5。

表2-5 变电所高压进线总计算负荷 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 有功计算计算点 变压器T1低压母线计算负荷 T1功率损耗ΔPT≈0.01Sc ；ΔQT≈0.05Sc 变压器T1高压侧计算负荷（序号1＋2） 变压器T2低压母线计算负荷 T2功率损耗ΔPT≈0.01Sc ；ΔQT≈0.05Sc 变压器T2高压侧计算负荷（序号4＋5） 其他高压出线计算负荷 变电所高压进线总计算负荷（序号3＋6＋7） 负荷 Pc kW Qc 无功计算负荷 kvar Sc视在计算负荷 kVA 计算电流 Ic A 功率因数 cos? ∑ K?p? K?q?. （另起一页）

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3. 变压器类型、台数及容量选择

3.1变压器类型选择

变压器类型选择见表3-1。

表3-1 变压器类型选择 序号 1 2 3 4 5 6 7 类 型 变压器相数 变比及调压方式 绕组型式 绝缘及冷却方式 外壳防护等级 联结组 型 号 选择结果 三相 无载调压 三绕组 干式 依 据 一般工业与民用供电工程 一般工业与民用供电工程 10（6）、0.4kv变压器 用于防火要求较高或潮湿、多尘环境的变电所 需要提高低压侧单相接地故障保护灵敏度 Dyn11 SCB10型 3.2变压器台数选择

（内容：说明本工程选择的变压器台数及其理由。）

本工程采用SCB10型三相双绕组干式变压器，联结组别标号Dyn11，无励磁调压，电压比位

10（1+5%）/0.4KV。考虑到与开关柜布置在同一房间内，变压器外壳防护等级选用IP2X。SCB10型干式变压器符合GB20052—2006《三相配电变压器能有效限定值及节能评价值》的要求。 因本工程具有较大容量的一、二级负荷，故采用两台变压器。

3.3变压器容量选择

本工程总视在计算负荷为1777.5KVA，其中一二级负荷为1278.2KVA，由于负荷自然功率因数未达到供电部门的规定，故需采用低压无功补偿方式将功率因数提高到0.92，以提高高压侧的功率因数达到0.9。

无功补偿后的总计算负荷为1777.5KVA，一二级负荷为1000.3KVA. 则每台变压器容量为1000 KVA。

变压器容量选择见表3-2。

表3-2 变压器容量选择 序号 1 2 3 4 项 目 视在计算负荷Sc（0.6～0.7）Sc一二级负荷Sc（Ⅰ＋Ⅱ）变压器负荷率 kVA kVA kVA T1 T2 计算负荷 1777.5 1066 1400 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 1000 2000 选择两台变压器的容量SNTkVA 选择一台变压器的容量SNTkVA 所选变压器其他技术参数见表3-3。 表3-3 变压器技术参数 变 压 器 T1 T2 全型号 原边额定电压 kV 10kv 10kv 副边额定电压 kV 0.38 0.38 原边额定电流 A 副边额定电流 A 1950 1950 1570X1020X1570 1570X1020X1570 空载损耗 kW 短路损耗 kW 空载电流 ％ 阻抗电压 ％ 外形尺寸 长×宽×高 mm SCB10型 SCB10型 6

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（另起一页）

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4.（配）变电所电气主接线设计

（文字内容：阐述规范中适合本工程的主接线设计原则要求） 4.1 高压配电网接线设计

（内容：根据规范中的设计原则，确定本工程设计的高压配电网的接线形式。） 4.2 （配）变电所电气主接线设计

（文字内容：根据工程实际情况，先确定可能采用的方案。通过方案比较，确定本工程高低压

系统电气主接线形式。）

本工程可能采用的两个主接线方案见图4-1，4-2。技术经济比较见表4-1。

图4-1主接线方案一 图4-2主接线方案二

表4-1 电气主接线方案的比较 比较项目 供电安全性 供电可靠性 灵活方便性 扩建适应性 设备的先进性 占地面积大小 设备的经济性 主接线方案一（图4-1） 主接线方案二（图4-2） （对表4-1进行分析比较，确定优选方案。并说明选择的高低压开关柜类型及其用途，考虑电能计量方式、所用电与操作电源的取得。注意开关柜的排列，一定要与平面布置图相对应。） 4.3 低压配电网的接线形式

（文字内容：根据规范中的设计原则，确定本工程设计的低压配电网的接线形式。说明其安全性、可靠性、灵活性和经济性。）

本工程（配）变电所高压电气系统图见附录图纸电01，变电所低压电气系统图见附录图纸电02。

（另起一页）

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5. 短路计算与电气设备选择校验

5.1 短路电流计算 5.1.1 高压系统短路计算

采用标幺值法计算最大三相短路电流和最小两相短路电流，计算公式如下： （内容：列出主要计算公式）

短路计算电路图见图5-1。短路点选在高压母线k-1点和变压器二次侧k-2点。短路计算见表5-1。

图5-1高压系统短路计算电路 表5-1 高压系统短路计算

元件及 短路 计算点 系统 线路 变压器 k-1点 变压器k-并联 2点 变压器分列 元件技术参数 Sd=100MVA, Uc1=10kV，Uc2=0.4kV Skmax= , Skmin= x0= , L= Uk%= ，SNT= Id1= Id2= Id2= 电抗 标么值 最大三相短路电流(3) IkkA (3) ish(3) Ish最小两相短路电流 X? I'(3) (3) I?(2)IkkA 5.1.2 低压系统短路计算

采用有名值法计算主要低压配电干线首端和末端的三相/单相短路电流，计算公式如下： （内容：列出主要计算公式）

短路计算电路图见图5-2，图5-3。短路计算见表5-2，表5-3。

图5-2低压配电干线1短路计算电路 图5-3低压配电干线2短路计算电路

表5-2 低压配电干线1短路计算

元件及 短路 计算点 系统 变压器 母线 k-1点 线路 k-2点 元件技术参数 Uc=400V Sk= , SNT= Uk%= ，△Pk%= （规格） L= 每相阻抗 mΩ R 相零阻抗值 mΩ 冲击 系数 三相短路 电流(3) Ik单相短路电流 (3) IshkA X R??0 X??0 ksh (3) ish(1)IkkA ∑ （规格） L= ∑ 9

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表5-3 低压配电干线2短路计算

元件及 短路 计算点 系统 变压器 母线 k-3点 线路 k-4点 元件技术参数 Uc=400V Sk= , SNT= Uk%= ，△Pk%= （规格） L= 每相阻抗 mΩ R 相零阻抗值 mΩ 冲击 系数 三相短路 电流(3) Ik单相短 路电流 (3) IshkA X R??0 X??0 ksh (3) ish(1)IkkA ∑ （规格） L= ∑ 5.2高压电气设备选择校验

（文字内容：概述高压电气设备选择校验的一般条件。）

变电所高压电气设备选择校验见表5-4。从表中可以看出所选设备均满足要求。

表5-4 高压电气设备选择校验

选择校验项目 电压 电流 开断 能力 (3) Ik动稳定 (3) ish热稳定 其他 参 数 装置地点条件 电源进线 数变压器T1 据 一次侧 变压器T2 一次侧 额定参数 高压电源进线断路器 （型号规格） 变压器一次侧断路器 （型号规格） 高压熔断器 （型号规格） 电压互感器 （型号规格） UN kV Ic A I? kA tima s kA kA (3)imax UN kV （变比） （变比） IN A （变比） （变比） Ioc kA It t s kA kA （精度） （精度） （精度） （精度） 设备型号高压计量柜电压互感规器（型号规格） 格 高压计量柜电流互感器（型号规格） 高压电源进线电流互感器（型号规格） 变压器T1一次侧电流互感器（型号规格） 变压器T2一次侧电流互感器（型号规格） （变比） （变比） （精度） （精度）

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5.3低压电气设备选择校验

（文字内容：概述低压电气设备选择校验的一般条件。） 5.3.1低压断路器选择校验及脱扣器整定

低压进线及主要配电干线断路器选择校验及脱扣器整定见表5-5。从表中可以看出所选设备均满足要求。低压联络断路器选择同进线断路器，其他出线断路器选择方法同主要配电干线，具体型号规格及整定见设计图纸标注。

表5-5 低压断路器选择校验及脱口器整定

选择校验项目 电压 电流 开断 能力 (3) Ik长延时 脱扣 电流 短延时 脱扣电流 及时间 瞬时 脱扣 电流 灵 敏 度 (1) Ik其他 装置地点条 件 参数 低压进线 数据 配电干线1 配电干线2 额定参数 UN kV Ic A Ic A Ipk A t s t s I/st.M A kA A 与母线电缆配合的校验见母线电缆选择校验部分 UNkV INA InA IockA 断路器型号规格 Ir1 A Ir2A Ir3 A Sp 低压进线断路器 （型号规格） 配电干线1断路器 （型号规格） 配电干线2断路器 （型号规格） 5.3.2电流互感器的选择校验

低压进线及主要配电干线测量用电流互感器选择校验见表5-6。从表中可以看出所选电流互感器均满足要求。低压联络测量用电流互感器选择同进线测量用电流互感器，其他出线测量用电流互感器选择方法同主要配电干线，具体型号规格见设计图纸标注。

表5-6 低压电流互感器选择校验

电压 选择校验项目 系统 电压 UNkV 电流IN计算电流Ic A 精度等级 互感器变比 其他 互感器额定 电压 低压进线电流互感器 （型号规格） 配电干线1电流互感器 （型号规格） 配电干线2电流互感器 （型号规格） 5.3.2低压电容器组控制及保护电器的选择

主要选择安装在电容器屏上的无功补偿自动投切控制器、开关熔断器组、电流互感器、避雷器、熔断器、接触器、热继电器等，见表5-7。从表中可以看出所选设备均满足要求。

表5-7低压电容器组控制及保护电器的选择

选择校验项目 电压 UNkV 电流INA 开断能力 数量 其他 11

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系统 电压 电容器 （型号规格） 电容器 支路 热继电器 （型号规格） 熔断器 （型号规格） 接触器 （型号规格） 开关熔断器组 （型号规格） 电流互感器 （型号规格） 避雷器 （型号规格） 自动投切控制器 （型号规格） 额定 电压 计算 电流 额定 电流 （变比） kA 只 精度 （另起一页）

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6. 母线电缆选择校验

6.1高低压母线选择校验

（文字内容：概述母线选择校验的一般条件。）

高低压开关柜内的硬母线选择校验见表6-1。从表中可以看出所选母线均满足要求。

表6-1 高低压配电装置母线选择校验

选择校验项目 技术参数 装置 地点 条件 数据 高压电源进线 T1低压进线 T2低压进线 技术参数 开关柜内 母线型号规格 高压开关柜 （母线型号规格） T1低压配电屏 （母线型号规格） T2低压配电屏 （母线型号规格） 注：。 电流 动稳定 (3) ish热稳定 Ic A kA I? kA tima s Ial A (3)imaxkA It kA t s 6.3 高压进出线电缆选择校验

（文字内容：概述高压进出线电缆类型选择及截面选择校验的一般条件。） 高压进出线电缆选择校验见表6-2。从表中可以看出所选电缆均满足要求。

表6-2 高压进出线电缆选择校验

选择校验项目 参 数 装置 地点 条件 数据 高压电源进线 高压出线至T1 高压出线至T2 技术参数 电缆型号规格 高压进线 （型号规格） 高压出线至T1 （型号规格） 高压出线至T2 （型号规格） 电压 电流 电压损失 热稳定 UN kV Ic A Pc kW r0 -1 Qc kvar x0 -1L km ?Ual% I? kA tima s U0/UkV Ial A L km ?U% Amin mm2 A mm2 Ω.km Ω.km (Pcr0?Qcx0)LI??103注：?U%?，Amin?mm2。 tima ，对YJV电缆C＝143A·s·210UNC6.3低压出线电缆选择校验

（文字内容：概述低压出线类型选择及截面电缆选择校验的一般条件。）

低压配电干线1、2电缆选择校验见表6-3。从表中可以看出所选电缆均满足要求。其余出线选

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择详见低压系统图。

表6-3 低压出线电缆选择校验

选择校验项目 装置 地点 条件 数据 配电干线1 配电干线2 技术参数 电缆型号规格 参 数 电压 电流 电压损失 热稳定 UN kV Ic A Pc kW r0 -1 Qc kvar x0 -1L km ?Ual% I? kA tima s U0/UkV Ial A L km ?U% Amin mm2 A mm2 Ω.km Ω.km 配电干线1 （型号规格） 配电干线2 （型号规格） (Pcr0?Qcx0)LI??103注：?U%?，Amin?mm2。 tima ，对YJV电缆C＝143A·s·210UNC

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参 考 文 献

（列出你所利用的参考文献，不少于5本。格式按照设计任务书。）

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附录 设计图纸

图 纸 目 录

序号 1 2

（注：以下部分不写入报告中） 设计深度规定：

1）高、低压电气系统图 图中应标明母线的型号、规格；变压器的型号、规格；标明开关、断路器、互感器、熔断器等型号、规格、整定值。图下方表格标注：开关柜编号、开关柜型号、回路编号、设备容量、计算电流、电缆型号及规格、用户名称、开关柜尺寸、二次原理方案，当选用抽屉式开关柜时，可增加小室高度或模数等栏目。

2）平面布置图 按比例绘制变压器、开关柜、直流柜、补偿柜、电缆沟、接地装置等平面布置、安装尺寸等；标注进出线回路编号、敷设安装方法，图纸应有比例。接地平面随图说明包括：接地做法、接地电阻要求、接地装置材料及敷设要求，利用自然接地体措施。

附录 课程设计图纸样式（供参考）

图 纸 名 称 （配）变电所高压电气系统图 （配）变电所低压电气系统图 图幅 A3 A3＋ 图纸编号 电01 电02 备 注 16

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附录 设计图纸

图 纸 目 录

序号 1 2

（注：以下部分不写入报告中） 设计深度规定：

1）高、低压电气系统图 图中应标明母线的型号、规格；变压器的型号、规格；标明开关、断路器、互感器、熔断器等型号、规格、整定值。图下方表格标注：开关柜编号、开关柜型号、回路编号、设备容量、计算电流、电缆型号及规格、用户名称、开关柜尺寸、二次原理方案，当选用抽屉式开关柜时，可增加小室高度或模数等栏目。

2）平面布置图 按比例绘制变压器、开关柜、直流柜、补偿柜、电缆沟、接地装置等平面布置、安装尺寸等；标注进出线回路编号、敷设安装方法，图纸应有比例。接地平面随图说明包括：接地做法、接地电阻要求、接地装置材料及敷设要求，利用自然接地体措施。

附录 课程设计图纸样式（供参考）

图 纸 名 称 （配）变电所高压电气系统图 （配）变电所低压电气系统图 图幅 A3 A3＋ 图纸编号 电01 电02 备 注 16

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/op83.html