供配电课程设计设计题目：某工厂办公楼供配电系统设计所在学院：电气工程与控制科学学院专业：电气工程及其自动化班级：浦电气1303学生：指导教师：丁起讫日期： 2016-06-20～2016-07-032014年 06月16日第一章建筑概况建筑工程的电气设计中，需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性。
本次设计的电气系统包括：变配电系统，照明系统，消防系统，通过理论和实践相结合，提高分析问题和解决问题的能力;学会使用规及有关的设计资料，掌握设计的基本方法。
1.1设计题目及建筑概况1.1.1设计题目某工厂办公楼供配电系统设计1.1.2建筑概况本建设项目为市厂区办公楼建筑，该建筑由地面上11层、局部地下1层组成，建筑面积27464m2，建筑高度44.1m，属2类高层建筑。
该建筑地下1层为水泵房及备用设备房，地上1层为开敞式办公用房及部分设备用房（含变配电所），2层为部食堂及部分办公用房，3～5层为开敞式办公用房，6～11层为办公及会议用房。
1.2设计目的和意义1）掌握变配电系统设计的理论知识，方法程序，技术规。
2）学会对变配电所的高低压系统的设计及相关设备的选择。
3）学会合理的布置变配电所的设备。
4）会用设计规、规程、设计手册及有关资料进行正确设计。
5）懂得利用产品样本进行设计及设备选型。
6）培养创新意识和获取新知识的能力以及树立起严谨、认真、实事、刻苦钻研、团结协作的工作态度。
1.3设计原则1.安全。
设计阶段应首先充分注意安全用电问题，要从生命、设备、系统及建筑等方面全面考虑。
2.可靠。
体现在供电电源和供电质量的可靠性。
3.合理。
一方面要符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求，另一方面要符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求。
4.先进。
杜绝使用落后、淘汰设备，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。
5.实用。
考虑降低物耗，保护环境，综合利用等实用因素。
如提高功率因数，深入负荷中心，选用高效电光源，选用节能开关等等。
1.4设计依据和设计程序1.4.1设计依据1.国家现行的有关规、规程及相关行业标准：《10KV及以下变电所设计规》GB50053-94；《高层民用建筑设计防火规》GB50045-95（2005年版）；《民用建筑电气设计规》JGJ/T 16-2008；《供配电系统设计规》GB50052-95；《低压配电设计规》GB50054-95；《建筑照明设计标准》GB50034-2004；其他有关现行国家标准、行业标准。
2.建筑及有关专业提供的方案文本、图纸及资料。
1.4.2设计程序1.制定设计方案。
确定建筑物供配电方案，照明方式及保护设备控制方式等2.确定方案后，绘制施工图。
3.进行设计计算，选择设备容量、整定值、型号、台数等编写书。
编写设计计算书。
1.5设计容（1）低压配电干线系统设计（2）10KV 变配电所电气主接线图设计（3）变配电所设备平面布置（4）短路计算及其各种校验含：高低压系统短路计算，相关设备、导体的动稳定度、热稳定度校验，相关设备、导体的过电流保护校验，相关线路电压损耗校验.（5）（选做）防雷系统设计（在课程设计小结中用文字叙述即可）第二章方案设计2.1负荷等级该工程属一类高层建筑，用电多为二、三级负荷，用电负荷分级如下：二级负荷：-1~11楼应急照明，客梯，火灾自动报警设备，电视监控、计算机网络设备，应急消防设备，消防电梯，消火栓泵，喷淋水泵，潜污泵等。
三级负荷：-1~11楼一般照明，-1~11楼新风机组，空调机组，货梯，屋顶正压风机，2楼厨房电力，生活水泵等。
2.2变配电所系统（1）高压供配电系统中，为了保证整个系统的供电可靠性，拟采用高压母线分段联络的供电方式。
（2）低压配电系统中为保证本工程的二、三级负荷供电可靠性，拟采用低压母线分段联络的供电方式，并拟用TN-S系统。
（3）为保证本工程二级负荷的供电可靠性，单独设立柴油发电机低压配电系统，此系统与低压配电系统采用分裂运行的方式，不联络。
（4）根据本工程实际需要拟将变电所设置在一层。
（5）根据相关规定，同时为了提高在变配电所工作的安全可靠性，拟采用接地线同基础主筋可靠焊接的方法，对整个变配电室采用等电位系统。
2.3变配电室设计的要求（1）变配电所设计应该根据工程特点，规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，远近结合，以近期为主，适当考虑发展的可能。
（2）变配电所设计应该根据负荷特点，合理确定设计方案。
（3）变配电所设计采用的设备应该符合国家或行业的产品技术标准，并应优先选用技术先进，经济适用和节能的成套设备和定型产品，不得采用淘汰产品。
2.4变电所位置选择的要求根据《10KV及以下变电所设计规》中第2.0.1条，变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：（1）接近负荷中心； （2）进出线方便； （3）接近电源侧； （4）设备运输方便；（5）不应设在有剧烈振动或高温场所；（6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离室，不应设在污染源盛行风向的下风侧；（7）不宜设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不与上述场所相贴邻；（8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有保证或火灾危险环境的建筑毗邻时，应符合先行国家标准《保证和火灾危险环境电力装置设计规》的规定； （9）不应设在地势低洼和可能积水场所。
本工程变配电室设置在地下一层，根据第4.1.1条，可设组合式成套变电站，且设置单独值班室。
根据房间几何图形及变配设置的规格设置变压器及高低压开关柜等的方位，见电施图。
2.5变配电所接地根据相关规定，变配电所接地线与基础结构主筋可靠焊接，且保证接地极电阻≤4Ω，变配电所整体采用10×40的镀锌扁钢进行等电位连接，具体接线见接地平面图。
第三章 负荷计算3.1负荷计算3.1.1计算方案中涉及到的公式：N3030230230303030e d 303U S I Q P S tg P Q P K P ⨯=+==⨯=φ30P式中 d K ：需要系数； e P ：用电设备组的设备容量，单位kW ；30P ：计算有功功率，单位kW ；30Q ：计算无功功率，单位kvar ；30S ：计算视在功率，单位kVA ； tg ：电气设备功率因素角的正切值；NU ：电气设备额定电压，单位为kV ；30I ：计算电流，单位为A ；3.2 负荷数据：3.3.1负荷计算一般照明：A2.188638.073.11240I KVA 1240744992S Kvar 74475.0992Q KW 9928.0)53010640424140(P 13022130130130=⨯==+==⨯==⨯++++=）（）（）（）（）（普通动力设备：A7.67838.073.12.446I KVA2.4461.28148.346S Kvar1.281Q KW 48.3464.0150201022.0405.0240228.08.4P 13022130130130=⨯==+===⨯+++⨯+⨯⨯+⨯⨯=）（）（）（）（应急消防设备：A25138.073.1165I KVA165S KW16589204201022P 130130130=⨯===+++++=）（）（）（取本大楼同时系数：9.0K p =∑ 95.0K q =∑3.4无功功率补偿由以上计算可得一台变压器视在计算负荷为：S=1003.75kVA 去除非常用的应急消防设备的视在计算负荷为：S=867.22kVA 这时功率因素为：cos φ=867.22/1003.75=0.85为使高压侧功率因素≥0.90，则低压侧补偿后功率因素因高于0.95， 取：cos φ=0.95。
要使低压侧功率因素由0.85提高到0.96，则低压侧需装设的并联电容器容量为：Q=735.84*0.33=243kVA取：Q=256kVA 选用两台128kVA 的电容补偿柜。
则补偿后变电所低压侧视在计算负荷为：计算电流30I 2513A 30.38==⨯补偿后的功率因素为：1498cos 0.911654ϕ==’ 满足（大于0.90）的要求。
变压器功率损耗为：r 3030P 0.01S 0.01190819kw 0.05S 0.05190895.4kvar r Q ∆≈=⨯=∆≈=⨯=变电所高压侧的计算负荷为：A1.96KV103KVA1664I K 166********S var K 724var K 5.94var K 575.5-1205K 1498K 19K 1479P 13022130130130=⨯==+==+==+=VA Q WW W3.5变压器选择3.5.1 变压器型式及台数选择本工程高层民用住宅建筑，防火要求较高，且为减少占地面积，变电所位于主体建筑地下室，故宜采用三相双绕组式变压器，连接组别为Dyn11，无励磁调压，电压比 kV 。
为节省空间，变压器与开关柜布置在同一房间，变压器外壳防护等级选用IP2X 。
应为本工程采用双电源双回路供电，故选用两台变压器。
3.5.2 变压器容量选择本工程视在计算负荷为1654KVA,设计为单母线分段接线方式，并设计为两台变压器，正常工作时，互为备用，各负担50%负荷，一路故障时，另一路电源供全部负荷。
所以选用的变压器型号为SCB10-1250/10。
KVA KVA KVA S NT ）（8.1157~4.9921654)7.0~6.0(')7.0~6.0(S 30=⨯==kVA 452S S NT =≥I I +I所以选择变压器容量为1250KVA.计算电流：A KV KVA U N 2.72)103/(1250)3/(S I NT 30=⨯=⨯=变压器主要参数第四章 短路电流计算4.1短路电流计算的目的及方法短路点利益计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。
进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。
在电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点，短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电器元件有最大可能的短路电流通过。
接着，按所选择的短路计算点绘制等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。
在等效图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。
4.2短路电流的计算本住宅的供电系统见图4-1。
图4-1 本住宅供电系统图计算高压10KV母线上K-1点短路和低压380V母线上K-2点短路的三相短路电流和短路容量。
本设计采用标幺值发进行短路电流的计算。
（1）确定基准值取：VVVA K4.0UK5.10UM100S2cc1d===，，所以：KAVVAKAVVA00.144K4.03M100USI50.5K5.103M100USI2cd2d1cd1d=⨯===⨯==（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值：1）电力系统的电抗标幺值：167.0M600M100X*1==VAVA2）架空线路的电抗标幺值：由电线的型号LJG-240，查表得：km132.0XΩ=60.0K5.10M100k5)km(132.0X2*2=⨯⨯Ω=）（VVAm3）电力变压器的电抗标幺值：由所选变压器技术参数得6%UK=∆*dK3NTSU%6100MX 4.8100S1001250KVAVA∆⨯===⨯可绘得等效短路电路图如图4-2所示：图4-2 等效电路图（3）计算K-1点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1）总电抗标幺值：767.06.0167.0XXX*2*1*1-=+=+=∑）（K2）三相短路电流周期分量有效值：AAK17.7767.0K50.5XII*1-kd131-K==∑=）（）（3）其它三相短路电流：AAAAAK83.10K17.751.1IK28.18K17.755.2iK17.7III3sh3sh31-K33=⨯==⨯====∞）（）（）（）（）（’’4）三相短路容量：VAVAM39.130767.0M100XSS*1-Kd31-K==∑=）（）（（4）计算K-2点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1）总电抗标幺值：****123K-2X X X X0.1670.6 4.8 5.567=++=++=∑（）2）三相短路电流周期分量有效值：3d2K-2*K-2I 144KAI 25.87K X 5.567A ===∑（）（）3）其它三相短路电流：333K-13sh 3sh I I I 25.87K i 1.8425.87K 47.59K I 1.0925.87K 28.20K A A A A A∞====⨯==⨯="（）（）（）（）（）4）三相短路容量： 3d K-2*K-2S 100M S 17.96X 5.567VAMVA ===∑（）（）第五章 设备选择5.1高压开关柜的选择高压开关柜用在高压电力系统中，作电能接受和分配的通、断和监视及保护之用。