某小区变电所设计课程设计————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:课程设计报告设计题目：某小区变电所设计学校: 重庆邮电大学移通学院学生姓名:专业:班级：学号：指导教师:设计时间: 20１6 年 6 月重庆邮电大学移通学院摘要本设计为8栋级的小区设计小区变电所,根据本小区的电源需求及本小区用电负荷的实际情况，并适当考虑到小区负荷的扩展可能性,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所的位置与型式、主变压器的台数与容量,变电所主接线方案及高低压设备与进出线、确定二次回路方案，选择整定继电保护装置。

关键词:小区变电所；变压器的选择；线路的选择;保护继电器目录一、任务设计目的与要求 (4)二、设计任务书 (4)三、设计内容 (6)三、一负荷计算和无功补偿…………………………（６)三、二确定变压器容量、台数、形式 (6)三、三确定变电所高、低压系统的接线方案……………（７)三、四确定自备电源及其设备选择……………………(8)三、五短路电流计算 (8)三、六开关、导线、电缆等设备的选择…………………(1１）三、七确定二次回路方案及继电保护的选择与整定………(1３)三、八绘制变电所高低压系统图………………………(1４)三、九绘制变电所设备布置图 (16)总结………………………………………………………（1７)课程设计题目重庆市中区某小区变电所设计学院重庆邮电大学移通学院专业电气工程及其自动化年级20１３已知参数和设计要求:小区平面简图见附录图１，已知小区与当地供电部门协议，本小区可由东边20公里处的地区变电所１10/３8．５ /11kv、50MVA双绕组变压器供电。

３5KＶ供电时母线的出线端断路器断流容量为9００MＶＡ；10KＶ供电时母线的出线端断路器断流容量为350MVA。

小区最大负荷时的功率因数不能低于0．92;地区变电站35KＶ馈电线路定时限过电流保护装置定时时间为１.５S,小区变电所保护的动作时间不得大于1．5Ｓ。

本地区年最高气温为4０℃，年均气温为20℃，年最低气温为5℃，点最热月平均气温为32℃，年最热月地下０．8m平均温度为25℃，主导风向为西南风，年暴雨日数为30天。

本地区海拔为350ｍ,地层以多土石壤为主，地下水位3m。

学生应完成的工作:1、计算负荷和无功补偿；2、确定变压器容量、台数、形式；3、确定变电所高、低压系统主要接线方案;4、确定自备电源及其设备选择;５、短路电流计算;当前资料收集情况（含指定参考资料):1、供电工程第2版主编：翁双安；2、民用建筑电气设计规范 JGJ/T75-1994；3、刘介才主编. 工厂供电简明设计手册. 北京: 机械工业出版社, 1993；4、刘介才主编. 供电工程师技术手册. 北京: 机械工业出版社, 1998；课程设计的工作计划：1、课程设计资料收集、方案选择-－--－---－------－------------－--－--－--－----－4h2、变电所设计相关计算-－---－-----------－－------－－-----－--------------－---4h3、设备的选择--－--－－--－－-－-----－－－-－-－-－----－--－－---－---－--－--－-----－－--4ｈ4、供配电综合自动化实训---－-－--－－---－－----－------------－－----－-－-------－2h5、确定二次回路及继电保护的选择与整定-----－-－--－--------－---－------－－---2h６、绘制变电所高、低压系统主接线图---－-－-----------------------－－-－-----－２ｈ７、绘制变电所设备布置图－------------－---－－-------------－－----－---------－2h8、编写设计报告及设计答辩－--－------------－－--------－--－---－-----－－－-----4h任务下达日期２01６年６月13日完成日期 2016年 6月指导教师 (签名）学生 (签名)一、设计的目的与要求：通过建筑电气与供配电综合设计,使我们初步熟悉建筑变电所设计方案的确定,掌握设计相关计算以及设备选择的方法,提高我们查阅和运用设计资料、手册。

产品样本的能力。

初步具备变电所设计和设备选择的能力，提高施工图的绘图能力及编写设计说明书能力。

通过本次综合设计,进一步巩固对应理论课程知识点。

二、设计任务书:根据本小区所能取得的电源及本小区用电负荷的实际情况,并适当考虑到小区负荷的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，建筑的内外照明设计、确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。

原始资料:1.某小区具有居民楼８栋,平面简图如下：图１总平面图（1:20０)2.小区负荷情况：该小区的负荷统计资料如下：需要系数Kd coｓφ名称楼层每层户数每户容量(kw）1 32 83 0．33 0.82 ３2 83 0.33 0.8 ３3２8 3 0.３3 0．84 2６5 5 0.33 0．8 ５２6 ５ 3 0.33 0.76 32 ６ 3 0.33 0.77 ２6 6 4 ０．３3 0．88 26 ６ 4 0.３３0.73.供电电源情况：按照小区与当地供电部门协议，本小区可由东边2０公里处的地区变电所110/３8.5／11KV、５0ＭＶA双绕组变压器供电。

３5KV供电时母线的出线端断路器容量为900ＭＶＡ；1０KV供电时母线的出线端断路器断流容量为35０ＭVA。

4.供电局提出的技术要求：（1)小区最大负荷时的功率因数不能低于０.92。

(2）地区变电站３５KＶ馈电线路定时限过电流保护装置整定时间为2s,小区变电所保护的动作时间不得大于１．５s。

5.气象资料:本地区年最高气温为4０℃，年平均气温为20℃,年最低气温为5℃，年最热月平均气温为３２℃,年最热月地下0.8m平均温度为25℃,主导风向为西南风，年暴雨日数为30天。

6.地质水文资料：本地区海拔35０ｍ,地层以多石土壤为主，地下水位为３m。

计算书cosϕｔanϕＰc QｃSc Ic1栋0.8 0.75 ２15.42 17４.93 277．５０４２6.９22栋0.８0.7５2１5.42 1７4．93 2７7.5 4２６.９23栋 0.8 0.75 ２15.42 174.93 2７7.5 426.9２ ４栋 ０.8 0．75 109.4 117.56 106.5９1645栋 0.7 １.0２ 10９.4159.89193．７3 2９8.05６栋0.71.０216１.568 18８.０2 ２４7．９0 3８１.387栋 ０．８ 0.７５1７5.0３2２10．６7 273．89 421.378栋0．7 1.02 175．0３2 214.89２77.15426.3８（一)负荷计算和无功补偿[1])(81.2068var)(24.1544Q 95.0Q w)(70.148012总2总总Q 总总A KV Q P S K K Q K P P K P c c c C C c C C P c •=+==⨯=•∑==⨯=•∑=∑∑∑∑ ［２]71.0cos 总总==c c S P ϕ95.0tan =ϕ[3]无功补偿容量27由可靠性选择得：2730/56.767)(56.767)tan (tan var '总=∴≈==-=n q Q K P Q rcrcc rcϕϕ查表附录Ⅱ,选择产品型号为：BSMT ０．４—3０—3型自愈式并联电容器，每组容量为rc q =3０var K[4]补偿后 视在计算负荷：925.017.164070.1480''cos )(17.1640)('22≈==•=-+=Sc Pc A KV Qrc Qc Pc S c ϕ满足要求(二）确定变压器容量,台数，形式该变电所为小区供电，本地区年最高气温为4０℃，年均气温为2０℃，年最低气温为5℃,点最热月平均气温为32℃,年最热月地下0．8m 平均温度为25℃,主导风向为西南风,年暴雨日数为30天。

本地区海拔为３50m ，地层以多土石壤为主，地下水位3m 。

所以初选两台等容量的干式变压器互为备用。

每台变压器容量:)(16.1448~3.124181.2068)7.0~6.0(A KV S T r •≈⨯≈• 所以每台容量为１250（ＫV ．A)即SCB1０型１０/0．4K Ｖ三相干式双绕组电力变压器,由于小区内几乎没有二级负荷（消防水泵、应急灯),所以每台1０00（KV ．A ）足以供紧急情况,变压器采用无励磁调压方式,分接头+5%，联结组标号Dyn 1１。

考虑环境因素，带风机冷却并配置温控仪自动控制,带I Ｐ２X 防护外壳。

（三）确定变电所高低压系统接线方案因为选择两台变压器,考虑到供电可靠性，所以主接线方案为：两路电源进线的单母线接线(四)确定自备电源及设备选择两台变压器互为备用(五）短路电流计算高压电网电力系统地区变电所（小区变电所)确定基准值mv Ａ4ＫＶ计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值： (1)电力系统==0.２８（2)架空线路81.1)5.10(10020)/(1.0)(22*2=⋅⨯⨯Ω==kV AMV km km cU S xlX n d(3)电力变压器6.3100%43=•==**KTdk S S U X X等效电路：3.求k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流的短路容量总电抗标幺值三相对称短路电流初始值其他三相短路电流3 1.51 2.16 3.94PI kA=⨯=32.55 2.16 6.66pi kA=⨯=三相短路电容28.0181.116.336.344.求k-2点的短路总阻抗、总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量。

两台变压器并联运行情况下： 总电抗标幺值：(2)123****0.3 1.813 5.11K X X X X ∑-=++=++=三相短路电流周期分量有效值：32(2)''/*144.34/5.1128.25K d k I I X ∑-===其他三相短路电流：10/0.4k ｖ变压器二次侧低压母线发生三相短路时,一般13R X ∑∑<,可取 1.6p K =332.26P k i I ∴=,331.31''p k I I =则:① 333''28.25k b k I I I kA === ② 3 2.2628.2563.845P i kA =⨯= ③ 3 1.3128.2537.01P I kA =⨯=三相短路容量：2(2)''/*100/5.1119.57k d k S S X MV A MV A ∑-===两台变压器分列运行情况下: 总电抗标幺值:(2)123****0.3 1.8168.11k X X X X ∑-=++=++=三相短路电流周期分量有效值:32(2)''/*144.34/8.1117.80k d k I I X KA KA ∑-===其他三相短路电流：①332''17.80k b K I I I KA ===②3 2.2617.8040.23ip KA KA =⨯= ③3 1.7117.8023.32p I KA KA =⨯=三相短路容量:3(2)''/*100/5.8512.33k d K S S X MV A MV A ∑-===高压短路电流计算表序号电路元件短路计算点技术参数标抗标值/三相短路电流三相短路容量/KMA电力系统３0０ＭV(六)开关，导线和电缆的选择 按电压损失条件选择导线横面积 选择电力线缆:初取KM x /10.0Ω=5)10(106.269008.2864210%212≤+=+=∆KV x r u xQl rpl Uy n1.09.26586.2⨯-≤rKMr /808.0Ω≤10.3 2电力线路ｘ=0．１052／ＫMl=2０KM1.813１+2 K — 1Ｕｎ=１0KV2.1１2．61 2．61 2.6１6.66 3.94 ４7.３94变压器=４.56５3+4k-２并联５．11 8.1128.2528．2５2８.2563.8５3７.0119.5７分列1７.8017．80１７.８0４0.2３2３.32１2.332105.23/8.08.189mm KMmx r p S =Ω•Ω=≥-选取50310/7.822⨯--YJV 型电缆电缆 直埋/穿管理地0.８m ,环境温度2５℃。