毕业设计（论文）任务书
一、题目：10kv变电所设计
指导思想和目的：
1、灵活运用本专业所学的基础和专业知识。
2、培养学生的专业技术知识和技能，能运用所学理论知识和技能解决生产第一线的运行、维护、检修及技术管理等实际工作，具有分析解决一般技术和业务问题的能力。
3、对学生进行一次高级人才基本技能的综合训练，培养学生分析和解决本专业技术实际问题的能力，包括技术经济政策的理解能力；查阅和综合分析各种文献资料、掌握使用工程技术规范和手册、图表等技术资料的能力；计算机应用能力；绘图和设计说明书（论文）的撰写等方面的能力。
4、培养学生树立严肃认真的工作作风，实事求是、严谨论证的科学态度，团结勤奋、协同作战的优良作风和应有的职业道德。
二．设计任务或主要技术指标：
1.设计任务
要求根据用电负荷实际情况，并适当考虑发展。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形式，确定变电所主变压器的参数、容量与类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，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，绘制设计图纸。
二、设计进度与要求：
第1周：收集10kv降压变电所资料。
第2周：了解掌握10kv降压变电站的基本组成。
第3周：根据设计背景计算变电所负荷。
第4周：短路电流计算。
第5周：电气主接线选择与校验。
第6周：继电保护预防雷保护的设计。
弟7周：制作10kv降压变电站设计报告。
弟8周：答辩
三、主要参考书及参考资料：
[1]刘介才编著.《工厂供电》，第4版，机械工业出版社，2005
[2]雷振山编著．《中小型变电所实用设计手册》，第1版，中国水利水电出版社，2000。
[3]雷振山编著．《实用供配电技术手册》，第1版，中国水利水电出版社，2002。
[4]王子午编著．《常用供配电设备选型手册》，第一版，煤炭工业出版社，1998。
[5]徐泽植编著．《10kV及以下供配电设计与安装》，第一版，煤炭工业出版社，2002。
教研室主任（签名）：系（部）主任（签名）：2012年2月21日
变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备和线路按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电所供配电设计需要考虑很多方面，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况.利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电所的主接线方式，再进行短路电流计算，选择导线，选择变电所高低压电气一次设备等。本变电所的设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）主接线方案的选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷设计。
关键词：变电所;负荷;短路电流;防雷设计
1 变电站设计背景 (1)
1.1工厂变配电所的设计 (1)
1.1.1 电力用户供电系统的分类 (1)
1.1.2 工厂变配电所的设计原则 (1)
1.2原始资料 (1)
1.2.1 课题来源 (1)
1.2.2 设计背景 (1)
2 变电所负荷计算和无功补偿的计算 (3)
2.1计算负荷的方法及负荷计算法的确定 (3)
2.2需要系数法的基本知识 (3)
2.3变电所的负荷计算 (4)
2.3.1 负荷统计 (4)
2.3.2 负荷计算 (5)
2.4无功补偿的目的和方案 (8)
2.5无功补偿的计算及电容器的选择 (8)
3 变电所变压器台数和容量的选择 (11)
3.1变压器的选择原则 (11)
3.2变压器类型的选择 (11)
3.3变压器台数的选择 (11)
3.4变压器容量的选择 (11)
4 电气主接线方案的设计 (13)
4.1主接线的基本要求 (13)
4.2主接线的基本形式与分析 (13)
4.3变电所主接线方案的选择 (15)
5 短路电流的计算 (17)
5.1产生短路电流的原因、危害及计算方法 (17)
5.2高压电网三相短路计算 (17)
6 变电所高压进线、一次设备和低压线路的选择与效验 (21)
6.1高压侧的负荷计算 (21)
6.1.1 变压器的功率损耗计算 (21)
6.1.2 高压侧的负荷计算 (21)
6.2变电所高压进线的选择与校验 (21)
6.2.1 架空线的选择 (22)
6.2.2 电缆进线的选择 (22)
6.3高压一次设备的选择 (22)
6.3.1 高压断路器的选择与效验 (22)
6.3.2 高压隔离开关的选择与效验 (24)
6.3.3 高压熔断器的选择与效验 (25)
6.3.4 电流互感器的选择与效验 (26)
6.3.5 电压互感器的选择 (27)
6.3.6 接地开关的选择与效验 (27)
6.3.7 高压侧母线的效验 (27)
6.3.8 绝缘子的效验 (28)
6.4变电所低压一次设备的选择 (28)
6.5低压线路导线的选择 (30)
7 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (34)
7.1二次回路的定义和分类 (34)
7.2二次回路操作电源的选择 (34)
7.3二次回路的接线要求 (34)
7.4高压断路器的控制和信号回路 (35)
7.5变电所的电能计量回路 (35)
7.6变电所的测量和绝缘监测回路 (35)
7.7继电保护的整定 (35)
8 变电所防雷与接地装置的确定 (38)
8.1确定共用人工接地装置 (38)
8.2防雷保护的选择 (39)
总结 (40)
致谢 (41)
参考文献 (42)
附录A (43)
附录B (44)
附录C (45)
1 变电站设计背景
1.1 工厂变配电所的设计
1.1.1 电力用户供电系统的分类
电力用户供配电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。按供电容量的不同，电力用户可分为大型（10000kV·A以上）、中型（1000-10000kV·A）、小型（1000kV·A及以下）》。
1.大型电力用户供电系统
大型电力用户的用户供电系统，采用的外部电源进线供电电压等级为35kV及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压，然后经高压配电线路引至各个车间变电所，车间变电所再将电压变为220/380V的低电压供用电设备使用。
某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式，即35kV的进线电压直接一次降为220/380V的低压配电电压。
2.中型电力用户
一般采用10kV的外部电源进线供电电压，经高压配电所和10kV用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/380V的低电压供用电设备使用。
3.小型电力用户供电系统
对于小型电力用户供电系统，由于所需容量较小，通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，将6-10KV电压降为低压用电设备所需电压。
1.1.2 工厂变配电所的设计原则
1.必须遵守国家的有关规程和标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。
2.应做到保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，应采用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。
3.应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。
4.必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。
1.2 原始资料
1.2.1 课题来源
本课题是某机械化安装公司的变电所新建项目。
1.2.2 设计背景
本公司现要新建一个10/0.4kV的变配电所，向公司生产区、办公楼、职工住宅区及其生活水泵组供电。
原先变电所只能满足两个车间、办公楼和生活区的用电负荷。随着近年来，随着企业内部的调整，下属子公司之间的相互合并等原因，公司扩充了规模，兼并了原来其他单位的一些用电设备，因此，原先的变电所已经不能满足需要，要在原址旁边新建一座10/0.4kV变配电所，以满足单位改革后用电负荷的要求。
鉴于公司用电的特殊性，新建变电所的电源取自3km某公司一专用35kV变电站和3km外市供电公司另一相同容量的35kV变电站。
新变电所建成后，能满足现有的生产、生活用电，有效地提高负荷转移能力，进一步提高供电可靠性。
对某机械化安装公司全厂用电设备的统计如表2.1
表2.1 用电负荷统计
2 变电所负荷计算和无功补偿的计算
2.1 计算负荷的方法及负荷计算法的确定
由于用电设备组并不一定同时运行，即使同时运行，也并不一定都能达到额定容量。另外，各用电设备的工作制也不一样，有连续、短时、断续周期之分。在设计时，如果简单地把各用电设备的额定容量加起来，作为选择导线截面和电气设备容量的依据，选择过大会使设备欠载，造成投资和有色金属的浪费；选择过小则会使设备过载运行，出现过热，导致绝缘老化甚至损坏，影响导线或电气设备的安全运行，严重时会造成火灾事故。为避免这种情况的发生，设计时，应用计算负荷选择导线和电气设备。
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负荷，其热效应与某一段时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在供电设计中，通常采用半小时的最大平均值作为按发热条件选择电气设备和导体的依据。
用半小时最大负荷30
P 来表示其有功计算负荷，而无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流则分别表示为
30
Q 、
30
S 和
30
I 。
我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。由于需要系数法的优点是简便，适用于全产和车间变电所负荷的计算，因此本设计变电所的负荷的计算采用需要系数法。
2.2 需要系数法的基本知识
(1).需要系数
d
K
需要系数是用电设备组在最大负荷时需要的有功功率与其设备容量的比值，即
d K =max P /
e P =30P /e P 式(2.1) 用电设备组的设备容量e P
，是指用电设备组所有设备（不含备用设备）的额定容
量
N
K 之和，即e P =
∑N
P 。而设备的额定容量，是设备在额定条件下的最大输出功率。
但是用电设备组的设备实际上不一定都同时运行，运行的设备也不一定都满负荷，同时设备本身和配电线路都有功率损耗，因此用电设备组的需要系数为
d
K =
K ∑L
K /
e WL ηη 式(2.2)
式中
K ∑
代表设备组的同时系数，即设备组在最大负荷时运行的设备容量与全部设
备容量之比;
L
K 代表设备组的负荷系数，即设备组在最大负荷时的输出功率与运行的设备容量
之比；
e η代表设备组的平均效率；
WL η代表配电线路的平均效率，
即配电线路在最大负荷时的末端功率与首段功率之
比。
(2).计算用电设备组的计算负荷 在求出有功计算负荷
30
P 后，可按下列各公式分别求出其余的计算负荷：
30
Q =30P ?tan
30S =30P ?cos 式(2.3)
30
I
=
30
S /N U
）
式中?cos 代表用电设备组的平均功率因数，?tan 代表对应于用电设备组?cos 的正
切值。
(3).计算多组用电设备的计算负荷
在车间变电所低压母线上或配电干线上，常有多种用电设备，应考虑各种用电设备的最大负荷不同时出现的因数，因此在确定多组用电设备的计算负荷时，应引入有功计算负荷和无功计算负荷的同时系数
P
K ∑和
Q
K ∑。对有N 组用电设备的计算负荷如下：
30P =
p K ∑30()
1
N
i i P
=∑
30Q =Q
K
∑30()
1
N
i i Q
=∑ 式(2.4)
30
S 30
I
=
30
S /N
） 同时系数
P
K ∑和
Q
K ∑的取值为：
对车间干线:
P
K ∑取0.85-0.95，Q
K ∑取0.90-0.97
对低压母线:
由用电设备组计算负荷直接相加计算，P
K ∑取0.80-0.90，
Q
K ∑取0.85-0.95
由车间干线计算负荷直接相加计算，
P
K ∑取0.90-0.95，
Q
K ∑取0.93-0.97
2.3 变电所的负荷计算
2.3.1 负荷统计
对某机械化安装公司全厂用电设备的统计如表2.1
表2.1 用电负荷统计
2.3.2 负荷计算
按需要系数法计算各组负荷由式子(2.1)和式子(2.3)可知： 有功功率 30P =d K e
P 式(2.5)
无功功率 30Q =
30P ?tan (2.6)
视在功率
30
S (2.7)
上述三个公式中：e P ：每组设备容量之和，单位为kW ；d K
：需要系数；?cos :用电设备组的平均功率因数；?tan ：对应于用电设备组?cos 的正切值。
⒈小批量生产的金属冷加工机床电动机： 查附录A ，d
K =0.16-0.2（取0.2）?cos =0.5?tan =1.73
有功负荷30(1)
P =
d
K (1)
e P = 0.2*433.45=86.69（kW ）
无功负荷30(1)Q =30(1)P ?
tan =86.69*1.73=149.97（kvar ）
视在功率
30(1)
S （kV·A ）
⒉电焊机组的计算负荷： 查附录A ，d
K =0.35?cos =0.35?tan =2.68
有功负荷
30(2)P =d K (2)e P =0.35*129.35=45.27(kW)
无功负荷30(2)Q =30(2)P ?
tan =45.27*2.68=121.33(kvar)
视在功率
30(2)
S A )
⒊起重机的计算负荷： 查附录A ，d
K =0.1-0.15（取0.15）?cos =0.5?tan =1.73
有功负荷30(3)P =d K (3)e P =0.15*113.2=16.98(kW) 无功负荷30(3)Q =30(3)P ?tan =16.98*1.73=29.38(kvar)
视在功率
30(3)
S A )
⒋ 住宅区水泵组： 查附录A ，d
K =0.8?cos =0.8?tan =0.75
有功负荷30(4)P =d K (4)e P 4=0.8*176=140.8(kW) 无功负荷30(4)Q =30(4)P ?tan =0.75*140.8=105.6(kvar)
视在功率
30(4)
S .A)
⒌办公楼： 查附录A ，d
K =0.8?cos =1?tan =0
有功负荷30(5)P =d K (5)e P =0.8*30=24(kW) 无功负荷30(5)Q =30(5)P ?tan =0(kvar)
视在功率
30(5)
S A )
⒍住宅区： 查附录A ，d
K =0.45?cos =1?tan =0
有功负荷30(6)P =d K (6)e P =0.45*768=345.6(kW)
无功负荷30(6)Q =30(6)P ?tan =0(kvar)
视在功率
30(6)
S A )
⒎厂区照明： 查附录A ，d
K =1?cos =1?tan =0
有功负荷30(7)P =d K (7)e P =1*29=29(kW) 无功负荷30(7)Q =30(7)P ?tan =0(kvar)
视在功率
30(7)
S A)
因此对于干线的总负荷的计算：（取p
K ∑=0.95，
Q
K ∑=0.97）
1.有功功率30P =
p K ∑30()
1
N
i i P
=∑=0.95*688.34=653.92(KW)
2.无功功率30Q =Q K
∑
30()
1
N
i i Q
=∑=0.97*406.28=394.09(kvar)
3.视在功率
30
S
A)
对于低压母线的总负荷的计算：（取p
K ∑=0.90，
Q
K ∑=0.95）
1.有功功率30P =
p K ∑30()
1
N
i i P
=∑=0.90*688.34=619.506(KW)
2.无功功率30Q =Q
K
∑30()
1
N
i i Q
=∑=0.95*406.28=385.966(kvar)
3.视在功率30
S
A)
由上面计算得出如下表2.2所示
表2.2计算负荷表
由于用户的大量负荷如感应电动机、电焊机、气体放电灯等，都是感性负荷，使得功率因数偏低，因此需要采用无功补偿措施来提高功率因数。电力系统要求用户的功率因数不低于0.9，按照实际情况本次设计要求功率因数为0.92以上，因此必须采取措施提高系统功率因数。目前提高功率因数的常用的办法是装设无功自动补偿并联电容器装置。根据现场的实际情况，拟定采用低压集中补偿方式进行无功补偿。
2.5 无功补偿的计算及电容器的选择
我国《供电营业规则》规定：容量在100kV·A及以上高压供电用户，最大负荷时的功率因数不得低于0.9，如达不到上述要求，则必须进行无功功率补偿。
一般情况下，由于用户的大量如：感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等都是感性负荷，使得功率因数偏低，达不到上述要求，因此需要采用无功补偿措施来提高
功率因数。当功率因数提高时，在有功功率不变的情况下，无功功率和视在功率分别减小，从而使负荷电流相应减小。这就可使供电系统的电能损耗和电压损失降低，并可选用较小容量的电力变压器、开关设备和较小截面的电线电缆，减少投资和节约有色金属。因此，提高功率因数对整个供电系统大有好处。
要使功率因数提高，通常需装设人工补偿装置。最大负荷时的无功补偿容量
.N C
Q 应
为：.N C Q ='
3030Q Q -=30P （?tan -'tan ?） 式(2-8)
按此公式计算出的无功补偿容量为最大负荷时所需的容量，当负荷减小时，补偿容量也应相应减小，以免造成过补偿。因此，无功补偿装置通常装设无功功率自动补偿控制器，针对预先设定的功率因数目标值，根据负荷的变化相应投切电容器组数，使瞬时功率因数满足要求。
提高功率因数的补偿装置有稳态无功功率补偿设备和动态无功功率补偿设备。前者主要有同步补偿机和并联电容器。动态无功功率补偿设备用于急剧变动的冲击负荷。
低压无功自动补偿装置通常与低压配电屏配套制造安装，根据负荷变化相应循环投切的电容器组数一般有4、6、8、10、12组等。用上式确定了总的补偿容量后，就可根据选定的单相并联电容器容量
N.C
q 来确定电容器组数：
C .N C
.N q Q n =
式(2.9)
在用户供电系统中，无功补偿装置位置一般有三种安装方式： (1)高压集中补偿:
补偿效果不如后两种补偿方式，但初投资较少，便于集中运行维护，而且能对企业高压侧的无功功率进行有效补偿，以满足企业总功率因数的要求，所以在一些大中型企业中应用。
(2)低压集中补偿：
补偿效果较高压集中补偿方式好，特别是它能减少变压器的视在功率，从而可使主变压器的容量选的较小，因而在实际工程中应用相当普遍。
(3)低压分散补偿：
补偿效果最好，应优先采用。但这种补偿方式总的投资较大，且电容器组在被补偿的设备停止运用时，它也将一并被切除，因此其利用率较低。
由上面的分析并综合考虑本次设计采用低压集中补偿方式。
303030
P Q S 取自低压母线侧的计算负荷，?cos 提高至0.92
?cos =3030/P S =9.729506
.619=0.85 30(N.C Q P tan tan ')
??=-=619.506*[tan(arccos0.85)-tan(arccos0.92)]=120（kvar ）
选择BSMJ0.4-20-3型自愈式并联电容器，
N.C
q =20kvar
由式子(2-9)可知
电容器组数:
C .N C
.N q Q n =
式(2.10)
120kvar/20kvar=6，所以电容器组数选择6组。 补偿后的视在功率计算负荷：
'30S ===674.19kV·A
?cos ='
30
30
S P =61996667419./.=0.92
补偿后的计算电流：
''30
I
=
=674191732038./(..)?=1024.33A
3 变电所变压器台数和容量的选择
3.1 变压器的选择原则
电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠性与经济性有着重要影响。所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是对接下来主接线设计的一个主要前题。
选择时必须遵照有关国家规范标准，因地制宜，结合实际情况，合理选择，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护的新产品，并优先选用技术先进的产品。
3.2 变压器类型的选择
电力变压器类型的选择是指确定变压器的相数、调压方式、绕组形式、绝缘及冷却方式、联结组别等。
变压器按相数分，有单相和三相两种。用户变电所一般采用三相变压器。
变压器按调压方式分，有无载调压和有载调压两种。10kV配电变压器一般采用无载调压方式。
变压器按绕组形式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器等。用户供电系统大多采用双绕组变压器。
变压器按绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式（SF6）等。
10kV配电变压器有Yyn0和Dyn11两种常见联结组。由于Dyn11联结组变压器具有低压侧单相接地短路电流大，具有利于故障切除、承受单相不平衡负荷的负载能力强和高压侧三角形接线有利于抑制零序谐波电流注入电网等优点，从而在TN及TT系统接地形式的低压电网中得到越来越广泛的应用。
由上面分析得出选择变压器的类型为：油浸式、无载调压、双绕组、Dyn11联结组。
3.3 变压器台数的选择
变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。《10kV 及以下变电所设计规范GB50053－94》中规定，当符合以下条件之一时，宜装设两台及两台以上的变压器：
⑴有大量一级或二级负荷；
⑵季节性负荷变化较大；
⑶集中负荷容量较大。
结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。3.4 变压器容量的选择
S首先应保证在计算负荷S30下变压器能长期可靠运行。
变压器的容量N.T
对有两台变压器的变电所，通常采用等容量的变压器，每台容量应同时满足以下两个条件：
满足总计算负荷70%的需要，即
N.T
S ≈0.730S ； 式（3.1）
满足全部一、二级负荷
30()
S I+II 的需要，即
N.T
S ≥
30()
S I+II 式（3.2）
条件①是考虑到两台变压器运行时，每台变压器各承受总计算负荷的50%，负载率约为0.7，此时变压器效率较高。而在事故情况下，一台变压器承受总计算负荷时，只过载40%，可继续运行一段时间。在此时间内，完全有可能调整生产，可切除三级负荷。条件②是考虑在事故情况下，一台变压器仍能保证一、二级负荷的供电。
根据无功补偿后的计算负荷：
30
S =674.19kV·A ，代入数据可得：
N.T
S ≥
0.7*674.19=471.933kV A ，同时又考虑到未来5-10年得负荷发展，初步取N.T
S =500kV .A 。
考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为S9系列油浸式变压器。型号：S9-500/10，
其主要技术指标见表3.1
表3.1 主变压器的技术指标
4 电气主接线方案的设计
4.1 主接线的基本要求
主接线是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据，也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。概括地说，对一次接线的基本要求包括安全、可靠、灵活和经济四个方面。
（1）安全性
安全包括设备安全及人身安全。一次接线应符合国家标准有关技术规范的要求，正确选择电气设备及其监视、保护系统，考虑各种安全技术措施。
（2）可靠性
不仅和一次接线的形式有关，还和电气设备的技术性能、运行管理的自动化程度因素有关。
（3）灵活性
用最少的切换来适应各种不同的运行方式，适应负荷发展。
（4）经济性
在满足上述技术要求的前提下，主接线方案应力求接线简化、投资省、占地少、运行费用低。采用的设备少，且应选用技术先进、经济适用的节能产品。
总之，变电所通过合理的接线、紧凑的布置、简化所内附属设备，从而达到减少变电所占地面积，优化变电所设计，节约材料，减少人力物力的投入，并能可靠安全的运行，避免不必要的定期检修，达到降低投资的目的。
4.2 主接线的基本形式与分析
主接线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种。
（1）单母线接线
这种接线的优点是接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置；缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障检修，均需要使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。
适用范围：适应于容量较小、对供电可靠性要求不高的场合，出线回路少的小型变配电所，一般供三级负荷，两路电源进线的单母线可供二级负荷。如图4.1所示
图4.1 单母线不分段主接线
（2）．单母线分段主接线
当出线回路数增多且有两路电源进线时，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线。母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。在正常工作时，分段断路器可接通也可断开运行。两路电源进线一用一备时，分段断路器接同运行，此时，任一段母线出现故障，分段断路器与故障段进线断路器都会在继电保护装置作用下自动断开，将故障段母线切除后，非故障段母线便可继续工作，而当两路电源同时工作互为备用时，分段断路器则断开运行，此时若任一电源出现故障，电源进线断路器自动断开，分段断路器可自动投入，保证给全部出线或重要负荷继续供电。如图4.2所示
图4.2 单母线分段主接线
单母线分段接线保留了单母线接线的优点，又在一定程度上克服了它的缺点，如缩小了母线故障的影响范围、分别从两段母线上引出两路出线可保证对一级负荷的供电等。
4.3 变电所主接线方案的选择
方案I：高低压侧均采用单母线分段。
优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电：当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常断母线不间断供电和不致使重要用户停电。
缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出现须停电。
方案I I：单母线分段带旁路。
优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断用户供电。
缺点：投资高。
方案I I I：高压采用单母线、低压采用单母线分段。
优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。
缺点：在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。
以上三种方案均能满足主接线要求，采用第三个方案时虽然经济性最佳，但是其可靠性相比其他两方案差；采用方案二需要的断路器数量多，接线复杂，他们的经济性能较差；采用方案一既满足负荷供电要求又较经济，故本次设计选用方案 。
10KV变电所毕业设计 1 变电所总体设计及供配电系统分析 1.1 变电所设计原则 进行变电所设计时须遵照变电所设计规范所规定的原则。 根据《35—10kV变电所设计规范》要求： 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5—10年发展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期建设与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。 第1.0.4条变电所的设计必须从全局出发、统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计，必须节约用地的原则。 1.2 变电所设计目的与任务 毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实践，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。 1.3 PG新校区供电需求分析 PG新校区10KV变电所为位于PG新校的变电所，由系统S1、系统S2向PG 新校区供电，来供给该校教学、实验、施工及生活用电，PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常用电，提高供电质量和供电可靠性。PG新校区变电所变电压等级为10/0.4KV，是以向终端用户供电为主的变电所,全所停电后将对该校中断供电。 1.4 变电所总体分析 1.4.1 建站必要性与建站规模 1 建站必要性 PG新校区10KV变电所为终端变电所，在系统中主要起变配电作用，全所停电将造成全校停电，它供给该校教学、实验、施工及生活用电。故为满足该校用电要求决定建设本变电站。 2 建站规模
PG新校区10KV变电所电压等级为10/0.4KV 线路回路数： 近期6回，远期2回； 近期最大负荷4627KW。 1.4.2 所址概况与所址条件 1 所址概况 PG新校区10KV变电所位于该校图书馆周围，西部电源和东部电源进线先通过10kV变电所高压侧开关站进行电能分配，然后馈出六回线分配给两个独立变电所和四个箱式变电站，独立变电所和箱式变电站经过变压后供给其所带负荷用电。 2 所址条件 依据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94 第2.0.1条，变电站所址的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 一、接近负荷中心； 二、进出线方便； 三、接近电源侧； 四、设备运输方便； 五、不应设在有剧烈振动或高温的场所； 六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧； 七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 八、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，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定； 九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。 PG新校区10KV变电所建在该校内部，为节约用地、接近负荷中心、进出线方便，故采用建立两个独立变电所和四个箱式变电站的方针。 1.5 负荷分析 1.5.1 负荷的分类与重要性 1一级负荷: 对供电要求最高，要求不断电或可极短时间断电。必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级负荷不间断供电； 2 二级负荷: 对供电要求较高，要求基本不断电或可短时间断电。一般要有
35kV 变电站设计原始数据 本次设计的变电站为一座35kV 降压变电站，以10kV给各农网供电，距离本变电站15km和10km处各有一个系统变电所，由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电，在最大运行方式下，待设计的变电站高压母线上的短路功率为 1500MVA。 本变电站有 8 回 10kV架空出线，每回架空线路的最大输送功率为 1800kVA；其中 #1 出线和 #2 出线为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷及Ⅲ类负荷， Tmax=4000h,cosφ=0.85。 环境条件：年最高温度 42℃；年最低温度 -5℃；年平均气温 25℃；海拔高度 150m；土质为粘土；雷暴日数为 30 日/ 年。
35KV变电站设计 一、变电站负荷的计算及无功功率的补偿 1.负荷计算的意义和目的 所谓负荷计算，其实就是计算在正常时通过设备和导线的最大电流，有了这个才可以知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确的数值。如果计算结果偏大，就会将大量的有色金属浪费， 增加制作的成本。如果计算结果偏小，就会使导线和设备运行的时候过载，影响 设备的寿命，耗电也增大，会直接影响供电系统的稳定运行。 2.无功补偿的计算、设备选择 2.1无功补偿的意义和计算 电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场，每个周 期内释放、吸收的功率相等，这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功 率都要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间相互关联。 S P2Q2 S——视在功率， kVA P——有功功率， kW Q——无功功率， kvar 由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数 cosφ越小则需要的无功功率越 大。如果无功功率不通过电容器提供则必须从该传输系统提供，以满足电力线和变 压器的容量需要增加的电力需求。这不仅增加了投资的供给，降低了设备的利用 率也将增加线路损耗。为此对电力的国家规定：无功功率平衡要到位，用户应该 提高用电功率因数的自然，设计和安装无功补偿设备，及时投入与它的负载和电 压的基础上变更或切断，避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因数应符合相 应的标准，不然，电力部门可能会拒绝提供电力。所以无功功率要提高功率因
变电站课程设计
第一章 主变的选择 1、1 设计概念 变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节。它起着变换和分配电能的作用。 变电站的设计必须从全局利益出发，正确处理安全与经济基本建设与生产运行。近期需要与今后发展等方面的联系，从实际出发，结合国情采用中等适用水平的建设标准，有步骤的推广国内外先进技术并采用经验鉴定合格的新设备、新材料、新结构。根据需要与可能逐步提高自动化水平。 变电站电气主接线指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务，变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。 一次主接线的设计将直接影响各个不同电压侧电气设备的总体布局，并影响各进出线的安装间隔分配，同时还对变电所的供电可靠性和电气设备运行、维护的方便性产生很大的影响。主接线方案一旦确定，各进出线间和电气设备的相对位置便固定下来，所以变电所的一次主接线是电气设计的首要部分。 1.2 初步方案选定 1. 2.1负荷分析计算 根据任务书可知初建变送容量MVA S 35001=，且预测负荷增长率%4=W 每年，所以有如下每年的负荷变化量。 MVA S 3501= MVA S W S 364350%)41(1)1(2=?+=+= 2)1(3W S +==1S 350%)41(2?+56.378=MVA 3 )1(4W S +=350%)41(13?+=S 702.393=MVA MVA S W S 450.409350%)41(1)1(544=?+=+= MVA S W S 829.425350%)41(1)1(655=?+=+= MVA S W S 862.442350%)41(1)1(766=?+=+= 576.460350%)41(1)1(877=?+=+=S W S MVA 1.2.2 主变压器台数、容量的确定 （1）台数的确定 根据变电站主变压器容量一般按5——10年规划负荷来选择。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑
河南机电职业学院毕业论文（实习报告） 题目：110KV变电站及其配电系统设计 所属系部：电子工程系 专业班级：输变电工程12-1 学生姓名：刘康 指导教师：梁家裴 2015年6月6日
毕业论文（实习报告）任务书
指导教师签字：教研室主任签字: 年月日 毕业论文（实习报告）评审表
摘要
本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制 关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择
目录 摘要 ..................................................................................................................... I I 1 变电站的介绍. (1) 1.1 变电站的作用 (1) 1.2 我国变电站及其设计的发展趋势 (2) 1.3 变电站设计的主要原则和分类 (4) 2 电气主接线设计 (4) 2.1 电气主接线设计概述 (5) 2.2 电气主接线的基本形式 (7) 2.3 电气主接线选择 (7) 3 变电站主变压器选择 (10) 3.1 主变压器的选择 (10) 3.2 主变压器选择结果 (11) 4 短路电流计算 (13) 4.1 短路的危害 (13) 4.2 短路电流计算的目的 (13) 4.3 短路电流计算方法 (13) 5 继电保护的配置 (14) 5.1 继电保护的基本知识 (14) 5.2 110kv线路的继电保护配置 (14) 5.3 变压器的继电保护 (14) 5.4 母线保护 (15) 5.5 备自投和自动重合闸的设置 (16)
前言 在这次设计的选题上我是根据自己现在所实习的岗位来确定的，题目是《110KV降压变电站的部分设计》，而且我认为这次选题也是很好的结合了我在学校所学的工厂供电这门课程，让实践和理论知识相结合。 学习了工厂供电,为了更好的掌握这门功课，切实保证工厂生产的正常工作需要,我们进行了这次设计.要完成这次设计就必须了解工厂供电的基本知识.包括供电系统的一般原则,内容和程序.须要进行负荷计算,无功补偿以及继电保护。 首先介绍工厂供电设计的基本知识,包括供电设计的内容和程序,供电设计依据的主要技术基础,供电设计常用的电气图形符号和文字符号.接着依次讲述负荷计算和无功补偿,变配电所主接线方案的设计,短路计算及一次设备选择,继电保护及二次回路的选择,变配电所的布置与结构设计,供配电线路的设计计算,防雷保护和接地装置的设计。本次设计最重要的设计原则和方法,我们认为,就是在设计中一定要遵循国家的最新标准和设计规范.因此设计中着力介绍与工厂供电设计有关的最新标准和设计规范的规定和要求.限于我们的水平,加之时间非常的紧促,因此设计书中可能有错漏和不妥之处,是很难避免的,请老师批评指正。 毕业设计（论文）任务书 题目110kV降压变电站电气一次部分设计 一、毕业设计（论文）内容 本所位于某市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。 电压等级： 110kV：近期2回，远景发展2回； 10kV：近期12回，远景发展2回。 电力系统接线简图、负荷资料及所址条件见附件。 二、毕业设计(论文)应达到的主要指标 1、变电所总体分析； 2、负荷分析计算与主变压器选择； 3、电气主接线设计； 4、短路电流计算及电气设备选择； 5、配电装置及电气总平面布置设计。 三、设计(论文)成品要求 1．毕业设计说明书（论文）1份； 2．图纸：1套（电气主接线）。
变电所设计任务书（1） 一、题目220KV区域变电所设计 二、设计原始资料： 1、变电所性质： 系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系 2、地理位置： 本变电所建于机械化工区，直接以110KV线路供地区工业用户负荷为主。 3、自然条件： 所区地势较平坦，海拔800m，交通方便有铁，公路经过本所附近。最高气温十38o C 最低气温-300C 年平均温度十100C 最大风速20m／s 覆冰厚度5mm 地震裂度＜6级 土壤电阻率＜500Ω.m 雷电日30 周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大 冻土深度1.5m 主导风向夏南，冬西北 4、负荷资料： 220KV侧共4回线与电力系统联接 110KV侧共12回架空出线，最大综合负荷
10KV 侧装设TT —30－6型同期调相机两台 5．系统情况 设计学生：＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 完成设计日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 4╳4╳
变电所设计任务书（2） 一、题目220KV降压变电所设计 二、设计原始资料 1．变电所性质： 本所除与水、火两系统相联外并以110及10KV电压向地方负荷供电2．地理位置： 新建于与矿区火电厂相近地区，并供电给新兴工业城市用电 3．自然条件； 所区地势较平坦，海拔600m，交通方便有铁、公路经过本所附近 最高气温十400C 最低气温—250C 年平均温度十150C 最大风速＿20m/s＿ 覆冰厚度10mm 地震裂度＿6级 土壤电阻率>1000Ω·m 雷电日＿＿＿40＿＿ 周围环境＿空气清洁＿建在沿海城市地区，注意台风影响 冻土深度1·0m 主导风向夏东南风、冬西北风 4·负荷资料： 220KV侧共3回线与电力系统联接
《发电厂电气部分》结业论文 110KV降压变电所设计 课程名称：发电厂电气部分 任课教师：姜新通 所在学院：信息技术学院 专业：电气工程及其自动化 中国·大庆 2012 年 5 月 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
10KV变电站的设计毕业论文 目录 第一章绪论..................................................... - 1 - 1.1 变电站发展的历史与现状.................................. - 1 - 1.1.1 概况............................................... - 1 - 1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则..................... - 1 - 第二章变电站的负荷计算和无功率补偿计算......................... - 3 - 2.1 负荷计算................................................ - 3 - 2.3变电所主变压器的选择..................................... - 5 - 2.4变电所安装位置........................................... - 6 - 第三章变电站主接线设计......................................... - 7 - 3.1 电气主接线的基本要求.................................... - 7 - 3.2 常用的主接线............................................ - 7 - 3.3工厂变电所主要接线方案选择............................... - 9 - 第四章短路电流计算............................................ - 11 - 4.1短路电流计算的目的...................................... - 11 - 第五章电气设备的选择及校验.................................... - 15 - 5.2变电所一次一次设备的选择校验............................ - 16 - 5.2.1高压侧电气设备的选择校验.......................... - 16 - 5.2.2低压侧电气设备的选择校验.......................... - 19 - 5.3变电所进出线的选择及校验................................ - 20 - 5.3.1导线选择的原则.................................... - 21 - 5.3.2变电所导线的选择.................................. - 21 - 第六章变电所继电保护.......................................... - 24 - 6.1电力变压器的故障形式.................................... - 24 -
摘要 本毕业设计是500kV（500/220/35）变电站工程电气部分初步设计。其中500kV、220kV侧采用 GIS方案，为了保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求，按照远期负荷规划进行设计建设，从而保证变电站能够长期可靠供电。 根据毕业设计任务书的要求，综合所学专业知识及变电站设计相关书籍的有关内容，设计过程中完成了主变选择、电气主接线的拟定、短路计算、电气设备选择、配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划和防雷保护的规划等主要工作。并且绘制了一套电气图纸（电气主接线图、平面布置图、配电装置断面图）。 关键词 500kV变电站 GIS方案电气主接线配电装置 Abstract This graduate design thesis is a (500/220/35 )kV a declining to press to change to give or get an electric shock an electricity parts of first steps design. For the sake of dependable that guarantee the power supply with a request that contented long-term burthen, carries according to the forward the programming proceeding design developments, from but guarantee to change to give or get an electric shock can long-term dependable power supply. According to requirements of design task, comprehensive knowledge learned and the "Substation Design" and related books, the design process to complete the main lining selection, the development of main power, short circuit calculations, electrical equipment selection, power distribution equipment planning, relay protection and automatic protection devices and mine planning for planning major work. And draw a set of electrical drawings (electrical main wiring diagram, with a total floor plan, power distribution unit cross section). Key words：500kV substation GIS scheme main electrical connection power distribution equipment
毕业设计（论文）任务书 一、题目：10kv变电所设计 指导思想和目的： 1、灵活运用本专业所学的基础和专业知识。 2、培养学生的专业技术知识和技能，能运用所学理论知识和技能解决生产第一线的运行、维护、检修及技术管理等实际工作，具有分析解决一般技术和业务问题的能力。 3、对学生进行一次高级人才基本技能的综合训练，培养学生分析和解决本专业技术实际问题的能力，包括技术经济政策的理解能力；查阅和综合分析各种文献资料、掌握使用工程技术规范和手册、图表等技术资料的能力；计算机应用能力；绘图和设计说明书（论文）的撰写等方面的能力。 4、培养学生树立严肃认真的工作作风，实事求是、严谨论证的科学态度，团结勤奋、协同作战的优良作风和应有的职业道德。 二．设计任务或主要技术指标： 1.设计任务 要求根据用电负荷实际情况，并适当考虑发展。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形式，确定变电所主变压器的参数、容量与类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，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，绘制设计图纸。 二、设计进度与要求： 第1周：收集10kv降压变电所资料。 第2周：了解掌握10kv降压变电站的基本组成。 第3周：根据设计背景计算变电所负荷。 第4周：短路电流计算。 第5周：电气主接线选择与校验。 第6周：继电保护预防雷保护的设计。 弟7周：制作10kv降压变电站设计报告。 弟8周：答辩 三、主要参考书及参考资料： [1]刘介才编著.《工厂供电》，第4版，机械工业出版社，2005 [2]雷振山编著．《中小型变电所实用设计手册》，第1版，中国水利水电出版社，2000。 [3]雷振山编著．《实用供配电技术手册》，第1版，中国水利水电出版社，2002。 [4]王子午编著．《常用供配电设备选型手册》，第一版，煤炭工业出版社，1998。 [5]徐泽植编著．《10kV及以下供配电设计与安装》，第一版，煤炭工业出版社，2002。 教研室主任（签名）：系（部）主任（签名）：2012年2月21日
目录 一、前言 (2) 1、设计内容：（原始资料16） (2) 2、设计目的 (2) 3、任务要求 (3) 4、设计原则、依据 (3) 原则：. (3) 5、设计基本要求 (3) 二、原始资料分析 (3) 三、主接线方案确定 (4) 1 主接线方案拟定 (4) 2 方案的比较与最终确定 (5) 四、厂用电（所用电）的设计 (5) 五、主变压器的确定 (6) 六、短路电流的计算 (7) 七、电气设备的选择 (8) 八、设计总结 (11) 附录 A 主接线图另附图 (12) 附录 B 短路电流的计算 (12) 附录C :电气校验 (15)
、尸■、■ 前言 1、设计内容：（原始资料16） 1）待设计的变电站为一发电厂升压站 （2）计划安装两台200MW汽轮发电机机组 发电机型号：QFSN-200-2 U e=15750V cos =0.85 X g=14.13% P e=200MW （3）220KV出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量200MVA T max=200MW （4）当地最高温度41.7 C,最热月平均最高温度32.5 C,最低温度-18.6 C, 最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3 C。 （5）厂用电率为8%厂用电电压为6KV发电机出口电压为15.75KV。 6）本变电站地处8度地震区。 7）在系统最大运行方式下，系统阻抗值为0.054。 （8）设计电厂为一中型电厂，其容量为2X 200 MW=40MW最大机组容量200 MW 向系统送电。 （9）变电站220KV与系统有5回馈线，呈强联系方式。 2、设计目的 发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到： 1）巩固“发电厂电气部分” 、“电力系统分析”等课程的理论知识。 2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。 3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。 4）学习工程设计说明书的撰写。 （5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编 辑。 沧州职业技术学院 毕业设计 《110kv变电站一次系统设计》
目录 引言................................................................................................................................... - 1第1章概述..................................................................................................................... - 2第2章负荷计算及变压器选择..................................................................................... - 4 2.1负荷计算................................................................................................................. -4 2.1.1 计算负荷的目的.............................................................................................. - 4 2.1.2 负荷分析.......................................................................................................... - 4 2.2主变压器的选择..................................................................................................... -5 2.2.1 主变压器台数和容量的确定.......................................................................... - 5 2.2.2 变压器型号的选择.......................................................................................... - 5 2.3本变电站站用变压器的选择................................................................................. -6 2.4小结......................................................................................................................... -7第3章无功补偿装置的选择......................................................................................... - 8 3.1补偿装置的意义..................................................................................................... -8 3.2无功补偿装置类型的选择..................................................................................... -8 3.2.1 无功补偿装置的类型...................................................................................... - 8 3.2.2 常用的三种补偿装置的比较及选择.............................................................. - 8
2011年某10kv变电所设计 10kv 变电所设计 摘要：随着西校区的发展建设，原变电所已不能满足用电需求，为改善供电质量，提高供电可靠性，并根据发展规划及负荷现状，设计 10kv 变电所。 关键词：变电所；短路电流；系统主接线；微机保护 II Abstract:The ten kilovolts transformer substation design of west school Abstract district of Pingdingshan Institute of Technology Abstract: With the development of west school district of Pingdingshan Institute of Technology, the former transformer substation can’t satisfy the demand of electricity. For ameliorating quality of electric supply and enhancing dependability, and according to the develop of the programming and the status of charge, I design the ten kilovolts transformer substation. words: Key words transformer substation, short-circuit electric current, system lord knot line,tiny-machine protection. 目录 第 1 章原始资料及电源进线方式确定................... (1) 第 2 章负荷计算及无功功率补偿计算........................... (3) 2.1 负荷计算部分 (3) 2.2 无功功率补偿 (6) 2.2.1 无功功率补偿的基本知识 (6) 第 3 章确定变电站的位置与型式、合理布置好各设备的位置 (10) 3.1 变电所形式的确定 (10) 3.2 变电站与各设备的位置 (11) 第 4 章变电站主变压器的台数、容量及类型的选择 (14) 第 5 章变电站主结线方案的设设计 (15) 5.1 几种主接线方式的介绍: (15) 第 6 章短路电流计算 (17) 6.1 概述 (17) 6.2 短路电流计算 (17) 第 7 章电气设备的选择与校验 (26) 7.1 概述 (26) 7.2 一次侧电气设备选择与校验 (27) 7.3 低压侧一次设备选择与校验 (32) 第 8 章 10kV 变电所电力变压器的继电保护 (39) 8.1 电力变压器的故障形式 (39) 第 9 章变电站防雷保护与接地装置的设计 (49) 9.1 变电站直击雷过电压保护 (49) 9.2 雷电侵入波过电压保护 (51) 第 10 章微机保护 (53) 结束语 (60) 参考文献 (61) 附录：设计说明书及主要材料清单 (62)
课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经
变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)
毕业设计（论文） 题目：永济机械厂10kv降压变电所的电气设计年级专业：机电1072班 学生姓名： 指导教师： 2010年5 月20日
摘要 电能是现代人们生产和生活的重要能源。电能可由其他形式的能转换而来，也可简便地转换成其他形式的能。电能的输送，分配，调试，控制和测试等简单易行，有利于实现生产过程的自动化，因此，在工矿企业，交通运输，人民生活中得到广泛应用。 电力工业是国民经济重要的部门，是现代化建设的基础。本次设计主要是有关工厂降压变电所设计方面的内容，本说明书中主要叙述了工厂降压变电所设计方法、和其他要求的确定供电系统的主要电气设备，供电系统的接线和结构，负荷计算和断路计算，电线和导线的选择及校正，断电保护装置及二次系统，防雷；接地及电气安全，电气照明技术，工厂供电系统的经济运行，工厂供电系统的运行维护和检修，实验与实践等。本次工厂降压变电所的设计，它从多方面体现出了工厂供电的重要性 工厂总降压变电所的位置和形式选择参考电源进线方向,综合考虑设置总降压变电所的有关因素,确定变压器的台数和容量.工厂总降压变电所主结线方案设计根据变电所配电回路数,,确定变电所高,低接线方式，系统短路电流计算由系统不同运行方式下的短路参数,求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流.负荷计算及无功功率补偿负荷计算的方法有需要系数法,利用系数法及二项式等几种.本设计采用需要系数法确定. 【关键词】电气设计功率补偿负荷计算防雷与接地主变压器一次设备的选择与校验二次回路方案的选择
目录 前言 (1) 第一章电气设计的一般原则.设计内容及步骤 (2) 1.1、电气设计设计的一般原则 (2) 1.2、设计内容及步骤 (2) 第二章负荷计算的内容和目的 (5) 2.1负荷计算的内容和目的 (5) 2.2负荷分级及供电要求 (5) 2.3电源及供电系统 (6) 2.4电压选择和电能质量 (6) 2.5无功补偿 (6) 2.6低压配电 (7) 2.7变电所进出线选择和校验 (7) 第三章负荷计算和无功功率计算及补偿 (8) 3.1负荷计算及无功功率补偿 (8) 3.2无功功率补偿计算 (11) 3.3年耗电量的估算 (11) 第四章变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (13) 4.1变电所主变压器台数的选择 (13) 4.2变电所主变压器容量选择 (13) 4.3变电所主接线方案的选择 (13) 第五章变电所一次设备的选择与校验- (15) 5.1变电所高压一次设备的选择 (15) 5.2变电所高压一次设备的校验 (15) 5.3.高压设备的热稳定性校验 (16) 5.4变电所低压一次设备的选择 (17) 5.5变电所低压一次设备的校验 (17) 第六章变电所高、低压线路的选择 (19) 6.1高压线路导线的选择 (19) 6.2低压线路导线的选择 (19) 第七章变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (21) 7.1二次回路方案选择 (21) 7.2继电保护的整定 (21) 第八章防雷保护与接地装置设计 (24) 8.1防雷设备 (24) 8.2.接地与接地装置 (24) 第九章总结 (26) 参考文献 (27) 致谢 (28) 附录 (29)
成绩 课程设计说明书 题目110/10kV变电所电气部分课程设计 课程名称发电厂电气部分 院(系、部、中心)电力工程学院 专业继电保护 班级 学生姓名 学号 指导教师李伯雄 设计起止时间： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日
目录 一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分 析 (1) 二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1) 三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3) 四、分析确定所用电接线方式 (6) 五、进行互感器配置 (6) 六.短路计算 (9) 七、选择变电所高、低压侧及10kV馈线的断路器、隔离开关 (10) 八、选择10kV硬母线 (13)
一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析 1.1、待设计变电所在系统中的地位和作用 1.1.1 变电所的分类 枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所 1.1.2 设计的C变电所类型 根据任务书的要求，从图中看，我设计的C变电所属于终端变电所。 1.1.3 在系统中的作用 终端变电所，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务。电压为110kV及以下。全所停电时，仅使其所供用户中断供电。 1.2、所供用户的分析 1.2.1 电力用户分类、对供电可靠性及电源要求 （1）I类负荷。I类负荷是指短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电也可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。I类负荷任何时间都不能停电。对接有I类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换；I类负荷通常装有两套或多套设备；I类负荷的电动机必须保证能自启动。 （2）II类负荷。II类负荷指允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。II类负荷仅在必要时可短时（几分钟到几十分钟）停电。对接有II类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。 I类、II类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。例如，具备下列条件的不同母线段属独立电源：①每段母线接于不同的发电机或变压器；②母线段间无联系，或虽然有联系，但其中一段故障时能自动断开联系，不影响其他段供电。所以，每个I类、II 类负荷均应由两回接于不同母线段的馈线供电。 （3）III类负荷。III类负荷指较长时间（几小时或更长时间）停电也不致直接影响生产，仅造成生产上的不方便的负荷。III类负荷停电不会造成大的影响，必要时可长时间停电。III类负荷对供电可靠性无特殊要求，一般由一个电源供电，即一回馈线供电。 1.2.2 估算C变电所的回路数目 根据上述要求，重要负荷（I类、II类）比例是55%，重要负荷需用双回线，每回10kV馈线输送功率1.5~2MW，经计算，高压侧回路数为2，低压侧回路数为18÷1.5=12。
绪论 毕业设计是专业学习的一个重要组成部分,做毕业设计的目的是通过设计实践,综合所学知识,贯彻学习我国电力工业有关的方针政策,培养理论联系实际,独立分析解决问题的能力。 在本次设计中,首先温习了相关内容和有关学习资料,熟悉了设计中各个项目的要求和方法步骤,然后再进入实际设计阶段,力争做到有根据,有过程,有论证,简洁明快,条理清晰。. 电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。 供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。 我国目前电力工业的发展方针是：1.在发展能源工业的基本方针指导下发展电力工业。2.电力工业发展速度必须与国民经济发展速度相适应。3.发挥水电优势，加快水电建设。4.建设大型矿口电厂，搞好煤，电，运平衡。5.在煤，水能源缺乏地区，有重点有步骤地建设核电厂。6.政企分开，省为实体，联合电网，统一调度，集资办电。7.因地制宜，多能互补，综合利用，讲求利益。8.节约能源，降低消耗9.重视环境保护，积极防止对环境的污染。 变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类： 1.枢纽变电所位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330~500kV的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。 2.中间变电所高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2~3个电源，电压为220~330kV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。 3.地区变电所高压侧一般为110~220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中断供电。 4.终端变电所在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110kV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户受到损失。 在电力系统中，除应采取各项积极措施或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继