1 引言
随着国民经济的发展和社会科学的进步，现代社会是以信息技术为先导的知识经济时代，这就要求电力工业必须先行，电力工业已成为衡量一个国家综合国力和现代文化水平的标志之一。
众所周知，我国电力发展的起点很低，可是近年来随着社会的迅速发展，电力工业也得到了很大的提高。截至2009年年底，我国电网规模超过美国，跃居世界第一位。220V千伏及以上输电线路回路长度39.97万千米、公用变电容量规模16.5亿千伏安，最高输电电压等级不断提升，先后建成了750千伏、1000千伏特高压、+800千伏直流输电线路。全国发电总装机容量达到8.74亿千瓦，装机容量和发电量已经连续14年居世界第二位。水电装机容量1.97亿千瓦，稳居世界第一。水电开发水平、发电设备技术和坝工技术均进入国际先进行列[1]。国家电网、南方电网、华能集团跨入世界500强行列，大唐集团接近500强的门槛。电力工业的快速发展还带动了我国装备制造业自主设计、自主创新能力的大幅提升。我国大型空冷发电机组的开发应用居国际领先地位，并成为世界上大型循环流化床锅炉应用最多的国家。
电力系统的电气设备，按其用途的不同，一般分为一次设备和二次设备两大类，将电能从发电厂的发电机传送至用户电器具直接经过的设备，以及与这些设备电气连接的附属设备，称为一次设备。一次设备包括：发电机，电力变压器，断路器，隔离开关，电抗器，电力母线，高压输电线路，高压电容器，高压电动机等。因为一次设备一般都大容量，高压的设备，为了实现运行维护人员对一次设备进行监控，就必须配置一次设备保持电气隔离的低电压，小容量的响应设备，统称这些设备为二次设备。二次设备的作用：对一次设备和系统运行的状况进行测量，控制，保护和监察的设备。二次设备包括：控制和信号器具，继电保护及自动装置，电气测量表计，操作电源等。二次设备之间相互连接并构成电路，称为二次回路，按照接线回路划分，二次设备包括；与电压互感器二次侧连接的设备，与电流互感器二次侧连接的设备以及与直流操作电源系统连接的设备[2]。
发电厂和变电站的二次回路，涉及其所有一次设备，而且所在部位不同，功能各异，这就使二次设备是比较复杂的设备。二次回路包括：控制回路、信号回路、
测量监测回路、继电保护与自动装置、调节回路、操作电源等。为了满足工作的需要，二次回路还应该有完整的设计图纸资料。
继电保护装置是电力系统中重要的部分，是保证电力系统安全和可靠运行的重要措施之一，对保证电力系统的安全经济运行,防止事故发生和扩大起到关键性的决定作用。由于电力系统的特殊性,电气故障的发生是不可避免的。一旦发生局部电网和设备事故,而得不到有效控制,就会造成对电网稳定的破坏和大面积停电事故。现代化大电网对继电保护的依赖性更强,对其动作正确率的要求更高。因此，合理的选择保护方式和正确得整定计算，对保证电力系统的安全运行有极其重要的意义。
2 二次回路基本知识的概述
2.1 二次回路的分类及作用
二次回路是一个具有多功能的复杂网络，其内容包括高压电气设备和输电线路的控制、调节、信号、测量与监测、继电保护与自动装置、操作电源等系统[3-6]。下面分别介绍一下它们的作用：
（1）控制回路
控制回路由各种控制器具、控制对象和控制网络构成。控制回路按电源电压等级的不同，可分为强电控制和弱电控制。强电控制电压一般为直流220V或110V，属于传统的控制电压；弱电控制电压一般为直流48V或24V，可用于一对N的控制方式，易于计算机控制接口。由于断路器分、合闸需要取用一定的功率，所以需要220V和110V。由此可以得出弱电控制实际上是通过中间继电器接通强电，从而实现对断路器的控制[7]。控制回路的作用是对发电厂及变电站的开关设备进行远方跳、合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障的要求。
（2）信号回路
信号回路是由信号发送机构、接收现实元件及其网络。信号回路按电源分为强电信号系统和弱电信号系统；按表示方法分为灯光信号和音响信号；按用途分为位置信号、事故信号和预告信号。它的作用是在发电厂和变电站中为了使工作人员及时掌握电气设备的工作状态，需用信号及时显示出当时的工作情况。而当发生事故或不正常运行情况时，更应发出各种灯光及音响信号，帮助工作人员迅速判明是发生了事故还是出现了不正常运行情况，以及事故的范围和地点，不正常运行情况的内容等等，以便工作人员做出正确的处理。
（3）测量监察回路
测量与监察回路由各种电气测量仪表、监测装置、切换开关及其网络构成。它的作用是供运行人员了解和掌握电气设备及动力设备的工作情况，以及电能的输送和分配的情况，以便及时调节、控制设备的运行状态，分析和处理事故。因此，测量监察回路对保证电能质量、保证发电厂和变电站的安全运行具有重要作用。测量与监测是通过测量仪表实现的，而测量仪表又要通过互感器反应一次系统状况。所
以要实现此，需要正确地配置互感器和仪表，如电流互感器的配置、电压互感器的配置和电气测量仪表的配置。
（4）继电保护与自动装置
继电保护与自动装置由互感器、变换器、各种继电保护及自动装置、选择开关及其网络构成。它的作用是根据一次设备和系统的运行状态，判断其发生故障或异常时，自动发出跳闸命令有选择性的切除故障，并发出相应的信号，当故障或异常消失后，快速投入有关断路器，恢复系统的正常运行。
（5）调节回路
调节回路由测量机构、传输设备、执行元件及其网络构成。如由VQC系统对主变进行有载调压、对电容器进行投切的装置，发电器的励磁调节装置。它的作用是调节某些主设备的工作参数，以保证主设备及电力系统的安全、经济、稳定的运行。
（6）操作电源
操作电源由直流电源设备和供电网络构成。操作电源有直流电源和交流电源两大类，直流操作电源用于发电厂及大、中型变电站，通常以蓄电池组、复式整流装置或带电容器储能的硅整流装置供电；交流操作电源用于小型变电站，以站用变压器、电流互感器及电压互感器供电。其作用是给控制、保护、信号等设备提供工作电源与操作电源，供结主变冷却，结水与结煤等动力设备，确保发电厂与变电所所有设备正常运行。
2.2 电气接线
在发电厂变电站中，各个电气设备必须用导体按一定的要求连成一体，并与必要的辅助设备一起实行安装，才能发供电，这就是电气接线和电气装置。
在发电厂变电站中，根据各种电气设备的作用及要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路称为电气接线。电气接线通常用电气接线图来表示，故又可分出一，二次接线图。其中一次设备所连接的电路称为一次电路，或电气主接线；二次设备所连成的电路称为二次电路，或二次接线。电气工程技术中，常用两种图表示电气接线情况。一种是电路图，它是以图形和文字符号按实际工作顺序排列，表示电路设备的全部组成情况和连接方式，并不考虑设备的具体布置位置，目的是便于详细理解作用原理及分析和计算机电路特性。另一种是电气接线图，与电路图不同之处，在于图中所表示设备的位置宜与设备实际布置位图相一致，连接图是用于
安装接线和检查的。
电气接线图可画成三线图，也可画成单线图。三线图给出各相的所有设备的全图，比较复杂，故电气主接线图通常用单线表示，只有需要时才绘制全图。
值的注意的是，单线图虽然绘出的是单相电路的连接情况，实际上却表示三相电路。在图中所有电气元件应表示“正常状态”，例如高压短路器，隔离开关均在断开位置画出，绘图是应引以注意。
2.3 电气主接线
电气主接线指的是发电厂，变电站中产生，传输，分配电能的电路，也称为一次接线，电气主接线图，就是用规定的图形与文字符号将发电机，变压器，母线，开关电器，输电线路等有关电气设备，按电能流程顺序连接而成的电路图。
2.3.1 电气主接线的基本要求
1. 满足系统和用户对供电可靠性和电能质量的要求
2. 具有一定的灵活性
3. 操作力求简单方便
4. 经济上应合理
5. 有发展和扩建的可能
2.3.2 电气主接线的作用及基本类型
1．主接线的作用
电气主接线是整个发电厂和变电站电气部分的主干，它把各电源送来的电能汇聚起来，并进行分配，供给不同的电力用户。
主接线能表明一次设备的数量和作用，设备间的连接方式，以及与电力系统的连接情况。在发电厂、变电站的控制室中，经常使用着能表明主要电气设备运行状态的主接线模拟图。当每次实际操作完成后，都要把图面上的有关部分相应更改成与实际运行情况相符合的状态，随时了解系统运行的状态。
电气主接线方案，对发电厂变电站电气设备的选择，配电装置的布置，二次接线，继电保护及自动装置的配置。运行的可靠性，灵活性，经济性，维护检修的安全与方便等。都有着重大的影响，并且也直接关系到所在电力系统的安全，稳定和经济运行。
2．基本类型
母线是电气主接线和配电装置的重要环节，当同一电压等级配电装置中的进出线数目较多时，常需设置母线，以便实现电能的汇集和分配。所以，电气主接线一般按母线分类，常用的形式分为有母线和无母线两大类。
有母线的主接线形式包括单母线接线和双母线接线。单母线又分为单母线无分段、单母线有分段、单母线分段带旁路母线等形式；双母线又分为单断路双母线、双断路器双母线、双母线分段、二分之三断路器（也称一个半断路器接线）双母线及带旁路母线的双母线等多种形式。
无母线的主接线主要有单元接线、扩大单元接线、桥型接线和多角形接线等。单母线接线主要分为：
（1）单母线无分段接线
如图2.1所示，这种接线的特点是只有一组母线WB，所有电源回路和出线回路，均经过必要的开关电器连接在母线上并列运行。各回路中的断路器QF用来投
切该电路及切除短路故障；母线隔离开关QS
B 及线路隔离开QS
L
，用来在切断电路时
建立明显可见的空气绝缘间隙，将电源与停运设备可靠隔离，以保证检修安全。其优点是接线简单，清晰，所用电气设备少，操作方便，配电装置造价便宜。主要缺点是只能提供一种单母线运行方式，对运行状况变化的适应能力差。
图2.1单母线无分段接线
WB—母线；QF—断路器；QS B—母线隔离开关；QS L—线路隔离开关（2）单母线分段接线
为了改善单母线接线的工作性能，可以利用分段断路器QF
d
将母线适当分段，
构成如图2.2所示的单母线分段接线，优点是可靠性高，缺点是在一段母线故障检修期间，该段母线上的所有回路均需停电；任一断路器检修时，所在回路也将停电。
图2.2 单母线分段接线
双母线接线主要分为：
（1）简单双母线接线
在图 2.3所示的双母线中，设置两组母线Ⅰ，Ⅱ。其间通过母线联络断路器相连，每回进出线均经过一台断路器和两组母线隔离开关分别接至两组母线。QF
L
正是由于每回路设置了两组母线隔离开关，可以换至两组母线，从而大大改善了其工作性能。其主要优点有运行方式灵活；检修母线时不中断供电；检修任一回路母线隔离开关时，只中断回路；检修一线路断路器时可用母线断路器代替其工作。它的缺点是：变更运行方式时，需利用母线隔离开关进行倒闸操作，操作步骤较为复杂，容易出现错误操作，从而导致设备或人身事故；检修任一回路断路器时，该回路仍需要停电或短时断电；增加大量的母线隔离开关及母线的长度，配电装置结构较为复杂，占地面积与投资都增多。
图2.3 双母线接线
（2）双母线分段接线
在发电厂，变电站中，母线发生故障时的影响范围很大，采用单母线分段或不分段的双母线接线时，一段母线故障将造成约半数回路停电或短时停电，大型发电厂和变电站对运行可靠性和灵活性要求很高，必需注意避免母线系统故障以及限制母线故障影响范围，防止全厂性停电事故发生，为此我们考虑了图2.4所示的双母线分段接线方式。
双母线分段接线具有相当高的供电可靠性与运行灵活性，但所使用的供电设备更多，配电装置也更为复杂。
图2.4 双母线分段接线
2.4 二次回路图的阅读及绘制
二次回路图是用来详细表示二次设备及其连接的原理性电路图。
2.4.1 二次回路图的阅读
二次电路图中的元件和设备，都应用国家统一规定的图形符号表示。图形符号的旁边应标注项目代号，一般标注项目种类代号。项目种类代号用一个英文字母或两个英文字母表示，在字母前加前缀“一”，在不致引起混淆的情况下前缀可以省略如表2.1和表2.2所示。对于元件和设备的可动部分如触电，通常表示在非激励或不工作的状态和位置。例如，继电器和接触器在非激励状态；断路器和隔离开关在断开位置；对于在驱动部分和被驱动部分之间采用机械连接的元件和设备。例如，继电器的线圈和触点，在二次电路图中有集中法，半集中表示法和分散集中法三种表示；集中表示法是将设备的线圈和触点画在一起并用虚线表示它们之间的机械连接，在线圈旁标注设备的项目种类代号。半集中表示法与集中表示法相似，只是部分触点可分散开画，表示机械连接的虚线允许弯折，分支和交叉。分散表示法是将同一设备的线圈和触点分散画在不同位置，为表示它们之间的机械连接，在线圈和触点旁标注该设备的项目种类代号【6】。三种表示法的画法如表3.3所示。阅读二次回路应该遵循“从左往右看，从上往下看”的原则；阅读展开式原理图时应“先看交流回路，后看直流回路以及分、合闸回路等”。
表2.1 二次电路图常用的图形符号
续表2.1 二次电路图常用的图形符号
表2.2 二次电路图常用的项目种类代号
2.4.2 二次回路图的绘制
二次回路的绘制分为两种。一是二次元件和设备用集中和半集中表示法画出；二是二次元件和设备用分散表示法画出。用后一种画法绘制的二次回路称为展开式回路。
展开式电路图中各二次元件分解为若干部分，按其动作顺序可分为交流电流回路展开图、交流电压回路图直流控制回路和信号回路展开图等几部分。属于某个回路中的设备部件应画在展开式电路图的该部分中，于是属于同一设备的不同设备的不同部件可能会画在展开式电路图的不同回路中。每种回路又有许多电路回路的支路，这些支路在绘画展开式电路时可以垂直排列，也可以水平排列。各支路排列的顺序为：对交流回路按相序，对直流回路按动作顺序。垂直排列时各支路自左往右排列；水平排列时各支路自上往下排列。各支路中设备的部件按实际情况连接。垂直排列是之上往下画，水平排列时至左往右画。
表2.3 集中表示法，半集中表示法和分散表示法画例
3 操作电源的设计
发电厂及变电站的操作电源，是作为继电保护及自动装置、信号设备，控制及调节设备的工作电源及断路器的跳合闸，合闸电源。大、中型发电厂及变电站主要采用直流操作电源。
3.1 直流负荷及操作电源
3.1.1 直流负荷的分类
发电厂及变电厂的直流负荷，按其用特性的不同可分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷三类。
1.经常负荷
经常负荷指在所有运行状态下，由直流电源不间断供电负荷。它包括：
（1）经常带电的直流继电器、信号灯、位置指示器。
（2）经常点亮的直流照明灯。
（3）经常投入运行的逆变电源等。
2.事故负荷
事故负荷指正常运行时由交流电源供电，当发电厂和变电站的自用交流电源消失后由直流电源供电的负荷。它包括：事故照明、汽机润滑油泵、发电机氢冷密封油泵及载波通讯备用电源等。
3.冲击负荷
冲击负荷是指直流电源承受的短时最大电流。它包括断路器合闸时的冲击电流和当时所承受的其他负荷电流。
3.1.2 操作电源的分类及作用
发电厂及变电站的操作电源有直流电源和交流电源两大类，直流操作电源用于发电厂及大，中型变电站，通常以蓄电池组，复式整流装置或带电容器储能的硅整流装置供电，交流操作电源用于小型变电站，以站用变压器，电流互感器及电压互感器供电。
1.蓄电池组直流电源
蓄电池组是一个独立，可靠的直流电源，即使在全厂交流系统都停电的情况下，仍能在一定的时间内可靠供电，是发电厂及大，中型变电站不可缺少的电源设备。
蓄电池组通常采用110v或220v的电压供电。
蓄电池一般分为酸性蓄电池或缄性蓄电池两种。前者端电压较高，冲击放电电流大，适合用于断路器跳，合闸的冲击负荷，但运行维护比较复杂；后者维护简便，寿命长，但事故放电时电流较小。
2.带电容器储能的硅整流直流电源
带电容器储能的硅整流装置由硅整流设备和储能电容器组构成，将厂用的交流电源变为直流作操作电源，为了在故障状态下，如当厂自用交流电源消失时，能继续供给操作电源，装设了储能电容器，由于受到储能电容器容量的控制，这种操作电源在交流电源消失走，只能在短时间内向继电保护及自动装置以及断路器跳闸回路供电，主要使用在小型发电厂及中，小型变电站。
3.复式整流直流电源
这是一种以厂自用交流电源，电压互感器二次电压，电流互感器二次电流等为输入量的复合式整流设备，在正常运行时，由厂自用交流电源或电压互感器二次电压经整流后供电；故障状态情况下，由电流互感器二次电流通过饱和稳压器变为一定的电压，再经过整流供电。因此，也可以说复式整流电源是由电压源和电流源两部分组成。其结构简单，运行维护工作量小，并能在故障状态下输出较大的直流电源，广泛用于具有单电源的中小型变电站。
4.交流操作电源
交流操作电源就是直接使用交流电源作二次回路系统的工作原理，采用交流操作电源时，一般由电流互感器供电给反应短路故障的继电器和断路器的跳闸线圈；由自用电变压器供电给短路器合闸线圈，由电压互感器供电给控制于信号设备，这种操作电源接线简单，维护方便，投资少，但其技术性能尚不能完全满足大，中型发电厂及变电站的要求，主要用于小型变电站。
3.1.3 对操作电源的基本要求
（1）保证供电的高度可靠性
（2）具有足够的容量，以保证正常运行及故障状态下的供电
（3）使用寿命长，运行，维护方便
（4）投资少，布置面积小
3.2 蓄电池组直流系统
3.2.1 蓄电池的作用，容量及直流系统
蓄电池是一种即能把电能转化成化学能以便储存，又能把化学能转变为电能供给负载的化学电源设备。以若干个蓄电池连接成蓄电池组，作为发电厂及变电站的操作电源，不受电网运行方式变化的影响，在故障状态下仍能保证一段时间的供电，具有很高的可靠性。
蓄电池主要由容器，电解液和正，负电极构成，当外电路接通时，由于氧化还原的化学反应，正负极板上有电子的得失，有电流通过外电路，为直流负荷提供电源。
（1）蓄电池组的作用
由蓄电池构成的蓄电池组，主要为直流负荷提供可靠的电能，但现代的发电厂和变电站一般采用浮充电的形式，既蓄电池组与交流整流后的直流并联，一同为下列负荷供电。
1）主控制室，就地操作的主配电装置，各电压等级的厂用电配电装置技术控制屏的控制信号回路，以及各级电压配电装置的断路器合闸线圈等。
2）汽机和锅炉技术控制屏的控制信号回路，各汽机直流润滑油泵及氢冷直流密封油泵的电动机。
3）事故照明网络，既在主控制屏室的专用事故照明屏，对于只装一组蓄电池的发电厂及变电站，设置一块事故照明屏；装有两组蓄电池的发电厂，则设置两快事故照明屏。
4）其他直流用电设备，如通信备用电源，主控制屏室经常照明灯及电气实验等直流负荷。
（2）蓄电池的容量及自放电
蓄电池的容量，就是蓄电池放电到某一容许最小电压的过程中所放出的电量，以安时（Ah）表示。蓄电池的容量与极板类型，电解液的比重，放电电流的大小以及工作温度有关，蓄电池通常以放电率表示放电终止电压的快慢。放电率可用放电电流大小或放电到终止电压的时间长短表示。
（3）直流供电系统的接线
1）主控制室内控制，信号小母线供电网络
2）屋外配电装置断路器合闸线圈供电接线
3）事故照明供电接线
3.2.2 蓄电池组的运行方式
蓄电池组直流电源主要采用冲电—放电式和浮充电式两种运行方式。
（1）充电—放电运行方式
蓄电池组的充电—放电运行方式，就是对运行中的蓄电池组进行定期的充电，以保证蓄电池的良好状态，充电装置除充电时间外是不正常工作的，在充电工程中除了向蓄电池组提供电外，还要担负经常直流负载，故充电设备必须有足够的容量。
（2）浮充电运行方式
按浮充电方式工作的蓄电池组，经常处于充满的状态，只有当交流电源消失或浮充整流器故障时，才转为长时间放电状态，蓄电池组除了事故放电后要及时充电外，平时每个月要进行一次充电，每三个月必须进行一次核对性放电与均衡充电，以保持其有效的功能。总之，蓄电池组直流电源采用浮充方式运行，不仅可提高工作的可靠性，经济性，还可减少运行维护工作量，因而在发电厂及变电站中广泛运用。
4 测量监察回路的设计
发电厂和变电站的测量监察回路，主要供给运行人员了解和掌握电气设备及动力设备的工作情况，以及电能的输送和分配情况，以便及时调节，控制设备的运行状态，分析和处理事故，因此，测量监察回路对保证电能质量，保证发电厂和变电站的安全运行，具有重要作用。
测量与监察是通过测量仪表实现的，而测量仪表有要通过互感器反映一次系统状况，所以要实现测量与监察，需要正确地配置互感器和仪表。
1.电流互感器的配置
装有断路器的回路均应装设电流互感器，未装断路器的发电机和变压器的中性点以及发电机和变压器的出口等回路中，也应该装电流互感器。装设电流互感器的数量应满足测量仪表，继电保护和自动装置的要求。
在中性点直接接地的三相电网中，电流互感器按三相配置；在中性点非直接接地的三相电网中，电流互感器按二两配置，但当35kv线路采用距离保护时，应按三相配置，发电机和变压器回路应三相配置，继电保护用电流互感器，应尽可能减少或消除不保护区，同一网络中个线路的电流互感器，均应配置在同名相上。
2.电压互感器的配置
电压互感器的配置，除应满足测量仪表，继电保护和自动装置的要求外，还应考虑同期装置和绝缘监察装置的要求。
发电机出口装设三相五柱式电压互感器，供测量，保护及同期用，其辅助二次绕组接成开口三角形，发电机未并列前作绝缘监察用，发电机自动调节励磁装置，一般配置专用电压互感器，以获得叫大的功率，容量在200mw及以上的发电机中性点常采用经高电阻接地的接地方式，既中性点经电压互感器一次绕组接地，电压互感器的二次绕组接入电阻，并作为发电机定子接地保护的电源。
三绕组变压器低压侧装设两台单相电压互感器，按v/v接线，以便在低压侧断路器分闸后供同期监视用。
每段工作母线和备用母线都必须装设电压互感器，供测量，保护及同期等用。6~10kv母线装设一只三相五柱式或三只单相电压互感器，35kv以上母线一般装设三只单相电压互感器。
如果线路另一侧有电源时，应在出线断路器线路侧的一相上装设电压互感器，供同期或重合闸用。
3.电气测量仪表的配置
电路中主要的运行参数有电流，电压，功率，电能，频率，温度和绝缘电阻率，因此应装设的电气测量仪表有电流表，电压表，频率表，有功功率表，无功功率表，有功电能表和无功电能表等，电路中应装设仪表的种类，个数和仪表的准确度等级，应符合《电工测量仪表装置设计技术规程》的有关规定。
4.1 测量回路图
测量回路图通常采用展开图的形式，并以交流电流及交流电压回路分别表示。
4.1.1 测量仪表的交流电流回路
电气元件或称安装单位常用一个单独的电流回路，当测量仪表与保护装置公用一组电流互感器时。可将它们的电流线圈按相串接，如图4.1表示。即电流继电器KI和有功电能表Wh，无功电能表varh及电流表A串联在回路中的情况。
图4.1 6—10KV线路交流电流回路
测量仪表，保护装置和自动装置一般由单独的电流互感器或单独的二次线圈供电，当保护和测量仪表功用一组电流互感器时，应防止测量回路开路而引起继电保护的误动作。
当几种仪表接与同一组电流互感器时，其接线顺序一般为先接指示和积算式仪表，再接记录仪表，最后接变送仪表。
4.1.2 测量仪表的交流电压回路
在电力系统中，电压互感器是按母线数量设置的，既每一组主母线装设一组电压互感器，按在同一母线上所有元件的测量仪表，继电保护和自动装置都由同一组电压互感器的二次侧取的电压，为了减少电缆联系，采用了电压小母线，各电气设备所需要的二次电压可由小母线上引接。
4.2 交流绝缘监察装置
电压表V用以监视母线电压。变电站的电压互感器二次侧一般采用零相接地，如果站内设有同期装置，可另装中间隔离变压器或采用V相与零相并存的同期接线，领相接地的电压互感器二次接线只需取消图二中的V相接地点和击穿保险JB，改为中性点直接接地即可。
当主母线为双母线以及一次元件由一条母线切换到另一条母线时，其测量仪表及保护装置必须切换到相应母线电压互感器的电压小母线上，此时，可操作电压互感器一次线圈的隔离开关辅助触点自动进行切换。也可装设手动切换开关。
每一主母线上所接元件都处于同电位，所以电压表是按母线装置的，各安装单位无需再设置电压表，有供电能表和无功电能表，有功功率和无功功率都要按相并联在电压小母线上。
4.3 小电流接地微机选线装置
在中性点不接地或经消孤线圈或电阻接地的电力系统中，当发生单相接地时，为了找出故障线路，运行人员不得不依次拉合各出线开关，以“点灭”接地点来寻找故障线，在不允许停电的系统中，只好派许多人出去查找，这样操作既麻烦，又给运行安全，设备安全和供电可靠性造成很大的影响，由于不能及时查找出接地线路，给企业造成重大的经济损失，甚至造成事故。
以往产生下电流接地选线装置中，基本上采用了“绝对整定值”概念，即通过装置取得的零序电流与一固定的整定值比较，当系统发生单相接地时，取得的领序电流如果大于整定植，使装置中的极化继电器动作，显示故障线路编号时，由于在小接线系统中，运行方式变多，接地整定值整定困难，实际中常常出现误选，多选或选不出的现象。因此，现在在电力系统中广泛采用微机小电流系统接地选线装置。
5 控制回路的设计
5.1 控制的类型
发电厂，变电站及电气设备的控制按距离的不同，可分为距离控制和就地控制。距离控制是将重要电气设备的断路器，经过几十米到数百米在集中控制室内进行的控制，如发电机，变压器，110KV及以上的线路等的控制。由于需要控制的断路器很多，为了减少运行人员的监视面，缩小控制室的面积及节约控制电缆，将某些不重要或不需要经常监视回路的断路器在其安装地点进行控制，对这些断路器的控制称为就地控制，如10KV线路及厂用负荷等。
断路器的控制按操作方式的不同，可分为一对一控制和一对N控制。一对一控制是一个操作元件控制一台断路器，一对N 控制是一个操作元件通过选线的方式对多台断路器进行控制。
控制回路按电源电压的等级不同，可分为强电控制和弱电控制，强电控制电压一般为直流220V和110V属于传统的控制电压；弱电控制电压一般为直流的48V或24V，可用于一对N的控制方式，易于与计算机控制接口。
5.2 断路器控制回路的组成
断路器的控制回路的组成，与断路器所用操动机构的不同而异，典型的采用电缆操动机构的控制回路。
1.控制元件
控制元件由手动操作的控制开关SA和自动操作的自动装置与继电保护装置的相应继电器触点构成。
手动操作的控制控制开关，目前强电控制的通常采用LW2系列组合式万能转换开关，又称为控制开关，运行人员利用SA的不同位置发出操作命令，对断路器进行手动合闸和分闸操作。
LWA2型系列控制开关手柄转动档数一般为5档，最多不超过6档，本单元所采用的是具有两个固定位置和两个操作位置的LWA2-ZX型和LWA2-YZ型控制开关。LWA2-Z，LWA2-YZ型控制开关，手柄（Z表示带有自动复位及定位，YZ表示带自动复位和定位，手柄内带有信号灯，la，4，6a，40，20，20为触点盒代号，F表示方型面板）。都有六个位置，其合闸和分闸的操作都分两部完成，可以防止误操作。
华北理工大学轻工学院 本科毕业论文开题报告 题目：某小区10KV配电房设计 学部：信息科学与技术部 专业：电气工程及其自动化班级：12电气2班 姓名：董国旗 学号：201224390232 指导教师：赵伟 2015年月日
题目某小区10KV配电房设计 选题的目的及研究的意义 电力资源是支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵能源，电能的生产、传输、储存高效、洁净，它是现代工农业生产、人们日常生活及社会各个领域中已获得了广泛应用。居民小区供配电系统是整个人们的动力源泉的命脉，它的正常运行直接影响人们的一切。现代居民小区供配电系统的主接线及运行方式都非常复杂，各种电器设备的数量和种类繁多。随着经济的快速发展、科技水平的不断进步，对电力的需求和要求也必然日益提高。 在我国城乡一体化加快，国内外倡导低碳经济的背景下。我国居民小区需求量很大，再加上居民生活水平的提高，大量现代化的家电进入普通老百姓家里，造成负荷的大大提高。而原有建筑电气国家设计标准和地方标准已经远远不能满足设计要。因此本设计试图探索适应当代小区电气设计模式。此外节能减耗是我国基本的国策之一，在充分满足，完善建筑物功能的要求前提下，减少能源消耗，提高能源利用率也是此设计探索之处。 进行该课题的设计，主要包括居民小区供配电系统的设计和理论与实践的应用。此次设计前期包括了居民的电力负荷计算，节约电能与无功补偿的基本方法，电气主接线方案的设计，变压器的选择，短路电流的计算，了解电器设备的原理、性能及选择方法，涵盖高低压电器设备的选择，一次二次设备的校验，及其回路的继电保护的配置，自动装置的配置等。后期进行电气设备防雷与接地的设计，施工设计的完善工作，进行图纸的规划。其中运用了居民小区供配系统设计和安全、经济运行的基本理论，以及工程实用的设计计算方法与运行维护的基本知识。 通过论文设计，加深对工厂居民小区供电的认识，能独立设计电气主接线，会选择和校验电气设备。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 居民小区的供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个住户中间去，它由小区降压变电所，高压配电线路，低压配电线路及用电设备组成。总降压变电所及配电系统设计，是根据各个住户的负荷数量和性质，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各个住户的安全可靠，经济技术的分配电能问题。 供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。故，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。 供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求： （1）安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。 （2）可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。 （3）优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。 （4）经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。 供配电系统的发展趋势 1.供配电系统的规模越来越大 2.功率密度也越来越高 3.供配电系统可靠性要求越来越高 4.供配电系统的绿色节能 5.配电自动化 随着科技的进步和社会的发展,居民小区供配电系统运行和维护的安全技术要求得到了相关部门越来越广泛的重视。
供配电系统的毕业设计编写学生：林树凯指导老师：刘峰 海尔学院 电气自动化技术专业2009级2班
前言 经济要发展，电力需先行。进入21世纪，随着我国各种规划的进行和“西部大开发”战略的实施。我国的电力建设事业将出现一个大发展的新局面，供配电技术的应用将更加广泛。 作为一名即将毕业的电气自动化专业学生，做一个关于电力系统方面的毕业设计是十分必要的，这不仅使电气自动化专业学生将电力系统方面的理论知识得以实践、应用，而且为电气自动化专业学生今后从事有关电力系统方面的工作打下一个良好的基础。 本次电力系统的毕业设计只是正对通用机器厂供配电系统的电气设计。主要分为以下一个内容：负荷的分析计算，配电方案，变压器的台数、容量及变电所主接线方案，短路计算对电气设备进行校验，电气设备的布置方案，继电保护、二次回路及防雷与接地，若时间允许，甚至可以加上变电所电气照明设计内容。 由于时间仓促，再加上本人水平有限，难免有些错误，请阅读者指出利于改正，谢谢！ 林树凯
目录 项目一：通用机器厂的基本情况。 项目二：负荷计算和无功功率补偿。 项目三：变电所的位置与型式的选择及主变压器的台数与容量、类型的选择。 项目四：金工车间配电系统的确定。 项目五：变电所主结线方案的设计。 项目六：短路电流的计算。 项目七：变电所一次设备及进出线的选择与校验。 项目八：变电所二次回路的选择及继电保护的整定。 项目九：防雷与接地、变电所设计图展示 参考文献
参考文献 1、《现代电力系统分析》王锡凡主编，科学出版社。 2、《电力系统分析基础》任建文主编，华北电力大学出版社。 3、《电力系统继电保护原理》（增订版）贺家李、宋从矩主编，中国电力出版社。 4、《工厂供配电》王玉华、赵志英主编，中国林业大学出版社，北京大学出版社。 5、《使用供配电技术手册》刘介才主编，中国水利水电出版社。 6、《静止无功功率补偿技术》粟时平、刘桂英主编，中国电力出版社。 7、《工厂供电设计指导》刘介才主编，机械工业出版社。 8、《供配电工程》马志溪主编，清华大学出版社。
届毕业生毕业设计说明书 题目：某机械厂供配电系统设计 院系名称：电气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 指导教师：教师职称：讲师 20年6月6日
目次 1 2 3 4 5 6 7结概述 (1) 1.1 国内外发展现状 (1) 1.2 供配电系统的研究意义 (1) 1.3 研究的内容 (2) 负荷计算及无功补偿 (3) 2.1 电力负荷的类型 (3) 2.2 负荷计算 (3) 2.3 无功功率补偿 (8) 变电所主变压器选择和主接线方案选择 (10) 3.1 变电所主变压器的选择 (10) 3.2 主接线方案设计 (10) 3.3 厂区规划图 (12) 短路电流的计算 (14) 4.1 短路电流计算的基本公式 (14) 4.2 电抗标幺值的计算公式 (14) 4.3 确定基准值、计算电抗标幺值 (15) 高、低压电气设备的选择与校验 (18) 5.1 高压设备的选择与校验 (18) 5.2 低压设备的选择与校验 (20) 5.3 母线的选择 (20) 5.4 导线的选择 (21) 继电保护的整定与计算 (22) 6.1 高压线路的继电保护 (22) 6.2 电力变压器的继电保护 (23) 防雷和接地装置 (24) 7.1 防雷 (24) 7.2 接地装置 (24) 7.3 防雷措施 (25) 论 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28) 附录A 电气主接线图 (30)
1 1.1概述 国内外发展现状 现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电 气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。 供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。 在我国，供配电的建设未能得到重视，资金短缺，技术性能落后，另外供配电技术环节形成电力需求与供配电设施不协调的局面。随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。 1.2供配电系统的研究意义 现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业 生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。 要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：
供配电系统的设计毕业论 文 目录 摘要 (2) 第一章绪论 (3) 1.1 供配电所设计的意义 (3) 1.2 供配电所设计的要求 (3) 1.3 本文的主要容 (4) 第二章全厂设计资料 (5) 第三章负荷计算和无功补偿 (8) 3.1 负荷计算的目的和意义 (8) 3.2 负荷计算 (8) 第四章主接线的选择 (12) 4.1 接线方案的选择 (12) 4.2 主接线的选择及确定 (12) 第五章短路电流计算 (15) 5.1 短路电流计算 (15) 5.2 短路电流计算结果 (17) 第六章全厂主设备的选择 (19) 6.1 电气设备选择 (19) 6.2 所选设备参数 (20) 第七章防雷与接地 (21) 7.1 防雷设备 (21) 7.2 接地装置 (21)
结论 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24) 第一章绪论 1.1 供配电所设计的意义 工厂供电设计的任务是保障电能从安全、可靠、经济、优质、地送到工厂的各个部门。众所周知，电能是现在工业生产的主要能源和动力。是用其它形式能转化为电能，电能又易于转换为其它形式的能量以供应用。电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业及整个国民经济生活中应用极为广泛。 电能在工业生产中的重要性，并不在于他在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低成本。因此，一个稳定可靠的供配电系统对发展工业生产，实现现代化的工业，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家建设经济性社会具有更重要的战略意义。因此在当今全球资源紧的局势下，一个好的供配电系统设计，对于节约能源、保护环境、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 1.2 供配电所设计的要求 工厂供电工作要更好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到一下基本要求： 1、工厂供电设计必须严格遵守国家的有关法令、法规、标准和规，执行国家的有关方针、政策，如节约有色金属，以铝代铜，采用低能耗设备以节约能源等。 2、必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。 3、工厂供电设计应做到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合
直流母线电压监视装置原理图-------------------------------------------1 直流绝缘监视装置----------------------------------------------------------1 不同点接地危害图----------------------------------------------------------2 带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构)--------------------3 带有灯光监视的断路器控制回路(弹簧操动机构)--------------------5 带有灯光监视的断路器控制回路(液压操动机构)-------- -----------6 闪光装置接线图(由两个中间继电器构成)-----------------------------8 闪光装置接线图(由闪光继电器构成)-----------------------------------9 中央复归能重复动作的事故信号装置原理图-------------------------9 预告信号装置原理图------------------------------------------------------11 线路定时限过电流保护原理图------------------------------------------12 线路方向过电流保护原理图---------------------------------------------13 线路三段式电流保护原理图---------------------------------------------14 线路三段式零序电流保护原理图---------------------------------------15 双回线的横联差动保护原理图------------------------------------------16 双回线电流平衡保护原理图---------------------------------------------18 变压器瓦斯保护原理图---------------------------------------------------19 双绕组变压器纵差保护原理图------------------------------------------20 三绕组变压器差动保护原理图------------------------------------------21 变压器复合电压启动的过电流保护原理图---------------------------22 单电源三绕组变压器过电流保护原理图------------------------------23 变压器过零序电流保护原理图------------------------------------------24 变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保------24
届毕业生 毕业设计说明书题目：某机械厂供配电系统设计 院系名称：电气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 指导教师：教师职称：讲师 20年 6月 6日
目次 1 概述 0 1.1 国内外发展现状 0 1.2 供配电系统的研究意义 0 1.3 研究的内容 (1) 2 负荷计算及无功补偿 (1) 2.1 电力负荷的类型 (1) 2.2 负荷计算 (1) 2.3 无功功率补偿 (4) 3 变电所主变压器选择和主接线方案选择 (5) 3.1 变电所主变压器的选择 (5) 3.2 主接线方案设计 (6) 3.3 厂区规划图 (7) 4 短路电流的计算 (7) 4.1 短路电流计算的基本公式 (7) 4.2 电抗标幺值的计算公式 (7) 4.3 确定基准值、计算电抗标幺值 (8) 5 高、低压电气设备的选择与校验 (9) 5.1 高压设备的选择与校验 (10) 5.2 低压设备的选择与校验 (11) 5.3 母线的选择 (12) 5.4 导线的选择 (12) 6 继电保护的整定与计算 (13) 6.1 高压线路的继电保护 (13) 6.2 电力变压器的继电保护 (14) 7 防雷和接地装置 (14) 7.1 防雷 (14) 7.2 接地装置 (14) 7.3 防雷措施 (16) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (17) 附录A 电气主接线图 (19)
1 概述 1.1 国内外发展现状 现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。 供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。 在我国，供配电的建设未能得到重视，资金短缺，技术性能落后，另外供配电技术环节形成电力需求与供配电设施不协调的局面。随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。 1.2 供配电系统的研究意义 现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。 要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：
学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计（论文）作者（签字）： 年月日
重庆科技学院 毕业设计（论文）题目重庆科技学院学城科苑小区供配电设计 学院电气与信息工程学院 专业班级电气工程及其自动化 学生姓名张熹学号2010441611 指导教师官正强职称教授 评阅教师职称 2014 年6 月8 日
摘要 小区供电系统首先要能满足小区内人们的基本生活用电需要，其次还要确保用电的安全，供电的可靠，技术的先进和经济合理，并且能做好节能的的要求。本设计说明书介绍了重庆科技学院科苑小区的高低压电力供配电系统的初步设计情况。围绕方案设计和初步设计阶段的有关要求，着重进行了小区的10kv高压供电及变配电所设计、小区内各个楼层的供配电系统设计、地下车库照明设计，计算了短路，电流选择了变压器。选择了各线路的导线截面和变电所的高低压设备；配置了继电保护装置。给出了供配电系统原理图。 关键词：住宅区供配电系统初步设计设计说明
Abstract Cell power supply system must first be able to meet people's basic living within the district electricity needs, followed by electricity but also ensure the safety of power supply reliability, advanced technology and economic rationality, and can do the required energy. The design specification describes the preliminary design district in Chongqing Institute of Technology Keyuan high and low voltage power supply and distribution system. Programs designed around the requirements and preliminary design phase, focusing on the district's conduct 10kv high voltage power supply and power distribution design, supply and distribution system design within the district each floor, underground garage lighting design, calculation of the short-circuit current transformer is selected . Select the wire cross-section of each line and substation high voltage equipment; configured protection devices. Given the supply and distribution system schematic. Keywords: Residential areas；Supply and distribution system；Preliminary Design；Design Description
摘要 本设计主要阐述了现代化小区各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。本设计共主要包括强电部分设计部分设计及安防部分设计。 强电部分主要内容包括：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算、照度计算等。 本小区电气设计作为毕业设计，其目的是通过切身实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为即将面临的工作奠定坚实的基础。 关键词：配电系统负荷防雷接地 目录 引言1 一设计简况2 二配电系统2 <一）设计要求2 <二）低压配电系统线路的选择2 <三）设备安装4 <四）电能计量方式选择5
三照明系统5 <一）照明系统的概述5 <二）照度方式6 <三）光源和灯具7 <四）照度计算8 <五）配电箱布置12 <六）负荷计算<需要系数法）12 <七）设备选型15 四防雷接地系统设计17 <一）建筑物防雷等级确定17 <二）防雷内容与设计方案20 总结23 致谢24 参考文献25
引言 本次设计的主要针对是现代化住宅小区楼内供配电系统设计。通过具体的实例工程设计，初步掌握高层建筑配电系统设计的基本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学三年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去,也为将来的工作打下良好的基础。 本工程为11层的民用普通高层建筑，为二类高层建筑，按三级负荷供电，三类防雷建筑物进行电气系统设计。在本设计中，要求完成对住宅小区楼内配电系统设计，主要包括低压供配电系统、照明系统、插座系统、防雷与接地系统。论文针对民用高层建筑电气的设计和使用需要，，侧重于电气基本理论和基本知识。设计中，总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成配电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算等。 一设计简况 本次设计的主要针对是现代化住宅小区楼内供配电系统设计。通过具体的实例工程设计，初步掌握高层建筑配电系统设计的基本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学三年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去,也为将来的工作打下良好的基础。 本工程为11层的民用普通高层建筑，为二类高层建筑，按三级负荷供电，三类防雷建筑物进行电气系统设计。在本设计中，要求完成对住宅小区楼内配电系统设计，主要包括低压供配电系统、照明系统、插座系统、防雷与接地系统。论文针对民用高层建筑电气
本科生毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计： 36 页 表格： 10 个 插图： 9 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）： 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
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：
工厂供配电系统主接线方案【精编版】
本文按照钢铁厂供电系统对供电可靠性、经济性的要求，根据钢铁厂的负荷性质、负荷大小和负荷的分 布情况对本厂供电系统做了全面综合的分析，详细阐述了工厂总降压变电所实现的理论依据。通过对整个供电系统的分析和对钢铁厂的电力负荷,功率补偿,短路电流的计算，合理的选择电力变压器、断路器等各种电气设备；对工厂总降压变电所不同的主接线方案进行比较,选择可靠性高,经济性好的主接线方案,实现了工厂供电系统安全、可靠、优质、经济地运行。 关键词供电系统；电力负荷；功率补偿；电气设备；主接线；继电保护
目录
1 前言 1.1概述 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在一般工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重很小。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人生事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，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、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 （4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，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。
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此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文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者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学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 毕业设计论文 供配电毕业设计说明书 摘要 本设计主要根据所给数据和要求进行110kV变电站一次部分设计。首先根据任务书所给系统及线路负荷的有关技术参数，通过对所建变电站出线的考虑和对负荷资料的分析，在满足安全性、经济性及可靠性的前提下确定了110kV、35kV、10kV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及对供电范围内一级负荷供电可靠性的考虑及对N-1原则的应用，确定了主变压器台数、容量及型号，并依据N+1原则设计了变电所所用电，为以后的计算和设备选取做好准备，又进行等值网络化简，选择短路点做出短路等值电路并进
学校供配电系统设计 方案
第1章绪论 供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。故，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。 供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求：（1）安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。 （2）可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。 （3）优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。 （4）经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。 另外，在供配电工作中，还应合理的处理局部和全局，当前与长远的关系，即要照顾局部和当前利益，又要有全局观点，能照顾大局，适应发展。 我们这次的毕业设计的论文题目是：某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。 总之一句话：定位现实，着眼未来；以发展的眼光来设计此课题。
第2章供配电系统设计的规范要点 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。 2.1 负荷分级及供电要求 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线路供电。必要时采用不间断电源（UPS）。 2.1.1 一级负荷
前言 我国的电力工业已居世界前列，但与发达国家相比还是有一定的差距，我们人均电量水平还很低，电力工业分布也不均匀，还不能满足国民经济发展的需要。电力市场还未完善，管理水平、技术水平都有待提高。 为了使我国电力工业赶上世界电力技术的发展水平，丛21世纪一开始，我国就进一步加强在电网安全、稳定、经济运行、电力系统的自动化调度与管理、电力通信、网络技术、继电保护等领域开展研究，尤其注意完善电力市场，研究电力市场的技术支持系统，促进我们的电力工业不断前进。 工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配。我们知道,电能是现代工业生产的主要能源和动力，工业生产应用电能和实现电气化以后,能大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。但是,工厂的电能供应如果突然中断,则将对工业生产造成严重的后果,甚至可能发生重大的设备损坏事故或人身伤亡事故；由此可见,搞好工厂供电工作对于工业生产的正常进行和实现工业现代化,具有十分重大的意义。 工业企业生产所需电能，一般是由外部电力系统供给，经企业内各级变电所变电压后，分配到各用电设备。工业企业变电所是企业电力供应的纽约，所处地位十分重要，所以正确计算选择各级变电站的变压器容量及其他设备是实现安全可靠供电的前提。进行企业电力负荷计算的目的就是为正确选择企业各级变电站的变压器容量，各种电气设备的型号，规格以及供电网络所用导线型号等提供科学的依据。摘要
根据某钢铁厂取得的供电电源和该厂用电负荷的实际情况及机电修车间的负荷性质、负荷大小和负荷的分布情况，设计出变配电所的主接线设计方案，提出了采用低压联络线联络一台变压器的方案，解决了该车间负荷小但负荷可靠性要求高的问题。再通过短路电流的计算、选择合适的导线电缆、按正常条件选择低压设备。实现安全、可靠、优质、经济的供电系统为设计目的，完成对某钢铁车间供配电系统的设计。 关键词负荷性质；主接线；短路计算；低压联络线 (2)基本原则 1)变配电所电气主接线，应按照电源情况、生产要求、负荷性质、用电容量和运行方式等条件确定，并应满足运行安全可靠、简单灵活和经济等要求。 2)在满足上述要求时，变电所高压侧应尽量采用断路器少的或不用断路器的接线，如线路-变压器组或桥形接线等。当能满足电力系统继电保护时，也可采用线路分支接线。 5)在110—220kV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4回时，一般采用单母分段接线；当枢纽变电所的出线在4回及以上时，一般采用双母线。 在6—10 kv配电装置中，一般采用单母线或单母分段接线。 2.2 选择确定主接线 根据本车间的情况，负荷量不大，但属于二级负荷，可靠性要求较高；根据上
课程设计说明书 （2015/2016 学年第一学期） 课程名称：建筑供配电及照明系统工程设计 题目：图书馆供配电及照明设计 专业班级：电气工程及其自动化班 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计周数：两周 设计成绩： 2015年 12月 30日
目录 一、课程设计目的 (2) 二、设计题目分析及要求 (2) 三、课程设计要求 (3) 四、供配电部分的设计 (3) 五．照明部分的设计 (6) 六、课程设计总结 (9) 七、课程设计心得 (9) 八．参考文献 (10) 附录1 (11) 附录2 供参考 (12)
一、课程设计目的 学习了一学期的供配电及照明技术，通过学习课堂知识和课下做题练习，使我对该课程的理论知识有了具体而详细的理解，明白了供配电设计当中的一些基本要求和设计时的一些注意事项，还有对供配电系统中根据实际情况进行设备选型也有了大体上的了解。掌握了照明设计当中设计规范和照明设备的选型及其一些照明设备的具体参数和设计规范。本次课程设计主要是针对供配电及照明技术课程的一个全面的设计，目的首先是让我们了解整个系统设计的步骤，包括原始资料的整理与分析、负荷计算、变压器的选择和断路器的选择和整个供电系统图的设计；其次，是考察我们的思维方式，包括一些设备参数的选取和更个系统的供电质量的评定；最后，是对我们设计小组的团结合作精神的考验，大家只有齐心协力才能更好的完成设计任务。本次课程设计使我们更加透彻的了解并很好的掌握了课本的理论知识，理论和实践相结合使我们的学习事半功倍。 二、设计题目分析及要求 ○1某图书馆，地下一层，地上五层，具体的功能和尺寸标准见CAD图纸。 ○2大楼用电负荷：一般负荷照明按20w/平方米，应急照明负荷按15KW计；一般电梯2台，每台15kw；电开水炉6KW，每层都有；生活水泵2台，每台34kw；消防设备：消防泵2台，每台55kw；喷淋泵2台，每台45kw；排烟风机共4台，每台9.5kw分别布置在地下一层；正压送风机2台，每台5kw。其他动力设备用电按照功能自己设定 ○3根据课题的原始资料及CAD图纸 确定负荷等级，拟定高低压供配电系统； 正确建立负荷统计计算表； 变压器发电机台数容量型号选择；开关线路各做一个选型； 对图书馆一层进行照度计算及照明灯具的选择及布置（400座报告厅）； CAD绘制供配电系统图及电照平面图； 写一份完整的设计说明书，课程设计说明书应包括设计分析和思考内容；
重庆大学 学生毕业设计开题报告 一、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析）： 1．课题目的： 本设计主要阐述了现代化小区各系统供配电电设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。本设计共主要包括强电部分设计部分设计及安防部分设计。 强电部分主要内容包括：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算、照度计算等。 本小区电气设计作为毕业设计，其目的是通过切身实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为即将面临的工作奠定坚实的基础。 2.课题意义： 电能是人们生活中不可缺少的能源和生活工具，它的影响力和对社会的帮助可以说超过了任何媒介。当然如果只有电能这种单纯的物质，电能一样不能为人民服务。所以，必须要有专门的专业人员对其进行分配与传输，这样才能使电能造福于人，服务于人民群众。当前，电能的供配电系统的种类与形式纷繁复杂，所以选择一种适合的系统形式不是太容易。如果选择的不合适 可能会造成财产的损失、设备的浪费，有时甚至造成人类的伤亡。所以，选择一种适合的系统十分重要，不容马虎。 本课题就是住宅小区的供配电系统的设计，是一个典型的案例，设计内容主要包含以下几个方面的内容，住宅小区的负荷计算，小区变配电所的位置选取，小区变配电所内主变压器太熟与容量的选择，防雷，接地等内容。其中的每部分内容都十分重要每一部分都会影响住宅小区的整体效果与安全性能。 供配电系统的发展也是科技进步的表现，反过来一样，供配电系统越是需要发展就越需要科技的进步。当前，中国供配电事业飞速发展，这是人民需求增多的映射。当然，满足人民的各种需求也是供配电部门与人员的责任与义务。目前智能供配电系统也层出不穷，反映出进步与革新。总之，建立不仅满足要求同时考虑到未来发展需要的供配电系统是我们不尽的追求，需要我们的不懈努力。
摘要 本论文要紧是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。工厂由户外引入10kV的高压电源，通过工厂变电所降为220/380V 的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。 在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线侧进行无功功率的补偿，以提高功率因数。依照补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采纳的供电系统，选择合适的车间配电方案，画出供配电系统主接线图。 高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以推断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。 最后，进行继电爱护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。 关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电爱护，设备选
择
目录 摘要 ................................................. I Abstract ............................. 错误!未定义书签。目录 ............................................... I II 1 绪论 (1) 2 电力负荷及其计算 (3) 2.1 负荷分级及供电电源措施 (3) 2.1.1 工厂电力负荷的分级 (3) 2.1.2 各级负荷的供电措施 (3) 2.2工厂计算负荷的确定 (4) 2.2.1负荷计算的目的和意义 (4) 2.2.2负荷计算的方法 (5) 2.2.3需要系数法确定计算负荷 (6) 2.2.4二项式法确定计算负荷 (9) 2.2.5工厂负荷的计算 (9) 2.3无功功率补偿 (15) 2.3.1功率因数 (15) 2.3.2无功补偿的选择 (17)