长沙电力职业技术学院2014届毕业论文(设计)
题目：220kV降压变电站主变压器
选型与参数计算
专业：发电厂及电力系统
姓名：纪翰林
学号：201101013811
班级：电气1138班
指导老师：王芳媛
2013年 11 月
长沙电力职业技术学院
毕业设计（论文）课题任务书（ 2013 年下学期）
长沙电力职业技术学院毕业设计（论文）评阅表
前言
电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理地驾驭电力，必须从电力工程的设计原则和方法上来理解和掌握其精髓，提高电力系统的安全可靠性和运行效率，从而达到降低生产成本、提高经济效益的目的。通过本次的电力系统课程设计，便可以很好的体现上述观点。
本课题要为一个电压等级为220/110/35KV的变电站选择主变压器型号，并对主变压器进行参数计算。本次设计的变电站的类型为降压变电站，要求根据老师给出的设计资料和要求，并结合所学的基础知识和文献资料完成设计和计算。通过本设计，使我加强对所学知识的理解和掌握，并掌握变电站主变压器的选型方法，为以后从事电力工作打下一定的基础。
电力系统专业的毕业设计是一次比较综合的训练，它是我们将在校期间所学的专业知识进行理论与实践的很好结合，运用理论知识和所学到的专业技能进行工程设计和科学研究，提高分析问题和解决问题的能力。在完成此设计过程中，我们可以学习电力工程设计、技术问题研究的程序和方法，获得搜集资料、查阅文献、调查研究、方案比较、设计制图等多方面训练，并进一步补充新知识和技能。
目录
摘要................................................................... I 第1章主变压器的选择 (1)
1.1原始材料 (1)
1.2变电所与系统联系情况 (1)
1.3变电所在系统中的地位分析 (1)
1.4主变压器选择的相关原则 (2)
1.5三相三绕组电力变压器的绕组顺序 (5)
1.6主变压器的选定 (6)
1.6.1主变压器容量的确定 (6)
1.6.2主变压器型号的确定 (6)
第2章变压器损耗 (8)
2.1变压器损耗 (8)
2.1.1杂散损耗 (8)
2.1.2变压器损耗的特征 (8)
2.2变损电量的计算 (8)
2.2.1铁损电量的计算 (9)
2.2.2铜损电量的计算 (9)
2.3变压器空载损耗 (10)
2.4变压器负载损耗、阻抗电压的计算 (11)
第3章变压器的参数计算 (14)
3.1电阻的计算 (14)
3.2电抗的计算 (14)
3.3导纳的计算 (15)
参考文献 (16)
致谢 (17)
摘要
本毕业设计论文是220kV降压变电站主变压器选型与参数计算。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，从而保证变电所能够长期可靠供电。
根据毕业设计任务书的要求，综合所学专业知识及《电力系统分析》等书籍的有关内容，设计过程中完成了主变压器选型与参数计算主要工作。在此期间，遇到的种种问题均通过反复比较、验算，并请教老师得以解决。内容较为详细，对今后扩建有一定的参考价值。
本设计通过对变压器一些常规的名词解释，让普通的人也能理解变压器的一些简单的数据。通过对变压器的选型、容量计算计算和选择以及一些主要参数的计算明确了变电站所需要的主变压器。
近年来，电力在世界各国能源和经济发展中的作用日益增长，它已成为现代社会实用最广、需要最快的能源。变压器的合理选择是一个极其重要的部分。本次设计是根据毕业设计任务书的要求，综合所学专业知识及《电力系统分析》等书籍的有关内容，在指导老师的帮助下，通过本人的精心设计论证完成的。整个设计过程中，全面细致的考虑可靠性、经济性、灵活性等诸多因素，最终完成本设计方案。通过完成此毕业设计论文，进一步领会我国电力工业建设的政策观念和经济观点，培养对工程技术、经济进行较全面的综合分析能力。
[关键词]: 变压器选型；容量选择；参数的计算
第1章主变压器的选择
1.1原始材料
（1）变电所为一地区性枢纽变电所，根据系统地区负荷的要求，拟装两台主变压器，设计容量为100MV A，变电所要求一次建成，变电所电压等级共分为三级：220KV、110KV、35KV，变电所进出线110KV侧10回；35KV侧8回。
（2）变电所的负荷情况（最大负荷持续时间6000h）：
110KV侧最大负荷60MV A；
35KV侧最大负荷40MV A。
1.2变电所与系统联系情况
（1）新建的220KV变电站，连接着220KV、110KV和35KV三个电力系统，担负着一个地区的供电，是一座变电站。
（2）110KV以10回线供110KV地区负荷，35KV侧负荷以8回线供35KV负荷。
（3）设计原则：在保证安全、经济、灵活、方便的条件下力求接线简单、布置紧凑，具有较高的自动化水平。
（4）所址选择要求：尽量接近负荷中收，不占或少占良田、高低压设备进出线方便(考虑到交通运输方便性)。
（5）变电所拟装设两台主变，其中一台主变断开时另一台主变承担70％以上的全部负荷[1]。
1.3变电所在系统中的地位分析
变电系统及装置的设计，不仅要满足正常运行方式下的各种工作状及运行条件的要求而且这要考虑在故障条件下如何缩小或限制故障的范围及影响,并保证电气设备故障状态下可靠的工作。本设计为大型地区性枢纽变电所，要考虑可靠性、灵活性和经济性，由于属于枢纽变电所，从而该变电所在未来电力系统中的作用和地位是至关重要的。
从负荷点和电压等级可知，它具有220kv、110kv、35kv三级电压负荷。该变电所
220kv电压级的接线对可靠性要求较高，为保证检修出线断路器不致对该回路停电，应采取旁路接线为宜；110kv等级的接线由于出线回路较多，直接与110kv系统相连的回路，正常情况下起联络作用，而故障情况下也向系统供电，所以也比较重要，也应采用带旁路形式为宜；35kv线为8回出线供给负荷，故也应带旁路母线。
地区枢纽变电所位于地区网络的枢纽点上，高压以交换或接受功率为主，供电给地区的中压侧和附近的低压侧负荷。全所停电后，将引起电网瓦解，影响整个地区的供电。所设计的变电所为一地区性枢纽变电所。它位于电力系统的枢纽点，连接系统的高压和中压的几个部分，汇集多个电源，全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。
从负荷特点和电压等级可知，此变电所具有三个电压等级，三侧连接电源系统，三侧向外供应负荷。其高压220kv侧进出线，交换系统间的巨大功率潮流并向中压侧输送大量电能，对主接线要求比较高，要保证在母线及开关检修不停电，需采用可靠性较高的主接线。中压110kv侧十回进出线，地位也十分重要，也应采用可靠性较高的主接线方案。而低压35kv侧进出线回路数较多，为八回，主要向负荷供电，在经济允许的条件下应尽可能采用可靠性高的主接线方案。在变压器母线选择上，应考虑两台主变压可以并列，并在运行中可以灵活的切换。
1.4主变压器选择的相关原则
根据DJ2-88规程中关于变电所主变压器选择的规定如下:[2]
（1）主变压器容量和台数的选择，应根据《电力系统设计技术规程》SDJ161-85有关规定和审批的电力系统规划设计决定进行。凡装有两台(组)及以上主变压器的变电站，其中一台(组)事故停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。
（2）与电力系统连接的220～330kV变压器，若不受运输条件的限制，应选用三相变压器。500kV主变压器选用三相或单相，应根据变电所在系统中的地位、作用、可靠性要求和制造条件、运输条件等，经经济技术比较确定。当选用单相变压器组时，可根据系统和设备情况确定是否装备用相；此时，也可以根据变压器的参数、运输条件和系统情况，在一个地区设置备用相。
（3）对深入市区的城市电力网变电所，结合城市供电规划，为简化变压器层次和接线，也可采用双绕组变压器。
（4）在330kv及以下的电力系统中,一般应选用三相变压器,因为单相变压器组相对来讲,投资大、占地多，运行损耗也大。同时，配电装置结构复杂，也增加了维修工作量，但是由于变压器的制造条件和运输条件限制，特别是大型变压器，尤其要考察其运输的可能性，从制造厂到发电厂（或变电所）之间，变压器尺寸是否超过运输中的隧道、涵洞、桥洞的允许通过限额；变压器重量是否超过运输途中车辆船舶、码头等运输工具或设施的允许承载能力，若受到限制时，则宜选择两台小容量的三相变压器取代一台大容量变压器，或者选用单相变压器组，如果以两台升高电压级向用户供电或系统连接时，可以采用两台双绕组变压器或三绕组变压器，因为一台三绕组变压器的价格及所使用的控制电器和辅助设备与相应的两台双绕组变压器相比都较小。在此次变电所设计中有三种电压等级且通过主变压器侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，可选用两台三绕组变压器或两台自耦变压器的组合。
（5）主变压器的调压方式的选择，应符合《电力系统设计技术规程》SDJ161的有关技术规定。[2]
1.4.1主变压器选择的一般原则
1.主变压器台数的选择
（1）为保证供电的可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所一般装设两台主变压器，但一般不超过两台变压器。
（2）应满足负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应选用两台变压器，以便当一台故障或检修时，另一台能对一、二级负荷继续供电。对只有少量二级而无一级负荷的变电所，如低压侧有与其他变电所相联的联络线作为备用电源时，亦可只采用一台变压器。
（3）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，无论负荷性质如何，均可选用两台变压器。
（4）除上述情况外，一般供三级负荷的变电所可只采用一台变压器。但集中负荷较
大者，虽为三级负荷，亦可选用两台变压器。
（5）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。
从可靠性的计算结果表明，降压变电所中设置两台变压器，不间断的供电是有保证的。
2.变压器型式的选用
（1）变电所的主变压器一般采用三相变压器，如因制造和运输条件限制，在220KV 的枢纽变电所中，一般采用单相变压器组。当装设一组单相变压器时，应考虑装设备用相。当主变压器超过一组，且各组容量满足全所负荷的75%要求时，可不装备用相。
（2）变电所中的主变压器在系统中有调压要求时，一般采用有载调压变压器。有载调压变压器可以带负载调压，有利于变压器的经济运行。因此，在新设计的变电所中，大都采用这种型式的变压器。
（3）与两个中性点直接接地系统连接的变压器，除低压负荷较大或与高中压间潮流不定的情况外，一般采用自耦变压器，但仍需作技术经济比较。
3.主变容量的选择
（1）为了正确的选出变压器的额定容量，要绘制变电所的年及日负荷曲线，并从该曲线得出变电所的年及日最高负荷和平均负荷。
（2）主变压器的容量确定应根据电力系统5～10年的发展规划进行选择，因此，为了确定合理的变压器容量，必须尽可能把5～10年负荷发展规划做得正确，这是最根本的。
（3）变压器的最大负荷按下式确定为
∑
P
≥P
K
(1-1)
M0
式中：
P
——变电所的最大负荷；
M
——负荷同时系数；
K
∑P——按负荷等级统计的综合用电负荷。
（4）对两台变压器的变电所，变压器的额定容量可按下式确定为
M e P S 7.0= (1-2)
即按70%的全部负荷选择，因此变电所的总安装容量为
M M e P P S 4.1)7.0(2=?=∑ (1-3)
当一台主变压器停运时，可保证对70%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证98%负荷供电。当变电所装设两台以及以上主变压器时，每台容量的选择应按照其中任意一台主变压器停运时，其余变压器容量至少能保证所供的一级负荷或为变电所全部负荷的60%～75%。通常一次变电所采用75%，二次变电所采用60%。
若取Se=0.6PM ，则当一台变压器停运时，可保证对60%的负荷供电，考虑变压器的过负荷能力为40%，则可保证对84%负荷的供电。由于一般变电所中，大约有25%的非重要负荷，在事故状态下可以切除，因此，采用Se=0.6PM ，对变电所保证重要负荷来说是可行的。
1.5三相三绕组电力变压器的绕组顺序
按阻抗电压u k %的第一种组合方式一般应该认为是升压变压器的的一种绕组排列方
式：即由内向外的顺序为：中压绕组——低压绕组——高压绕组。此种方式中压绕组阻抗最大。
按阻抗电压u k %的第二种组合方式一般应该认为是降压变压器的的一种绕组排列方
式，即由内向外的顺序为：低压绕组——中压绕组——高压绕组此种方式低压绕组的阻抗最大。
排列方式的原则是为了绝缘结构的合理，一般的是将低压、中压绕组排在最里面，高压绕组必须在最外面。
在三绕组升压变压器中，低压绕组是一次侧，高、中压绕组是二次侧，低压绕组排列在高、中压绕组的中间位置，即从铁心柱往外排列的绕组，依次为中压绕组、低压绕组和高压绕组。
在三绕组降压变压器中，高压绕组是一次侧，中、低压绕组均为二次侧，中压绕组排列在高、低压绕组的中间位置，即从铁心柱往外排列的绕组，依次为低压绕组、中压绕组和高压绕组。
三绕组变压器绕组排列
(a)升压变压器 (b)降压变压器
图1-1三绕组升压变压器和降压变压器的绕组排列
为了叙述方便起见，我们把高、中、低压绕组分别编号为1、2、3。高、中压绕组
间的电抗用x
12表示，中、低压绕组间的电抗用x
23
表示，高、低压间的电抗则用x
13
表示，
而各绕组的等值电抗则分别用x
1、x
2
和x
3
来表示。
在三绕组升压变压器中，x
12最大，x
13
次之，x
23
最小。而在三绕组降压变压器中，
x 13最大，x
12
次之，x
23
最小【7】。
1.6主变压器的选定
1.6.1主变压器容量的确定
通过对原始资料的分析，根据远期负荷及经济发展的要求。分析原始资料P=100000KW。
由《规程》得
S=(P/cosθ)×70%≈82.36MV A （1-4）根据查《电力系统设计技术规程》[1]得：cosθ一般取0.85。
若选两台容量为90000kVA的变压器，当一台停运时，仍能保证70%的重要负荷供电。
1.6.2主变压器型号的确定
查《电力工程电气设备手册：电气一次部分》[3]确定两台主变压器为额定容量：900 00/90000/45000KVA，容量为90000kVA三绕组有载调压变压器；其型号为SFPSZ10-9000 0/220。
所以一次性选择两台SFPSZ10-90000/220型变压器为主变。正常运行时，两台变压器全部投入。当其中一台停运检修时，考虑变压器的过负荷能力，另一台完全能达到保
证全部负荷供电的70%。
1.6.3主变压器的技术参数
查《电力工程电气设备手册：电气一次部分》[3]，选定变压器的容量为90000VA。由于降压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查《大型变压器技术数据》选定主变型号为：SFPSZ10-90000/220。
主要技术参数如下：额定容量：90000（KVA）
额定电压：高压—220±8×1.25% ；中压—110；低压—35（KV）
连接组标号：Yn/yn0/d11
空载损耗：70(KW)
短路阻抗（%）：高-中H.V.-M.V.12-14；高-低H.V.-L.V.22-24；中-低M.V.-L.V.7-9 空载电流（%）：0.22
第2章变压器损耗
之和。
变压器损耗是现代物理学领域的概念，是指空载损耗P。和短路损耗P
K
2.1变压器损耗
2.1.1杂散损耗
是指发生在引线和外壳以及其他结构性的金属零件上的损耗，杂散损耗与负荷有关。一般来说，变压器的空载损耗和短路损耗占到变压器损耗的绝大部分，所以我们在计算变压器损耗时，只考虑这两部分。以上几个概念的单位都为千瓦(KW).
2.1.2变压器损耗的特征
——空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗；
P
O
磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。
涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
——负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大P
C
小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；（并用标准线圈温度换算值来表示）。负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗：
ΔP=Pc+Po (2-1)
η=P Z/（P Z+ΔP） (2-2) 其中：
P
为变压器二次侧输出功率；
Z
η为变压器效率,以百分比表示。
2.2变损电量的计算
变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关，铜损与负荷大小有关。因此，应分别计算损失电量。
2.2.1铁损电量的计算
不同型号和容量的铁损电量，计算公式是：
铁损电量(千瓦时)=空载损耗(千瓦)×供电时间(小时) (2-3) 配变的空载损耗（铁损），由附表查得，供电时间为变压器的实际运行时间，按以下原则确定：
（1）对连续供电的用户，全月按720小时计算。
（2）由于电网原因间断供电或限电拉路，按变电站向用户实际供电小时数计算，不得以难计算为由，仍按全月运行计算，变压器停电后，自坠熔丝管交供电站的时间，在计算铁损时应予扣除。
（3）变压器低压侧装有积时钟的用户，按积时钟累计的供电时间计算。
2.2.2铜损电量的计算
当负载率为40%及以下时，按全月用电量(以电能表读数)的2%计收，计算公式:
铜损电量(千瓦时)=月用电量(千瓦时)×2% (2-4) 因为铜损与负荷电流(电量大)小有关，当配变的月平均负载率超过40%时，铜损电量应按月用电量的3%计收。负载率为40%时的月用电量，由附表查的。负载率的计算公式为：
负载率=抄见电量/S*T*cosθ (2-5)式中：S——配变的额定容量（千伏安）；T——全月日历时间、取720小时；cosθ——功率因数，取0.80。
电力变压器的变损可分为铜损和铁损。铜损一般在0.5%。铁损一般在5~7％。干式变压器的变损比油侵式要小。合计变损：
0.5+6=6.5 (2-6)
计算方法：
1000KVA×6.5%=65KVA (2-7)
65KVA×24小时×365天＝569400（度） (2-8)
2.3变压器空载损耗
空载损耗指变压器二次侧开路，一次侧加额率与额定电压的正弦波电压时变压器所吸取的功率。一般只注意额定频率与额定电压，有时对分接电压与电压波形、测量系统的精度、测试仪表与测试设备却不予注意。对损耗的计算值、标准值、实测值、保证值又混淆了。空载损耗又叫变压器的铁损，是指发生于变压器铁芯叠片内，周期性变化的磁力线通过材料时，由材料的磁滞和涡流产生的，其大小与运行电压和分接头电压有关。空载损耗：当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，所消耗的有功功率称空载损耗。算法如下：
空载损耗=空载损耗工艺系数×单位损耗×铁心重量 (2-9) 如将电压加在一次侧，且有分接时，如变压器是恒磁通调压，所加电压应是相应接电源的分接位置的分接电压。如是变磁通调压，因每个分接位置时空载损耗都不相同，必须根据技术条件要求，选取正确的分接位置，施加规定的额定电压，因为在变磁通调压时，一次侧始终加一个电压于各个分接位置。
一般要求施加电压的波形必须为近似正弦波形。所以，一是用谐波分析仪测电压波形中所含谐波分量，二是用简便办法，用平均值电压表，但刻度为有效值的电压表测电压，并与有效值电压表读数对比，二者差别大于3%时，说明电压波形不是正弦波，测出的空载损耗，根据新标准要求应是无效了。
对测量系统而言，必须选合适的测试线路，选合适的测试设备与仪表。因为导磁材料的发展，每公斤损耗的瓦数在大幅度下降，制造厂都选用优质高导磁晶粒取向硅钢片或甚至选用非晶合金作为导磁材料，结构上又发展了诸如阶梯接缝与全斜无孔，工艺上采用不叠上铁轭工艺，制造厂都在发展低损耗变压器，尤其空载损耗已在大幅度地下降。因此对测量系统提出新的要求。容量不变，空载损耗下降是意味着空载时变压器功率因数的下降，功率因数小就要求制造厂改变和改造测量系统。宜用三瓦特表法测，选用0.05-0.1级互感器，选用犄低功率因数的瓦特表，只有这样，才能保证测量精度。在功率因数为0.01时，互感器的相位差为1分时会引起功率误差2.9%。所以，在实际测量时还要正确选择电流互感器与电压互感器的电流比与电压比。实际电流远小于电流互感
器所接的电流时，电流互感器的相位差与电流误差越大，这会导致实测结果有较大的误差，所以，变压器吸取的电流应接近于电流互感器的额定电流。
另外，在设计中根据规定程序，参照所选用硅钢片的单位损耗与工艺系数所算得的空载损耗，一般叫计算值。这个值要与标准中规定的标准值或与合同中规定的标准值或保证值对比。计算值必须小于标准值或保证值，不能在计算上吃宽裕度，尤其批量生的变压器。另外计算值只对设计员或设计科内有效，没有法律效应，不能用计算值来判断产品的损耗水平。而标准上规定的标准值或合同上规定的保证值是法律效应的。超过标准值加允许偏差，或者叫保证值(保证值等于标准值加允许偏差)的产品即为不合格产品。如有损耗评价制度时，一般在合同上会指出，尤其出口产品，超过规定损耗值要罚款，空载损耗的罚款最高。这就是法律效应，并与经济效益直接挂钩。
对实测值的概念也要正确理解，不是伏特表的读数(或叫功率转换器的读数)，而是实测值要换算到额定条件，并要有足够的精度。对空载损耗的实测值而言，主要是电源的电压波形要正弦波，平均值电压表读数与有效值电压读数之差小于3%。4]
2.4变压器负载损耗、阻抗电压的计算
负载损耗：当变压器二次绕组短路(稳态)，一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗。算法如下：
负载损耗=最大的一对绕组的电阻损耗+附加损耗(2-10) 附加损耗=绕组涡流损耗+并绕导线的环流损耗+杂散损耗+引线损耗(2-11) 阻抗电压：当变压器二次绕组短路(稳态)，一次绕组流通额定电流而施加的电压称
阻抗电压U
Z 。通常u
Z
以额定电压的百分数表示，即u z=(U Z/U1N)*100%
匝电势：
u=4.44*f*B*A T V (2-12) 其中：B—铁心中的磁密，T
A
T
—铁心有效截面积，平方米
可以转化为变压器设计计算常用的公式：
当f=50Hz时：
u=B*At/450*105V （2-11）当f=60Hz时：
u=B*At/375*105V （2-12）如果你已知道相电压和匝数，匝电势等于相电压除以匝数变压器空载损耗计算变压器的空载损耗组成。
空载损耗包括铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗，前者称为铁损后者称为铜损。由于空载电流很小，后者可以略去不计，因此，空载损耗基本上就是铁损。铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗）,而铜损也叫负荷损耗。在变压器铁损中包含着磁滞损耗和涡流损耗。
变压器损耗计算公式：
（1）有功损耗：
△P＝P
０＋K
T
β2P
K
(2-13)
（2）无功损耗：
△Q＝Q
０＋K
T
β2Q
K
(2-14)
（3）综合功率损耗：
△P
Ｚ=△P＋K
Q
△Q (2-15)
Q O ≈I
O
％S N，Q
K
≈U
K
％S
N
(2-16)
式中：
Q
O
——空载无功损耗（KVAR）
P
O
——空载损耗（KW）
P
K
——额定负载损耗（KW）
S
N
——变压器额定容量（KVA）
I
O
％——变压器空载电流百分比。
U
K
％——短路电压百分比β——平均负载系数
K
T
——负载波动损耗系数
Q
——额定负载漏磁功率（KVAR）
K
K
——无功经济当量（KW/KVAR）
Q
上式计算时各参数的选择条件：取K
=1.05；
T
对城市电网和工业企业电网的6kV～10kV降压变压器取系统最小负荷时，其无功当=0.1KW/KVAR；
量K
Q
变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β=20%；对于工业企业，实行三班制，可取β=75%；
变压器运行小时数T=8760h，最大负载损耗小时数：t=5500h。
根据变压器的理论分析，假定初级感应电势为E1(伏)，则：
E1=KfB m（2-17）K为比例常数，由初级匝数及铁芯截面积而定。
由于初级漏阻抗压降很小，若忽略不计，
E1=U1（2-18）可见，变压器空载损耗铁损与外施电压有很大关系如果电压V为一定值，则变压器空载损耗铁损不变，(因为f不变)，又因为正常运行时U1=U1n，故空载损耗又称不变损耗。如果电压波动，则空载损耗即变化。变压器的铁损与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关[6]。
` 广东工业大学华立学院 课程设计（论文） 课程名称发电厂电气部分 题目名称某 110～220kV降压变电所电气一次部分设计学生学部（系）机电与信息工程学部 专业班级 学号 学生姓名 指导教师周展怀
2013 年06 月20 日 广东工业大学华立学院 课程设计（论文）任务书 一、课程设计（论文）的内容 课程设计的内容大体相当于实际工程设计电气一次部分初步设计的内容，其中一部分可基本达到技术设计的要求深度。具体内容如下： （1）对原始资料的分析： a）本工程情况：发电厂、变电所类型及设计规划容量（*近期与远景），单机容量
及台数，运行方式，*最大负荷利用小时数等。 b）电力系统情况：电力系统本期及远景发展规划（本期工程建成后5～10年），发电厂、变电所在电力系统中的位置和作用，本期和远景规划与电力系统的连接方式，各级电压中性点接地方式等。 c）负荷分析：负荷的性质及其地理位置，输电电压等级、出线回路及输送容量等。 （2）电气主接线设计： a）主变压器的选择：容量、台数、相数、绕组数量和接线方式、阻抗、调压方式、电压等级、全绝缘或半绝缘问题、自耦变压器问题、冷却方式等。 b）各级电压母线接线方式（本期、远景）以及*分期过渡接线等。 c）绘制电气主接线图。 （3）厂（所）用电及供电方式选择设计： a）厂（所）用电接线方案比较，负荷计算及变压器选择，中性点接线方式选择。 b）高低压厂用电工作电源、起动/备用电源、事故保安电源连接方式、设备容量、分接头及阻抗的选择。 c）厂（所）用配电装置及设备选型等。 d）绘制厂（所）用电接线图。 （3）短路电流实用计算方法； a）确定主线路的运行方式。 b）绘制等值网络图。 c）计算各短路计算点的三相短路电流及不对称短路电流。 （4）电气设备选择： 对主变压器、厂（所）用变压器、断路器、隔离开关、*熔断器、电抗器、互感器、*消弧线圈、*避雷器、*绝缘子、导线和电缆等进行选择，并汇总电气设备表。 （5）绘制工程设计的其他相关图纸，编制电气一次设备概算表，并编写说明书。说明书部分包括设计任务书、所采用的基本资料和原始数据、方案选择论证、主要计算方法和结果。其计算过程可作为附件，列在说明书后面。 3、课程设计文件。 课程设计文件由说明书（含附件）及设计图纸组成。要求文字说明简明扼要，计算准确，有分析论证，并能正确地反映情况、说明问题。设计图纸应做到内容完整、清晰整齐。
2014届毕业设计（论文）课题任务书院(系)：电气与信息工程学院专业：
35kV 总降压变电所电气设计 原始资料 1：工厂生产任务、规模及其产品规格 本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻 压和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻压、铆焊、毛坯为主体，年生产规模为铸钢件 10000t.铸铁件3000t,锻件1000t,铆焊件2500t. 2：工厂各车间负荷情况及车间变电所的容量如表2所示 各车间380V 负荷计算表 序 车间名称 设备容量 K d cos Φ tan Φ 计算负荷 车间 变压器台数 号 kw P30 Q30 S30 I30 变电所 及容量 kw kvar kVA A 代号 1 铸钢车间 N0.1车变 2?____ 铸铁车间 2 砂 库 N0.2车变 2?____ 小计(K ∑=0.9) 铆焊车间 3 1＃ 水泵房 N0.3车变 1?___ 小计(K ∑=0.9) 空压站 机修车间 4 锻造车间 N0.4车变 1?___ 木型车间 制材场 综合场 小计(K ∑=0.5) 锅炉房 2＃水泵房 5 仓库（1、2） N0.5车变 1?___ 污水提升站 5 小计(K ∑=0.5) 35kV 供电系统图
各车间10KV负荷计算表 序车间名称高压设设备容量K d cosΦ tanΦ计算负荷 号备名称kw P30 Q30 S30 I30 kw kvar kVA A 1 铸钢车间电弧炉 2 铸铁车间工频炉 3 空压站空压机 小计 区域变电站35KV母线短路数据 系统运行方式系统短路数据系统运行方式系统短路数据 系统最大运行方式S max 。 K )3(＝630MV A 系统最小运行方式S min 。 K )2(＝300MV A 3：供用电协议 1）工厂电源从供电部门某110/35KV变电站以双回架空线路引入本厂，其中一路为工作电源，另一路作为备用电源，两个电源不并列运行，变电站距厂东侧10km。 2）系统的短路数据如表3所示，其供电系统如图4所示。 3）供电部门对工厂提出的技术要求：（1）区域变电站35KV馈电线路定时限过流保护装置的整定时间top=2s,工厂总降压变电所保护的动作时间不得大于1.5s.(2) 工厂在总降压变电所35kv电源侧进行电能计量（3）工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9. 1）供电贴费和每月电费制 供电贴费为800元/kvA,每月电费按两部电费制，基本电费为30元/KV A,动力电费为0.4元/kw.h,照明电费为0.6元/kw.h 2）工作负荷性质 本厂为三班制，年最大有功利用小时为5000h,属二级负荷 3）工厂自然条件 （1）气象条件 年最高气温38_C,年平均气温23C,年最低气温-8C，年最热月平均最高气温33C,年最热月平均气温26C,年最热月地下0.8m处平均温度25C,常年主导风向为南风，覆冰厚度5 mm年平均暴日数20d (2)地址水文资料 平均海拔50m 地层以砂粘土为主，地下水位3～5m. 提示：最高年平均温度用于选变压器最热月平均最高温度用于选室外裸导线及母线 最热月平均温度用于选室内导线和母线一年中连续三次的最热日昼平均温度选空气中电缆 土壤中0。7～1。0深度一年中最热月平均温度选地下电缆最热月平均水温选半导体元件等 年雷电小时数和雷电日数设置防雷装置土壤冻结深度设置地下装置
110KV降压变电站电气一次部分初步设计 一、变电站的作用 1.变电站在电力系统中的地位 电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络，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。 2.电力系统供电要求 （1）保证可靠的持续供电：供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，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，电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。 （2）保证良好的电能质量：电能质量包括电压质量，频率质量和波形质量这三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%，给定的允许频率偏移为正负0.2—0.5%HZ 等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。 （3）保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 ，而且在电能变换，输送，分配时的损耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送，分配时的损耗，又极其重要的意义。 二、变电站与系统互联的情况 1.待建变电站基本资料 （1）待建变电站位于城郊，站址四周地势平坦，站址附近有三级公路，交通方便。 （2）该变电站的电压等级为110KV,35KV,10KV三个电压等级。110KV是本变电站的电源电压，35KV，10KV是二次电压。 （3）该变电站通过双回110KV线路与100公里外的系统相连，系统容量为1250MVA，系统最小电抗（即系统的最大运行方式）为0.2（以系统容量为基准），系统最大电抗（即系统的最小运行方式）为0.3。
[目录] 前言 第一篇任务书 一、设计要求 二、原始资料 三、设计任务 四、设计成果 第二篇说明书 第一章概述 第二章主接线设计方案 第三章主变台数和容量的选择 第四章所变的选择和所用电的设计 第五章短路电流计算 第六章导体及电气设备的选择. 第三篇计算书 一、主变容量的计算 二、短路电流计算 参考资料
第一篇任务书 一、设计要求 1、建立工程设计的正确观点，掌握电力系统设计基本原则和方法。 2、培养独立思考、解决问题的能力。 3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力，学习撰写工程设计说明书。 二、原始资料 1、某国营企业为保证供电需求，要求设计一座35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。 2、距本变电所6Km处有一系统变电所，由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。 3、待设计的变电所10KV无电源，考虑以后装设的组电容器，提高功率因素，故要求预留两个间隔。 4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为一类负荷，其余为二类负荷，Tmax=4000h ，各馈线负荷如表1—1
5、所用电的主要负荷见表1—2
6、环境条件 1）当地最热月平均最高温度29.9°c，极端最低温度-5.9°c，最热月地面0.8m 处土壤平均26.7°c ，电缆出线净距100mm。 2）当地海拔高度507.4m。雷暴日数36.9日/年：无空气污染，变电所地处在 P≤500m·Ω的黄土上。 三、设计任务 1、设计本变电所的主电路，论证设计方案是最佳方案，选址主变压器的容量和台数。 2、设计本变电所的自用电路，选择自用变压器的容量和台数。 3、计算短路电流。 4、选择导体及电气设备。 四、设计成果 1、设计说明书和计算书各一份 2、主电路和所用电路图各一份 第二篇说明书 第一章概述 一、设计依据 根据设计任务书给出的条件。 二、设计原则
某电机修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计 一、生产任务及车间组成 1．本厂产品及生产规模 本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体，生产规模为：铸钢件1万吨、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。 2．本厂车间组成 （1）铸钢车间；（2）铸铁车间；（3）锻造车间；（4）铆焊车间；（5）木型圈车间及木型库；（6）机修车间；（7）砂库；（8）制材场；（9）空压站；（10）锅炉房；（11）综合楼；（12）水塔；（13）水泵房及污水提升站等。 二、设计依据 1．厂区平面布置图(略) 2．全厂各车间负荷计算表如下：各车间380伏负荷
3．供用电协议 工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下： （1）工厂电源从电业部门某220/35千伏变电所，用35千伏双回架空线路引入本厂，其中一个为工作电源，一个作为备用电源，该变电所距离工厂东侧4.5km处，单位长度电抗值为0.4Ω/km。 （2）供电系统短路技术数据如下： 区域变电所35kV母线短路数据如下： 系统最大运行方式：S dmax＝200MVA；系统最小运行方式：S dmin＝175MVA （3）电部门对本厂提出的技术要求 ①区域变电所35kV配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒，工厂总降不应大于1.5秒。 ②该厂的总平均功率因数值应在0.9以上。 ③在企业总降压变电所高压侧进行计量。
三、设计范围与任务 1．负荷计算 全厂总降变电所负荷计算，是在车间负荷计算基础上进行的，考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表，表达设计成果。 2．总降变电所位置和各个变压器台数以及容量的选择 考虑电源进线方向，综合考虑设置各个变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建备用的需要，确定主变台数容量。 3．厂总降压变电所主接结线设计 根据变电所配电回路数，负荷要求可靠性级别的计算负荷值，确定高低压侧的接线形式。 4．厂区高压配电系统设计 根据厂内负荷情况，从技术、经济合理性确定厂区配电电压。择优选择配电网布置方案，按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。 5．工厂供配电系统短路电流计算 工厂用电，通常为电网末端负荷，其容量远远小于电网容量，均按无限容量系统供电进行短路电流计算。 6．改善功率因数装置设计 COS，通过查表和计算求出达到供电部门要根据负荷计算要求本厂的高压配电所的 求的数值所需补偿的无功功率。由产品样本选出需补偿电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜。 7．变电所高低压侧设备选择 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及相应的额定制，选择各种电器设备、开关柜等。用主结线图、设备材料表等表达设计成果。 8．继电保护及二次结线设计 内容包括继电保护装置、监视及测量仪表、控制和信号装置及备自投，用二次回路原理图或展开图及元件材料表来表达设计成果。 9．变电所防雷、接地装置设计 参考本地气象、地质资料设计防雷装置，并进行接地装置设计计算。 10．总降变电所变、配电装置总体布置设计 综合前述设计计算成果，参照有关规程，进行室内、室外变配电装置的总体布置和施工设计。 11．车间(机加车间)变电所及低压配电系统设计 根据生产工艺要求，车间环境，用电设备容量、分布情况等进行设计，确定车间变电所所用变台数、容量。 四、本厂的负荷性质 本厂为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为6000小时。属于二级负荷。 五、工厂的自然条件 1．气象条件 （1）最热月平均最高温度为30℃； （2）土壤中0.7～1米深处一年中最热月平均温度为20℃； （3）土壤冻结深度为1.10米； （4）夏季主导风向为南风； （5）年雷暴日数为31天。
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
一、设计目的 熟悉电力设计的相关规程、规定，树立可靠供电的观点，了解电力系统，电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。 二、设计要求 （1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，需求预测说明。 （2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。 （3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。 （4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。 三、设计任务 （一）设计主体内容 （1）负荷计算及无功功率补偿 （2）变电站位置及形式的选择。 （3）变电所主变压器台数，容量及主接线方案的选择。 （4）短路电流计算。 （5）变电所一次设备的选择及校验。 （6）变电所高低压线路的选择。 （7）变电所二次回路方案及继电保护的整定。 （二）设计任务 1．设计说明书，包括全部计算过程，主要设备及材料表； 2．变电所主接线图。 四、设计时间安排 查找相关资料（1天）、总降压变电站设计（3天）、车间变电所设计（2天）、 厂区配电系统设计（1天）、撰写设计报告（2天）和答辩（1天）。 五、主要参考文献 [1] 电力工程基础 [2] 工厂供电 [3] 继电保护. [4] 电力系统分析 [5]电气工程设计手册等资料 指导教师签字：年月日
一．负荷情况 某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下： （一）一号车间 一号车间接有下表所列用电设备 二号车间接有下表所列用电设备 （三）三号车间 三号车间接有下表所列用电设备 食堂接有下表所列用电设备负荷
毕业设计（论文）报告题目220kV降压变电站电气一次部分设计
摘要 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
目錄 摘要 (3) 概述 (4) 第一章電氣主接線 (6) 1．1110kv電氣主接線 (7) 1．235kv電氣主接線 (8) 1．310kv電氣主接線 (10) 1．4站用變接線 (12) 第二章負荷計算及變壓器選擇 (13) 2．1 負荷計算 (13) 2．2 主變台數、容量和型式的確定 (14) 2．3 站用變台數、容量和型式的確定 (16) 第三章最大持續工作電流及短路電流的計算 (17) 3．1 各回路最大持續工作電流 (17) 3．2 短路電流計算點的確定和短路電流計算結果 (18) 第四章主要電氣設備選擇 (19) 4．1 高壓斷路器的選擇 (21) 4．2 隔離開關的選擇 (22) 4．3 母線的選擇 (23) 4．4 絕緣子和穿牆套管的選擇 (24) 4．5 電流互感器的選擇 (24) 4．6電壓互感器的選擇 (26)
4．7各主要電氣設備選擇結果一覽表 (29) 附錄I 設計計算書 (30) 附錄II 電氣主接線圖 (37) 10kv配電裝置配電圖 (39) 致謝 (40) 參考文獻 (41)
摘要 本文首先根據任務書上所給系統與線路及所有負荷的參數，分析負荷發展趨勢。從負荷增長方面闡明了建站的必要性，然後通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，並通過對負荷資料的分析，安全，經濟及可靠性方面考慮，確定了110kV，35kV，10kV以及站用電的主接線，然後又通過負荷計算及供電範圍確定了主變壓器台數，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量及型號，最後，根據最大持續工作電流及短路計算的計算結果，對高壓熔斷器，隔離開關，母線，絕緣子和穿牆套管，電壓互感器，電流互感器進行了選型，從而完成了110kV電氣一次部分的設計。 關鍵字：變電站變壓器接線
专业文献综述题目: 220KV降压变电所的设计 专业: 农业电气化与自动化
220KV降压变电所的设计 摘要：随着我国国民经济的快速增长，用电已成为制约我国经济发展的重要因素。为保证正常的供配电要求，各地都在兴建一系列的供配电装置。本文针对220kV降压变电所的特点，阐述了220kV降压变电所的设计思路、设计步骤，并进行了相关的计算和校验。文中介绍的220kV降压变电所的设计方法、思路及新技术的应用可以作为相关设计的理论指导。 关键词：降压变电所；设计方法；供配电 Design of the 220 KV step-down substation Abstract：With the fast growth of the our country national economy，use the important factor that the electricity also becomes an economic development of the check and supervision in our country。Everyplace all be building a series of use to go together with to give or get an electric shock device。This text aims at the characteristics of the 220 KV step-down substation, Elaborate design way of thinking, design step of the 220 KV step-down substation and carry on the related calculation ,check it 。The text introduce the design method, way of thinking and new technique of the 220 KV step-down substation can be the theories of related design instruction。 Key words: the step-down substation ; method of design ; supply and install electric 1 前言 近十年来，随着我国国民经济的快速增长，用电也成为制约我国经济发展的重要因素，各地都在兴建一系列的用配电装置。变电所的规划、设计与运行的根本任务，是在国家发展计划的统筹规划下，合理开发利用动力资源，用最少的支出(含投资和运行成本)为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格的电能。这里所指的“充足”，从国民经济的总体来说，是要求变电所的供电能力必须能够满足国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要，并留有适当的备用。变电所由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化等系统组成，它的形成和发展，又经历规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。各个环节和各个阶段都有各自不同的特点和要求，按照专业划分和任务分工，在有关的专业系统和各个有关阶段，都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。但现代变电所是一个十分庞大而又高度自动化的系统，在各个专业系统之间和各个环节之间，既相互制约又能在一定条件下相互支持和互为补充。为了适应我国国民经济的快速增长，需要密切结合我国的实际条件，从电力系统的全局着眼，瞻前顾后，需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电所，用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作，以求取得最佳技术经济的综合效益。 本次所设计的课题是某220kV降压变电所的设计，该变电所是一个地区性重要的降压变电所，它主要担任220kV及110kV两电压等级功率交换，把接受功率全部送往110kV 侧线路。因此此次220kV降压变电所的设计具有220kV、110kV、及10kV三个电压等级，220kV侧以接受功率为主，10kV主要用于所用电以及无功补偿。本次所设计的变电所是枢纽变电所，全所停电后，将影响整个地区以级下一级变电所的供电。
一、设计任务书 （一）设计题目 某机械厂降压变电所电气一次设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并考虑到工厂生产的发展，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、类型，选择变电所主结线及高低压设备和进出线，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 （三）设计依据 1.工厂总平面图 2.工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为5000h，日最大负荷持续时间为8h。该厂筹造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。 3.供电电源情况： 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图（附图1-4）。该干线的导线品牌号为LGJ-185,导线为等边三角形排列，线距为2.0m。干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约10km.干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MWA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.2s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为100km，电缆线路长度为25km。
表1 工厂负荷统计资料 4.气象条件： 本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-8℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8m处的平均温度为25℃。当地主导风向为东北向风，年暴日数为20。 5.地质水文条件： 本厂所在的地区平均海拔500m。地层以砂粘土（土质）为主；地下水位为4m。 6.电费制度： 本厂与当地供电部门达成协议，在本厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费交电费。每月基本电费按主变压器容量计为20元/KVA，动力电费为0.3元/kwh，照明（含家电）电费为0.5元/kwh。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.95.此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交供电贴费：6~10KV为800元/KV A。 （四）设计任务 要求在规定时间内独立完成下列工作量： 1、设计说明书1份，需包括： 1）封面及目录 2）前言及确定了赋值参数的设计任务书 3）负荷计算和无功功率补偿 4）变电所位置和型式的选择
目录 第一章绪论 (1) 第二章电源进线与主变的选择 (2) 2.1 方案介绍及选取 (3) 2.2 负荷概念及等级分 (4) 2.3 负荷的计算 (5) 2.4 主变选择的原则 (6) 2.5 主变选取 (6) 第三章电气主接线方案 (7) 3.1 主接线的主要形式 (7) 3.2 接线方案与选取 (7) 第四章短路计算 (9) 4.1短路的类型 (9) 4.2短路计算 (9) 第五章电气设备选择 (13) 5.1设备的概念 (13) 5.2断路器隔离开关等设备选择 (13) 第六章总语 (16) 参考文献 (17)
第二章接入系统方案 第一章绪论 电力系统中，发电厂将天然的一次能源转变成电能，向远方的电力用户送电，为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降，需要将电压升高；为了满足电力用户安全的需要，又要将电压降低，并分配给各个用户，这就需要能升高和降低电压，并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。变压器是变电所的中心设备，它利用电磁感应原理。 配电装置是变电所中所有的开关电器、载流导体辅助设备连接在一起的装置。其作用是接受和分配电能。配电装置主要由母线、高压断路器开关、电抗器线圈、互感器、电力电容器、避雷器、高压熔断器、二次设备及必要的其他辅助设备所组成。 二次设备是指一次系统状态测量、控制、监察和保护的设备装置。由这些设备构成的回路叫二次回路，总称二次系统。 二次系统的设备包含测量装置、控制装置、继电保护装置、自动控制装置、直流系统及必要的附属设备。 负荷等级可以分为一，二，三等级。负荷的等级不同，对供电的要求也不同。对于一级负荷，必须有两个独立电源供电，且任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电 电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频所。这些变电所按电压等级可分为中压变电所（60千伏及以下）、高压变电所（110～220千伏）、超高压变电所（330～765千伏）和特高压变电所（1000千伏及以上）。按其在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。 该变电所包含了一二级负荷,所以是一个需要两个电源的终端配电变电所。
摘要 本设计是220KV降压变电站设计。主要包括系统情况及负荷说明，主变压器的选择，电气主接线方案的选择，短路电流计算，高压电气设备的选择，各种电器和导线的选择计算，同时对所选择的电气设备进行动稳定和热稳定校验，判断是否满足要求。 本设计涉及到发电厂电气部分、电力系统分析等专业知识，并参考了相关的电气设计和设备手册。总体来说，本设计是对电力系统及其发电厂电气部分专业所学课程的综合和运用能力的一次考察。 关键词：变电站、主变压器、电气主接线、电气设备
第一章内容提要 一、变电站原始资料： 1、所址概况： 位于喀什市郊区，城市工农业，发展较快。 变电所有两回220KV出线，分别与电力系统和一所发电厂相连。 2、自然条件： 所区地势较平坦，交通方便，有铁路公路经过本所附近。 最高气温+30°C，最低气温-25°C，最高月平均温度25°C，年平均温度+10°，最大风速20m/s,覆冰厚度5mm，地震烈度< 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1.5；主导风向、夏南、冬西北。 3、负荷资料： （1）110KV侧，16回出线，最大综合负荷256MW，功率因数cosΦ=0.85，年最大负荷利用小 （2）10kv侧，20回出线，综合最大负荷为50MW，功率因数cosΦ=0.88，年最大负荷利用小 4、系统图：
220KV 110KV 二、设计任务： 1、选择主变压器的容量、台数、型号、参数。 2、进行经济、技术比较、选择电气主接线方案。 3、计算电路电流，选择电气设备； 4、全所平面总布置； 5、继电保护规划； 6、防雷保护； 三、成品要求： 1、说明书，计算书各一本； 2、图纸； （1）主接线图； （2）全所总平面布置图； （3）配电装置断面图； （4）防雷保护图； （5）继电保护规划图。
某工厂总降压变电所工程 设 计 说 明 书 姓名 学号 6 指导老师赵志英
目录 一. 概述 1.1. 电力系统概况 1.2. 全厂供电负荷情况 二. 供电方式的选择 2.1. 供电电压选择 2.2. 主变容量及型号选择 三. 总降压变电所的设计 3.1. 电气主接线 3.2. 短路电流计算 3.3. 主要电气设备选择 3.4. 所用电源及操作电源 3.5. 主要设备继电保护设计 3.5.1. 主变压器保护 3.5.2. 35kv线路保护 3.5.3. 10kv线路 四. 车间变电所设计 五. 厂区10kv配电系统设计 六. 附图：1. 短路电流计算结果及设备选校表 2. 总降压变电所电气主接线图 3. 高压开关柜订货图 4. 主变压器控制回路接线图 5. 主变压器保护回路接线图 6. 10kv线路控制、保护回路接线图
一、概述 1.1 电力系统概况 本厂主要通过一条长为5公里的架空电力线路与110kvA变电站连接。A变电站装设有两台SFSLZ1-31500/110的三圈变压器，A 变电站110kv母线短路容量为1918MVA。另外本厂还从B变电站接有一回长为7公里的架空线路作为备用电源。且根据系统要求，只有在工作电源也即本厂至A变电站供电线路停电时才允许备用电源供电。 1.2 全厂用电负荷情况 根据提供的资料，全厂用电设备总安装容量为6630KW，10kv 侧计算负荷为有功4522KW，无功1405KW。负荷类型1~7车间为I类负荷，8~9车间为II类或III类负荷。停电时间超过两分钟将造成产品报废，停电时间超过30分钟将造成主要设备池、炉损坏，全厂停电将造成严重经济损失。全厂为三班工作制，最大负荷利用小时为5600小时。 二、供电方式的选择 2.1 供电电压的选择 选择最佳的供电电压等级对于工厂节约电费开支，降低经营成本具有非常大的作用。根据设计任务书所提供的基础资料，供电部门要求功率因数以35kv供电时为0.9，以10kv供电时为0.95。同时以35kv和10kv供电时电度电价分别为0.40元/kwh及0.41元/kwh。根据供电部门提供的资料，我们对该厂分别采用10kv及35kv供电时每年所需支出的电费进行比较，比较结果如下表所示：
毕业设计某纺织厂降压变电所 电 气 毕 业 设 计
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：
某纺织厂降压变电所的电气设计 （一）设计要求 要求根据本厂所能起得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到生产的发展，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，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，绘出设计图样。 （三）设计依据 Ⅰ.工厂总平面图（参看图一） 2.工厂生产任务，规模及产品规格本厂生产化纤产品，年生产能力为2300000米，其中厚织物占50%，中织物占30%，薄织物占20%。全部产品中以腈纶为主体的混合物占60%，以涤纶为主体的混合物占40%。 3. 工厂负荷情况本厂的供电除二级负荷（制条车间，纺纱车间，锅炉房）外，均为三级负荷，统计资料如表所示
课程设计 课程名称：发电厂电气部分 设计题目：110/35/10kv降压变电所电气部分设计
目录 摘要 ------------------------------------------------------------------------------ 2 1.变电所总体分析----------------------------------------------------------------- 3 1.1变电所规模 ----------------------------------------------------------------- 3 1.2变电所与电力系统连接情况 ------------------------------------------------- 3 1.3负荷情况-------------------------------------------------------------------- 3 1.4最小运行方式--------------------------------------------------------------- 3 1.5环境条件-------------------------------------------------------------------- 3 2.主接线的设计原则-------------------------------------------------------------- 4 2.1运行的可靠 ----------------------------------------------------------------- 4 2.2具有一定的灵活性 ---------------------------------------------------------- 4 2.3操作应尽可能简单、方便 --------------------------------------------------- 4 2.4经济上合理 ----------------------------------------------------------------- 5 3.主接线设计 --------------------------------------------------------------------- 5 3.1 110kv侧 ------------------------------------------------------------------- 5 3.1.1方案一------------------------------------------------------------------ 5 3.1.2方案二------------------------------------------------------------------ 5 3.2 35kv侧（6回出线） ------------------------------------------------------- 7
110-35-10kv降压变电所电气部分设计
课程设计 课程名称：发电厂电气部分 设计题目：110/35/10kv降压变电所电气部分设计
目录 摘要------------------------------------------------------------------ 2 1.变电所总体分析------------------------------------------------------ 2 1.1变电所规模 ------------------------------------------------------ 2 1.2变电所与电力系统连接情况----------------------------------------- 2 1.3负荷情况 -------------------------------------------------------- 2 1.4最小运行方式 ---------------------------------------------------- 3 1.5环境条件 -------------------------------------------------------- 3 2.主接线的设计原则---------------------------------------------------- 3 2.1运行的可靠 ------------------------------------------------------ 3 2.2具有一定的灵活性 ------------------------------------------------ 3 2.3操作应尽可能简单、方便------------------------------------------- 3 2.4经济上合理 ------------------------------------------------------ 4 3.主接线设计---------------------------------------------------------- 4 3.1 110kv侧 -------------------------------------------------------- 4 3.1.1方案一 ------------------------------------------------------ 4 3.1.2方案二 ------------------------------------------------------ 4 3.2 35kv侧（6回出线）---------------------------------------------- 5 3.3 10kv侧（10回出线）--------------------------------------------- 6 4．主变压器的选择----------------------------------------------------- 6 4.1 相数的确定------------------------------------------------------ 6 4.2绕组数的确定 ---------------------------------------------------- 7 4.3绕组接线组别的确定 ---------------------------------------------- 7 5.主接线图------------------------------------------------------------ 8 参考文献--------------------------------------------------------- 9