电气工程基础课程设计
220/110/10 KV降压变电所电气部分（10KV侧电气部分设计）
学院：机电工程学院
专业：电气工程及其自动化
姓名:
学号：
指导教师：
设计完成日期：2013年2月14日
220/110/10KV降压变电所电气部分设计
目录
摘要 (3)
1 变电所原始资料 (3)
2 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (4)
2.1.2.主变台数的确定 (5)
2.1.3、主变压器容量的确定 (5)
2.1.4、变压器类型的确定 (5)
2.1.5、变压器参数的确定 (5)
2.2 变电所主接线方案的选择及供电接线形式的选择 (6)
2.2.1 主接线的基本要求 (6)
2.2.2 电气主接线的设计原则 (7)
2.2.3 主接线的设计步骤 (7)
2.3 变配电所的主接线方案的技术比较 (7)
2.3.1主接线的设计方案 (7)
2.3.2主接线方案的确定 (9)
3 短路电流计算 (10)
3.1短路电流计算条件 (10)
3.2 短路电流计算方法与步骤 (10)
3.2.1方法 (10)
3.2.2短路电流计算的步骤 (10)
3.3短路电流的原因及其计算 (11)
4 10KV侧电气设备的选择 (13)
4.1电气设备的选择原则 (13)
4.2电气设备选择的技术条件 (13)
4.3主要电气设备的选择 (14)
参考文献 (18)
摘要
变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络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。变电所涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，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，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电所高低压电气设备，为变电所平面及剖面图提供依据。
在变电站的设计中，既要求所变电能能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：安全：在变电过程中，不发生人身事故和设备事故。
可靠：所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。
优质：所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
经济：变电站的投资要少，输送费用要低，并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。
本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）配电系统设计与系统接线方案选择。
【关键词】：变电所.变压器. 接线.配电系统
1 变电所原始资料
1.变电所与电力系统的连接方式：
系统以双回220KV线路向变电所供电，S=2100MVA，x=0.004。
2.负荷资料：
设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区负荷。
确定本变电所的电压等级为220/110/10KV，220KV是本变电所的电源电压，110KV 和10KV是二次电压。在中压侧110KV母线，送出2回线路，主要供给炼钢厂（一类负荷），最大负荷为42000KW,其中重要负荷占65%，COSФ=0.95；在低压侧10KV 母线，送出12回线路，主要给部分工厂和民用（主要为二三类负荷），最大负荷为9800KW，其中重要负荷占62%；在本所220KV母线有三回输出线路。最大负荷利用小时数Tmax=5500h，同时率取0.9，线路损耗取5%。该变电所的所址，地势平坦，交通方便，环境最高温度为40oC。
2 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择
主变的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，它的选择依据除了依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统联系的紧密程度。另外主变选择的好坏对供电可靠性和以后的扩建都有很大影响。总之主变的选择关系到待建变电站设计的成功与否，所以对主变的选择我们一定要全方面考虑。既要满足近期负荷的要求也要考虑到远期。
2.1.1. 变电所主变压器的选择有以下几点原则：
1) 在变电所中，一般装设两台主变压器；终端或分支变电所，如只有一个电源进线，可只装设一台主变压器；对于330kV、550kV变电所，经技术经济为合理时，可装设3~4台主变压器。
2) 对于330 kV及以下的变电所，在设备运输不受条件限制时，均采用三相变压器。500 kV变电所，应经技术经济论证后，确定是采用三相变压器，还是单相变压器组，以及是否设立备用的单相变压器。
3) 装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事帮停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的60%以上，并应保证用户的一级和全部二级负荷的供电。
4) 具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但需装设无功补偿设备时，主变压器一般先用三绕组变压器。
5) 与两种110kV及以上中性点直接接地系统连接的变压器，一般优先选用自耦变压器，当自耦变压器的第三绕组接有无功补偿设备时，应根据无功功率的潮流情况，校验公共绕组容量，以免在某种运行方式下，限制自耦变压器输出功率。
6) 500kV变电所可选用自耦强迫油循环风冷式变压器。主变压器的阻抗电压(即短路电压)，应根据电网情况、断路器断流能力以及变压器结构选定。
7) 对于深入负荷中心的变电所，为简化电压等级和避免重复容量，可采用双绕组变压器。
2.1.2.主变台数的确定
由原始资料可知，待建变电站是在城市近郊建设的。负荷大，出线多，且本所是枢纽变电所，在中低压侧已形成环网，所以考虑初期用两台大容量主变。两台主变压器，可保证供电的可靠性，避免一台变压器故障或检修时影响对用户的供电。随着未来经济的发展，可再投入一台变压器。
2.1.3、主变压器容量的确定
主变压器容量一般按变电所建成后 5~10 年规划负荷选择，并适当考虑到远期10~20年的负荷发展，对于城市郊区变电所，主变压器应与城市规划相结合。此待建变电站坐落在城市近郊，当地主要负荷有炼钢厂,部分工厂和民用等地区负荷。考虑到城市近郊的发展速度非常快，所以我们选择大容量变压器以满
足未来的经济发展要求。
确定变压器容量:
两台总容量：∑S ≥Smax =19600KVA
单台运行时最大容量：S ≥(60%～70%)×Smax =11760～13720KVA
2.1.4、 变压器类型的确定
依设计原则，只要不受运输条件限制，应优先考虑三相变压器。该变电所主变压器为220kV 降压变电所，单台容量不大40000KV A ，不会受到运输条件限制，故选用三相变压器。由于本变电所具有三种电压等级220KV 、110KV 、10KV ，各侧的功率均达到变压器额定容量的15%以上，低压侧需装设无功补偿，因此主变压器宜采用三绕组变压器，且本变电所的接地方式适合采用自耦变压器。
2.1.5、变压器参数的确定
表2—1变压器的参数
型号
OSFP7—40000/220
额定容量（kVA ） 40000
电压组合及其分接头范围 高压(kV) 220±2×2.5%
中压(kV) 121 低压(kV)
10.5
连接组标号 YN,a0,d11
空载损耗(kW) 33 负载损耗(kW)
135 空载电流(%)
0.8
阻抗电压(%)
高 — 中 8 — 10 高 — 低 28 — 34 中 — 低
18 — 24
注 : 容量分配为100/100/50.
由表所知：
8
%)21(=-S V 28
%)
31('
=-S V
18
%
')32(=-S V
=-%)31(S V 56
)50
100(
28)%(
3)
31('
=?=-N N S S S V
%
)32(-S V =36
)50
100(
18)%(
'3)32(=?=-N
N S S S V
由此可计算出各绕组的等值电抗如下：
14
)36568(21%%%(21%)32()31()21(1=-+=-+=---S S S S V V V V 6
)56368(2
1%%%(2
1%)31()32()21(2-=-+=
-+=
---S S S S V V V V 42
)83656(2
1%%%(2
1%)21()32()31(3=-+=
-+=
---S S S S V V V V
归算到10KV 侧得：
X 1=(V S1%/100)*(V N 2/S N )*103=(14/100)*(102/40000)*103=0.35Ω
X 2=(V S2%/100)*(V N 2/S N )*103=(-6/100)*(102/40000)*103= -0.15
X 3=(V S3%/100)*(V N 2/S N )*103=(42/100)*(102/40000)*103
=1.05 选取基准值MVA
S B
100=,V B =10.5KV,化为标幺值为：
X 1*=X 1*S B /V B 2=0.35*100/10.52=0.3175
X 2=X 2*S B /V B 2= -0.15*100/10.52= -0.1361
X 3*=X 3*S B /V B 2=1.05*100/10.52=0.9524
2.2 变电所主接线方案的选择及供电接线形式的选择
2.2.1 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。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。
2.2.2 电气主接线的设计原则
（1）考虑变电所在电力系统的地位和作用 变电所在电力系统的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所不管是枢纽变 电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。 （2）考虑近期和远期的发展规模 变电所主接线设计应根据五到十年电力系统发展规划进行。 应根据负荷的大小及 分布负荷增长速度和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以 及所连接电源数和出线回数。 考虑用电负荷的重要性分级和出线
回数多少对主接线的影响对一级用电负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级用电负荷不间断供电；对二级用电负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级用电负荷供电；三级用电负荷一般只需一个电源供电。（3）考虑主变台数对主接线的影响变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将会产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性的要求低。（4）考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时否允切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。
2.2.3 主接线的设计步骤
电气主接线的具体设计步骤如下：一、分析原始资料(1) 本工程情况等。
(2) 电力系统情况电力系统近期及远景发展规划（5～10 年），变电站在电力系变电站类型，设计规划容量（近期，远景），主变台数及容量统中的位置和作用，本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。
(3) 负荷情况量等。(4) 环境条件当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容等因素，对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。(5) 设备制造情况为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。
2.3 变配电所的主接线方案的技术比较
2.3.1主接线的设计方案
根据以上原则结合所给的设计任务书，电气主接线拟定以下两个方案，如图所示；
方案Ⅰ：220KV侧采用单母线带旁路母线，110KV采用单母分段接线，10KV采用单母分段接线。如图2—1所示：
220KV
T1T2
110KV 10KV
图2—1 电气主接线方案（1）
方案Ⅱ：220KV侧采用双母接线，110KV采用内桥式，10KV单母分段接线。如图2-2所示：
110k v
T 1220k v
T 2
2.3.2主接线方案的确定
表2—1 方案Ⅰ与方案Ⅱ的综合比较 方案 项目
方案Ⅰ
方案Ⅱ
可靠性
1、主接线简单清晰、设备少
2、采用单母带旁母线接线，出线及主线间隔断路器检修，不需停电，母线检修或故障时，220KV 配电置全停，供电不可靠
3、配置不太合理，两回线路中同时出现故障的概率很小
1、主接线复杂、采用设备较多
2、采用双母接线，任一条母线或母线上的设备检修，不需要停掉线路，供电可靠
3、配置合理，两回线路中同时出现故障的概率很小
灵活性 1、运行方式简单，易于操作 2、各种电压等级均便于扩建 1、变压器接在不同的母线上，负荷分配均匀，调度灵活方便，运行方式相对复杂、操作烦琐
2、各种电压等级便于扩建
经济性
设备少、占地面积小，投资相对较小
设备多、占地面积大，投资相对较大
按SDJ2—88《220～500KV变电所设计规程》规定，“220KV配电装置出线在4回以上时，宜采用双母线及他接线”。其由于本工程220KV断路器采用
6
SF断路器，其检修周期长，可靠性高，故不可设旁母线。由于有两回线路，一回线路停运时，仍满足N-1原则，所以，220KV宜采用双母接线。
对110KV侧的接线方式，出线仅为两回，按照规按照规程要求，宜采用桥式接线，以双回线向炼钢厂供电。考虑到主变不会经常投切，和对线路操作和检修的方便性，采用内桥接线。
对10KV侧的接线方式，按照规程要求，采用单母分段接线。
综上比较，最终确定方案Ⅱ为最佳方案。
3 短路电流计算
3.1 短路电流计算条件
⑴因为系统电压等级较高，输电导线的截面较大、电阻较小、电抗较大，因此在短路电流的计算过程中忽略R、计及X。
⑵计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
⑶计算容量按无穷大系统容量进行计算。
⑷短路种类一般按三相短路进行计算。
⑸短路计算——10KV母线短路时的计算点。
3.2 短路电流计算方法与步骤
3.2.1方法
在工程设计中，短路电流的计算通常采用实用运算曲线法。
3.2.2短路电流计算的步骤
⑴选择计算短路点；
⑵画出等值网络（次暂态网络）图
a.首先去掉系统中的所有负荷分支、线路电容、各元件的电阻，发电机用
次暂态电抗X
d
”；
b.选取基准容量S
j 和基准电压U
j
（kV）（一般取各级的平均电压），计算基
准电流I
j = S
j
/√3U
j
（kA）；
c.计算各元件换算为同一基准值的标么电抗；
d.绘制等值网络图，并将各元件统一编号，分子标各元件编号，分母标各
元件电抗标么值；
⑶化简等值网络图
a.为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为
中心的辐射形的等值网络；
b.求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗X
nd
；
⑷求计算电抗X
js
，即将各转移电抗换算为各电源容量（等值发电机容量）为
基准的计算电抗X
js1，X
js2
……；
⑸由X
js1，X
js2
……值从适当的运算曲线中查出各电源供给的短路电流周期分量
标么值（运算曲线只作到X
js
=3）；
⑹计算无限大容量（X
js
≥3）的电源供给的短路电流周期分量；
⑺计算短路电流周期分量有名值和短路容量；
⑻计算短路电流冲击值；
⑼绘制短路电流计算结果表。
3.3短路电流的原因及其计算
供电系统应该正常的不间断地可靠供电，以保证生产和生活的正常进行。但是供电系统的正常运行常常因为发生短路故障而遭到破坏。
所谓短路，就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。
造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏、误动作、雷击或过电压击穿等。短路电流数值通常是正常工作电流值的十几倍或几十倍。当它通过电气设备时，设备的载流部分变形或损坏，选用设备时要考虑它们对短路电流的稳定。短路电流在线路上产生很大的压降，离短路点越近的母线，电压下降越厉害，从而影响与母线连接的电动机或其它设备的正常运行。
由于本设计中回路线路较多，比较复杂，为了计算的准确性。固此，计算方法采用标幺值法计算。进行计算的物理量，不是用具体单位的值，而是用其相对值表示，这种计算方法叫做标幺值法。标幺值的概念是：
某量的标幺值=
()
()
与实际值同单位
该量的标准值
任意单位
该量的实际值
所谓基准值是衡量某个物理量的标准或尺度，用标幺值表示的物理量是没有单位的。供电系统中的元件包括电源、输电线路、变压器、电抗器和用户电力线路，为了求出电源至短路点电抗标幺值，需要逐一地求出这些元件的电抗标幺值。
110kv
10kv
x 9
x 10
x 11
x 12
x 14
x 15
x
x 16
x 17
x T1
x T2x T2
x T1
x T3
x T3
220kv
根据上面所选的参数进行计算 取基准功率S B = 100MVA X=0.004
X T1=1/200×(34+10-24) ×100/20=0.5 X T2=1/200×(10+24-34) ×100/20=0
X T3=1/200×(34+24-10) ×100/20=1.2
由于两台变压器型号完全相同，其中性点电位相等，因此等值电路图可化简为:
x 15x 19
x
20x T1/2
x T3/2
x 17x T2/2
f 1
f 2
f 3
s
B
x 17
经过计算：
X T1/2= 0.25 X T2/2=0 X T3/2=0.6 所以当k3点短路时：
X ∑=X+X T1/2+X T3/2=0.004+0.25+0.6=0.854 I ’’=I ∞=I k =（1/0.854）×100/(√3×10.5)= 6.44KA 短路次暂态电流：Is=I ’’=6.44KA
短路冲击电流：i ch =2.55×6.44=16.422KA 全电流最大有效值：I ch =1.51×6.44=9.724KA 短路电流容量：Sd=√3×6.44×10.5=117.118MVA
4 电气设备选择 4.1 电气设备选择的原则
由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则：按正常工作状态选择；按短路状态校验。
电气设备选择的一般原则为： (1)应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展。 (2)应满足安装地点和当地环境条件校核。 (3)应力求技术先进和经济合理。 (4)同类设备应尽量减少品种。 (5)与整个工程的建设标准协调一致。
(6)选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下
选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。
4.2 电气设备选择的技术条件
高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。
(1)电压：选用的电器允许最高工作电压U max 不得低于该回路的最高运行电压
Ug 。
(2)电流:选用的电器额定电流I e 不得低于 所在回路在各种可能运行方
式下的持续工作电流I g 。
校验的一般原则：
⑴电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。
⑵用熔断器保护的电器可不校验热稳定。 ⑶短路的热稳定条件
Qd I
rt
≥2
Qdt ——在计算时间ts 内，短路电流的热效应（KA2S ） It ——t 秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S ） T ——设备允许通过的热稳定电流时间（s ） 校验短路热稳定所用的计算时间Ts 按下式计算
t=td+tkd td ——继电保护装置动作时间内（S ） tkd ——断路的全分闸时间（s ） (4)动稳定校验
电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动稳定的条件是：
i i
dw
ch
≤
I I
dw
ch
≤
上式中 i ch
I ch ——短路冲击电流幅值及其有效值
i dw
I dw
——允许通过动稳定电流的幅值和有效值
(5)绝缘水平：
在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。接口的绝缘水平应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。
4.3 主要电气设备的选择
10KV 侧断路器和隔离开关 表5-1 真空断路器ZN12-10参数表 电压等
级 型号 额定电压 额定电流 I r
（KA ） 额定关合电
流（KA ）
t
I
r
2 动稳定电流 10kV
ZN12-10 12KV 2000A 50 140
140kA
()td td td
Q Qd
I I I 222"2/1012
++==
表5-2 隔离开关GN6-10T/1000参数表
高压熔断器
表5-3高压熔断器BN3-10参数表
表5-4 电流互感器LAJ-10参数表
设备
项目
LAJ-10
产品数据 计算数据 Ue ≥Uew 10KV 10KV Ie ≥Imax 4000A 3820A K d 2Ie ≥ich 360KA 94.1KA (K r I e )2×1＞Qd
40000 KA 2·S
1470.5 KA 2·S
表5-5 电压互感器参数表
位置
型号
额定电压/(KV) 二次绕组 准确级
额定输出/(VA) 110KV 侧 JCC6-110 3110/3
1
.0 测量 0.5
300 保护 3P 300 剩余 3P
150 10KV 侧 JSJW-10 10/0.1 测量 0.5
120 保护 3P
隔离开关型号 额定电压（KV ） 额定电流（KA ） 动稳定电流(KA) 热稳定电流(KA)
（10S ）
GN6-10T/1000 10 1000 52 20 型号 额定电压（KA ）
熔断器额定电压（A ） 额定电流（A ） BN3-10
10
75
10
10KV 母线的选择 母线型号选择
变压器110KV 母线上最大持续工作电流为：
)
(5941.010
38
.905.1305.1max KA U
S I N
N
g =??==
max
g I ＜4000A,所以用矩形导体。
因为T
max
=5500h/年，查铝质矩形、槽形和组合导体的经济电流密度曲线得
J=0.74A （2mm ）
所以j S =
J
I g max
=
74
.01.594=802.842mm
依据最大持续工作电流和经济电流密度J
I S g j
/max = 查《发电厂电气部分》
P484表2-1，选择每相1条80mm ×10mm 矩形铝导体，母线型号LMY —800，其参数见表5—8。
表5—6 10KV 母线参数
导体尺寸h ×b (mm ×mm)
载流量 )(A 集肤效应系数f K
放置方式
80×10 1411 1.05 平放
本变电所环境实际温度是=θ40oC 时，查发电厂电气部分（第三版）附表3得
综合校正系数K =0.81
A
I A I K I g N al 1.59491.1142141181.0max =>=?==
满足长期允许发热条件。
10KV 侧断路器和隔离开关的选择
（1）10KV 低压侧断路器的选择
进线断路器的等级比主变高压侧大一级，而母线分段断路器和进线断路器的额定值相差不大，粗略计算，进线只取进线断路器。 假设两台主变同时并联投入运行时，10KV 母线上发生短路， 短路电流有名值I d1’’= 8.470（KA)
短路冲击电流有名值i sh =2.55×Id 1’’=2.55 ×8.470=21.599(KA)
最大负荷电流Imax=1.05×25000/（3×10.5）=1445 (A) 额定电压U NS =10KV 高工作电压 Ualm ≥Usm=110×1.15=11.5(KV) 断路器额定电压U N ≥U NS 断路器额定电流Ie ≥Imax 按断开电流选择I Nbr ≥I d1’’ 按短路电流计算 i Nba ≥i sh
根据资料，可以知道内高压真空断路器ZN28-10/1250-20满足要求，具体参数如下:
表附1.1 ZN12-10真空断路器其主要参数。
电压等
级 型号 额定电压 额定电流 I r （KA ） 额定关合电流（KA ）
t I r 2
动稳定电流
10kV ZN12-10 12KV 2000A 50 140
140kA
（1）校验热稳定
Q D =I t 2t=502*4=10000(KA 2.S) Q K =I P Ω2t K =16.5*16.5*4=1089 (KA 2.S) 即D Q >K Q 满足要求;
（2）校验动稳定
140>
2193
.212.1755.22
12=??=
sh i
即满足要求;
（2）10KV 高压隔离开关的选择
短路电流有名值I d1’’= 8.4704（KA)
短路冲击电流有名值i sh =2.55×Id 1’’=2.55 ×8.4704=21.5992(KA) 最大负荷电流Imax=1445(A)
额定电压U NS =10KV 高工作电压 Ualm ≥Usm=10×1.15=11.5(KV) 隔离开关额定电压U N ≥U NS 隔离开关额定电流Ie ≥Imax 根据资料，可以知道GN6-10T/1000满足要求,具体参数如下: 表附1.2 隔离开关GN6-10T/1000参数表
隔离开关型号 额定电压（KV ）
额定电流（KA ） 动稳定电流(KA)
热稳定电流(KA)
（10S ）
GN6-10T/1000
10
1000
52
20
热稳定校验：
It2*t=202×10=4000 (KA2S)
QK= I∞2×t=8.47042×10=717.476(KA2S)
因为It2*t≥QK，所以满足热稳定要求
动稳定校验：
因为ies=52 KA ≥ ish=21.5992KA
通过校验，所选隔离开关满足设计要求。
参考文献·
1. 《中小型变电所实用设计手册》2000年5月第1版中国水利水电出版社雷振山编
2.《电力系统分析手册》2003年（第二版）中国水利水电出版社陈跃编
3.《电气工程基础》2001年8月武汉理工大学出版社刘涤尘编
10kV及以下变电所设计规范 GB50053－94 第二节对建筑的要求 第6.2.1条高压配电室宜设不能开启的自然采光窗〃窗台距室外地坪不宜低于1.8m；低压配电室可设能开启的自然采光窗。配电室临街的一面不宜开窗。 第6.2.2条变压器室、配电室、电容器室的门应向外开启。相邻配电室之间有门时〃此门应能双向开启。 第6.2.3条配电所各房间经常开启的门、窗〃不宜直通相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的场所。 第6.2.4条变压器室、配电室、电容器室等应设置防止雨、雪和蛇、鼠类小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。 第6.2.5条配电室、电容器室和各辅助房间的内墙表面应抹灰刷白。地（楼）面宜采用高标号水泥抹面压光。配电室、变压器室、电容器室的顶棚以及变压器室的内墙面应刷白。 第6.2.6条长度大于7m的配电室应设两个出口〃并宜布置在配电室的两端。长度大于60m时〃宜增加一个出口。当变电所采用双层布
置时〃位于楼上的配电室应至少设一个通向室外的平台或通道的出口。 第6.2.7条配电所〃变电所的电缆夹层、电缆沟和电缆室〃应采取防水、排水措施。 4.10 对有关专业的要求 4.10.1 可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。非燃（或难燃）介质的电力变压器室、高压配电装置室和高压电容器室的耐火等级不应低于二级。低压配电装置和低压电容器室的耐火等级不应低于三级。 4.10.2 有下列情况之一时〃变压器室的门应为防火门： （1）变压器室位于高层主体建筑物内。 （2）变压器室附近堆有易燃物品或通向汽车库。 （3）变压器位于建筑物的二层或更高层。 （4）变压器位于地下室或下面有地下室。 （5）变压器室通向配电装置室的门。 （6）变压器室之间的门。 4.10.3 变压器室的通风窗〃应采用非燃烧材料。 4.10.4 配电装置室及变压器室门的宽度宜按最大不可拆卸部件宽度加0.30m〃高度宜按不可拆卸部件最大高度加0.30m。
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)
电气与信息学院 毕业设计（论文）开题报告
《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展，电力工业的腾飞，人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容，而且拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1] 结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠
目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。Abstract.................................................. 错误!未定义书签。第1章绪论.............................................. 错误!未定义书签。 1.1 设计目的.......................................... 错误!未定义书签。 1.2设计内容........................................... 错误!未定义书签。 1.3设计要求........................................... 错误!未定义书签。第2章计算负荷及无功补偿................................. 错误!未定义书签。 2.1负荷计算的内容..................................... 错误!未定义书签。 2.2 负荷计算的过程.................................... 错误!未定义书签。 2.3 无功补偿的目的.................................... 错误!未定义书签。 2.4无功补偿的计算..................................... 错误!未定义书签。第3章变压器选择和台数................................... 错误!未定义书签。 3.1 变压器的选择原则.................................. 错误!未定义书签。 3.2 变压器类型选择.................................... 错误!未定义书签。 3.3 变压器台数的选择.................................. 错误!未定义书签。 3.4变压器一次侧负荷计算............................... 错误!未定义书签。第4章短路电流的计算及保护............................... 错误!未定义书签。 4.1 短路的形式........................................ 错误!未定义书签。 4.2 主接线基本形式.................................... 错误!未定义书签。 4.3 三相短路电流的计算................................ 错误!未定义书签。 4.4电路的保护及防雷保护............................... 错误!未定义书签。结论...................................................... 错误!未定义书签。致谢.................................................... 错误!未定义书签。参考文献.................................................. 错误!未定义书签。附录
电力高等专科学校 教培中心教学点 毕业论文 专业：电力系统自动化 班级：变检0602 二OO九年四月
容提要 根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器，站主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母线和单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计。电路电流计算、主要电气设备选择及效验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等）、各电压等级配电装置设计及防雷保护的配置。 本设计以《电力工程专业毕业设计指南》、《电力工程电气设备手册》、《高电压技术》、《电气简图用图形符号（GB/T4728.13）》、《电力工程设计手册》、《城乡电网建设改造设备使用手册》等规规程为依据，设计的容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。
目录前言 第一部分 110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料 第2章电气主接线设计 第2.1节主接线的设计原则和要求 第2.2节主接线的设计步聚 第2.3节本变电站电气接线设计 第3章变压器选择 第3.1节主变压器选择 第3.2节站用变压器选择 第4章短路电流计算 第4.1节短路电流计算的目的 第4.2节短路电流计算的一般规定 第4.3节短路电流计算的步聚 第4.4节短路电流计算结果 第5章高压电器设备选择 第5.1节电器选择的一般条件 第5.2节高压断路器的选择 第5.3节隔离开关的选择 第5.4节电流互感器的选择 第5.5节电压互感器的选择 第5.6节高压熔断器的选择 第6章配电装置设计 第7章防雷保护设计 第二部分 110kV变电站电气一次部分设计计算书第1章负荷计算 第1.1节主变压器负荷计算 第1.2节站用变压器负荷计算 第2章短路电流计算 第2.1节三相短路电流计算 第2.2节站用变压器低压侧短路电流计算第3章线路及变压器最大长期工作电流计算第3.1节线路最大长期工作电流计算 第3.2节主变进线最大长期工作电流计算第4章电气设备选择及效验 第4.1节高压断路器选择及效验 第4.2节隔离开关选择及效验 第4.3节电流互感器选择及效验 第4.4节电压互感器选择及效验 第4.5节熔断器选择及效验 第4.6节母线选择及效验 第5章防雷保护计算
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
10kV及以下变电所设计规范 第三章电气部分 第一节一般规定 第3.1.1条配电装置的布置和导体、电器、架构的选择，应符合正常运行、检修、短路和过电压等情况的要求。 第3.1.2条配电装置各回路的相序排列宜一致，硬导体应涂刷相色油漆或相色标志。色别应为L1相黄色，L2相绿色，L3相红色。 第二节主接线 第3.2.2条配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关. 第3.2.3条从总配电所以放射式向分配电所供电时，该分配电所的电源进线开关宜采用隔离开关或隔离触头。 第3.2.5条10kV或6kV母线的分段处宜装设断路器。 第3.2.11条接在母线上的避雷器和电压互感器,宜合用一组隔离开关。 第3.2.12条由地区电网供电的配电所电源进线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器。 第3.2.13条变压器一次侧开关的装设，应符合下列规定： 一、以树干式供电时，应装设带保护的开关设备或跌落式熔断器； 二、以放射式供电时，宜装设隔离开关或负荷开关。当变压器在本配电所内时，可不装 设开关。 第3.2.15条变压器低压侧电压为0.4kV的总开关，宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。第 3.2.16条当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断 路器时,在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。 第三节变压器选择 第3.3.1条变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器： 一、有大量一级或二级负荷； 二、季节性负荷变化较大； 三、集中负荷较大。 第3.3.2条装有两台及以上变压器的变电所，当其中任一台变压器断开时，其余变压器的容量应满足一级负荷及二级负荷的用电。
第1章绪论 1.1 设计目的 通过课程设计巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。 1.2设计任务 根据富威机械厂用电负荷，并适当考虑生产的发展，按安全可靠、技术先进、经济和的要求，确定工厂变电所的位置与型式；通过计算负荷，确定主变压器台数及容量；进行短路电流的计算，选择变电所的主线及高、低电气设备；选择整定继电保护装置；最后按要求写出设计计算说明书，绘出设计图纸。 1.3设计要求 1、要求每个学生独立完成设计任务。 2、要正确运用设计资料。 3、给出变配电所的主接线图。 4、完成课程设计任务书规定容。 5、要求提交成果。 （1）完成课程设计报告书一份； （2）A3变配电所的主接线图纸一。
第2章负荷计算及无功功率补偿2.1负荷计算 根据设计要求进行分析，机械厂负荷统计资料见下表2-1： 表2-1机械厂负荷统计 单组用电设备的负荷计算：
有功功率 n d c P K P ?= kw 无功功率 θarccos tan ?=c c P Q var k 视在功率 22c c c Q P S += KVA 计算电流 r c c U S I 3= A 通过以上公式对工厂各部分进行计算，得到计算结果如下： 1、仓库： 动力部分： 228825.0=?=c P kw 7.2565.0arccos tan 22=?=c Q var k KVA S c 8.337.252222=+= 2.5138 .33== r c U I A 照明部分: 6.1=c P kw 2、铸造车间； 动力部分： 3.8323835.0=?=c P kw var 857.0arccos tan 3.83k Q c =?= KVA S c 119853.8322=+= A U I r c 3.1803119 == 照明部分： kw P c 8= 3、锻压车间； 动力部分： kw P c 5.5923825.0=?= var 6.6965.0arccos tan 5.59k Q c =?=
110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) （含10kV电气设备的选择） 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)
二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务： ***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两
10kv及以下变电所设计规范 10kV及以下变电所设计规范 GB50053,94 主编部门:中华人民共和国机械工业部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:1994年11月1日 1 目录 第一章总则------------------------------------------------- 2 第二章所址选择--------------------------------------------2 第三章电气部分--------------------------------------------3 第一节一般规定---------------------------------------------3 第二节主接线------------------------------------------------3 第三节变压器选择.---------------------------------------- 4 第四节所用电源.--------------------------------------------5 第五节操作电源---------------------------------------------5 第四章配变电装置----------------------------------------- 6 第一节型式与布置.-----------------------------------------6 第二节通道与围栏.----------------------------------------- 7 第五章并联电容器装置----------------------------------- 8 第一节一般规定-------------------------------------------- 8 第二节电气接线及附属装置.----------------------------- 9 第三节布置-------------------------------------------------- 9 第六章对有关专业的要求.------------------------------- 10 第一节防火---------------------------------------------------10 第二节对建筑的要求--------
10KV变电所及其配电系统的设计 摘要：变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络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。变电所涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，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，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电所高低压电气设备，为变电所平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷与接地保护等内容。 关键词：变电所；负荷；输电系统；配电系统
第1章绪论 1.1工厂变配电所的设计 1.1.1用户供电系统 电力用户供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。高压配电所通常与某个车间变电所合建。 3.小型电力用户供电系统 一般小型电力用户也用10kV外部电源进线电压，通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所，采用低压220/380V直接进线。 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
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)
10kV 及以下变电所设计规范 GB50053－94 主编部门：中华人民共和国机械工业部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：1994 年11 月1 日 第一章总则 (2) 第二章所址选择 (2) 第三章电气部分 (3) 第一节一般规定 (3) 第二节主接线 (3) 第三节变压器选择 (4) 第四节所用电源 (5) 第五节操作电源 (5) 第四章配变电装置 (5) 第一节型式与布置 (5) 第二节通道与围栏 (6) 第五章并联电容器装置 (8) 第一节一般规定 (8) 第二节电气接线及附属装置 (9) 第三节布置 (9) 第六章对有关专业的要求 (9) 第一节防火 (9) 第二节对建筑的要求 (10) 第三节采暖及通风 (11) 第四节其他 (11) (11) 附录一名词解释 第一章总则 第1.0.1条为使变电所设计做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维护方便，确保设计质量，制订本规范。 第1.0.2条本规范适用于交流电压 10kV 及以下新建、扩建或改建工程的变电所设计。 第1.0.3条变电所设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，远近结合，以近期为主，适当考虑发展的可能。 第1.0.4条变电所设计应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区
供电条件和节约电能等因素，合理确定设计方案。 第1.0.5条变电所设计采用的设备和器材，应符合国家或行业的产品技术标准，并应优先选用技术先进、经济适用和节能的成套设备和定型产品，不得采用淘汰产品。 第1.0.6条10kV 及以下变电所的设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关设计标准和规范的规定。 第二章所址选择 第2.0.1条变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 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。 第2.0.2条装有可燃性油浸电力变压器的车间内变电所，不应设在三、四级耐火等级的建筑物内；当设在二级耐火等级的建筑物内时，建筑物应采取局部防火措施。 第2.0.3条多层建筑中，装有可燃性油的电气设备的配电所、变电所应设置在底层靠外墙部位，且不应设在人员密集场所的正上方、正下方、贴邻和疏散出口的两旁。 条高层主体建筑内不宜设置装有可燃性油的电气设备的配电所和变2.0.4第 电所，当受条件限制必须设置时，应设在底层靠外墙部位，且不应设在人员密集场所的正上方、正下方、贴邻和疏散出口的两旁，并应按现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》有关规定，采取相应的防火措施。 第2.0.5条露天或半露天的变电所，不应设置在下列场所： 一、有腐蚀性气体的场所； 二、挑檐为燃烧体或难燃体和耐火等级为四级的建筑物旁； 三、附近有棉、粮及其他易燃、易爆物品集中的露天堆场； 四、容易沉积可燃粉尘、可燃纤维、灰尘或导电尘埃且严重影响变压器安全运行的场所。 第三章电气部分 第一节一般规定
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 本论文主要阐述了500KV变电站电气部分的设计。随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的要求也越来越高。变电站作为电能传输与控制的枢纽必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。本设计为500kV超高压变电站，为枢纽变电所。500kV变电所控制系统的特点是可靠性要求更高、被控制的对象多、控制对象的距离远、控制电缆用量大，要求自动化水平高和抗干扰问题突出。本设计讨论的是500KV变电站电气部分的设计。其中包括负荷计算、无功补偿、变电所位置的选择及变压器的选择、主接线设计、短路计算及电气设备的选择与校验、继电保护设计，还包括防雷设计等。 关键词变电站超高压 500kV
This paper expatiate on the part of 500kV electrical substation design. With the development of science and technology in China, particularly computing technology has advanced, the power system demands on substation more traditional design and control mode, to adapt to the modern power system, modernization of industrial production and the development trend of social life. The transformer substation that is designed this time is the key position transformer substation of 500kV. It is the hub of Substation.500 kV substation control system is characterized by higher reliability requirements, the object of control, and control of the object distance and the amount of control cable, and require a high level of automation and anti-jamming problems.The design is refer to the part of 500kV electrical substation design. Whole book primarily contain，calculation of power load，reactive power expiation，location of electric station and choice transformer and design the main wiring and short-circuit calculation and choice and test of electric equipments and the design of protective relays and the design of preventing thunder, etc. KEY WORD Substation EHV 500kV