黄埔通用机械厂总降压变电所电气二次部分设计
摘要------------------------------------------------------------------------（3 ）
说明书目录
一、绪论------------------------------------------------------------------（3 ）
1.1 原始资料---------------------------------------------------------（4 ）
1.2 电源情况---------------------------------------------------------（6 ）
二、供电系统的确定---------------------------------------------------（6 ）
2.1 工厂供电设计必须遵循的一般原则----------------------------（6 ）
2.2 工厂供电的要求-------------------------------------------------（7 ）
三、电气主接线方案选择---------------------------------------------（7 ）
3.1 本厂车间的负荷分布平面图------------------------------------（7 ）
3.2 变电所电气主接线方案比较------------------------------------（8 ）
3.3 主接线方案的技术经济比较原则-------------------------------（11 ）
3.3.1 主接线方案的技术指标---------------------------------------（11 ）
3.3.2 主接线方案的经济指标----------------------------------------（12 ）
四、短路电流计算-------------------------------------------------------（12 ）
4.1 短路电流计算的目的---------------------------------------------（12 ）
4.2 短路电流计算成果表---------------------------------------------（13 ）
五、供电系统的保护-----------------------------------------------------（13 ）
5.1 保护配置的基本原则--------------------------------------------（13 ）
5.2 继电保护装置的操作电源---------------------------------------（14 ）
5.3 主变压器的保护-------------------------------------------------（15 ）
5.4 备用电源自动投入装置----------------------------------------（16 ）
六、二次回路接线-----------------------------------------------------（17 ）
6.1 断路器的控制回路---------------------------------------------（17 ）
6.2 绝缘监察装置--------------------------------------------------（17 ）
6.3 中央信号装置--------------------------------------------------（18 ）
计算书目录
一、主变的选择---------------------------------------------------------（18 ）
二、短路电流的计算---------------------------------------------------（19 ）
三、电气设备的选择及校验------------------------------------------（24 ）
3.1 35KV侧设备选择-----------------------------------------------（24 ）
3.2 10KV侧设备选择-----------------------------------------------（25 ）
四、继电保护装置的整定计算---------------------------------------（26 ）
4.1 主变压器的保护整定--------------------------------------------（26 ）
4.1.1纵差保护整定--------------------------------------------------（26 ）
4.1.2复合电压起动过电流保护的整定-----------------------------（29 ）
4.1.3过负荷保护的整定---------------------------------------------（30 ）附录-------------------------------------------------------------------------（31 ）参考文献-------------------------------------------------------------------（32 ）致谢-------------------------------------------------------------------------（33 ）
摘要
本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线，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，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对电压互感器，电流互感器等进行了选型配置，最后根据保护原则对设备进行保护配置，从而完成了黄埔通用机械厂总降压变电所电气二次部分设计。
关键词：变电站变压器保护
说明书
一、绪论
引言
随着当前电力系统的发展，新技术、新设备在电力系统得到广泛的应用。新的设计理念也不断涌现，而电力系统的发展同时，也出现了许多新技术问题。因此，在设计过程中，紧密结合基本理论和专业知识的系统性，以及在实际工厂供电技术中应用的使用性，并采用了工厂供电系统的新技术、新设备，科学合理地解决实际问题。同时系统的运行采用了自动化程度高，又能迅速而准确动作的继电保护及自动装置和监测控制回路。
1.1 原始资料的介绍： 1.1.1 全厂用电情况 （1）负载大小
各车间负荷统计见表1
表1 全厂各车间负荷统计表
序号 车间名称 负荷类型 计算负荷
Pjs(KW) Qjs(KVAR)
1
2 3 4 5 6 7 8 9
铸造车间
锻压车间 金工车间 电镀车间 热处理车间 装配车间 机修车间 锅炉房 生活区
I I I I I I I I Ⅱ Ⅲ
860 290 580 160 600 180 700 250 600 160 360 100 320 120 300 156 350 180
同时系数：有功功率取0.95，无功功率取0.97 （2）负荷类型
本厂绝大部分用电设备均属于长期连续负荷，要求不断供电。停电时间超过两分钟将造成产品报废；停电时间超过半小时，主要设备池，炉将会损坏；全厂停电将造成严重的经济损失，故主要车间及辅助设施均为I 类负荷。 （3）本厂为三班工作制，全年工作时间数8760小时，最大负荷利用小时数5800小时。
1.1.2 电源情况
（1）本厂拟由距其5公里处A变电站接一回架空线供电，A变电站110KV母线短路容量2000MVA,基准容量为1000MVA，A变电站安装两台
SFSLZ—31500KVA/110KVA三绕组变压器，其短路电压U高-中%=10.5，
U高-低%=17，U低-中%=6，详见电力系统与本厂连接示意图：图1.1
电力系统与本厂联系示意图
（2）供电电压等级：
由35KV电压供电，最大运行方式：按A变电站两台变压器并列运行考虑。最小运行方式：按A变电站两台变压器分别运行考虑。
（3）备用电源：
拟由B变电站接一回架空线路作用备用电源。系统要求，只有工作电源停电时才允许备用电源供电。
（4）功率因数：
供电部门对本厂功率因数要求值为：以35KV供电时，cos =0.9.
二、供电系统的确定
2.1 工厂供电设计必须遵循的一般原则：
工厂供电实际必须遵循以下原则：
1）工厂供电设计必须遵循国家的有关法令，标准和规范，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）工厂供电设计应做到保障人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理。设计中应采用符合国家现行有关
标准的效率高、能耗低、性能先进的电器产品。
3）工厂供电设计必须从全局出发、统筹兼顾。按照负荷性质、用电容量、工作特点和地区供电条件、合理确定设计方案。
4）工厂供电设计应根据工程特点、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。
关于负荷性质，按GB50052-95《供配电系统设计规范》规定，根据电力负荷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或影响程度，电力负荷分为以下三级；
（1）一级负荷中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，例如重要交通枢纽、重要宾馆、大型体育馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。
（2）二级负荷中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等；中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。
（3）三级负荷不属于一级负荷和二级负荷的电力负荷。对一级负荷，应由
2.2 工厂供电的要求：
本厂绝大部分用电设备均属于长期连续负荷，要求不断供电。停电时间超过两分钟将造成产品报废；停电时间超过半小时，主要设备池，炉将会损坏；全厂停电将造成严重的经济损失，故主要车间及辅助设施均为I 类负荷，电力供用必须满足下列要求：
（1）安全：在电能的供应、分配和使用中，不发生人身和设备事故； （2）可靠：应满足本厂对交、直流连续可靠供电要求；
（3）优质：应满足用电设备对电能质量的要求，既①电压误差为±5%；②频率误差为±0.5HZ ；③正弦值的电压波形；④连续供电。四者中有一个不符合要求，都直接影响电力设备的运行工况和设备寿命。
（4）经济：供电系统的投资尽可能减少，年运行费用低，并尽可能降低线路及变压器的电能损耗，做到节能和减少有色金属的消耗量。因此在变电站的电力工程设计中，必须满足上列要求。
三、 电气主接线方案选择 3.1 本厂车间的负荷分布平面图：
6
81
239
745B5
B1
B2
B4
B3
根据本厂的负荷分布，可对负荷较小的两个车间同时供电，即公用一个车间变电所。对负荷较大的车间单独供电。以下是三种主接线方案的技术经济比较。
3.2 变电所电器主接线方案比较：三种主接线方案简图
方案一备用工作电源10
工作电源35
方案一：单母线接线
单母线接线是一种最原始、最简单的接线，所有电源及出线均接在同一母线上，如上图所示，其有点是结果简单，采用设备少，操作方便，便于扩建，造价低，缺点是供电可靠性低，母线及母线上任一元件故障及检修时，均需整个配电装置停电，根据工厂电力负荷的要求，在本设计中不考虑选取。
工作电源35备用工作电源10
方案二
方案二：单母线分段接线
单母线分段接线是采用断路器将母线分段，通常分成两段，如上图所示。单母线用断路器将母线分段后可进行轮换检修，当一段母线发生故障时，由于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除，从而保证了正常母线段不间断供电和不致使要负荷停电。它具有单母线接线的结构简单，方便经济的优点，又在一定程度上提高了供电可靠性。
工作电源35备用工作电源10
方案三
方案三：双母线双回路接线
双母线回路接线是采用双回路给车间变电所供电的接线，如上图所示，其优点是母线采用双母线双回路给车间变电所供电，提高了供电可靠性，供电线路可以轮换检修。缺点是采用的开关设备多，投资费用巨大。
下表是三种主接线方案技术经济比较表
3.3 主接线方案的技术经济比较原则：
3.3.1 主接线方案的技术指标
（1）供电的安全性主接线方案在确保运行维护和检修的确安全方面的情况（2）供电的可靠性主接线方案在与用电负荷对可靠性要求的适应方面的情况（3）供电的电能质量主要是指电压质量，包括电压偏差，电压波动偏差，电压波动级高次谐波等方面的情况。
（4）运行的灵活性和运行危害的方便性
（5）对变配电所今后增容扩建的适应性
3.3.2主接线方案的经济指标
（1）线路和设备的综合投资额
（2）变配电系统的年运行费
（3）线路的有色金属消耗量
根据技术经济的比较原则，从表面的比较可以看出，按经济指标，方案三的投资费用最大，所用设备也最多。而方案二的投资费用和所用设备都相对较小。按技术指标，方案三是双母线接线，供电可靠性搞，而方案二是母线分段接线，供电可靠性较高。又根据本厂的负荷性质，考虑供电的可靠性和灵活性，故选择方案二（单母线分段接线方案）作为本厂的电气主接线，如附录图1
四、短路电流计算
4.1短路电流计算的目的
在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其目的是：
①在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等。
②在选取载流导体及电器元件时，为了保证设备在正常运行和短路情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要对有关短路电流值进行动稳定、热稳定和开断能力的检验。
③为了选择继电保护方式和进行整定计算提供依据。
④接地装置的设计，也需要用短路电流。
4.2 下表是短路电流计算成果表
五、供电系统的保护
5.1 保护配置的基本原则
电力系统继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵活性和速动性的基本要求。这些要求之间，需要针对不同的使用条件，分别的进行综合考虑
（1）可靠性指保护装置该动作时动作，不拒动，而不该动作时不误动。前者为信赖性，后者为安全性，即可靠性包括信赖性和安全性。为此，继
电保护装置应简单可靠，使用的元件和接点应尽量少，接线回路应
力求简单，运行维护方便，在能满足要求的前提下宜采用最简单的
保护
（2）选择性指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障。当故障设备或线路本身的保护拒动时，则应由相邻设备或线路的保护切除故障。为此，
对相邻设备和线路有配合要求的保护，前后两级之间的灵敏性和动
作时间应相互配合
（3）灵敏性指在被保护设备或线路范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏性
（4）速动性指保护装置应能尽快地切除短路故障，提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度。当需要加速切除故障时，可允许保护装置
无选择性动作，但应利用自动重合闸或备用电源自动投入装置，缩
小停电范围
5.2 继电保护装置的操作电源
5.2.1 操作电源类型
高压断路器的合闸、跳闸回路，继电保护装置中的操作回路、控制回路信号回路和保护回路等所需要的电源为操作电源。操作电源是保护装置最重要的组成部分之一，在任何情况下，都应保证供电的可靠性。
作为变电所的操作电源系统设计，确定电源类型，供电电源和电压等级三个方面。由于交流操作系统的适应性较差，电流互感器的负担较大，且受操作机构和保护装置等设备的限制极少采用。故广泛采用的是直流操作系统。
（1）采用蓄电池组方案蓄电池组是独立可靠的操作电源明天不受交流电源的影响，电压稳定，容量大，既适用于各种比较复杂的继电保护和
自动装置，也适用于各类断路器的传动。但需要许多辅助设备和专用
房间，投资大，寿命短，建造时间长，运行复杂，维护工作量大等缺
点，所以在本变电所设计中不予考虑
（2）采用复式整流方案复式整流的电源不仅由变压器或电压互感器的电压源供电，而且还由反应故障电源的电流互感器电源供电。经运行经
验表明，复式整流系统电源电压不稳定，损失大，一旦全所停电，则
操作电源也随之消失，无法应急操作，故无法满足本系统的可靠性（3）采用硅整流储能方案它兼有整流系统和蓄电池直流系统的优点，而且又不需要专门蓄电池和充电机构，可靠性好，运行和维护都较方便。
因此，采用硅整流储能为本系统的操作电源
5.2.2 直流额定电压的选定
直流系统从供电电源区分，有蓄电池组、复式整流装置和硅整流电容储能装置三种方案，从额定电压区分，有220伏、110伏、和48伏几种等级。
直流额定电压的选定，既与操作电源方案有关，又与继电保护装置所采用的元件设备控制操作方式有关。采用硅整流电容储能方案时，为了减少电容器的容量，应选为220伏。为了使合闸电流值较小，单独设置的合闸硅整装置，也应以
电流较大或合闸电缆较长时一般采用220伏，只装有35千伏及以下电压等级熔断器，而且合闸电缆较短时，为了减少蓄电池个数，也可采用110伏或48伏。根据本系统设计的要求，采用220伏。
5.3 主变压器的保护
电力变压器是变电所中十分重要的设备，它的故障将给电力系统的正常运行及供电可靠性带来严重的影响。为确保电力系统的安全运行，必须根据变压器容量的大小及电压的高级，设置相应的继电保护装置
（1）纵差保护：作为变压器引出线、套管及油箱内相间短路故障的主保护，瞬时动作于断开变压器各侧的断路器。纵差保护应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。
（2）瓦斯保护：其中重瓦斯保护作为油箱内发生故障的主保护。瞬时动作于断开变压器各侧的断路器；轻瓦斯保护作为油箱内发生轻微故障和油面降低情况的保护，瞬时动作于信号。
（3）复合电压起动过电流保护：作为变压器的相间短路故障或区外相间短路引起变压器绕组过电流的后备保护，带时限动作于有关的断路器跳闸。（4）零序保护：零序电流保护作为中性点直接接地系统发生接地故障时的保护，零序电压保护作为中性点不直接接地系统发生故障时的保护，零序电压保护又称交流绝缘监察。
（5）过负荷保护：作为由对称过负荷引起变压器绕组过电流保护，带时限动作于有关的断路器跳闸。
（6）温度保护：对变压器的油温进行监视，根据油温的高低自动启停冷却风扇并动作于信号。
（7）冷却风扇电流保护：当变压器负荷超过额定负荷的2/3时自动开启冷却风扇降温。
（8）变压器通风回路监视：监视通风回路
在设计中我们采取纵差保护和瓦斯保护作为主保护，复合电压起动过电流保护、零序过电流及过电压保护和过负荷作为后备保护，其整定计算详见计算书。
5.4 备用电源自动投入装置
5.4.1 备用电源自动投入装置的基本要求:
1、工作电源不论因何种原因失压，APD都应可靠动作；
2、只有在工作电源失压备用电源正常情况下，APD才动作，并且必须保证首先断开工作电源，后备电源才可投入使用；
3、备用电源自动投入的动作时间应尽量短；
4、应保证APD装置只能动作一次，以免把备用电源合于故障母线上；
5APD装置不因电压互感器任一个熔断而误动
5.4.2备用电源自动投入接线图
正常运行时，由工作电源供电，但工作电源因故障或误操作而断开，APD便启动，将备用电源自动投入，如附图3所示。
5.4.3 备用电源自动投入的工作原理：
正常工作时，母线分段断路器QF18是合上的，工作电源运行时，QF1、QF2、处于合闸状态，其对应的动合辅助触点闭合。因此，中间继电器2KM经QF2的动合触电起动，其延时复归触点闭合，灯HR亮，表明APD控制回路正常，并处于预备动作状态
当电源进线故障时，母线失压，则低电压继电器均动作，其动断触点闭合，同时由于备用电源正常，其动合触点也闭合，1KT线圈得电，经过一段延时，其触点闭合，接通信号继电器1KS和出口继电器1KCO的线圈，1KCO的动合触点闭合，经过1QF的动合触点，接通3QF的跳闸线圈，3QF跳闸后，若故障继续存在，则经过1KCO的动合触点→1QF的动合触点→1KM的延时断开触点→3QF的动合触点→接通2QF的跳闸线圈，跳开2QF。其动断触点闭合→2KM的延时断开触点→接通信号继电器3KS和中间继电器3KM。中间继电器3KM的动合触点闭合接通备用电源上18QF的合闸线圈，备用电源开始供电。
如果此时QF18合于故障母线，则电流互感器TA中检测到过电流，电流继电器KA1或KA2动作，其动合触点闭合，接通出口继电器2KCO线圈，2KCO动合触点闭合接通QF18的跳闸线圈YT18，作用于断路器跳闸。同时,18QF动断触点打开，断开了合闸回路，以防止跳跃现象发生。
六、二次回路接线
6.1 断路器的控制回路：
6.1.1 断路器控制回路的基本要求：
1、由于断路器操作机构的合闸与跳闸线圈都是按短时通电设计的，因此，控制电路在操作过程中，只允许短时通电，操作停止后，即可自动断电；
2、应能准确指示断路的分、合闸位置；
3、断路器不仅能用于控制开关，即控制电路进行跳闸及合闸操作，而且能由继电保护及自动装置实现跳闸及合闸动作；
4、应能实时地对控制电路的完整性进行监视；
5、应有防止高压断路器连续多次分合闸的“跳跃”闭锁措施。
断路器控制回路图和信号回路图见附图2.
6.1.2 工作及防跳原理：
红灯HK、绿灯LD分别串入跳、合闸回路中，当断路器QF在跳闸位置时，其辅助常闭触点闭合，LD亮，表示QF处于跳闸位置，同时也表明电源和合闸回路完好。当断路器QF在合闸位置时，其辅助常开触点闭合，HD亮，表示QF处于合闸位置，同时也表明电源和跳闸回路完好。可见此信号灯起到了指示断路器QF位置信号、监视电源和回路完整的作用。合闸后HD亮，监视跳闸回路，跳闸后LD亮，监视合闸回路。当按下开关KK○2―○4时，断路器合闸，辅助触点DL 常闭触点闭合，常开触点断开，如果断路器合在永久性故障线路上，继电保护起动使BCJ闭合，线圈TQ带电，将断路器断开，切断电流。线圈TBJ带电，使TBJ 触点闭合，形成自保持，同时断路器也断开，HC线圈失电，断路器跳闸。
6.2 绝缘监察装置
6.2.1 直流绝缘监察装置
为防止由于直流系统两点接地造成继电保护和自动装置的误动，直流系统中必须装设能够连续且足够灵敏的绝缘状态监视装置。
6.2.2 交流绝缘监视装置
在工厂变电所中常装设三只绕组单向电压互感器或者一台三相五柱式电压互感器组成交流绝缘检察装置，在其二次侧星形接法的绕组上接有三只电压表，以
测量各相对地电压，另一个二次绕组接成开口三角形，接入电压继电器。 正常运行时，三相电压对称，没有零序电压，过电压继电器不动作，无信号发出，三只电压表读书均为相电压。
三相系统任一相发生完全接地时，接地相对地电压为零，其他两相对地电压升为线电压，同在开口三角出现100V 的零序电压，使继电器动作，发出故障信号。
交直流系统的绝缘监察见附图4。
6.3中央信号装置
6.3.1 中央信号装置的类型
变配电所在控制室或值班室内一般设中央信号装置，中央信号装置由事故信号和预告信号组成，一般事故音响信号有电笛，预告音响电铃。 6.3.2中央信号装置的接线 详见附图5。
计算书
一、 主变的选择
根据原始资料数据，选择主变的容量、台数，确定其型号: Pjs=860+580+600+700+600+360+320+300+350=4670KW =4.67MW
Qjs=290+160+180+250+160+100+120+156+180=1596Kvar =1.596Mvar
P=Pjs ×0.95=4.67×0.95=4.463 MW Q=Qjs ×0.97=1.596×0.97=1.548 Mvar S=22Q P +=
22548.1463.4+=4.723 MVA
由S=4.723 MVA ，电压等级35KV ，根据型号查找出7U =选择型号为
SJL1—5000/35的变压器1台。
二、 短路电流的计算
等值电路图：选取基准Sb=1000MVA
负荷
变压器T1、T2：U 高中%=10.5 U 高低%=17 U 低中%=6 U 高%=1/2（U 高中+U 高低-U 低中）=1/2(10.5+17-6)=10.75 U 中%=1/2（U 高中+U 中低-U 高低）=1/2(10.5+6-17)=-0.25≈0
5.020*******===d b S S X
41.35
.311000
10075.10100%42=?=?=
=N b S S U X X 高 053==X X
变压器T ：145
1000
1007100%7=?=?=
N b d S S U X 线路： 46.137
100054.02
2006=??=?=j b U S l X X
山东理工大学供配电实用技术课程设计任务书 设计题目：某机械厂降压变电所的电气设计 电气与电子工程学院 2011.11.1
一、设计题目 某机械厂降压变电所的电气设计 二、设计要求 要求根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当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，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，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。 三、设计依据 1）工厂负荷情况： 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用时数为4000h，日最大负荷持续时间为4h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余为三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如图所示。 2）供电电源情况： 按照工厂与当地供电部门签订的供用协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参考工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-95,导线为等边三角形排列，线距为1m，干线首端距本厂8km，该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压或低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达150km，电缆线路总长度25km。 3）气象资料： 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15℃，年最热月平均最高气温为32℃，年最热月平均气温为28℃，年最热月地下0.8m处平均气温为21℃。年主导风向为东北风，年雷暴日数为12。 4）地质水文资料： 本厂所在地区平均海拔120m，地层为沙粘土为主，地下水位为3m。 5）电费制度：
发电厂电气部分课程设计 级专业班级 题目 姓名学号 指导教师
题目BY市110kV降压变电所设计 一、设计内容 设计一110kV降压变电所，该所位于BY市边缘，供给城市和近郊工业、农业及生活用电。 电压等级： 110kV：近期2回，远景发展2回； 10kV：近期13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、设计任务 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。 三、设计成品要求 1．课程设计说明书1份； 2．电气主接线图1张。 1 变电站总体分析 市变电站位于市边缘，供给城市和近郊工业、农业及生活用电，是新建地区变电所。变电站做为电力系统中起着重要的连接作用，是联系发电厂与负荷的重要环节。本课程设计主要是关于本变电站的一次设计，为了是变电站的一次设计能够很好的接入电力系统，使电力系统安全可靠的运行，下面对本变电站做初步分析的原始数据进行分析。1．变电站类型：110KV地方降压变电站 2．电压等级：110/10KV 3．线路回数：110KV：2回，备用2回； 10KV：13回，备用2回； 4．地理条件：平均海拔100m，地势平坦，交通方便，有充足水源，属轻地震区。年最高气温+42℃，年最低气温-18℃，年平均温度+16℃，最热月平均最高 温度+32℃。最大风速35m/s,主导风向西北，覆冰厚度10mm 。 5．负荷情况：主要是一、二级负荷，市内负荷主要为市区生活用电、棉纺厂、印染厂
等工业用电；郊区负荷主要为郊区变电站及其他工业用电。 6．系统情况：根据任务书中电力系统简图可以看到，本变电站位于两个电源中间，有 两个发电厂提供电能，进而经过该变电站降压后用于工业、农业等负荷用电，需要一定的可靠性。 2 负荷分析及主变压器的选择 2．1 负荷计算的目的： 计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。 2．2负荷分析 10KV 侧: 近期负荷：P 近=(2＋2＋1＋1＋2＋3＋2＋1.5＋1.5＋1.5)MW=17.5MW 远期负荷: P 远=（３＋３＋1.5＋1.5＋3＋4.5＋3.5＋2＋2＋2＋2＋2）=30MW ∑=n i Pi 1 =17.5MW+30MW=47.5MW 综合最大计算负荷计算公式: S js =Kt*1 cos n i i i P φ=∑ *(1+α%) (注:Kt:同时系数，取85%; α%:线损,取5%) S js 近=Kt*max 1 cos n i i i P ?=∑ 近 *(1+α%) =Kt*( 2211232 1.5 1.5 1.5 0.80.80.80.780.750.780.80.80.750.8 +++++++++ ) *(1+α%) =0.85*17.755*(1+0.05)=15.85MVA
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
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。
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。
实验一机械厂降压变电所的电气设计 1.1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，并适当考虑到工厂的发展，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形式，确定变电所主要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，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 1.2设计依据： 1.2.1工厂总平面图： 1.2.2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4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。全厂负荷情况如1.1工厂负荷统计资料表所示：
1.2.3气象资料 本场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-9℃，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处平均气温为25℃，当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20天。1.2.4地质水文资料 本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为1m。 1.2.5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该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等腰三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级符合要求，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80km，电缆线路总长度为25km。 1.2.6电费制度
1 引言 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。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，电能在现代工业生产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。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一般很小（除电化工业外）。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。 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：首先是安全，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。其次是要可靠，应满足电能用户对供电可靠性的要求。再者就是优质，电力系统应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。还有就是要经济，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。 目前，我国一般大、中型城市的市中心地区每平方公里的负荷密度平均已达左右，有些城市市中心局部地区的负荷密度甚至高达上万千瓦，乃至几万千瓦，且有继续增长的势头。因此供配电系统的发展趋势是：提高供电电压：如以进城，用配电。以解决大型城市配电距离长，配电功率大的问题，这在我国城市已经有先例。简化配电的层次：如按的电压等级供电。逐步淘汰等级：因为过细的电压分级不利于电气设备制造和运行业的发展。提高设备配套能力，只是由于我国在设备上还不能全面配套而尚未推广。广泛使用配电自动化系统：借助计算机技术和网络通信技术，对配电网进行离线和在线的智能化监控管理。做到保护、运行、管理的自
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：
第一章电气主接线的设计 一、原始资料分析 本设计的变电站为降压变电站,有三个电压等级：高压侧电压为110kv,有二回线路；中压侧电压为35kv,有六回出线；其中有四回出线是双回路供电。低压侧电压为10kv,有八回出线,其中有六回是双回路供电。从以上资料可知本变电站为配电变电站。 二、主接线的设计 配电变电站多为终端或分支变电站，降压供给附近用户或一个企业，其接线应尽可能采用断路器数目较少的接线，以节省投资和减少占地面积。随着出线数的不同，可采用桥形、单母分段等。低压侧采用单母线和单母线分段。可按一下几个原则来选： 1 运行的可靠 断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。 2 具有一定的灵活性 主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。 3 操作应尽可能简单、方便 主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。 4 经济上合理 主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。 5应具有扩建的可能性 由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考
虑到具有扩建的可能性。 变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。 1．110KV侧 根据原始资料，待设变电站110kv侧有两回线路。按照《发电厂电气部分课程设计参考资料》规定：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，一般采用分段单母线接线。待设变电所可考虑以下几个方案，并进行经济和技术比较。 方案1：采用单母线分段带旁路接线 其优缺点：⑴对重要用户可采用从不同母线分段引出双回线供电电源。 ⑵当母线发生故障或检修时，仅断开该段电源和变压器，非故障段仍 可继续工作，但需限制一部分用户的供电。 ⑶单母线分段任一回路断路器检修时，该回路必须停止工作。 ⑷单母线分段便于过渡为双母线接线。 ⑸采用的开关、刀闸较多，某一开关检修时，对有穿越电流的环网线 路有影响。 〔6〕开关检修时，可用旁路代路运行，无需停电。 〔7〕易于扩建，利于以后规划。 方案2：采用内桥接线 其优缺点：⑴两台断路器1DL和2DL接在电源出线上，线路的切除和投入是比较方便。 ⑵当线路发生故障时，仅故障线路的断路器断开，其它回路仍可 继续工作。 ⑶当变压器故障时，如变压器1B故障，和变压器1B连接的两台 断路器1DL和3DL都将断开，当切除和投入变压器时，操作也 比较复杂。 ⑷较容易影响有穿越功率的环网系统，内桥接线适用于故障较多 的长线路，且变压器不需要经常切换运行方式的变电所。 方案3：采用外桥接线 其优缺点：⑴当变压器发生故障或运行中需要切除时，只断开本回路的断路器即可。 ⑵当线路故障时，例如引出线1X故障，断路器1DL和3DL都将 断开，因而变压器1B也被切除。 ⑶外桥接线适用于线路较短、变压器按经济运行需要经常切换且
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
、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，给出相应工程分析，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 <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）二号车间 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 ＜四）办公楼 办公楼接有下表所列用电设备负荷 ＜五）食堂
毕业设计 题目：某机械厂35KV总降压变电所设计 姓名：龚丹丹 专业：自动化 学院：河南工业职业技术学院 指导教师：邵红硕 2012年1月
毕业设计（论文）说明书 题目某机械厂35KV总降压变电所设计 院别：河南工业职业技术学院 专业：电气自动化 班级：G电气0801 设计人：龚丹丹 指导教师：邵红硕
毕业设计（论文）任务书 一、题目：某机械厂35KV总降压变电所设计 二、基础数据：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，并适当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，选择整定继电器保护装置，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、内容要求： 1. 说明部分： ①负荷计算 ②无功功率补偿 ③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 ④短路电流计算 ⑤变电所一次设备及进出线的选择与校验 ⑥变电所二次回路方案的选择及继电器保护的整定 2. 计算部分：电力负荷计算、无功功率补偿计算、短路电流计算等
3. 绘图部分：总降压变电所主接线图等 四、发给日期：年月日 五、要求完成日期：年月日 指导教师： 系主任： 年月日
某机械厂35KV总降压变电所设计 摘要 根据我国能源利用情况，供电设计的原则要求，按照设计任务书的详细要求，对该厂进行总体分析，然后着手对该机械厂高压供配电系统进行设计。在指导老师的悉心指导下，同时借助参考文献，完成该次设计。 首先，对全厂的负荷进行系统计算，为确定供电系统的电力变压器、各种开关电器的容量、电力线路的截面和变电所的所址等提供依据。并且对其进行无功补偿，以减少变压器、电力线路、开关设备的功率损耗，从而减少电器元件的规格，降低它的功率损耗和电压损耗，减少投资。 其次，根据本厂的实际情况和经济技术比较电力变压器，确定变电所的地址、类型以及其主接线方案，其中包括变压器容量以及台数的确定，全厂配电系统的设计。 然后，按负荷情况系统地对厂区进行设计，为了校验一次设备的短路稳定度，开关电器的断流能力及电流保护装置的灵敏度，整定电流速断保护装置的动作电流，进行短路电流的计算，进而选择了电力线路和高低压电气设备。 最后，确定全厂配电系统的防雷接地系统设计。 关键词：一次部分；电力变压器；无功补偿；负荷计算；电缆敷设；接地与防雷
BY市110kv降压变电所设计--牛
课程设计 电气工程及其自动化_专业班级 题目BY市110kV降压变电所设计 姓名 学号 指导教师 二О年月日
一．变电站概括 1.1变电站总体分析 BY市变电站位于市边缘，供给城市和近郊工业、农业及生活用电，是新建地区变电所。变电站做为电力系统中起着重要的连接作用，是联系发电厂与负荷的重要环节。本课程设计主要是关于本变电站的一次设计，为了是变电站的一次设计能够很好的接入电力系统，使电力系统安全可靠的运行，下面对本变电站做初步分析的原始数据进行分析。 1．变电站类型：110KV地方降压变电站 2．电压等级：110/10KV 3．线路回数：110KV：2回，备用2回；10KV：13回，备用2回； 4．地理条件：平均海拔100m，地势平坦，交通方便，有充足水源，属轻地震区。年最高气温+42℃，年最低气温-18℃，年平均温度+16℃，最热月平均最高温度+32℃。最大风速35m/s,主导风向西北，覆冰厚度。5．负荷情况：主要是一、二级负荷，市内负荷主要为市区生活用电、棉纺厂、印染厂等工业用电；郊区负荷主要为郊区变电站及其他工业用电。 6．系统情况：根据任务书中电力系统简图可以看到，本变电站位于两个电源中间，有两个发电厂提供电
能，进而经过该变电站降压后用于工业、农业等负荷用电，需要一定的可靠性。 1.2 负荷分析及主变压器的选择 负荷计算的目的： 计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。 负荷分析 10KV 侧: 近期负荷：P 近=(2＋2＋1＋1＋2＋3＋2＋1.5＋1.5＋1.5)MW=17.5MW 远期负荷: P 远=（３＋３＋1.5＋1.5＋3＋4.5＋3.5＋2＋2＋2＋2＋2）=30MW ∑=n i Pi 1=17.5MW+30MW=47.5MW 综合最大计算负荷计算公式: S js =Kt*1 cos n i i i P φ =∑*(1+α%) (注:Kt:同时系数，取85%; %:线损,取5%) S js 近=Kt*max 1cos n i i i P ? =∑近 *(1+α%)
摘要 为使工厂供电工作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，本设计在大量收集资料，并对原始资料进行分析后，做出35kV变电所及变电系统电气部分的选择和设计，使其达到以下基本要求： 1、安全在电能的供应、分配和使用中，不发生人身事故和设备事故。 2、可靠满足电能用户对供电可靠性的要求。 3、优质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少，运行费用低，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，又合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，顾全大局，适应发展。 按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50059-92 《35~110kV变电所设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，工厂供电设计遵循以下原则： 1、遵守规程、执行政策； 遵守国家的有关规定及标准，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、安全可靠、先进合理； 做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进电气产品。 3、近期为主、考虑发展； 根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。 4、全局出发、统筹兼顾。 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。 I
关键词：节能配电安全合理发展 II
目录 摘要··································································································································································I ABSTRACT ················································································································错误！未定义书签。 1绪论 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2设计依据 (1) 1.2.1工厂总平面布置图（略） (1) 1.2.2全厂各车间负荷情况汇总表。 (1) 1.2.3供用电协议。 (2) 1.2.4工厂的负荷性质 (3) 1.2.5工厂的自然条件 (3) 1.3设计任务及设计大纲 (3) 1.3.1高压供电系统设计 (3) 1.3.2总变电所设计 (3) 1.4设计成果 (4) 1.4.1设计说明书 (4) 1.4.2设计图纸 (4) 2供电电压等级选择 (5) 2.1电源电压等级选择 (5) 3全厂负荷计算 (5) 3.1变电所的负荷计算 (5) 3.1.1用电设备的负荷计算 (5) 3.1.2变压器损耗估算 (6) 3.1.3无功功率补偿计算 (7) 3.1.4变压器选择 (8) 4系统主接线方案的选择 (9) III
110kV降压变电所电气部分的初步设计(doc 6页)
2008级电气工程基础课程设计指导书 110kV降压变电所电气部分初步设计 一、设计目的 (1) 复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识； (2) 培养分析问题和解决问题的能力； (3) 学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 二、设计内容及设计要求 1 设计内容 本次设计的是一个降压变电站，有三个电压等级(110kV／35kV／10kV)。本设计只做电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计。 (1) 主接线设计 分析原始资料，根据任务书的要求拟出各级电压母线的接线方式(可靠性、经济性和灵活性)， (2) 主变压器选择 根据负荷选择主变压器的容量、型式、电压等级等，通过技术经济比较选择主接线最优方案； (3) 短路电流计算 根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流，并列表表示出短路电流的计算结果； (4) 主要电气设备的选择：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高 压熔断器、消弧线圈、避雷器等 (5) 编制设计成果 1）编制设计说明书 2）编制设计计算书 3）绘制变电所电气主接线图纸1张（A2图纸） 2 设计要求 设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量、接线简单清晰、操作方便、运行灵活、投资少、运行费用低，．并 且具有可扩建的方便性。要求如下： (1) 通过经济技术比较，确定电气主接线。 (2) 短路电流计算
(1) 变电站供电范围：110 kV 线路：最长100 km，最短50 km；35 kV 线路：最长70 km，最短20 km；10 kV 低压馈线：最长30km，最短10km (2) 未尽事宜按照设计常规假设。 四、要求 1．在资料一、二中任选一种情况作设计。 2．画图软件自选，手画也可。 4．主要参考资料 [1] 熊信银, 张步涵.电气工程基础.华中科技大学出版社，2005 [2] 何仰赞温增银，电力系统分析，华中科技大学出版社，2001 [3] 西北电力设计院东北电力设计院，电力工程设计手册，上海人民出版社，1972 [4] 电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设备手册，中国电力出版社，1998 [5] 电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设计手册，中国电力出版社，1998 [6] 陈跃.电力工程专业毕业设计指南.电力系统分册.中国水利水电出版 [7] 吴靓,谢珍贵.发电厂及变电所电气设备. 第一版.北京.中国水利水电出版社.2004 [8] 志溪.电气工程设计. 第一版.北京. 机械工业出版社.2002 [9] 张华.电类专业毕业设计指导.机械工业出版社 [10] 陈慈萱. 电气工程基础. 第一版.北京.中国电力出版社.2003
兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书课程名称：电力工程课程设计指导教师（签名）：杜露露 班级：姓名：学号：
目录 引言........................................................... 任务书.................................................... - 0 - 一、设计题目： (1) 二、设计要求： (1) 三、设计依据： (1) 第一章负荷计算和无功功率补偿............................. - 2 - 第二章变压器台数容量和类型的选择......................... - 6 - 第三章变电所主接线方案设计............................... - 7 - 第一节变压器一次侧主接线 (7) 第二节变压器二次侧主接线 (7) 第四章短路电流计算....................................... - 8 - 第五章变电所一次设备及进出线的选择与校验................ - 10 - 第一节变压器的选择与校验.. (10) 第二节低压两侧隔离开关的选择与校验 (10) 第三节高压断路器的选择与检验 (11) 第六章选择整定继电保护装置.............................. - 11 - 第七章防雷保护和接地装置的设计.......................... - 12 - 结束语................................................... - 14 - 参考文献................................................. - 15 -
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 河南工业职业技术学院 Henan Polytechnic Institute 毕业设计 论文题目：某冶金机械修造厂总降压变电所 及高压配电系统设计 专业：电气自动化技术 班级：电气1001班 姓名：张志海 指导教师：张季萌
摘要 随着我国国民经济的飞速发展，工业对电力的需求也越来越迫切。随着中国工业规模的不断扩大，对电力供应的安全性、可靠性提出了更高的要求，因此电力系统与用户直接关联的供电系统尤为重要。作为供电系统的主要组成部分，电气设备的质量及其性能的先进性是决定供电系统安全可靠运行的前提条件之一。本设计根据该冶金机械厂的相关资料和实际情况，对该厂的总降压变电所和高压供电系统进行设计。本设计首先根据工厂提供的资料对工厂的负荷情况进行了计算，根据负荷情况对变压器的容量和台数进行了选择。该厂电源由某变电所以35kV双回路架空线引出，本设计选择在该厂设立总降压变电所先将电压降为厂区供电电压10kV，在由各车间变电所降为负荷所需电压。为保证供电系统的可靠性，总降压变电所采用单母线分段式接线方式，厂区供电系统采用放射式接线方式。通过计算，本设计对各变电所的主要电气设备、电缆和母线进行了选择和校验，对一次侧主要设备进行了继电保护整定，对避雷和接地装置进行了选择。 关键词：变电所；供电系统；电气设备
目次 1 绪论 (1) 1.1 工厂供电的意义及要求 (1) 1.2 工厂供电设计的一般原则 (1) 1.3 设计的具体内容 (2) 1.4 工厂原始资料 (2) 2 工厂的电力负荷及其计算 (3) 2.1 工厂的电力负荷 (3) 2.2 车间计算负荷的确定 (3) 2.3 工厂计算负荷的确定 (4) 2.4 无功功率补偿及其计算 (5) 3 降压变电所及变压器的选择 (7) 3.1 总降压变电所所址的选择 (7) 3.2 降压变电所形式的选择 (7) 3.3 厂区供电电压的选择 (8) 3.4 总降压变电所变压器台数和容量的选择 (9) 3.5 车间变电所变压器选择 (9) 4 总降压变电所主接线方案及供电线路的设计 (10) 4.1 总降压变电所的任务和类型 (10) 4.2 变电所主接线方案的设计原则与要求 (10) 4.3 主接线方案的选择 (11) 4.4 厂区配电线路的设计 (11) 4.5 总降压变电所二次回路操作电源设计 (12) 5 短路电流计算 (13) 5.1 短路电流计算的目的 (13) 5.2 短路电流计算的方法和步骤 (14) 5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路 (15) 5.4 短路计算 (15)
变电所一次系统设计探究 摘要：随着工业时代的发展，电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓，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。变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。目前，国内110kv及以下中低压变电所，主接线为了安全，可靠起见多选单母线接线。另外，合理的选择各种一次设备也能够提高变电所的安全系数及其经济性。 关键词：变电所/安全/可靠/经济
1 我国电能与变电站现状 电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源，同时也是现代社会中最重要也是最方便的能源[3]。电能的发、变、送、配电和用电，几乎是在同一时间完成的，须相互协调与平衡[2]。变电和配电是为了电能的传输和合理的分配，在电力系统中占很重要的地位，其都是由电力变压器来完成的，因此变电所在供电系统中的作用是不言而语的。 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[2]。因此，变电所的作用显得尤为重要。首先要满足的就是变电所的设计规范。安全可靠地发、供电是对电力系统运行的首要要求[10]。 （1）变电所的设计要认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求。 （2）变电所的设计应根据工程的5~10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。 （3）变电缩的设计，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，结合国情合理的确定设计方案。 （4）变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。其次，变电所所址的选择，应根据要求，综合考