1 引言
电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他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、测量。有利于实现生产过程自动化。而工厂供电就是指工厂所需要电能的供应和分配。工厂供电设计要达到为工业生产服务，保障工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须做到：安全、可靠、优负、经济.
在工厂里，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一般很小（除电化工业外）。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。
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
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。
2. 设计任务与要求
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。设计依据：
（1）工厂总平面布置图
参考附图A
（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数为4500h，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于二级负荷外，其余均属于三级负荷。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。本厂的负荷统计资料见附表所示。
（3）供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10KV
的干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LJ-120，导线为等边三角形排列，线距1.5m ,干线首端距离本厂约13km。干线首端所装设的高压短路器断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s，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。
（4）气象资料：
本厂所在地年最高温度38℃，年平均气温为16℃，年最低温度为-10℃，年最热月平均最高温度32℃，年最热月地下0.8M处平均温度25℃，常年主导风向为南风，覆冰厚度是3CM，年雷暴日数35天。
（5）地质水文资料：
平均海拔1200M，地层以沙粘土为主，地下水位3-5M。
（6）电费制度：
供电贴费800元/KVA。每月电费按两部电费制：基本电费为按主变压器容量计为18元/KVA，动力电费为0.2元/KW.H，照明电费为0.5元/KW.H。工厂最大负荷时功率因数不得小于0.90 。
3 负荷计算和无功功率计算及补偿
3.1 负荷计算和无功功率计算
表2-1 某厂负荷计算表
编号名称类别设备需要
?
cos?
tan
计算负荷
容量
系数
30P kW
30var
Q k 30S kVA
30I A
1 铸造车间 动力
300
0.3
0.65
1.17
90
105.3
138.52
210.5
照明 8 0.8 1 0 6.4 0 - - 小记 308 - 96.4 2 锻压车间 动力
320
0.2
0.65
1.17
64
74.88
98.5
149.7
照明 8 0.7 1 0 5.6 0 - - 小记 328 - 69.6 3 金工车间 动力
370
0.3
0.65
1.17
111
129.87
170.8
259.6
照明 7 0.8 1 0 5.6 0 - - 小记 377 - 116.6 4 工具车间 动力
300
0.35
0.65
1.17
105
122.85
161.6
245.6
照明 9 0.9 1 0 8.1 0 -- - 小记 309 - 113.1 5 电镀车间 动力
300
0.6
0.75
0.88
180
158.4
239.8
364.4
照明
8
0.7
1
5.6
0 - -
小记308 - 185.6
6 热处
理车
间
动力130 0.6 0.75 0.88 78 68.64 103.9 157.9
照明 6 0.9 1 0 5.4 0 - -
小记136 - 83.4
7 装配
车间
动力130 0.3 0.7 1.01 39 39.39 55.43 84.24 照明7 0.8 1 0 5.6 0 - -
小记137 - 44.6
8 机修
车间
动力160 0.2 0.65 1.17 32 37.44 49.25 74.85 照明 4 0.7 1 0 2.8 0 - -
小记164 - 34.8
9 锅楼
房
动力80 0.8 0.75 0.88 64 56.32 85.25 129.56 照明 2 0.7 1 0 1.4 0 - -
小记82 - 65.4
10 仓库
动力25 0.4 0.8 0.75 10 7.5 12.5 18.99
照明 1 0.7 1 0 0.7 0 - -
小记26 - 10.7
3.2无功功率补偿
由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：KVA S 8.129430= 这时低压侧的功率因数为：73.0cos 2=φ为使高压侧的功率因数≥0.91，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.91，取：'cos 0.92φ=。要使低压侧的功率因数由0.79提高到0.92则低压侧需装设的并联电容器容量为：
KVAR Q c 6.486)92.0arccos tan 73.0arccos (tan 18.954=-=
选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-1/3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相组合，总共容量84kvar 5=420kvar ?。因此无功补偿后工厂380V 侧和10KV 侧的负荷计算如表2-3所示。
表2-2 无功补偿后工厂的计算的负荷
11 生活区 照明 340 0.8 0.9 0.48 272 130.56 301.71 458.53
总计 动力 2115
照明
400
p K ∑=0.9 q K ∑=0.94
0.73
1060.2
931.15
954.18
875.28 1294.8 1967.8
项 目
cos ?
计算负荷
30P kW
30var Q k 30S kVA 30I A
380V 侧补偿前负荷 0.73 954.81
875.28 1294.8
1967.8
380V 侧无功补偿容量 -420 380V 侧补偿后负荷 0.94 954.81
455.28 1057.8
1607.5
主变压器功率损耗 13.3
53 10kV 侧负荷总计
0.89
941.51
402.28
1023.85
1556.0
4 变电所位置和型式的选择
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。工厂的负荷中心按功率矩法来确定，计算公式为式（3.1）和（3.2）。变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心.工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定.即在工厂平面图的下边和左侧,任作一直角坐标的X 轴和Y 轴,测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置,例如P 1(x 1,y 1) 、P 2(x 2,y 2) 、P 3(x 3,y 3)等.而工厂的负荷中心设在P(x,y),P 为P 1+P 2+P 3+…=∑P i .因此仿照《力学》中计算重心的力矩方程,可得负荷中心的坐标:
i i i 321332211P )
x P (P P P x P x P x P x ∑∑=++++=
?? (3.1)
i
i i 321332211P )
y P (P P P y P y P y P y ∑∑=++++=
?? (3.2)
图3-1 机械厂总平面图
按比例K在工厂平面图中测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置表3-1所示.
坐标轴 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 生活区X(㎝) 0.98 0.98 0.98 3.3 3.3 3.3 3.3 7.25 6.7 6 9.6
Y(㎝) 4.3 2.75 1.1 6 4.3 2.75 1.1 4.3 3.1 1.5 7.1 由计算结果可知，x=4.2,y=5.4工厂的负荷中心在3号厂房的东北角.考虑的方便进出线及周围环境情况，决定在6号厂房的西侧紧靠厂房修建工厂变电所，其型式为附设式。
5.变电所主变压器的选择和主结线方案的选择
5.1 变电所主变压器的选择
根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可
供选择的方案：
（1）装设一台主变压器型式采用S9型，而容量根据式.30N T S S ≥，选
K V A S K V A S NT 85.1023125030=>=，即选一台S9-1250/10型低损耗配电变压器。
至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由与邻近单位相联的高压联络线来承担。
（2）装设两台主变压器型号亦采用S9,而每台变压器容量按式i i
i
p y
y p
=
∑∑和式
().3012N T S S +≥选择，即KVA KVA S T N )70.716~31.614(85.1023)7.0~6.0(,=≈且因此选两台S9-800/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担。 （3）主变压器的联结组均采用Yyn0。
5.2 变压器主接线方案的选择
按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案： （1）装设一台主变压器的主接线方案，如图4-1所示 （2）装设两台主变压器的主接线方案，如图4-2所示
图4-1 装设一台主变压器的主结线方案图4-2装设两台主变压器的主结线方案5.3 两种主结线方案的技术经济比较
对两种主接线方案进行比较，如表4-1所示.
表4-1 两种主接线方案的比较
比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案
技术供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求
指标供电质量由于一台主变，电压损耗较大由于两台主变并列，电压损耗
小
灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些
经济指标
电力变压器的综
合投资
由手册查得S9—1250单价为
15.76万元，而由手册查得变压
器综合投资约为其单价的2倍，
因此其综合投资为2×15.76万
元=31.52万元
由手册查得S9—800单价为
10.5万元，因此两台综合投资
为4×10.5万元=42万元，比一
台变压器多投资10.48万元
高压开关柜（含
计量柜）的综合投
资额
查手册得GG—A（F）型柜按
每台3.5万元计，查手册得其综
合投资按设备价1.5倍计，因此
其综合投资约为4×1.5×3.5=21
万元
本方案采用6台GG—A（F）
柜，其综合投资额约为6×1.5×
3.5=31.5万元，比一台主变的
方案多投资10.5万元
电力变压器和高
压开关柜的年运行
费
参照手册计算，主变和高压开
关柜的折算和维修管理费每年
为4.893万元（其余略）
主变和高压开关柜的折旧费和
维修管理费每年为7.067万元，
比一台主变的方案多耗 2.174
万元
供电贴费按800元/KVA计，贴费为1250
×0.08=100万元
贴费为2×800×0.08万元=128
万元，比一台主变的方案多交
28万元
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：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。
6.短路电流的计算
本厂的供电系统简图如图4-2所示。采用两路电源供线，一路为距本厂8km 的馈电变电站经LGJ-120架空线（系统按∞电源计），该干线首段所装高压断路器的断流容量为450MVA ；一路为邻厂高压联络线。下面计算本厂变电所高压10kV 母线上k-1点短路和低压380V 母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
6.1 确定基准值
取100d S MV A =?，110.5c U kV =;20.4c U kV = 所以：11100 5.53310.5d d c S MV A I kA U kV ?=
==? ;22100144.0330.4d d c S MV A
I kA U kV
?===?
6.2 计算短路
电路中各主要元件的电抗标么值：（忽略架空线至变电所的电缆电抗） (1)电力系统的电抗标么值：
22.0450100*1==
MVA
MVA
X
(2)架空线路的电抗标么值：查手册得00.28/X km =Ω，因此：
3.25
.101008)/(28.02
*2=?
?Ω=MVA
km km X (3)电力变压器的电抗标么值：由所选的变压器的技术参数得% 4.5k U =，因此：
34
4.5100** 4.51001000MV A X X kV A
??===?? 可绘得短路等效电路图如图5所示。
图5-2 短路计算的等效电路
6.3 计算k-1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量
(1)总电抗标么值：52.23.222.0*
)1(=+=-∑k X (2)三相短路电流周期分量有效值： 18.252
.25.5)3(1==
-ka
I k (3)其他三相短路电流：ka
I I I k 18.2)
3(1)3()3``(===-∞ KA i sh
559.518.255.2)3(=?=； KA I sh 29.318.251.1)
3(=?= (4)三相短路容量：MVA MVA
S k 68.3952
.2100)
3(1==
-
6.4 计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量
(1)总电抗标么值：23.47
123.222.0)//(*4*3*2*1*)2(=++=++=-∑X X X X X k (2)三相短路电流周期分量有效值：KA KA I k 04.3423.4144)
3(2
==- (3)其他三相短路电流：KA I I I k 04.34323
3``===-∞
KA i sh
64.6204.3484.13=?=; kA I sh 10.3704.3409.13
=?= (4)三相短路容量：MVA MVA S k 64.2323.410032
==-
以上计算结果综合如表5-1所示.
表5-1 短路的计算结果
短路计算点
三相短路电流/kA 三相短路容量/MVA
(3)k
I "(3)I
(3)I ∞ (3)sh i (3)sh I N U
k-1 2.18 2.18 2.18 5.559 3.29 39.68 k-2
34.04
34.04
34.04
62.64
37.10
23.64
7. 变电所一次设备的选择校验
7.1 10kV 侧一次设备的选择校验
10kV 侧一次设备的选择校验如表6-1所示。
表6-1 10kV 侧一次设备的选择校验
选择校验项目
电 压
电 流
断 流 能 力
动 稳 定 度
热 稳 定 度
其 他
装置地点条件
参数 N U
N
I
(3)K
I (3)sh
i (3)2
ima I t ∞
数据
10kV 57.7A 2.18kA 5.559kA 8.5
一次设备型号规格
额定参数N e
U
?N e
I
?OC
I
max
i2
t
I t?
高压少油断路器
SN10-10I/630
10kV 630A 16kA 40kA 512
高压隔离开关
GN-10/200
10kV 200A 25.5Ka 500
高压熔断器
RN2-10
10kV 0.5A 50kA
电压互感器
JDJ-10
10/0.1kV
电压互感器
JDZJ-10
10/3
电流互感器
LQJ-10
10Kv 100/5A 31.8Ka 81 二次负
荷0.6Ω避雷器FS4-10 10kV
户外式高压
隔离开关
GW4-15G/200
12kV 400A 25Kv 500
表6-1所选一次设备均满足要求。
7.2 380V侧一次设备的选择校验
380V侧一次设备的选择校验如表6-2所示。
表6-2 380V侧一次设备的选择校验
选择校验项目电压电流断流动稳热稳其他
能 力
定 度
定 度
装置地点条件
参数 N U
30
I
(3)K
I (3)sh
i (3)2
ima I t ∞
数据
380 1243.60 34.04 62.64 926.98
一次设备型号规格
额定参数 N e
U
?
N e
I ?
OC
I
max
i
2t I t ?
低压断路器DW15-1500/3D 380V 1500A 40kV
低压断路器DZ20-630 380V
630A
30kA
低压断路器DZ20-200 380V
200A
25kA
低压刀开关HD13-1500/30 380V
1500A
电流互感器LMZJ1-0.5 500V
1500/5A
电流互感器LMZ1-0.5 500V
100/5 160/5
避雷器 - - 户外隔离开关
- -
表6-2 所选一次设备均满足要求。 7.3 高低压母线的选择
参照参考文献，10kV 母线选LMY-3（404?），即母线尺寸为40mm 4mm ?；380V 母线选LMY-3(12010)806?+?,即母线尺寸为12010mm mm ?，而中性线母
线尺寸为806mm mm ?。
8.变电所进出线以及邻近单位联络线的选择
8.1 10kV 高压进线和引入电缆的选择
（1）10kV 高压进线的选择校验
采用LGJ 型铝绞线架空敷设，接往10kV 公用干线。
1) 按发热条件选择 由30157.7N T I I A ?==及室外环境温度32C ?，参照参考文献，初选LJ-16，其35C ?时的3093.5al I A I =>满足发热条件。
2）校验机械强度 参照参考文献，最小允许截面2min 35A mm =，因此按发热条件选择的LJ-16不满足机械强度要求，故改选LJ-35。 由于此线路很短，不需校验电压损耗。
（2）由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。
1）按发热条件选择 由30157.7N T I I A ?==及土壤温度25C ?，参照参考文献，初选缆芯截面为2min 25A mm =的交联电缆，其3090al I A I =>，满足发热条件。 2）校验短路热稳定 按式C M
W
δ=
计算满足短路热稳定的最小截面 (3)
222min 0.75
150016.872577
ima t A I
mm mm A mm C ∞
==?=<= 式中C 值由参考文献查得；ima t 按终端变电所保护动作时间0.5s ，加断路器断路时间0.2s ，再加0.05s 计，故0.75ima t s =。
因此YJL22-10000-3*25电缆满足短路热稳定条件。
8.2 380V 低压出线的选择
（1）馈电给1号厂房（铸造车间）的线路
采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。
1）按发热条件选择 由30202I =及地下0.8m 土壤温度25C ?，参照参考文献，初选缆芯截面2120mm ，其30212al I A I =>，满足发热条件.
2）校验电压损耗 由附图1所示工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为50m ，而由参考文献查得2120mm 的铝芯电缆00.31R km =Ω（按缆芯工作温度75C ?计），00.07X =km Ω，又1号厂房的30108P kW =，30126.36var Q k =，因此按式()N
pR qX U U +?=
∑得：
108(0.310.05)126.36var (0.070.05) 4.50.38kW k U V kV
??Ω+??Ω
?=
=
4.8%100%1%%5%380al V
U U V
?=?=
故满足允许电压损耗的要求. 3) 短路热稳定度校验 按式C M
W
δ=
计算满足短路热稳定的最小截面 (3)
22min 0.75
27640314.9676
ima t A I mm mm C ∞
==?= 由于前面按发热条件所选2120mm 的缆心截面小于min A ，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为2240mm 的电缆，即选VLV22-1000-3 240+1120??的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择，下同. （2）馈电给2号厂房（锻压车间）的线路选VLV22-1000-3 240+1120??的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。
（3）馈电给3号厂房（热处理车间）的线路选VLV22-1000-3 240+1120??的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆 .
（4）馈电给4号厂房（电镀理车间）的线路选VLV22-1000-3 240+1120
??的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择.
（5）馈电给3号厂房（仓库）的线路
由于仓库就在变电所旁边，而且共一建筑物，因此采用的聚氯乙烯绝缘的铝芯导线BLV-1000型（见表8-30）5根（包括3根相线、一根N线、1根PE线）穿硬塑料管埋地敷设.
（6）馈电给6号厂房（工具车间）的线路采用VLV22-1000-3 240+1185
??的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋.
（7）馈电给7号厂房（金工车间）的线路采用VLV22-1000-3 240+1185
??的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设.
（8）馈电给8号厂房（锅炉房）的线路采用VLV22-1000-3 240+170
??的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设.
（9）馈电给9号厂房（装配车间）的线路采用VLV22-1000-3 240+1150
??的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设.
（10）馈电给10号厂房（机修车间）的线路采用VLV22-1000-3 240+195
??的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设.
（11）馈电给生活区的线路采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设.
8.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验
采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距约2km的邻近单位变配电所的10kV母线相联.
（1）按发热条件选择
工厂二级负荷容量共30676kVA,I 676(310)kVA kV =?39A =,而最热月土壤平均温度为25C ?,因此参照参考文献，初选缆芯截面为225mm 的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（注：该型电缆最小芯线截面积为225mm ），其3090al I A I =>,满足发热条件.
（2）校验电压损耗
由参考文献可查得缆芯为25mm 的铝芯电缆的0R =1.54km Ω (缆芯温度按
80C ?计)，0X =0.12km Ω，而二级负荷的30P =300.1kw ，30Q =266.82kvar 线路长度按2km 计，因此
300.1(1.542)266.82var (0.122)82.30.38kW k U V kV
??Ω+??Ω
?=
=
82.3%100%0.823%%5%10000al V
U U V
?=?=
由此可见该电缆满足允许电压损耗要求. （3）短路热稳定校验
按本变电所高压侧短路校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯
225mm 的交联电缆是满足短路热稳定要求的.
综合以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表7.1所示.
表7-1 所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格
线路名称 导线或电缆的型号规格
10kV 电源进线 LJ-35铝绞线（三相三线架空） 主变引入电缆 YJL22-10000-3?25交联电缆（直埋）
至1号厂房 VLV22-1000-3?300+1?150四芯塑料电缆（直埋） 至2号厂房
VLV22-1000-3?300+1?70 四芯塑料电缆（直埋）
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：
` 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。
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。
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
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
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
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
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
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。
目录 第一章原始资料 (1) 第二章接入系统设计 (2) 第三章车间供电系统设计 (19) 第四章工厂总降压变的选择 (30) 第五章所用变的选择 (33) 第六章主接线设计 (33) 第七章短路电流计算 (39) 第八章电气设备选择 (46) 第九章继电保护装置 (54) 附图1 工厂变电所设计计算电器主接线图 (56) 结束语 (57) 参考书目 (58)
第一章 原始资料 二、原始资料 Ⅰ.工厂负荷数据：工厂多数车间为2班制，年最大负荷利用小时数4600小时。工厂负荷统计资料见表1(本表数据为设计方案分配表第九组数据）。设计需要考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率按2%）。 表1：某化纤厂负荷情况表 某化纤厂负荷情况表 序号 车间设备名称 安装容量( ) kw 1 纺练车间 纺丝机 200 筒绞机 30 烘干机 85 脱水机 12 通风机 180 淋洗机 6 变频机 840 传送机 40 2 原液车间照明 1040 3 酸站照明 260 4 锅炉房照明 320 5 排毒车间照明 160 6 其他车间照明 240 Ⅱ.供电电源请况：按与供电局协议，本人可由16公里处的城北变电所 ()110/38.5/11kV ，90MVA 变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5 公里处的其他工厂可以引入10kV 电缆做备用电源，但容量只能满足本厂负荷的20%（重要负荷），平时不准投入，只在本厂主要电源故障或检修时投入。 Ⅲ.电源的短路容量（城北变电所）：35kV 母线的出线断路器断流容量为 400MVA ；10kV 母线的出线断路器断流容量为350MVA 。 Ⅳ.电费制度：按两部制电费计算。变压安装容量每1kVA 为15元/月，动力电费为元/.kv h ,照明电费为元/.kv h 。
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。
、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
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
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
第一部分设计说明书 第一章电气主接线设计 1.1 变压器的选择 变电站变压器的选择应考虑如下几个方面： (1)容量和台数的确定 由任务书知本所变电站采用两台型号完全相同的变压器，变压器容量为120MV A。 (2)型式选择：330kV及以下的电力系统，在不受运输条件限制时，应选用三相变压器；具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，或低压侧无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。 (3)调压方式的选择：对于大型枢纽变电所，为保证系统的电压质量，一般都选择有载调压方式。 (4)容量比：由任务书可知容量比为50 100 : 100 : (5)变压器的某个电压级若作为电源，为保证向线路末端供电的电压质量，该侧的电压按照110%额定电压选择；若某电压等级是电网的末端，该侧的额定电压按照电网额定电压选择；变压器低压侧按照105%额定电压选择。 因此，本设计可选用两台SFPSZ7-120000/220变压器，具体参数如下： 表 1.1 主变压器参数 1.2 电气主接线方案设计 1.2.1 电气主接线设计的基本要求与选择原则
电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路间的相互关系。变电所的主接线应满足变电所在电力系统中的地位、回路数、设备和节约投资等要求，且便于扩建。概括地说即可靠性、灵活性和经济性三方面。 (1)可靠性 安全可靠是电力生产和分配的首要任务，电气主接线的可靠性是指能够长期、连续、正常地向用户供电的能力。电气主接线的可靠性不是绝对的。同样形式的主接线对某些发电厂或变电站来说是可靠的，而对另一些发电厂或变电站则不一定能满足可靠性的要求。所以，在分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站在电力系统中的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。此外，在保证可靠性的同时不可片面地追求更高的可靠性而忽视对灵活性和经济性的要求。 (2)灵活性 ①操作的方便性。电气主接线应该在满足可靠性的条件下，接线简单，操作方便，尽可能的使操作的步骤少，以便运行人员掌握，不致在操作过程中出错。 ②调度时的方便性。电气主接线在正常运行时,能根据调度的要求,方便的改变运行状态,并且在发生事故时,能尽快的切除故障,使停电时间最短,影响范围最小,不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。 (3)经济性 方案的经济性体现在以下三个方面： ①投资省。主接线力求简单，以节省一次设备的使用数量，继电保护和二次回路在满足技术要求的前提下，简化配置，优化控制电缆的走向，以节省二次设备和控制电缆的长度；采取措施，限制短路电流，得以采用价廉的轻型设备，节省投资。 ②占地面积小。主接线的选型和布置方式，直接影响到整个配电装置的占地面积。 ③电能损耗小，在变电所中，电能损耗主要来自变压器，因此要经济合理的选择变压器的类型，容量，数量和电压等级。 此外，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。设计时不仅要考虑最
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 -
220降压变电所电气一次部分设计 电气工程与自动化一班陈强指导教师方重秋 摘要变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。 随着我国国民经济的快速增长，我国工业农业用电量在快速的增加。地区负荷也发生了很多的变化，要求电压等级的差异很多。以往的变电所不能较好的满足用电的需求。因此需要设计一个较适宜的地区降压变电所以满足需求。在此本所设计为220/110/10三个电压等级。主要对变电所主变压器容量台数及形式的选择,三侧短路电流的计算，设备的选择校验，电气主接线方案的确定和继电保护设计等。在设计过程中提出了多种设计方案进行了供电可靠性和经济性的比较;对设备要求也进行了严格的各种参数的校验；进行了变压器主保护整定和后备保护的计算；还进行了变压器保护的二次回路设计；最后设计了保护的规划设计。 关键词电压等级，降压变电所，继电保护，二次回路 1 绪论 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，合理的开发和利用动力资源，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，又经历了规划、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。 2 主变压器容量、台数及形式的选择 2.1 主变压器台数容、量和形式的确定计算