说明书
1 概述
1.1变电所总体分析及一般设计原则
1.1.1.变电所的总体分析
本次设计的变电站主要服务于一个新建小区部分住宅。其供电的用户主要为小区内的住宅、动力、消防、风机等用电,新建小区内有高层建筑2幢(共26层,安装电梯),多层建筑2幢。
该降压变电所所联系的系统有:变电站甲、小区开闭所。变电站甲的主要用户与本变电站相同,其容量为:35MW；开闭所主要是为了保证电力系统的稳定而设置的。这样,三部分相互连接,构成环网，从而来保证该变电所的可靠持续供电。
新建小区内高层、多层建筑人们的活动主要依赖于电梯，一旦停电，将使人们的生活受到影响；动力部分的消防、应急照明、加压风机的供电，也是不容忽视的。
本变电站共有两路进线，一路（站配线）正常工作；另一路（站甲线）处于备用状态。共有两个电压等级：10KV和0.4KV。10KV级无出线，0.4KV级共有43回出线，含备用出线有9回。此变电站位于主要负荷用户附近(即IA1楼地下室内)以便于供电。该站正南方 1.5KM处为小区开闭所。西南方0.7KM处为变电站甲，所处地理位置优越，能够充分保证用电的可靠性。变电站所在的气候状况、地质情况、海拔高度均属正常情况。小区附近无严重污染。故该变电站设计时不需要考虑特殊情况。
1.1.
2.一般设计原则
（1）遵守规程、执行政策: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）安全可靠、先进合理:应做到保障人身和设备的安全,供电的可靠,电能质量合格,技术先进和经济合理,采用效率高、能耗低和性能较先进的电气产品。
（3）近期为主、考虑发展 :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）全局出发、统筹兼顾: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等,合理确定设计方案。
1.2 负荷分析
负荷，即所谓的电力负荷。有两种含义：一是指用电设备或用电单位（用户）；另一是指用电设备或用户所消耗的电功率或电流。这次设计所说的电力负荷是前者。
电力负荷应根据其对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。【6】
（1）一级负荷：若中断供电，将造成人身事故、政治、经济造成重大的损失，人民生活发生混乱；要求有两个独立电源供电，即两个来自不同的变电所
或同一变电所的不同母线。
（2）二级负荷：若中断供电，将造成政治、经济有较大损失，人民生活、公共活动场所等发生混乱；要求：由两回线路供电，供电变压器一般用两台。
（3）三级负荷：所有不属于一二级的负荷；对供电电源又无特殊要求。
该变电站的负荷主要是小区内部分住宅、动力等。该区内的应急照明、加压风机、消防、地下室照明、高层建筑的电梯等负荷，均属于一级负荷；若停电可能导致人民生活混乱。BAT要求双电源，（即一路正常供电，一路备用），说明比较重要。另外各多层楼的照明都归属于二级负荷，其余的负荷均属于三级负荷。
2 负荷计算与主变压器的选择
2.1负荷计算分析
供电系统能够可靠地正常地运行，就必须正确选择系统中所有元件，包括电力变压器，开关设备和导线电缆等，元件除应满足工作电压和频率的要求外，最重要的是满足负荷电流的要求，因此有必要对系统中各个环节的电力负荷统计计算。
通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，称为计算负荷。计算负荷是供电设计者最基本的数据依据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电源设备和导线电缆的选择是否经济合理。若计算负荷确定过大，将使电气
设备和导线电缆选择的过大，造成浪费。另一方面，若计算负荷过小，又将使电气设备和导线电缆处于过负荷运行，不但增加了电能损耗和电压损耗，更重要的使设备和电缆过热，导致绝缘过早老化，甚至烧毁，造成严重的事故。据此可知正确确定计算负荷具有十分重要的意义。由于负荷情况复杂，影响计算负荷的因素较多，虽然各类负荷的变化有一定的规律可循，但仍难准确确定计算负荷的大小。实际上，负荷也不是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织，生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关，因此负荷计算应力求接近实际。
我国普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法,主要是需要系数法和二项式法。需要系数法是国际上通用的确定计算负荷的方法，最为简便实用；二项式法的应用局限性较大。故本次设计采用需要系数法确定计算负荷。用这种方法计算负荷时，先从用电端起逐级往电源方向计算，即首先按需要系数法求得低压侧有功及无功计算负荷，再加上变电所变压器的有功及无功损耗，即得高压侧计算负荷；其次,再乘以同时性系数,便得到该小区变电所低压侧计算负荷；然后再考虑无功功率的影响和变压器的功率损耗,其总和就是该变电所的计算负荷。
该小区中高层、多层的用户照明，情况比较复杂。家庭生活不仅仅是照明，还有空调、洗衣机、电冰箱、厨房设备等，而各自的需要系数不同，在进行负荷计算时，不可能逐一进行计算，故计算时照明部分的需要系数取以上所列设备需要系数的平均数，进行总体的负荷计算，最终计算确定照明部分的需要系数为0.7。专用配电部分按各自所带负荷查表得到，然后进行总体的负荷计算。该变电站负荷计算的相关数据详见下面的负荷计算数据汇总表。
负荷计算数据汇总表1：
2.2主变压器选择的规范及原则
2.2.1主变压器容量及台数的确定原则
根据变电所的实际情况，应根据以下的原则进行选择：
1）主变得容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷选择
2）根据电压网络的结构和变电所所带的负荷的性质来确定主变压器的容量，对于有重要用户的变电所应考虑当一台主变停运时其余变压器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的负荷，对一般性变电站，一台机停用时，应使其余变压器保证全部负荷的70%～80%。
3）同级电压的降压变压器容量的级别不宜过多，应系列化，标准化
4）对于大城市市郊的一次变电站，在中低压侧已构成环网的基础上，变电所以装设两台变压器为宜。
2.2.2根据<<10KV及以下变电所设计规范>>GB50053-94中变压器选择的若干规范进行：
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3.3.3条变电所中单台变压器（低压为0.4kV）的容量不宜大于1250kVA。当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时，可选用较大容量的变压器。
第3.3.5条多层或高层主体建筑内变电所，宜选用不燃或难燃型变压器。
附加条文：第3．3．1条变压器的台数一般根据负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。
第一款是考虑变压器在故障和检修时，保证一、二级负荷的供电可靠性。
第二款是当季节性负荷变化较大时，投入变压器的台数可根据负荷而定，做到经济运行，节约电能。
第3．3．2条一级和二级负荷突然停电后将造成比较严重的损失，因此在考虑选择变压器容量和台数时，应满足退出1台变压器以后仍能保证对一级负荷和二级负荷的供电。
第3．3．5条目前国内已生产干式及SF6变压器，因此对防火要求高的车间内或建筑物内变电所，应尽可能不采用可燃油油浸变压器。
2.2.3 主变压器容量及台数的确定
依据上述原则和规范，该变电所选用两台各1250KVA的变压器，即可满足服务对象的要求和原则。按照《中国电气设备市场》选用型号为：【11】
SG—1250/10的干式变压器，其参数如下：
7
阻抗电压为：4.5%,空载电流为：1.6%,空载损耗为：2.405KW，
短路损耗为：16.4KW，尺寸：长2350mm,宽1415mm,高2676mm。
2.3无功功率补偿
由负荷计算可知，该变电所在最大负荷时的功率因数为：0.7。依据我国国家电力工业部于1996年制订的《供电营业规则》规定：【10】
用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数应达到下列规定：100KV及以上高压供电的用户功率因数为0.90以上，其他电力用户和大、中型电力排灌站、售电企业，功率因数为0.85以上。并规定，凡功率因数未达到上述规定的应增添无功补偿装置。
要使低压侧功率因数由0.7提高到0.93，则低压侧需装设无功补偿设备进行补偿。无功补偿，就是无功功率人工补偿，以提高供配电系统的功率因数。无功补偿设备是专用来补偿供电系统的感性无功功率的电气设备。无功补偿设备的配置应采取就地平衡、分级补偿。
常用的无功功率人工补偿设备，主要有同步补偿机和并联电容器。前者一般只适用于补偿变动不快的无功功率。后者与前者相比，无旋转部分、并具有安装简单、运行功
维护方便、有损耗小以及组装灵活、扩建方便等优点。所以并联电容器在一般工业与民用建筑的供配电系统中被广泛应用。
补偿电容器组的投切方式分为手动和自动两种。对于补偿低压基本无功功率的电容器组以及常年稳定的无功功率和投切次数较少的高压电容器组，宜采用手动投切；为避免过补偿或在轻载时电压过高，造成某些用电设备损坏等，宜采用自动投切。在采用高、低压自动补偿装置效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。故我本次设计采用低压自动补偿。
无功自动补偿的调节方式：以节能为主进行补偿者，采用无功功率参数调节；当三相负荷平衡，也可采用功率参数调节；为改善电压偏差为主进行补偿者，应该按电压参数调节；无功功率随时间稳定变化时，按时间参数调节。
无功功率自动补偿装置采用并联电容器作为无功补偿元件。通过自动控制装置，可根据电网的感性无功功率的变化情况，自动控制并联电容器组的投切，使电网的无功功率保持在最小状态，从而提高电网的功率因数，保证电网的电压质量，降低供配电系统的电能损耗。
并联电容器的补偿方式有以下几种：
（1）高压集中补偿，
（2）低压集中补偿，
（3）低压分散补偿，
本次设计采用低压集中补偿，将电容器装设在变电所低压配电室内，与低压母线相连。
按GB50227-95规定：【3】低压电容器组采用三角形接线或中性点不接地的星型接线方式。本次设计采用三角形接线。
由计算负荷不难看出，在变电所低压侧装设了无功补偿装置以后，由于低压侧总的视在计算负荷减小，从而可使变电所主变压器的容量选择小一些，这样就降低了变电所的前期投资。
经以上分析和负荷计算可知，该变电所若不进行补偿，将不能达到《供电营业规则》中的规定，所以经计算得出无功功率补偿容量为1300KVAR，即可满足该规则的要求。
按照《工厂供电设计指导》中表2-11，选出并联电容器的型号为：BZMJ0.4-12-3 其参数为：
S=12KVAR，N C=240uF N f=50HZ，相数为3。考虑到该变电所在室内，N
我选用PGJZ-2型低压无功自动补偿柜，其单台容量为150KVAR，分10步补偿。而本次设计无功补偿容量为1300KVAR，每台变压器补偿650KVAR，需要选用该型号的低压无功自动补偿柜共9台。
3 变电所主接线的设计
经过前几章节的分析计算，确定了主变压器的容量、型号及台数后，便开始进行主接线设计。主接线可有多种形式，选择何种电气主接线，是发电厂、变电所电气部分设计中最重要的问题，对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟订等都有决定性的影响，并将长期影响电力系统运行的可靠性、灵活性和经济性。同时，还要遵循国家的有关法律、法规、方针、政策，依据相应的国家规范、标准和设计规程，并结合工程实际情况和要求，按照严格的设计程序、与其它专业互相协调，进行统筹合理的规划，反复地比较和优化，最后提出技术上先进可靠、经济上合理的方案。
3.1 变电所主接线方案的设计规范与要求
确定变电站电气主接线，是变电站在系统的地位、负荷性质、进出线数、设备特点、周围环境等，并综合考虑其可靠性、灵活性、经济性。
（1）可靠性：主接线应能达到可靠性的要求，对不同性质和地位的变电站有不同的要求。
（2）灵活性：指主接线适应多种可能遇到的工作情况，不但在正常运行时，能保证供电，在一部分设备检修或发生故障时也能保证系统或重要用户供电和工作的安全。
（3）经济性：主接线在满足工作可靠、灵活要求的同时，应做到经济合理。即投资省、占地少、运行费用低。
根据GB50053—94《10KV及以下变电所设计规范》中有关主接线设计的规范进行：【12】
第3.2.1条配电所、变电所的高压及低压母线宜采用单母线或分段单母线接线。当供电连续性要求很高时，高压母线可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。
第3.2.5条 10kV或6kV母线的分段处宜装设断路器，当不需带负荷操作且无继电保护和自动装置要求时，可装设隔离开关或隔离触头。
第3.2.7条配电所的引出线宜装设断路器。当满足继电保护和操作要求时，可装设带熔断器的负荷开关。
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。配电所、变电所架空进、出线上的避雷器回路中，可不装设隔离开关。
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。
条文说明：第3．2．6条装设断路器、负荷开关或隔离开关，系保护操作和维修之需要。
第3．2．10条装设隔离开关的目的是当检修熔断器或负荷开关时能有明显的断开点，以确保安全。
第3．2．15条变压器低压侧总开关采用低压断路器，可在低压侧带负荷切断电源，断电后恢复送电也比较及时，这对电工管理范围以变压器为分界的企业来说尤为必要，可减少往返联系，缩短停电时间。装设隔离开关是为了低压侧检修时有明显的断开点。
第3．2．16条由于自动开关处于接通还是分断从外表观察不明显，因此加装刀开关或隔离触头是从检修安全出发，使其有明显的断开点。
3.2 主接线方案论证及其确定
按照3.1节的规范和主接线方案设计的原则及要求，并结合实际情况拟采用以下两种主接线方案：
（Ⅰ）（Ⅱ）
对以上两种方案通过技术、经济两个方面进行比较：
(1) 技术方面：
①供电安全性：由于以上两种方案的设计，都严格按照《10KV及以下变电所设计规程》的规范进行，故安全性能够满足要求。
②供电可靠性：两种方案都采用双电源进线；都装设有2台变压器。若有任一台不能正常工作，另一台能够担负其该变电所的一、二级负荷工作，都可以满足供电可靠性的要求。
②供电灵活性：Ⅰ号方案采用的是高压单母线、低压单母分段接线的方式，Ⅱ号方案采用的是高、低压单母线分段接线。二者相比，若高压侧母线有故障或检修，对Ⅰ号方案来说将造成全面停电，Ⅱ号方案则可以通过高压母线分段断路器切除故障或检修部分，用另一台变压器给一、二级负荷供电，显然其灵活性与Ⅰ号方案相比大大提高。
③供电质量：两种方案都采用了两台变压器并列运行，电压损耗较小。
④扩建适应性：Ⅰ号方案稍差一些，Ⅱ号方案更好一些。
(2) 经济方面：
由于设备的价格资料欠缺，不能进行具体详细的经济比较，仅从各种方案所采用的设备台数进行简单的比较。Ⅰ号方案共用13台设备，Ⅱ号方案共有16台设备。
经以上两个方面的论证比较可知：Ⅰ号方案相对经济些，但灵活性不够；Ⅱ号方案经济性较高，但技术方面较合理，灵活性高、能够满足用户要求。而这样技术和经济方面就发生了矛盾，根据对各个方案分析的特点，决定在保证技术先进和满足用户要求的前提下，选用具有最大经济效益的方案。又考虑到变电所远景发展的需要，因此该设计决定采用Ⅱ号高、低压单母线分段接线的方案。
4 短路电流计算及电气设备的选择
4.1 短路电流计算分析
在供电系统的设计与运行中，不仅考虑正常工作状态，还要考虑到可能发生的故障以及不正常运行情况。“短路”是电力系统中常发生的一种故障，同时对供电系统的危害也是最大的。所谓短路，是指电力系统正常运行情况外的相与相或相与地（或中性线）之间的连接。产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相间对地绝缘被损坏。短路故障分为对称短路和不对称短路。三相短路是对称短路，造成的危害最严重。故本次设计只考虑三相短路电流得计算。
短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害。在发生短路时，由于电源供电回路的阻抗减小以及突然短路时的暂态过程，使短路回路中的短路电流值大大增加，可能超过该回路的额定电流许多倍；短路电流在通过电气设备中的导体时其热效应会引起导体发热或设备绝缘损坏，甚至烧毁电气设备，会危机到人身安全问题；在系统中发生短路相当于改变了电网结构，必然引起系统中分布的变化，破坏系统的稳定，引起大片地区停电，甚至引起系统崩溃。
为了保证电力系统安全运行，在发电厂、变电所以及整个电力系统的设计计算和运行工作中，都必须事先进行短路计算，以此作为合理选择电气主接线、选用有足够热稳定度和动稳定度的电气设备及载流导体、确定限制短路电流的措施、在电力系统中合理地配置各种继电保护并整定其参数等的重要依据。
经分析设计任务书可知，本次设计给出的是两个有限容量电源系统，对这样的系统在短路过程中电源电压是变化的，因而短路电流周期分量的幅值也是随时间变化的。即短路处的次暂态电流、稳态电流不能像无限大系统那样简单地算出来。在工程实用计算中，一般采用运算曲线法取任意时刻的短路电流周期分量有效值（通常需要计0S 时刻的
”
I ；0.1S 或0.2S 时刻的2.01.0I I 、；4S 时刻的4I —即稳态电流 I ），同时求出短路冲击
电流。本次设计短路电流计算的详细计算过程见附录（一）计算书中的第二部分。短路电流计算的结果如下表：
短路电流计算数据表：
4.2 电气一次设备的选择与校验
高低压电气设备的选择必须满足,其在一次电路正常工作条件下和短路条件下的要求。高低压电气按正常条件下选择，就是要考虑电气设备的工作环境条件和电气设备要求。工作环境条件是指电气设备的使用场所（室外还是室内），环境温度，海拔高度以及有无污染，防火，防尘，防爆等要求。对一些开断电流设备，如熔断器，断路器和负荷开关等，则还要考虑断流能力的要求。
高低压电气设备按短路故障条件下选择，就是要校验其在短路时能否满足动稳定度和热稳定度的要求。由于本变电所布置在地下室内，所以电气设备选择型式都为屋内型产品。
4.2.1 高压侧电气设备选择与校验
4.2.1.1 高压断路器和隔离开关的选择与校验
高压断路器是一种不仅能接通和断开正常负荷电流，而且还能通断短路时的电流，并能借助于继电保护装置的作用自动动作，切除短路故障部分。
高压隔离开关是用来隔离高压电源，以保证其他设备和线路在检修时的安全。其结构特点如下：
断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的，能充分保障人身和设备的安全。但是，隔离开关没有专门的灭弧装置，因此它不允许带负荷操作，更不能断开短路电流（仅用于设备检修时的隔离电源和切断与接通电压互感器和避雷器）。
（1）高压断路器和隔离开关的选择内容包括：①选择形式；②选择额定电压；③选择额定电流；④校验开断能力（隔离开关不需要校验）；⑤校验动稳定；⑥校验热稳定。
Ⅰ.断路器和隔离开关额定电压的选择条件：
设备的额定电压U N.e 不应小于设备安装处电网的额定电压U N ，即：U N.e ＞U N 。 Ⅱ.断路器和隔离开关额定电流的选择条件：
设备的额定电流I Ne 不应小于设备所在线路允许最大长期工作电流I N ， 即：I Ne ＞I N 。
Ⅲ.校核额定开断能力：
为使短路器安全可靠地切断短路电流，应满足下列条件：)(KA I I kt br = Ⅳ.校核动稳定条件： sh i i ≥max
Ⅴ.校核热稳定的条件为：ima t I t I 2
2∞
≥ （2）高压断路器和隔离开关的选择过程：
①10KV 进线断路器的选择与校验:
按照工作额定电压不应低于装设地点电网的额定电压；额定电流不应小于最大允许工作电流（30I =57.5A ）。初选ZN4—10/630型，其参数如下：
=
N I 630A 300=oc S MVA max i =30KA t I =17.3KA
动稳定校验：i max =30KA ＞i sh =10.636KA
热稳定校验：I t 2t=1197 KA 2·S ＞∞2I t im =42.95KA 2·S 故型号为：ZN4—10/630的真空断路器能够满足要求。
②变压器高压侧和10KV 母线分段断路器的选择依据通上，所选型号为：ZN4—10/630，由于它们的短路电流相同，校验方法同上，所以该型号的真空断路器也能够满足变压器高压侧和10KV 母线分段处的要求。
③10KV 进线隔离开关的选择与校验:
初选择方法同上，初选GN 86-10T/200型，其参数如下：
200
=N I A max i =25.5KA t I =10KA t=5S
动稳定校验：i max =25.5>i sh =10.636
热稳定校验：I t 2t=500 KA 2·S >∞2I t im =42.95KA 2·S 故选用GN 86-10T/200型的高压隔离开关，就可满足要求。
④变压器高压侧和10KV 母线分段隔离开关的选择依据同上，选用GN 86-10T/200型的高压隔离开关，由于它们的短路电流相同，校验方法同上，所以该型号的高压隔离开关，就可以满足要求。
4.2.1.2 10KV 进线电缆的选择
根据经济电流密度选择母线截面：根据T max =5000h ，查表得J=0.76（A/mm 2）。 则电缆的经济截面积为：S e =(S T /N U ⨯3)/0.76=99.70(mm 2)； 所以我选用截面为120mm 2，其I al.1=214.3A > I 30=75.8A 热稳定校验：S min =25.48mm 2＜120mm 2
经以上计算、比较可知，该型号电力电缆满足要求。但根据供电部门的要求：10KV 电压级的电缆截面应不小于1852mm ，又考虑到变电所的发展情况， 故我选用型号为YJL22-10000-3⨯240mm 2的交联聚乙烯绝缘铝芯直埋敷设电力电缆。
4.2.1.3 10KV 母线的选择
根据最大允许长期工作电流进行选择（=max .g I 75.78A ），其单相母线承受的最大持续工作电流：1max .g I =
75.783
=25.26 A
根据88D64《电力变压器室布置》标准图集的规定，6～10KV 变电所高压LMY 型硬铝母线的尺寸为：（40⨯4）mm 2
。
【3】
所以我选用一条（40×4）mm 2
的矩形硬铝母线平放，实
际周围环境温度为37。
℃，而40℃时的允许载流量I al =215*0.95=204.25A,且K f =1,因为环境温度不同，要考虑温度修正。I al.1=214A >1max .g I =25.26 A 满足发热条件。
热稳定校验：条件： S=（40×4）2mm ＞S min =I (3)∞(k-1) C
t ima =22.52mm
所以满足热稳定条件 。
动稳定校验：条件： al σ=pa 61070⨯>c
σ96
3.8810 3.6310
1.07
M W
=⨯=⨯ pa
经以上计算、比较可知,该型号LMY-3(40×4) mm 2
的矩形硬铝母线（平放）满足条件。
4.2.1.4 10KV 母线支持绝缘子的选择
根据母线的额定电压（10.5KV ）和屋内装设的要求。试选用ZB —10Y 型支持绝缘子，其参数为：机械破坏负荷为：F = 3677KN
动稳定校验：F=33.55N ≤0.6P F =2206.2N
故型号为：ZN —10Y 型的支持绝缘子可以满足要求。
4.2.1.5 互感器的作用与选择：
互感器分为电流互感器和电压互感器，它们既是电力系统中的一次系统与二次系统间的联络元件，同时也是隔离元件。它们将一次系统的高电压、大电流，转变为低电压、小电流，供测量、监视、控制及继电保护使用。 （1）互感器的具体作用【1】：
Ⅰ.将一次系统各级电压均变成100V （或对地100V/3）以下的低电压，将一次系统的各回路电流均变成5A （或1A 、0.5A ）以下的小电流，以便于测量仪表及继电器的小型化，系列化，标准化。
Ⅱ.将一次系统与二次系统在电气方面隔离，同时互感器二次侧必须有一点可靠接地，从而保证了二次设备及人员的安全。 （2）互感器在主接线中的配置原则【1】：
互感器在主接线中的配置原则，总是与一次设备运行要求及主接线形式有关。 ① 电压互感器的配置
电压互感器的配置应根据测量、同期、保护等的需要，分别装设相应的电压互感器。
② 电流互感器的配置
电流互感器的配置在所有支路均应按测量及继电保护要求装设相应的电流互感器。 （3）电流互感器的选择与校验：
选择依据：额定电压应不低于装设地点的额定电压，其额定一次电流应不小于电路的计算电流（ 30I 72.2A ）。
初选电流互感器的型号为：LQJ-10。 其参数为：es K =225（动稳定倍数） 一次侧额定电流为0.1KA 1S 时热稳定倍数为90 变比为300/5 动稳定校验：K es 2I 1N =31.8>sh i = 10.366 热稳定校验：k Q =3.28<（t N K I 1）2=81
故选用型号为：LQJ-10的户内线圈式电流互感器。 （4）电压互感器的选择：
初选条件同上，我选用 JDZ2-10型户内单相浇注绝缘的电压互感器。
由于电压互感器一、二次侧装有熔断器保护，因此不需要进行短路热稳定和动稳定校验。
4.2.1.6 高压熔断器的选择
熔断器是用于保护短路和过负荷的最简单的电器。但其容量小，保护特性较差，一般仅使用于35KV 及以下电压等级。高压熔断器应根据额定电压、额定电流、型式种类开断电流，保护的选择性等进行选择。
本次设计中熔断器主要用来保护电压互感器，故选用RN 2型的户内限流式熔断器，其断流能力校验：S oc =1000MVA ，S k =75.85MVA ，则S oc ≥S kS 。故该型号的熔断器可以满足要求。
4.2.2 低压电气设备的选择
低压一次设备指供电系统中1000V 或1200V 及以下的电气设备。低压断路器，旧称低压自动开关，它既能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和低电压（或失压）时自动跳闸，其功能与高压断路器类似。
低压一次设备的选择，与高压一次设备的选择一样，必须满足在正常条件下和短路故障条件下工作的要求，同时设备应安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。
低压电气设备的选择过程如下：
（1） 变压器低压侧断路器的选择与校验：
选择依据：额定电压不应低于装设地点电网的额定电压；脱扣器额定电流应大于计算电流最大长期工作电流（m ax 1.899g I =KA ）。初选断路器的型号为：DW16-2000/3
其参数为：oc I =50KA 脱扣器额定电流为：2000A 断路器断流能力的校验条件：
对动作时间在0.02S 以上的断路器校验条件：(3)5038.31oc k I I =>=KA 经以上校验可知，选用型号为DW16-2000/3的三极式万能断路器符合要求。
（2） 低压母线分段断路器的选择与校验： 按照低压侧负荷的最大工作电流（max .g I =1994A ）。 选择型号为：DW15—2000/3 。其参数为：
脱口额定电流为2000A 分断电流为60KA 瞬时动作整定电流为28KA 断路器断流能力的校验（对动作时间在0.02S 以上的断路器）校验条件：
(3)
6038.31oc k
I I kA =>=。故该型号的三极万能式低压断路器，可以满足该处的需要。
（2） 低压刀开关的选择与校验：
依据补偿后的负荷计算电流进行低压刀开关的选择 （301664I A =）。根据30
I I N >的要求，故我选型号为：HD13—2000/30型的低压刀开关，即可满足要求。
（3）低压电流互感器的选择：额定电压应不低于装设地点的额定电压，其额定一次电流应不小于电路的计算电流（30I =1.899KA ）。故我选择 LMZJ6-0.38-2000/5 型电流互感器（由于资料欠缺，不能进行相关的校验）。 （4）0.4KV 母线的选择与校验：
按长期发热允许电流选择母线截面，变压器回路最大持续工作电（=max .g I 1994A ）单相母线最大持续工作电流1max .g I =
19943
=664.58A
根据88D64《电力变压器室布置》标准图集的规定，6～10KV 变电所低压LMY 型硬铝母线的尺寸为：（120×10）mm 2。【3】所以我选用一条（120×10）mm 2的矩形硬铝母线平
放，实际周围环境温度为37。℃，而40℃时的允许载流量I al =1680*0.95=1596A,且K f =1,因为环境温度不同，要考虑温度修正。I al.1=1596>1max .g I =531.67 A 满足发热条件。 热稳定校验条件： S=1200mm 2≥S min ==225mm 2 动稳定校验条件： al σ=pa 610*70≥c σ=67.3610Pa ⨯
经校验可知该型号LMY-3×（120×10）的母线符合要求。其中性线选择条件：S 0=（0.5～0.6）A ϕ=260012005.0mm =⨯
所以我选用0.4KV 母线的型号为：LMY-3（120×10）+（80×6）mm 2的矩形硬铝母线（平放）。
4.2.3 配电装置的选择
配电装置在变配电所中担负着受电和配电的任务，是变配电所的重要组成部分。它是由各种开关电器、保护电器、测量电器、母线和必要的辅助设备根据主接线图中的连接顺序组装而成，用来对电能进行汇集、分配和控制。
（1）对配电装置的基本要求【1】：
①配电装置的设计必须贯彻执行国家有关方针、政策，因地制宜，充分利用地
形。在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料，降低造价。
②合理选择设备，布置力求整齐、清晰，保证有足够的安全距离。 ③巡视、操作和检修设备安全方便。 ④考虑施工、安装和扩建的方便。
以断路器为主体，包括隔离开关，电流互感器，电压互感器，及其他电器元件按一定的电气主接线方案组装成一体，构成了成套的电气设备，若再配置必要的控制、测量、保护等二次设备、所作成的各种型式的电力控制单元，通常称为成套配电装置。
（2）成套配电装置的特点【9】：
根据电力系统主接线的要求，结合所选用电气元件的性能，考虑柜体框架安装设备的通用性，由制造厂提供一系列的接线方案，供用户选择，组合成设计要求的主接线。
高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压交流电机的起动和保护之用。
（3）低压配电屏是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种低压成套配电装置，在低压配电系统中作动力和照明配电之用。
成套配电装置的型式，按照断路器的安装方式，主要分为固定式与移开式两类。.
固定式高压成套配电装置的特点：结构简单，制造容易，价格便宜，安装方便。
移开式高压成套配电装置的特点：结构比较复杂，手车较重，尺寸大，价格高，安装不方便。
（4）配电装置设计规范
根据10kV及以下变电所设计规范：（GB50053-94）
第4.2.7条高压配电室内各种通道最小宽度，应符合表4.2.7的规定。
高压配电室内各种通道最小宽度（mm）表4.2.7
开关柜布置方式柜后维护通道柜前操作通道
固定式手车式
单排布置800 1500 单车长度+1200
双排面对面布置800 2000 双车长度+900
双排背对背布置1000 1500 单车长度+1200
第4.2.9条低压配电室内成排布置的配电屏，其屏前、屏后的通道最小宽度，应符合表4.2.9的规定。
配电屏前、后通道最小宽度(mm) 表4.2.9
型式布置方式屏前通道屏后通道
固定式单排布置1500 1000
双排面对面布置2000 1000
双排背对背布置1500 1500
抽屉式单排布置1800 1000
双排面对面布置2300 1000
双排背对背布置1800 1000
根据3～110kV高压配电装置设计规范：（GB50060-92）
第5.3.4条设置于屋内的油浸变压器，其外廓与变压器室四壁的最小净距应符合表
5.3.4的规定。
油浸变压器外廓与变压器室四壁的最小净距（mm）表5.3.4
变压器容量（kVA）1000及以下1250及以上
变压器与后壁、侧壁之间600 800
变压器与门之间800 1000
（5）配电装置的选择结果
配电装置分为屋内配电装置和屋外配电装置。根据本变电站设计要求，选用屋内配电装置。而本设计选用的高压开关柜、低压开关柜和变压器柜的布置方式及距离结果表如下：
表19 高压配电室内通道的最小宽度技术参数见下表开关柜布置方式柜后维护通道柜前操作通道开关柜侧面与墙之间
单排布置800mm 1500mm 1000mm
表20 低压配电室内距离的技术参数见下表
柜型布置方案通道最小宽度
柜前操作柜后操作柜后维护固定式单列1500mm 1200mm 1000mm
考虑到本次设计的条件（地下室内），所以我选用固定式金属封闭开关设备。随着近些年来成套配电装置的发展，新产品消除了老式开关柜母线外露、宽度大、间隔少和无泄压通道等缺陷。结合实际特点高压侧我选用GGX2-10型固定式金属封闭开关柜。由于在线路和设备型号上所不同，本次设计所采用的开关柜型号后加改字，其原来的以示区别。
低压配电屏的分类与高压基本一致。低压配电屏结构简单，价格低廉，并可双面维护，检修方便。本次设计我选用PG2型，其结构为开启式、双面维护，用薄钢板及角钢焊接而成，屏前有门，屏面上有仪表。间装有隔板，可限制故障范围。屏后骨架上方，主母线安装于绝缘子框上，上有防护罩，中性母线安装于在屏下的绝缘子上，有良好的保护接地系统，骨架下方旱有主接地点，仪表门上也有接地点。
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
说明书 1 概述 1.1变电所总体分析及一般设计原则 1.1.1.变电所的总体分析 本次设计的变电站主要服务于一个新建小区部分住宅。其供电的用户主要为小区内的住宅、动力、消防、风机等用电,新建小区内有高层建筑2幢(共26层,安装电梯),多层建筑2幢。 该降压变电所所联系的系统有:变电站甲、小区开闭所。变电站甲的主要用户与本变电站相同,其容量为:35MW；开闭所主要是为了保证电力系统的稳定而设置的。这样,三部分相互连接,构成环网，从而来保证该变电所的可靠持续供电。 新建小区内高层、多层建筑人们的活动主要依赖于电梯，一旦停电，将使人们的生活受到影响；动力部分的消防、应急照明、加压风机的供电，也是不容忽视的。 本变电站共有两路进线，一路（站配线）正常工作；另一路（站甲线）处于备用状态。共有两个电压等级：10KV和0.4KV。10KV级无出线，0.4KV级共有43回出线，含备用出线有9回。此变电站位于主要负荷用户附近(即IA1楼地下室内)以便于供电。该站正南方 1.5KM处为小区开闭所。西南方0.7KM处为变电站甲，所处地理位置优越，能够充分保证用电的可靠性。变电站所在的气候状况、地质情况、海拔高度均属正常情况。小区附近无严重污染。故该变电站设计时不需要考虑特殊情况。 1.1. 2.一般设计原则 （1）遵守规程、执行政策: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）安全可靠、先进合理:应做到保障人身和设备的安全,供电的可靠,电能质量合格,技术先进和经济合理,采用效率高、能耗低和性能较先进的电气产品。 （3）近期为主、考虑发展 :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。
哈尔滨某机械厂降压变电所电气设计
目录 一、负荷计算和无功功率计算及补偿 (2) 二、变电所主变压器台数和容量选择 (6) 三、变电所位置和形式的选择 (8) 四、短路电流的计算 (8) 五、变电所高、低压线路的选择 (9) 六、变电所一次设备的选择与校验 (11) 七、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (14) 八、防雷和接地装置的确定 (18) 九、附录参考文献 (18)
一负荷计算和无功功率计算及补偿哈尔滨某机械厂负荷统计资料 厂房编号用电单位 名称 负荷性 质 设备容量 /kw 需要系 数 tan ? 功率因数 cos ? 1 仓库动力88 0.25 1.17 0.65 照明 2 0.80 1.0 2 铸造车间动力338 0.35 1.02 0.70 照明10 0.80 1.0 3 锻压车间动力338 0.25 1.17 0.65 照明10 0.80 1.0 4 金工车间动力338 0.25 1.33 0.60 照明10 0.80 1.0 5 工具车间动力338 0.25 1.17 0.65 照明10 0.80 1.0 6 电镀车间动力338 0.50 0.88 0.75 照明10 0.80 1.0 7 热处理车 间动力138 0.50 1.33 0.60 照明10 0.80 1.0 8 装配车间动力138 0.35 1.02 0.70 照明10 0.80 1.0 9 机修车间动力138 0.25 1.17 0.65
(一)负荷计算和无功功率计算 在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。具体步骤如下。 1. 仓库：动力部分 ， 30(11)880.2522P kW kW =?=；30(11)22 1.1725.74var Q kW k =?= 30(11)33.86S k VA ==g ； 30(11)33.8651.451.7320.38k VA I A kV = =?g 照明部分，30(12)20.81.6P kW kW =?=；30(11)0Q = 2. 铸造车间：动力部分， 30(21)3380.35118.3P kW kW =?=；30(21)118.3 1.02120.666var Q kW k =?= 30(21)168.98S k VA ==g 30(21)168.98256.751.7320.38k VA I A kV = =?g 照明部分，30(22)100.88P kW kW =?=；30(22)0Q = 3. 锻压车间：动力部分， 30(31)3380.2584.5P kW kW =?=；30(31)84.5 1.1798.865var Q kW k =?= 30(31)130.06S k VA ==g 30(31)130.06197.611.7320.38k VA I A kV = =?g 照明部分，30(32)100.88P kW kW =?=；30(32)0Q = 4. 金工车间：动力部分， 30(41)3380.2584.5P kW kW =?=；30(41)84.5 1.33112.385var Q kW k =?= 30(41)140.61S k VA ==g 30(41)140.61213.641.7320.38k VA I A kV = =?g 照明部分，30(42)100.88P kW kW =?=；30(42)0Q =
10KV变电所毕业设计 1 变电所总体设计及供配电系统分析 1.1 变电所设计原则 进行变电所设计时须遵照变电所设计规范所规定的原则。 根据《35—10kV变电所设计规范》要求： 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5—10年发展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期建设与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。 第1.0.4条变电所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，结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计，必须节约用地的原则。 1.2 变电所设计目的与任务 毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实践，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。 1.3 PG新校区供电需求分析 PG新校区10KV变电所为位于PG新校的变电所，由系统S1、系统S2向PG 新校区供电，来供给该校教学、实验、施工及生活用电，PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常用电，提高供电质量和供电可靠性。PG新校区变电所变电压等级为10/0.4KV，是以向终端用户供电为主的变电所,全所停电后将对该校中断供电。 1.4 变电所总体分析 1.4.1 建站必要性与建站规模 1 建站必要性 PG新校区10KV变电所为终端变电所，在系统中主要起变配电作用，全所停电将造成全校停电，它供给该校教学、实验、施工及生活用电。故为满足该校用电要求决定建设本变电站。 2 建站规模
PG新校区10KV变电所电压等级为10/0.4KV 线路回路数： 近期6回，远期2回； 近期最大负荷4627KW。 1.4.2 所址概况与所址条件 1 所址概况 PG新校区10KV变电所位于该校图书馆周围，西部电源和东部电源进线先通过10kV变电所高压侧开关站进行电能分配，然后馈出六回线分配给两个独立变电所和四个箱式变电站，独立变电所和箱式变电站经过变压后供给其所带负荷用电。 2 所址条件 依据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94 第2.0.1条，变电站所址的选择，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。 PG新校区10KV变电所建在该校内部，为节约用地、接近负荷中心、进出线方便，故采用建立两个独立变电所和四个箱式变电站的方针。 1.5 负荷分析 1.5.1 负荷的分类与重要性 1一级负荷: 对供电要求最高，要求不断电或可极短时间断电。必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级负荷不间断供电； 2 二级负荷: 对供电要求较高，要求基本不断电或可短时间断电。一般要有
110/35/10kV区域性降压变电站电气设计 主要技术指标或主要设计参数设计的原始资料 为满足乡镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，根据系统发展规划，拟建设一座110/35/10kV的区域性降压变电所，设计原始资料要求如下： 1、电压等级：110/35/10kV 2、设计容量：拟设计安装两台主变压器。 3、进出线及负荷情况： (1）、110kV侧，110kV侧进出线4回，其中两回为电源进线，每回最大负荷50000KVA，功率因数为0.85，一回停运后，另一回最大可输送100000KVA负荷；另2回为出线，本期拟建设一回，留一回作为备用出线间隔，出线正常时每回最大功率为35000kVA，最小为25000kVA，功率因数为0.85，最大负荷利用时间为4200h。（110KV母线短路容量2000MV A） (2)、35kV侧,35kV侧出线2回，每回最大负荷12000KVA，无电源进线。负荷功率因数为0.8，最大负荷利用小时为4000h，一类负荷占最大负荷的20%，二类负荷占20%，其余为三类负荷。 (3)、l0kV侧，l0kV侧出线共计14回，其中2回为站用变出线，无电源进线，为电缆出线，每回负荷1600kVA，负荷功率因数为0.8左右，最大负荷利用小时数为5000h 以上，其中一、二类负占总最大负荷的50%。 4、环境条件 当地最高气温40摄氏度，最低气温-25摄氏度，最热月份平均温度23.3 摄氏度，变电所所处海拔高度700m。污秽程度中级。土壤热阻率ρt=120℃·cm/w，土壤温度20℃。 I
摘要 随着工业时代的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电的稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电站的合理设计和配置。为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，本文设计建设一座110kV降压变电所，主要是对该变电所的电气一次部分进行设计、计算。 根据原始资料和设计要求，主要进行了电气主接线方案设计、三相短路电流计算、主要电气设备的选择以及变压器的保护设置。由于电气主接线是变电所的主要环节，本文选出数个电气主接线方案进行了技术经济综合比较，确定了一个较佳方案，并根据此方案对全所电气设备的选择、继电保护等，进行了详细的设计和说明。 本设计分为两部分：第一部分为设计说明书，说明书中介绍了个所选电气设备型号，技术参数等。第二部分为设计计算书，计算书中主要是对所选短路点进行短路电流计算及设备选型和校验。 关键词：变电所电气主接线电气设备 I
10KV变电站设计毕业论文 目录 摘要.............................................................. I II Abstract........................................................... I V 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 - 6.2变电所继电保护装置...................................... - 25 - 6.3作为备用电源的高压联络线的继电保护装置.................. - 28 -
10Kv变电所的设计 摘要： 本文旨在探讨10KV变电所的设计。首先，介绍了10KV变电所的基本概念和功用，并对变电所的结构进行了详细的解释。然后，介绍了变电站的技术特点和技术要求，包括运行可靠性、经济性、安全性等方面。接着，阐述了设计中需要考虑的主要因素，如负载特性、设备台数、备用容量等。最后，介绍了10KV变电站的自动化控制、监测和维护技术，以确保变电站的长期稳定运行和管理。 关键词：10KV变电所，设计，技术特点，自动化控制，监测，维护技术 引言： 电力系统是国民经济的核心基础之一，而变电所是电力系统中不可或缺的设备之一。10KV变电所是国内常用的中压变电站，其重要性不言而喻。本文将就10KV变电所的设计进行分析探讨。 一、10KV变电所概述 10KV变电所是将高压输电线降压并分配到各个二级变电站中的变电站。一般而言，10KV变电站主要由高压开关设备、变压器和低压开关设备等组成。其中，高压设备主要包括高压断路器、电流互感器和电压互感器等。变压器则是将高压电流变压为低压电流，并将其传输到二级变压器中。低压开关设备包括断路器、隔离开关、熔断器等，主要用于控制和保护二级线路设备。 二、10KV变电所的技术要求 1. 运行可靠性 变电站的可靠性是运行的关键。10KV变电站的设备应具有防雷、防短路、防爆等功能。设备的异常能够快速响应，并能够采取相应的措施，从而避免因设备故障导致断电的情况发生。同时，变电站应具有一定的自动化程度，能够实现远程控制和监测，及时发现和处理异常情况。
经济性是设计中需要考虑的重要因素之一。10KV变电所的设备应尽可能采用经济实用的方案，以降低建设和运行成本。此外，还应考虑到设备的可靠性和寿命，从而保证设备的长期稳定运行。 3. 安全性 安全性是变电站设计中不可或缺的一个方面。10KV变电站的设备应符合国家安全标准，能够牢固地安装在地基上，并具有一定的抗震性。设备的操作、维护和维修操作应在安全可控条件下进行，避免人员伤害的情况发生。 三、10KV变电所设计中应考虑的因素 1. 负载特性 负载是电站设计中最为重要的因素之一。在设计10KV变电站时，需要考虑到负载的功率、电压、电流等参数，并结合负载特点进行的合理设计。负载变化时，电站设备必须具有一定的过渡能力，以克服瞬时的电压波动和电流激增等问题。 2. 设备台数 设备台数是设计中的另一个重要因素。在选择设备时，需要考虑到设备的品牌、质量和性能等方面，以充分发挥设备的各项功能。此外，还需要考虑到设备的寿命和可靠性等因素，以确保设备在使用过程中能够长期稳定运行。 3. 备用容量 备用容量也是设计中需要考虑的一方面。为了保证电站的可靠性和运行稳定，应为设备设置一定的备用容量。备用容量需要充分考虑到不同时期和不同场合的需求，以确保设备在任何情况下都能够正常运行。 四、10KV变电所的自动化控制、监测和维护技术 1. 自动化控制技术 自动化控制技术是10KV变电站的一个重要组成部分，能够实现变电站的自动化监测和控制。通过自动化控制系统，能够实时监测变电站的各项参数，包括电流、电压、温度等，并能够及时报警和处理异常情况。
毕业设计-110-10KV降压变电站设计
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
3 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 ϕ=∑ 近*(1+α%) =Kt*( 2211232 1.5 1.5 1.50.80.80.80.780.750.780.80.80.750.8 +++++++++)
10KV降压变电所电气一次设计 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）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
Abstract：The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. The region of factory effect many fields and should consider many problems.Analyse change to give or get an electric shock a mission for carrying and customers carries etc. circumstance, make good use of customer data proceed then carry calculation, ascertain the correct equipment of the customer. At the same time following the choice of every kind of transformer, then make sure the line method of the transformer substation, then calculate the short-circuit electric current, choosing to send together with the electric wire method and the style of the wire, then proceeding the calculation of short-circuit electric current. This first step of design included:(1) ascertain the total project (2) load analysis(3) the calculation of the short-circuit electric current (4) the design of an electric shock the system design to connect with system and the choice of line project (5) the choice and the settle of the protective facility (6) the contents to defend the thunder and protection of connect the earth. Keywords：substation；load；transmission system；power distribution system
10kv变电所课程设计 一、课程设计背景和目的 1.1 课程设计背景 10kV变电所是电力系统中重要的配电设施，其主要功能是将110kV 或35kV高压电网输送的电能通过变压器降压为10kV供给用户使用。10kV变电所的运行状态对于保障电力系统的安全稳定运行至关重要。 1.2 课程设计目的 本次课程设计旨在通过对10kV变电所的结构、原理、运行及维护等 方面进行深入学习，提高学生对于10kV变电所工作原理和操作技能 的掌握，培养学生具备分析、解决实际问题能力以及工作中的安全意识。 二、课程设计内容 2.1 10kV变电所概述 介绍10kV变电所的基本概念、功能及其在配网中的作用。 2.2 10kV变电所结构 详细介绍10kV变电所各种设备（如隔离开关、负荷开关、断路器等）在布置上应遵循哪些规定，并说明各种设备之间应满足哪些安全距离。 2.3 变压器原理及参数 介绍变压器的基本原理、类型及其参数，以及变压器在10kV变电所 中的作用。
2.4 10kV变电所的运行 介绍10kV变电所的运行过程，包括开关操作、负荷调节等内容。 2.5 10kV变电所的维护 介绍10kV变电所的定期检修和日常维护工作，包括设备巡视、清洁、润滑等内容。 三、课程设计教学方法 3.1 理论授课 通过讲解PPT或黑板板书等方式，对于10kV变电所概述、结构、原 理及其参数进行详细讲解。 3.2 实验教学 在实验室中设置模拟10kV变电所实验装置，让学生亲手操作各种设 备并模拟实际工作情况，提高学生实践操作能力。 3.3 讨论研究 设置小组讨论环节，引导学生分析和解决一些实际问题，并对于不同 方案进行比较分析。 四、课程设计评估方法 4.1 平时成绩占比30% 平时成绩主要考察学生对于理论知识掌握情况和参与讨论情况。 4.2 实验成绩占比30% 实验成绩主要考察学生对于10kV变电所各种设备的操作技能。 4.3 课程设计报告占比40%
新疆大学毕业设计10KV变电所设计
毕业设计（论文）任务书 一、题目：10kv变电所设计 指导思想和目的： 1、灵活运用本专业所学的基础和专业知识。 2、培养学生的专业技术知识和技能，能运用所学理论知识和技能解决生产第一线的运行、维护、检修及技术管理等实际工作，具有分析解决一般技术和业务问题的能力。 3、对学生进行一次高级人才基本技能的综合训练，培养学生分析和解决本专业技术实际问题的能力，包括技术经济政策的理解能力；查阅和综合分析各种文献资料、掌握使用工程技术规范和手册、图表等技术资料的能力；计算机应用能力；绘图和设计说明书（论文）的撰写等方面的能力。 4、培养学生树立严肃认真的工作作风，实事求是、严谨论证的科学态度，团结勤奋、协同作战的优良作风和应有的职业道德。 二．设计任务或主要技术指标： 1.设计任务 要求根据用电负荷实际情况，并适当考虑发展。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，确定变电所主变压器的参数、容量与类型。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，绘制设计图纸。 二、设计进度与要求： 第1周：收集10kv降压变电所资料。 第2周：了解掌握10kv降压变电站的基本组成。 第3周：根据设计背景计算变电所负荷。 第4周：短路电流计算。 第5周：电气主接线选择与校验。 第6周：继电保护预防雷保护的设计。 弟7周：制作10kv降压变电站设计报告。 弟8周：答辩 三、主要参考书及参考资料： [1]刘介才编著.《工厂供电》，第4版，机械工业出版社，2005 [2]雷振山编著．《中小型变电所实用设计手册》，第1版，中国水利水电出版社，2000。 [3]雷振山编著．《实用供配电技术手册》，第1版，中国水利水电出版社，2002。 [4]王子午编著．《常用供配电设备选型手册》，第一版，煤炭工业出版社，1998。 [5]徐泽植编著．《10kV及以下供配电设计与安装》，第一版，煤炭工业出版社，2002。 教研室主任（签名）：系（部）主任（签名）：2012年2月21日
10KV箱式变电站设计 随着人们生活质量在不断提高，对于用电的需求在不断加大，为适应当前城网改造的需要，结合设计与生产施工经验，本文提出一系列10kV箱式变电站设计应该注意的几个方面，从结构、基础、内部设计等诸多方面分别进行分析。 标签：10KV;箱变;设计 引言 随着市场经济的发展，国家在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进人负荷中心，形成高压受电一变压器降压一低压配电的供电格局，所以供配电要向节地、节电、紧凑型、小型化、低损耗、低噪音、安全、无污染、无人值守的方向发展。箱式变电站亦称组合式变电站，简称箱变是一种能深人负荷中心作为受电和配电的新型成套设备，是由高压开关设备、变压器、低压开关设备和功率补偿装置等组成在一个或几个箱体内构成紧凑型的变配电成套装置，在城乡电网中得到广泛应用。 1、10kV箱式变电站的基本结构 1）基本结构10kV箱式变电站通常分为高压部分、低压部分与变压器，分布方式一般选择品字型分布或目字型分布。2）设计要求在对10kV箱式变电站进行设计时，除了参考标准的电力工程设计规范以外，还需要注意变电站承载上限、接地网络的设置、变电站设备的安全防护措施、变电站防水措施、检修孔设置、电源线路的铺设等。 2、10KV箱式变电站设计浅议 2.1 10KV高压室 1）进线和计量室设备的进口刀闸电压10KV，容量在400KV A及以下的变压器可选用额定电流为200A的刀闸;容量在500～630KV A及以上至2000KV A的变压器，可选用额定电流为400A的进线刀闸。进线电源的避雷器和带电显示装置均可安装在刀闸和计量设备之前的同电位位置上。2）计量设备电压互感器电压10/0.1KV，标准等级为0.2;电流互感器电压10KV变比为变压器额定电流的85%～95%的电流且选较靠近的标准变比，标准等级为0.2S。CT和PT以及二次线部分，必须装在计量室内，由供电部门掌握钥匙，室内设备排列按电源前、负荷后的顺序，CT在前，PT在后。3）受总室①高压开关选VS1型，安装一般为固定式;②保护与测量使用CT采用两相式，准确等级为0.5级，保护10P级，变比按变压器额定电流选择或稍高些。③保护方式一般采用反时限继电保护两相式，交流故障电流可以用来做操作电源。此外，考虑到安装上的方便，受总室还要考虑开关与出线联结的反排位置，故其宽度应在350mm～400mm。4）高压出线室①高压只有单独一路变压器时，可由高压受总室直接进入变压器，容量小于
地区性降压变电站（110/35/10kV)电气部分初步设计 开题报告 能源是社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生了很大的变化。 人类对能源质量也要求越来越高。电力是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，需随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。 它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的责任。通过本次设计，本设计能够巩固所学的各种专业知识，并综合运用所学知识来解决实际工程的问题，学习工程设计的基本技能，基本程序和基本方法。 本设计是降压变电站电气初步设计，目的在于初步设计的整个过程，将本设计所学知识加以运用，一步一步从最基本做起。 本设计对原始资料进行分析，研究，并确定研究方案和工程程序，其能培养本设计的科研和设计能力。在查阅资料和分析的过程中，也大大拓展本设计专业知识的积累，使理论与实际紧密相连。在正式工作之前有一次这样的毕设经历，可以对未来工作能有初步的信心。
①按时刻和计算阻抗为：查运算曲线知得到短路电流标幺值 ①求①中的各电流有名值为：，即为各短路电流的有名值为： ①不对称短路电流采用负序零序网络化简计算。 4、电气设备选择: 一般电气设备选择要求: （1）高压断路器的选择:①种类和形式的选择①按额定电流额定电压的选择 ①额定开断电流额定关合电流选择①校验动稳定性热稳定性 （2）隔离开关的选择:①种类和形式的选择①按额定电流额定电压选择 ①校验动稳定性热稳定性 （3）电压互感器的选择:①按额定电压选择①种类和形式的选择 ①准确级的选择①按二次侧负荷选择 （4）电流互感器的选择:①按一次回路额定电压和电流选择①种类和形式的选择 ①按额定二次电流的选择①按二次负荷选择①准确级选择 ①校验动稳定性热稳定性 （5）避雷器的配置:电力系统主要避雷装置有避雷针、避雷线、各种避雷器等，主要采用避雷器来防止雷电侵入波对电气设备绝缘 造成危害。 （6）熔断器的选择:其是最简单的保护装置，保护电气设备免受过载 和短路电流的损害。 5、母线的选择和检验: ①母线材料（铜母线/铝母线），截面形状（矩形母线，槽型母线， 管型母线） ①母线截面选择（按最大持续工作电流或者经济电路密度选择） ①电晕电压检验①校验热稳定性：①硬母线共振检验①硬母 线动稳定检验 6、变压器保护配置:
目录 摘要 (1) 概述 (3) 1 电气主接线的设计 (3) 1.1主接线的设计原则和要求 (3) 1.2本变电所主接线的设计 (3) 1.2.1 设计步骤 (3) 1.2．2初步方案设计 (3) 1.2.3本变电所主接线方案的确定 (4) 1.2.4选择结果 (4) 2 变电站主变压器的选择 (5) 2.1主变压器的选择 (5) 2.1.1主变压器台数的选择 (5) 2.1.2主变压器容量的选择 (5) 2.1.3主变相数及接线组别的选择 (5) 2.1.4选择结果 (6) 3 短路电流的计算 (6) 3.1短路电流 (6) 3.1.1短路电流计算的目的 (6) 3.2 计算结果 (6) 4 导体和主要电气设备选择 (7) 4.1汇流主母线的选择 (7) 4.1.1 110Kv侧汇流主母线 (7) 4.1.2 10KV侧母线选择 (7) 4.2 断路器的选择 (7) 4.2.1 断路器:Qf1、Qf2、Qf3.的选择 (7) 4.2.2 断路器QF4、QF5的选择 (7) 4.2.3 断路器QF6、QF7的选择 (8) 4.3 隔离开关的选择 (8) 4.4 熔断器的选择及校验 (9) 4.5互感器的选择及校验 (9) 4.5.1 电流互感器选择 (9) 4.5.2电压互感器选择 (12) 4.6绝缘子的选择及校验 (13) 4.7各主要电气设备选择结果一览表 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16) 附录1 (17)
110/10KV变电所设计 李锐帆 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的主接线，然后又通过发电机的台数和容量确定了主变压器台数，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，对高压断路器，隔离开关，母线，绝缘子，进行了选型，从而完成110电气一次部分的设计。关键词：变电站；变压器；接线；110/10KV 110/10KV Substation design Li ruifan Abstract: In this paper, according to the system on the mission state ment and all load and lineparameters, load analysis of trends.From loa d growth illustrates the necessity of establishment of the station, then a summary ofthe proposed substation and the outlet direction to consider, and through the analysis ofload data, security, economic and reliabilit y considerations, to determine the 110KV mainwiring, then by the numb er and capacity of the generator sets of the main transformerstation to determine the number, capacity and model. Finally, based on the max imum continuous current and short circuit calculation results, thehigh-v oltage circuit breakers, isolating switches, busbars, insulators, carried o
目录 第一节前言 (2) 第二节设计任务书 (3) 第三节设计说明书 (7) 一、负荷计算 (7) 二、无功功率补偿计算 (10) 三、变电所位置和形式选择 (11) 四、变电所主变压器台数和容量 (12) 五、变电所主接线选择 (12) 六、短路电流的计算 (13) 七、变电所一次设备的选择与校验 (15) 八、变电所高、低压线路设计 (19) 九、变电所二次回路设计及继电保护的整定 (21) 十、防雷和接地装置设计 (24) 第四节电气设计图 (26) 一、《变电所平面布置图》 (26) 二、《厂区供电线路规划图》 (27) 三、《变电所高压配电主接线图》、 (28) 四、《变电所低压配电主接线图》、 (29) 五、《变电所变压器保护二次回路图》 (30) 第五节心得和体会 (31) 第六节附录参考文献 (32)
第一节前言 课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以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。 本设计根据设计任务书可分为三大部分，第一部分为设计计算书，包括负荷计算、无功功率及补偿计算、短路电流的计算、设备选择及校验计算、配电变压器保护定值计算；第二部分为设计说明书，包括变电所位置和形式选择、变电所主接线设计、变电所主变压器台数和容量、变电所一次设备的选择与校验、变电所高、低压线路设计、变电所二次回路设计及继电保护的整定、防雷和接地装置设计；第三部分为电气设计图，包括《变电所平面布置图》、《厂区供电线路规划图》、《变电所高压配电主接线图》、《变电所低压配电主接线图》、《变电所变压器保护二次回路图》。 本设计基于本人掌握的供电知识基础，尚有正确和不完善的地方，敬请老师、同学指 正！ 2009年10月