毕业设计（论文）
题目：某高校10kv降压变电所的电气设计
（英文）： A university 10kv Substation Electrical
Design
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1）设计（论文）
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3）其它
某高校10kv降压变电所的电气系统设计
摘要
本文设计任务旨在体现对本专业各科知识的掌握程度，同时检验本专业的学习结果。由于本论文是拟题，并不是实际工程的改造，故文中某些观点不一定适合本校区的实际情况。
首先根据任务书上要求，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，然后，最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了10kV电气一次部分的设计。最后根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，做出线路保护，变压器保护，母线保护，防雷保护。从而完成了10kV 电气二次部分的设计。
本次设计论文是以我国现行的各有关规范、规程和技术标准为依据。此设计是一个初步设计，主要根据任务书提供的原始资料，参照有关资料及书籍，对各种方案进行比较而得出的。
关键词：主接线；电气设备；变电站电气设计
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A university 10kv Substation Electrical Design
ABSTRACT
This design task is to reflect on the subjects of the professional knowledge levels, and test results of this professional learning. As the title of this paper is intended, not the transformation of the actual project, so this paper some of the views are not necessarily the actual situation for our school district.
First of all, according to mandate of the book, so that the sum of the proposed substation and the outlet direction to consider, and through the analysis of load data, security, economic and reliability considerations, identified the main 10kV and electricity connection points, and then Load Calculation and supply area through the main transformer station to determine the number, capacity and model, but also to determine the capacity of the station, transformers and model, then, the maximum continuous operating current and short circuit calculation results, on the high-voltage fuse, isolating switch, bus, insulators and wall bushings, voltage transformers, current transformers for the selection, thus completing the first part of the 10kV electrical design. Finally, the maximum continuous operating current and short circuit calculation results, make line protection, transformer protection, bus protection, lightning protection. Thus completing the second part of the 10kV electrical design.
This design thesis is based on our current relevant norms, rules and technical criteria. This design is a preliminary design, mainly based on the original mission statement to provide information, reference information and books, to compare the various programs which have come.
Key words：Main Electrical Connection ; Electrical Equipment; Substation Electrical Design
目录
第一章设计的内容和要求 (1)
1.1原始资料分析 (1)
1.2设计原则和基本要求 (1)
1.2.1荷分级及供电要求 (2)
1.2.2电压选择和电能质量 (3)
1.2.3无功补偿 (3)
1.3设计的内容 (3)
1.3.1负荷的计算 (3)
1.3.2 变电所位置确定 (7)
第二章主变压器的选择 (9)
2.1主变台数的确定 (9)
2.2本变电站变压器的选择 (9)
第三章电气主接线的选择 (11)
3.1选择原则 (11)
3.1.1主接线设计的基本要求及原则 (11)
3.1.2主接线的基本形式和特点 (12)
3.2变电站主接线方案的拟定 (14)
第四章短路电流计算 (15)
4.1短路电流计算的目的及假设 (15)
4.2短路电流计算及计算结果 (16)
第五章电气设备和导体的选择 (18)
5.1电气设备的选择原则 (18)
5.2变电所高压一次设备的选择与校验 (19)
5.2.1高压一次设备的选择 (19)
5.2.2高压一次设备的校验 (21)
5.3变电所低压一次设备的选择与校验 (23)
5.3.1低压一次设备的选择 (23)
5.3.2低压一次设备的校验 (24)
5.4变电所高、低压导线的选择 (25)
第六章变电站二次回路方案的确定 (26)
6.1二次回路的定义和操作电源 (26)
6.2断路器的控制和信号回路 (27)
6.3测量及绝缘监视回路 (28)
6.4继电保护的选择与整定 (30)
6.5变电所的综合自动化 (33)
第七章防雷与接地方案的设计 (33)
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7.1直击雷保护 (33)
7.2接地装置的设计 (34)
参考文献 (35)
致谢 (36)
附录 (37)
附录1变电所电气平面布置图 (37)
附录2 10kV系统一次结线图 (38)
附录3开关房高压电气一次结线图 (39)
附录4 10KV降压变电站电气一次主接线（高压部分） (40)
附录5 10KV降压变电站电气一次主接线（低压部分） (41)
附录6 高压进线柜二次结线图 (42)
附录7 高压进线柜二次结线图 (43)
附录8 变压器出线柜二次结线图 (44)
第一章设计的内容和要求
1.1 原始资料分析
我校位于广州市天河区，拟在该校区建一10KV变电所，其下级负荷为校区内的主要用电户，共记有六处，分别为：教学楼，综合办公楼，学生公寓Ⅰ栋, 学生公寓Ⅱ栋, 实训基地，学生食堂。采用两路电源供线，一路经10kV公共市电电缆进线（中间有电缆接入变电所，系统按∞电源计），该是电缆取自1.6公里外的石牌变电站；一路引自邻近高压联络线做备用。具体可参见错误！未找到引用源。。
图1- 1 学校平面示意图
气象条件：广州天河区地势平坦，年平均温度22℃，最高温度39.1℃，最热月平均最高气温为32.6℃，土温25℃。
1.2 设计原则和基本要求
变电所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。
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变电所的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。我国变电所主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电所转变，交流传输向直流输出转变，国外主要是交流输出向直流输出转变。
本次设计的变电所属10kV负荷型变电所，主要满足该校区工业和居民用电。
供配电系统设计应贯彻执行国家的经济技术指标，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、用电容量、工程特点，以及地区供电特点，合理确定设计方案。还应注意近远期结合，以近期为主。设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。1.2.1荷分级及供电要求
电力负荷应根据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及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线路供电。必要时采用不间断电源（UPS）。
一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或将在政治上，经济上造成重大损失者；或中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。
就学校供配电这一块来讲，我校现没有一级用电负荷。
二级负荷为中断供电将在政治上，经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏，大量产品报废等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢纽等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。
在本次毕业设计中，根据《供配电系统设计规范》GB50052-1995，我校现有的二级负荷有：各楼的消防电梯、消防水泵、应急照明，银行用电设备，医院急诊室用电设备，保卫处用电设备，学校大门照明与门禁系统，水泵，食堂厨房用电，教学楼照明。
三级负荷为不属于前两级负荷者,对供电无特殊要求。
我校除了前面罗列的二级负荷外，全为三级负荷。
1.2.2电压选择和电能质量
用电单位的供电电压应根据用电容量，用电设备的特性，供电距离，供电线路的回路数，当地公共电网的现状及其发展规划等因素，经济技术比较确定。
供配电系统的设计时，应正确选择变压器的变比及电压分接头，降低系统阻抗，并应采取无功功率补偿的措施，还应使三相负荷平衡，以减少电压的偏差。
单相用电设备接入三相系统，使三相保持平衡。220V照明负荷，当线路大于30A 时，应采用三相系统，并应采用三相五线制。这样，可以降低三相低压配电系统的不对称性和保证电气安全。
当单相用电设备接入电网时，求其计算负荷是以其三相中最大的一相负荷乘以三所得。那么我们在设计中尽量或者注意使其三相平衡分布，这样单相接入的负荷就可以以其全部负荷相加即为其计算负荷。后面的负荷列表中将引用这一用电思想。
1.2.3无功补偿
供配电设计中正确选择电动机、变压器的容量，降低线路的感抗。当工艺条件适当时，应采取同步电机或选用带空载切除的间歇工作制设备等，提高用电单位自然功率因数。《10KV及以下变电所设计规程》中规定10KV的用电单位，功率因数取0.9以上。
为基本满足上述要求，这里的功率因数我取0.92，在设计时把无功补偿装置统一装设在变压器的低压母线侧。这样的补偿，可以选择相对较小容量的变压器，节约初期投资。对于容量较大，并且功率因数很低的用电负荷采用单独集中补偿。
1.3 设计的内容
根据前面对原始材料的分析和参考设计原则，现对校区的用电户进行负荷的统计和计算。我们做负荷统计是以计算负荷为基础的。计算负荷，是假想的负荷，是按允许发热条件选择供配电系统的导线截面，确定变压器容量，制订提高功率因数的措施，选择及整定保护设备以及校验供电电压质量等的依据。
1.3.1负荷的计算
负荷计算的方法有需要系数法、估算法及二项式法几种。按需要系数法确定用电设备的有功计算负荷（kw）的计算公式为
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KdPe
30 (1-1)
P=
式中 Pe─用电设备组的总的设备容量，单位为KW。 Kd─用电设备组的需要系数，根据参考书《工厂供电设计指导》中的表2-1查得变配电所的需要系数为0.45～0.7。
无功计算负荷（kvar）为
Q (1-2)
30P
30
=tan
Φ
式中tanφ─用电设备组的总的设备组cosφ的正切值。
视在计算负荷（kva）为
φ
30
S= (1-3)
30P
/
cos
式中 cosφ为功率因数，取0.9。
计算电流(A)的计算公式
S
30UN
I= (1-4)
3
)
/(
30
式中 UN—─—用电设备组的额定电压，单位为KV。
《民用建筑电气设计规范-JGJ16-2008》第3.5.6条中规定单相负荷应均衡分配到三相上，当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容量的15%时，全部按三相对称负荷计算；当超过15%时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加，等效三相负荷可按下列方法计算：
(1)只有相负荷时，等效三相负荷取最大相包荷的3倍。
(2)只有线间负荷时，等效三相负荷为：单台时取线间负荷的3倍；多台时取最大线间负荷的倍加上次大线间负荷的(3-3)倍。
我校用电户中，只有实训基地用到三相设备，故对此特别分析。实训基地中，单相负荷为：电脑（400W）?台数（20）+空调（2.5KW）?台数（5）+多媒体（2KW）?台数（2）＋照明每层（5KW）?层数（5）＝49.5KW 并且它们接同一相电压。
三相负荷包括数控机床，车床，电焊，机械或电动机根据上面介绍的需要系数法（公式1~4）确定为80KW。
显然49.5/80=0.618?100%=61.8%>15%。按照规定，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。具体对应我校的实训基地，则总的计算负荷为：49.5?3+80=228.5KW
我校其他用电户均为单相负荷，把负荷代入上述各式计算得各种负荷。得出我校的
总负荷为1018KW，具体计算如表 1-1 负荷统计表所示。表中电脑额定功率为400W，空调为2.5KW，电梯为11KW，多媒体为2KW，照明按每层负荷?层数计算。
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由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：301185.76S kV A =?
这时低压侧的功率因数为：(2)712.6cos 0.601185.76
φ== 为使高压侧的功率因数≥0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90，
取：'cos
0.92φ= 。要使低压侧的功率因数由0.60提高到0.92，则低压侧需装设的并联电容器容量为：
712.6(tanarccos0.60tanarccos0.92)var 647.04var C Q k k =?-=
取:C Q =277.91var k 则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：
'30(2)773.17S kV A ==?
计算电流'30(2)1116.01I A == 变压器的功率损耗为：
'30(2)0.0150.015773.1711.60T P S kV A kW ?≈=??=
'
30(2)0.060.06773.1746.39var T Q S kV A k ?≈=??
=
变电所高压侧的计算负荷为：'30(1)712.611.60724.20P kW kW kW =+=
'30(1)(947.76647.04)var 46.39var
347.11var Q k k k =-+=
'30(1)803.09S A kV A =?=? '30(1)46.37I A == 补偿后的功率因数为：'724.20cos 0.901803.09
φ==满足（大于0.90）的要求。 由此得补偿后总的计算总负荷表如下：
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由此，我们可以得出该变电所的进出线示意图，如图1-2所示：
图1- 2 变电所的进出线示意图 1.3.2 变电所位置确定
由于本校有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经10kV 公共市电电缆进线（中间有电缆接入变电所），该是电缆取自1.6公里外的石牌变电站；一路引自邻近高压联络线做备用。如图1-3所示。
图1- 3 变电所引线示意图
变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据《民用建筑电气设计规
范-JGJ16-2008》第4.2.1条变电所选址原则：
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。
参考选址原则，结合我校实际，变电所的设置可选用独立式，附设式，箱式。校区场地允许可设独立式变电所，但考虑到我校伟位于中心城区，面积并不宽裕；再加上不占据有限的绿地面积以及对环境的影响，考虑到将来设备的运输及安装高度，可采用单独设立方式。变电所设在大门右侧，如图1-4所示。
图1- 4 变电所位置图
9 第二章 主变压器的选择
主要考虑变压器的台数，容量；变压器的型式等。
2.1 主变台数的确定
电力变压器台数的选取应根据用电负荷的特点、经济运行、节能和降低工程造价等因素综合确定。对于一般车间、居民住宅、机关学校等，如果一台变压器能满足用电负荷需要时，宜选用一台变压器，其容量大小由计算负荷确定，但总的负荷通常在1000KV 以下，且用电负荷变化不大。对于有大量一、二级用电负荷或用电负荷季节性（或昼夜）变化较大，或集中用电负荷较大的单位，应设置两台及以上的电力变压器。如有大型冲击负荷，为减少对照明或其它用电负荷的影响，应增设独立变压器。对供电可靠性要求高，又无条件采用低压联络线或采用低压联络线不经济时，也应设置两台电力变压器。选用两台变压器时，其容量应能满足一台变压器故障或检修时，另一台仍能对一级和部分二级负荷供电。
主变压器台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上主变压器：
1）
有大量一级或二级负荷。 2）
季节性负荷变化较大，适于采用经济运行方式。 3） 集中负荷较大，例如大于1250KVA 时。
2.2 本变电站变压器的选择
变压器台数的选取：根据我校实际，虽然一台变压器现已满足了现在二次侧随着本科教育工作的推进和未来几年的继续扩招，为未来发展提供足够的空间：这主要表现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上，应力求在满足现有需求的基础上从大选择，以避免一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又因为容量问题而台而光荣下岗的情况的发生。故本变电所宜装两台主变压器。
变压器容量的选择：每台变压器的容量N T S ?应同时满足以下两个条件：
1） 任一台变压器单独运行时，宜满足：30)7.0~6.0(S S NT =
2） 任一台变压器单独运行时，应满足：)111(30⊕≥S S NT ，即满足全部一、二级负荷需求。
代入数据可得：N T S ?=（0.6~0.7）×803.09=（481.854~562.163）KVA 。
又考虑到本校的气象资料（年平均气温为22℃），同时又考虑到未来5~10年的负荷发展，我们这里初步取N T S ?=1000KVA 。根据《电力工程电气设计手册》，“供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷式电力变压器。”考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为S13-M-RL 系列三相卷铁心全密封油浸式电力变压器，台数为两台。型号：S13-1000/10 ，其主要技术指标如下表所示：
该变压器符合国际标准是指国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)所制定的标准，以及ISO 确认并公布的其他国际组织制定的标准。10kv S13/S11型级超低损耗三角形卷铁心无励磁调压油浸式配电变压器继承了卷铁芯电力变压器的所有优点：
1、铁芯均在生产线上进行卷制，不需要横剪设备，消除了由人工叠片、叠装、拆装铁轭造成的质量波动。
2、三角形立体卷铁芯经退火处理后，能彻底消除内应力，磁路各处均无高磁阻存在。故空载损耗与励磁电流可大幅度下降，试验表明空载损耗比传统变压器下降40-50%；空载电流下降90%以上。
3、由于三角形立体卷铁芯是用不间断连续硅钢带绕制而成，只有几个接缝．不会产生叠片式铁芯那样因磁路不连贯而发出的噪声，噪声一般可降低10-15db ，达到静音状态。
三角形立体卷铁芯电力变压器与传统插片式电力变压器相比，具有以下一系列突出优点：
1、节电节能：空载损耗减小40-50%，负载损耗减小7-10%；
2、降低线损：空载电流减小90%以上；
3、超静音：噪声降低10-15分贝；
4、无干扰：漏磁减小50%以上；
5、节约原材料：铜铁成本减小20-30%；
6、经济效益显著：十年变电成本比新S9下降17.2%，比非晶态变压器下降12.5。第三章电气主接线的选择
3.1 选择原则
电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。
电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。
3.1.1主接线设计的基本要求及原则
对所选用的主结线，必须满足下列要求：
（1）可靠性，要尽量减少计划外停电时间，尽量缩小事故后的影响范围。
（2）灵活性，主接线应力求简单，满足在调度，检修及扩建市的灵活性。
（3）安全性，保证在一切操作切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。
（4）经济性，应使主接线的初投资和年运行费用达到经济合理。
选择原则：
1、当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。
2、当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用断路器分段的单母线接线。
3、当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组、接线。
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4、为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行的变电所，应采用变压器分列运行。
5、接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。
6、6～10KV固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。
7、采用6～10 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。
8、由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器。
9、变压器低压侧为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。
10、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。
3.1.2主接线的基本形式和特点
单母线接线及单母线分段接线
1、单母线接线
单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。
单母接线的优点：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点：①可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。②调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流[3]。
综上所述，这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。
2、单母分段接线
单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可
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
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 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： 第2.0.2条一、接近负荷中心； 第2.0.3条二、进出线方便； 第2.0.4条三、接近电源侧； 第2.0.5条四、设备运输方便； 第2.0.6条五、不应设在有剧烈振动或高温的场所； 第2.0.7条六、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；第2.0.8条七、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； 第2.0.9条八、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； 第2.0.10条九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。
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
引言 随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备陈旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。 1、绪论 由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。 1.1 我国变电所发展现状 变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。 1.2 变电所未来发展需要解决的问题
前言 在这次设计的选题上我是根据自己现在所实习的岗位来确定的，题目是《110KV降压变电站的部分设计》，而且我认为这次选题也是很好的结合了我在学校所学的工厂供电这门课程，让实践和理论知识相结合。 学习了工厂供电,为了更好的掌握这门功课，切实保证工厂生产的正常工作需要,我们进行了这次设计.要完成这次设计就必须了解工厂供电的基本知识.包括供电系统的一般原则,内容和程序.须要进行负荷计算,无功补偿以及继电保护。 首先介绍工厂供电设计的基本知识,包括供电设计的内容和程序,供电设计依据的主要技术基础,供电设计常用的电气图形符号和文字符号.接着依次讲述负荷计算和无功补偿,变配电所主接线方案的设计,短路计算及一次设备选择,继电保护及二次回路的选择,变配电所的布置与结构设计,供配电线路的设计计算,防雷保护和接地装置的设计。本次设计最重要的设计原则和方法,我们认为,就是在设计中一定要遵循国家的最新标准和设计规范.因此设计中着力介绍与工厂供电设计有关的最新标准和设计规范的规定和要求.限于我们的水平,加之时间非常的紧促,因此设计书中可能有错漏和不妥之处,是很难避免的,请老师批评指正。 毕业设计（论文）任务书 题目110kV降压变电站电气一次部分设计 一、毕业设计（论文）内容 本所位于某市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。 电压等级： 110kV：近期2回，远景发展2回； 10kV：近期12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、毕业设计(论文)应达到的主要指标 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； 5、配电装置及电气总平面布置设计。 三、设计(论文)成品要求 1．毕业设计说明书（论文）1份； 2．图纸：1套（电气主接线）。
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
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 -
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
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
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 本设计的主要内容包括：10/0.4kV变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；防雷保护设计等。 根据电气主线设计应满足可靠性、灵活性、经济性的要求，本变电所电气主接线的高压侧采用单母线接线，低压侧采用单母线分段的电气主接线形式；对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.69提高到0.9；短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护。 本设计十分注重运用我国电气设计的新技术和新的设备，实用性及强，考虑到是实际工程的应用，便以通俗易懂的语言进行阐述。 关键词：变电所设计；电气主接线；继电保护
Abstract The design on the topic of "Liaoning Institute of Technology Teaching Building substation expansion preliminary design." The main design elements include : 10/0.4kV main transformer substation choice; Electrical Substation main wiring design; Short-circuit current calculation; Load Calculation; Reactive power compensation; Electrical Equipment (bus, HV circuit breakers, isolation switches, current transformer and voltage transformer, and compensation capacitor MOA); Distribution Equipment design; relay Planning and Design; Lightning protection design. According to the main line of electrical design should meet the reliability, flexibility, economy requirements, The substation main electrical wiring High Side single-bus wiring, low voltage side of the single-bus above the main electrical wiring form; the low-pressure side load calculated using the statistical needs coefficient; To reduce the reactive power loss, increased energy utilization, The design of reactive power compensation design, power factor from 0.69 to 0.9; short-circuit current calculations include short-circuit point for the selection and specific numerical calculation; and electrical equipment chosen by the choice of rated current, short-circuit current calculation by the results of the calibration methods; relay design of the main transformer Current Protection and over-current protection design; distribution installations complete set of power distribution equipment; The substation using direct lightning stroke prevention lightning protection. The design is very close attention to the use of our electrical design of the new technology and new equipment, practical and strong, Taking into account the actual application, in a user-friendly language to describe it. Key words：: substation design; Electrical wiring; Relay .
2011年某10kv变电所设计 10kv 变电所设计 摘要：随着西校区的发展建设，原变电所已不能满足用电需求，为改善供电质量，提高供电可靠性，并根据发展规划及负荷现状，设计 10kv 变电所。 关键词：变电所；短路电流；系统主接线；微机保护 II Abstract:The ten kilovolts transformer substation design of west school Abstract district of Pingdingshan Institute of Technology Abstract: With the development of west school district of Pingdingshan Institute of Technology, the former transformer substation can’t satisfy the demand of electricity. For ameliorating quality of electric supply and enhancing dependability, and according to the develop of the programming and the status of charge, I design the ten kilovolts transformer substation. words: Key words transformer substation, short-circuit electric current, system lord knot line,tiny-machine protection. 目录 第 1 章原始资料及电源进线方式确定................... (1) 第 2 章负荷计算及无功功率补偿计算........................... (3) 2.1 负荷计算部分 (3) 2.2 无功功率补偿 (6) 2.2.1 无功功率补偿的基本知识 (6) 第 3 章确定变电站的位置与型式、合理布置好各设备的位置 (10) 3.1 变电所形式的确定 (10) 3.2 变电站与各设备的位置 (11) 第 4 章变电站主变压器的台数、容量及类型的选择 (14) 第 5 章变电站主结线方案的设设计 (15) 5.1 几种主接线方式的介绍: (15) 第 6 章短路电流计算 (17) 6.1 概述 (17) 6.2 短路电流计算 (17) 第 7 章电气设备的选择与校验 (26) 7.1 概述 (26) 7.2 一次侧电气设备选择与校验 (27) 7.3 低压侧一次设备选择与校验 (32) 第 8 章 10kV 变电所电力变压器的继电保护 (39) 8.1 电力变压器的故障形式 (39) 第 9 章变电站防雷保护与接地装置的设计 (49) 9.1 变电站直击雷过电压保护 (49) 9.2 雷电侵入波过电压保护 (51) 第 10 章微机保护 (53) 结束语 (60) 参考文献 (61) 附录：设计说明书及主要材料清单 (62)
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 =?=
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500MV A，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。
本科毕业论文 发电厂设计 上海电力学院 施春迎 第一章 主变及所用变的选择 第一节 主变压器的选择 一、负荷统计分析 1、 35kV 侧 Q 1max=var 44.61971000085.0/10000cos /222max 1212max 12 K P P =-=-? Q 2max=var 44.61971000085.0/10000cos /222max 2222max 22K P P =-=-? Q 3max =var 47.3718600085.0/6000cos /222max 3232max 32K P P =-=-? Q 4max =var 4500600080.0/6000cos /222max 4242max 42 K P P =-=-? Q 5max = var 4500600080.0/6000cos /222max 5252max 52 K P P =-=-? ∑35 P =P 1max +P 2max +P 3max +P 4max +P 5max =10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW) ∑35 Q =Q 1max +Q 2max +Q 3max +Q 4max +Q 5max =6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35（KVar ） S 35MAX =2max 352max 35Q P +=22 35.25113 80003+=45548.66（KVA ） 35?Cos = MAX S P 35max 35∑= 66 .4554838000 =0.83 考虑到负荷的同时率，35kV 侧最大负荷应为： S ’35MAX =S 35MAX ?35η=45548.66?0.85=38716.36(KVA)
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