《kv变电所设计》word版

毕业论文（设计）10kv变配电所的设计姓 名 学 号 年 级 专 业 系（院） 指导教师 摘 要电力产业作为支撑国家经济发展的基础产业随着经济的快速发展，发展也十分迅速，而且我国很多的电力技术包括特高压输电项目等都处于国际领先地位。在电力系统中，变电所的设计占有非常重要的位置，电力网络等够可靠无故障运行，工厂企业等够安全持续用电都与变配电所的合理设计和设备配置有很大的关系。变电所一般由一次设备，及监视一次设备安全运行的二次设备，电力变压器等组成。中小型的变配电所在大多数中小企业中有着广泛的应用，给企业的快速发展起到了支撑性的基础作用。本次设计就是考虑到工厂的实际应用和未来的发展根据理论结合实际设计了一个基于企业供电的10kv变配电所。出于工厂生产的安全和负荷的重要性考虑，本设计根据进行了负荷的计算，根据计算结果，并留出一定裕度，选择两台主变压器。并且根据短路计算选择了一二次设备。最后做了简单的防雷和接地设计。使其更加贴合实际，对现场施工更具有指导性。关键词 变电所； 短路计算； 负荷；AbstractElectric power  the basic industry to support national economic development with the rapid development of  has made progress, and a lot of in China has been walking in the forefront of the . In , the substation design occupies a very  position, and the  and stable reliability and power on the design of the substation and the configuration. Substation  of a device, and a safe running of the equipment is of two power transformers and other equipment monitoring. Is widely used in small power transformation and distribution of the majority of small and medium-sized enterprises, to the development of  is the basis of support. design is  to the  practical application and future development based on the  of theory and practice design a power supply based on10kVsubstation. Because of the importance of safety production and load into ,this design according to the load calculation, according the calculation results, and set aside a certain margin, chooses two main transformers. And select one or two to the calculation of short circuit. Finally, do a simple lightning protection and grounding design. To it more practical, more guidance on the construction site.Keyword ; Short circuit calculation;  Load目 录第一章 绪论11.1课题来源及其设计背景11.2工厂原始资料11.3工厂变配电所的设计原则2第二章 负荷计算与无功功率补偿32.1负荷计算的方法32.2 无功功率补偿5第三章 主变压器选择与主接线设计63.1变压器的选择原则63.2 变压器型号的选择63.3 变电所主变压器台数的选择73.4变压器容量的选择73.5 变压器的功率损耗83.6变配电所的主接线方式83.7 变配电所电气主接线的基本形式93.8电气主接线的确定12第四章 短路电流计算134.1短路电流产生的原因及危害134.2 短路计算的目的及其条件134.3短路电流计算原则和方法144.4短路电流计算14第五章 电气设备的选择175.1 变电所高压一次设备的介绍175.2 一次设备的选择与校验的条件和项目175.3 变电所10kV侧一次设备的选择185.4 变电所380V低压一次设备的选择205.5变配电所高低压进出线及母线的选择21第六章 变电所二次回路与继电保护226.1二次回路的定义和分类226.2二次回路的操作电源236.3断路器的控制和信号回路236.4变电所的测量和绝缘监视回路246.5变配电所的保护系统设计25第七章 防雷与接地系统设计277.1变电所防雷277.2 接地电阻及其接地装置28第八章 供电系统电气图纸设计308.1主供电设计图30总结32附 录33参 考 文 献36致 谢37第一章 绪论1.1课题来源及其设计背景1.1.1课题来源 本课题是基于于山东济宁欧科工矿设备有限公司原变电所扩建建项目并结合自己的论文设计题目，具有一定的实践性和可行性。1.1.2设计背景山东济宁欧科设备工矿公司，注册成立时间是年，是济宁市专门经营生产煤矿建设中相关设备物资、工业和贸易于一体的股份制公司。公司专门生产矿用设备，物质材料以及各种中下游衍生的机电设备等。公司目前员工数量已经达到余人，拥有各类技术人员，高级技术工程师，机械工程师等各类专业技术管理人员余人，工厂占地面积约6000平方米。各类建筑面积20万平方米。随着公司的快速发展，先后与原来国家煤炭部、机械工业部指定的矿业集团兖州矿业，枣庄矿业等建立了密切的合作关系，并为全国数十家矿业公司提供设备维修，零部件供给业务，并被有关部门授予独家代理和生产基地,凭着过硬的产品质量、优秀的售后服务，可靠的信用体系与多家大型企业建立了稳固的物资设备供应关系，其中有些矿用设备已经出口到澳大利亚，巴西，东南亚，非洲等许多国家。自从公司成立起，连续多年获得山东省政府、济宁市市政府质检部门颁发的质量可信、诚信经营，安全生产的文明单位。 公司原先的变电所是在公司建立后建立的至今已经有近20年，期间不间断维修，现已不能满足公司发展的需要。需要在原址的附近建设一个10/0.4kv的变电所以满足公司的生产用电。新变电所落成以后，即能适应现有的车间生产、员工生活用电，又能进一步提高厂区供电的可靠性和安全性，为公司安全稳定生产提供强有力的保障。根据公司提供的资料，变电所占地面积20平方米左右。1.2工厂原始资料1.2.1工厂的负荷情况 工厂大部分车间都为小时三班制，生产线只有在订单完成的时候停下，或者连续运转超过7天，只有焊接车间车间为小时制。年最大负荷利用小时为5500小时，车间多为二级用电负荷，少量三级负荷。其他生活，后勤，办公用电等为三级负荷。其中动力设备都为三相电v，照明电器为单相电v。各车间负荷统计见表2-1。1.2.2供电电源 根据工厂和当地电力供电局签订的供电协议，变电所电源引自城区一降压变电站，变电站距离工厂的距离大约为，变电站到工厂的高压线型号是，厂内有电缆。变电站馈线端安装有高压断路器，其断流容量为。断路器装有电流速断保护和限时速断保护，限时速断保护整定时间为。高压侧有电气联系的架空线总长度为1.2.3水文及气象条件本变配电所施工地点位于山东鲁西南平原地区，地质条件稳定，工厂周围地势平坦，海拔约为,土壤主要以黄土为主，土壤电阻率。根据原来变电所的大小，新的变电所预计占地面积为20平方米左右，其接地装置重新铺设，并有效的和车间的接地装置相结合。工厂位于济宁城郊地区，根据当地气象部门统计，夏季多暴雨并伴有雷暴天气，春秋及冬季干燥少雨，全年最高温度为，全年平均气温为，最低气温在左右，全年平均雷暴日天数为天。很据当地电力部门的规定，需设置防雷接地装置。1.3工厂变配电所的设计原则依据国家电力部门制定发布的相关标准、等电力施工设计标准的规定，工厂供电要依照以下准则： （1） 要遵守相关规程、执行国家有关部门制定的电力设施相关政策；国家相关政策，包括资源的保护，以及节约有色金属，节约投资，尽快产出效率等，在变电所施工的过程中，必须遵循1。 （2） 要做到安全可靠的供电，用电。工厂供电必须首先要做到保障人的生命安全以及工厂的各种设备不受到破坏，保证电能质量稳定可靠，不出现大的电压和频率的波动。并且在安全的条件上投资经济，减少浪费电气材料和建筑材料，使用性能更优越的产品，降低电能在设备中的自身损耗。（3） 以近期为主、适当考虑工厂的长远发展与规划。供电设计不能只考虑当前用电，还要兼顾到工程在未来十年都能否满足发展的需要。因此，需要依据工厂负荷特点，和工厂的长远扩建计划综合考虑。正确处理工厂近期的扩建与长远发展的联系，做到近期优先，兼顾长远建设，酌情考虑工厂长远扩建的可能。（4） 全局出发、统筹兼顾。依据工厂中各种设备负荷的性质以及设备容量、本设计工程的特点和济宁当地供电条件等，合理选择设计方案。工厂供电设计涉及到设备选择，建筑电气，以及电力系统中的各方面知识，是一个综合性的工程。因此要从各方面考虑，兼顾到各方面的利益，稳妥进行，不能急于求成。第二章 负荷计算与无功功率补偿2.1负荷计算的方法当前的电力工程设计中，我国使用最多的就是需要系数法。二项式法在某些工程中也会用到。由于使用简便，计算方便，需要系数法在国际上也比较通用。需要系数法就是用该设备的需要系数乘以该设备的容量。需要系数法主要适用范围是当电气设备数量比较多，尤其是相同的设备相对很多。并且各台设备容量差别大时，基本都采用需要系数法计算。二次项系数法：其基本算法是，b，c为二项式的系数，当用电设备台数少且容量相差非常大，用需要系数法误差比较大，这时用二项式法计算2。本次设计考虑到工厂设备负荷的实际情况，用需要系数法来确定计算负荷，以提高计算的精确度，减小误差。主要计算公式有：有功计算负荷： (2-1)无功计算负荷： (2-2)视在计算负荷：