某机械厂10KV降压变电所电气方案设计书
10KV变电所设计任务书
电压等级
负荷名称
穿越功率(MW)
最大负荷(MW)
负荷组成(%)
COSΦ
同时率
(%)
线损率
(%)
近期
远景
近期
远景
一级
二级
三级
110KV
10KV变电站设计任务书
一、变电所基本情况
建设性质及规模：为满足某县城区及相关单位用电，建一座110KV降压变电所。所址海拔为200m，为非地震多发区。最高气温+39℃，最低气温为-18℃，最热月平均最高气温为30℃。
二、负荷
1110KV线路进线2回。
210KV线路的同时系数为0.9，线损率5%。
310KV线路8回，远期发展2回。如下图
新黄线
3
5
新区线
3Hale Waihona Puke 510KV机械厂
食品厂
2.4
1.1
3
2
15
10
60
30
25
60
0.8
0．8
85
85
5
5
10KV
汽配厂
1.2
2
20
40
40
0.8
85
5
10KV
城区
2．.5
4
20
40
40
0.8
85
5
10KV
工业园
5．2
8
30
40
30
0.8
85
5
10KV
自来水厂
某工厂降压变电所的电气设计
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 -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。
工厂配电论文
欢迎共阅课程设计题目某机械厂10/0.4kV降压变电所的电气设计姓名某某学号000001摘要第11.11.21.3第22.12.2第33.13.1.13.1.23.2变电所主结线方案的设计和选择 (6)3.3实验与结论 (8)第4章短路电流的计算 (8)第5章变电所一次设备的选择与校验 (9)第6章变电所高、低压线路的选择 (9)第7章变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (9)第8章防雷和接地装置的确定 (9)第9章附图 (9)《厂区供电线缆规划图》（A4）；《变电所平面布置图》（A4）；《变电所高压电气主接线图》（A3）；《变电所低压电气主接线图》（A3）。
结束语 (11)参考文献 (12)致谢关键词：机械厂；变电所；电气设计同时对变电所位置和形式的选择；变电所主变电所一次设备的选择与校验；变电所高、防雷和接地装置的确定；心得《厂区供电线缆规划图》；《变电所平面布置图》；《变电所高压电气主接线图》；《变电所低压电气主接线图》。
1、负荷计算及无功功率补偿2、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。
3、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。
4、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。
5、变电所高、低压侧设备选择6、继电保护及二次结线设计7、变电所防雷装置8、变电所主接线图，变电所平面和剖面图。
各车间用电负荷变电站电缆进出线图第二章设计思路2.1负荷计算本设计采用需要系数法确定。
主要计算公式有：1、视在功率：S 30=P e ?K d2、无功功率:Q 30=P 30?tg φ3、有功功率:P 30=S 30Xcos φ45、S 2.21.8个按钮S0~S7表示。
2.3.LED 数码管上显示，同优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系4.抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。
某厂降压变电所电气设计
课程设计(论文)课程设计（论文）题目某厂降压变电所的电气设计学生姓名班级电气工程及其自动化（2）班学号指导教师完成日期2011 年12 月 2 日课程设计（论文）任务书一、课程设计(论文)题目：某厂降压变电所的电气设计二、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：（一）设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况，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形式，确定变电所主变压器的台数与数量、类型，选择变电所主结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，最后按照要求写出设计说明书，绘出设计图样。
（二）设计依据1、工厂总平面图2、工厂负荷情况该厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4200小时，日最大负荷持续时间为6小时。
低压动力设备均为三相，额定电压为380V。
电气照明及1机械与电气工程学院系电气工程及其自动化（1）班学生：日期：自 2010 年 11 月 22 日至 2010 年 12 月 5 日指导教师：助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室：电气工程教研室主任：某厂降压变电所的电气设计Certain Factory Step-down Substation The Electrical Design总计课程设计（论文）页表格个插图幅摘要设计过程中运用了很多的知识，因此如何将知识系统化就成了关键。
如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养。
设计可分为几部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高、低压线路的选择；变电所二次回路方案选择及继电保护的整定；防雷和接地装置的确定。
关键词：负荷计算无功功率主接线AbstractThe design process using a lot of knowledge, therefore how knowledge systematic became the key. If this design using the factory of the overwhelming majority of power supply of basic theory and design scheme, so in the design process emphasis on knowledge systematic ability. Design can be divided into several parts: load calculation and reactive power calculation and compensation, Substation position and form the choice, Main transformer substation sets and capacity and main wiring schemes choice; The calculation of short-circuit current, Once substation equipment choice and calibration, Substation high and low voltage circuit choice; The secondary circuit substation plan selection and relay protection setting, Lightning protection and grounding device is identified.Key Words: Load calculation Reactive power The Lord wiring目录前言 (1)一、负荷计算和无功功率计算及补偿 (2)二、变电所位置和形式的选择 (5)三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (6)四、短路电流的计算 (8)五、变电所一次设备的选择与校验 (10)六、变电所高、低压线路的选择 (14)七、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (15)八、防雷和接地装置的确定 (20)九、心得和体会 (21)十、附录参考文献 (22)十一、附图 (22)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。
某机械厂降压变电所的电气设计
110KV/0.4KV降压变电所设计1基础资料1.1负荷情况本变电所为某机加企业10/0.4kV变电所电气一次部分，有4回路0.4KV出线，每回路负荷按 KW考虑，cos¢=0.8，T max=4500h，一、二级负荷各占50%。
1.2系统情况本变电所有两回路10KV进线，长度为2km,系统阻抗0.5（Sb=100MVA Ub=37kv）。
本变电所与系统的连接情况如图附1-1所示。
最大运行方式下，两台变压器均投入运行；最小运行方式下，只投入一台发电机。
1.3自然条件本变电所所在地最高温度41.7℃，最热月平均最高温度32.5，最低温度-18.6，最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3；。
1.4设计任务本设计只作电气初步设计，不做施工设计。
设计内容包括：（1）主变压器选择；（2）确定电气主接线方案；（3）短路电流计算；（4）主要电气设备及导线选择和校验；2，电气部分设计说明2.1主变压器的选择本变电所由两回路供电，两个电压等级，只有少量一、二级负荷，所以装设两台两相变压器即可。
0.4KV侧总负荷为P30 = ,即总负荷S30 = ；每台主变压器容量应该满足全部负荷70%的需要，并能满足全部一、二级负荷的需要，即S NT≥0.7 S30 =且故主变压器容量选为 MVA,查表，选用变压器。
2.2 电气主接线本变电所10KV有两回路进线，可采用单母线分段接线，当一段母线发生故障时，分段断路器自动切除故障段，保证正常母线不间断供电。
0.4KV出线供电如果出现故障，轻则工件损坏，重则加工机床报废，所以均采用单母线分段接线方式，主变压器10KV侧中性点经过隔离开关接地，并装设避雷器进行防雷保护。
本所设两台所用变压器，分别接在0.4KV分段母线上。
电气主接线如附图1-2所示。
2.3短路电流计算2.3.1 绘制短路等效电路图根据系统接线图，绘制短路等效电路图如图附1-3所示。
取基准容量Sb=100MVA ，基准电压Ub=37kv。
机械厂降压变电所电气设计
机械厂降压变电所电气设计1. 引言降压变电所作为机械厂的重要电力设施，承担着将高压电能转换为适合机械设备使用的低压电能的任务。
本文旨在介绍机械厂降压变电所的电气设计，包括主要设备、接线方式、保护措施等方面的内容。
2. 设备选择与布置2.1 主变压器主变压器是降压变电所的重要设备，其主要功能是将高压电能转换为低压电能。
在选择主变压器时，需要考虑机械厂负荷的需求和电能质量要求。
通常情况下，主变压器的额定容量应略大于机械厂负荷的峰值，以确保供电的稳定性。
主变压器的布置应考虑安全性和便利性，通常选择在变电所的高压侧与低压侧接线方便的位置进行布置。
2.2 开关设备降压变电所的开关设备主要包括高压侧的断路器和低压侧的隔离开关。
断路器用于在发生故障时切断电路，隔离开关用于将主变压器与低压配电系统隔离。
在选择开关设备时，需要考虑其额定电流和断开能力，以满足机械厂的负荷需求与故障切除能力。
2.3 自动化控制系统降压变电所的自动化控制系统用于监测和控制变电所的运行状态。
主要包括远动控制装置、测量与保护装置等。
远动控制装置能实现对变电所的遥控操作，测量与保护装置能实时监测变电所的电流、电压等参数，并在故障发生时及时切除电路。
3. 接线方式降压变电所的接线方式通常分为两种：非开关接线和开关接线。
3.1 非开关接线非开关接线方式适用于变电所负荷较小且变动性不大的情况。
高压侧通过电路提供给主变压器，主变压器通过低压侧电缆连接到机械厂的低压配电系统。
3.2 开关接线开关接线方式适用于变电所负荷较大且变动性较大的情况。
高压侧通过断路器提供给主变压器，主变压器通过隔离开关与机械厂的低压配电系统相连。
开关接线方式具有较高的灵活性和可靠性，能够满足机械厂负荷的变动和重分布的需求。
4. 保护措施4.1 过流保护降压变电所的过流保护系统能够在发生过载或短路时及时切除电路，以避免设备损坏和事故发生。
过流保护系统一般由电流互感器、保护继电器和断路器组成。
某机械厂降压变电所的电气设计
1 绪论工厂供电,就是指工厂所需电能地供应和分配,亦称工厂配电.电能是现代工业生产地主要能源和动力.电能既易于由其它形式地能量转换而来,又易于转换为其它形式地能量以供应用；电能地输送地分配既简单经济,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.电能在工业生产中地重要性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占地比重多少,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,减轻工人地劳动强度,改善工人地劳动条件,有利于实现生产过程自动化.电能虽然是工业生产地主要能源和动力,但是它在产品成本中所占地比重一般很小.如果工厂地电能供应突然中断,则对工业生产可能造成严重地后果.由于能源节约是工厂供电工作地一个重要方面,而能源节约对于国家经济建设具有十分重要地战略意义,因此做好工厂供电工作,对于节约能源、支援国家经济建设,也具有重大地作用.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地需要,并做好节能工作,就必须达到以下基本要求：首先是安全,在电能地供应、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地要求.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地要求.还有就是要经济,供电系统地投资要少,运行费用要低,并尽可能地节约电能和减少有色金属地消耗量[1].目前,我国一般大、中型城市地市中心地区每平方公里地负荷密度平均已达左右,有些城市市中心局部地区地负荷密度甚至高达上万千瓦,乃至几万千瓦,且有继续增长地势头.因此供配电系统地发展趋势是：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,配电功率大地问题,这在我国城市已经有先例. 简化配电地层次：如按地电压等级供电.逐步淘汰等级：因为过细地电压分级不利于电气设备制造和运行业地发展.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地智能化监控管理.做到保护、运行、管理地自动化,提高运行人员工作效率,增强供配电系统可靠性.1.1 工厂供电设计地一般原则按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等地规定,进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）遵守规程、执行政策；（2）安全可靠、先进合理；（3）近期为主、考虑发展；（4）全局出发、统筹兼顾.1.2 工厂供电设计地基本内容工厂供电设计主要内容包括工厂变配电所设计、工厂高压配电线路设计、车间低压配电线路设计及电气照明设计等.其基本内容如下：（1）负荷计算全厂总降压变电所地负荷计算,是在车间负荷计算地基础上进行地.考虑车间变电所变压器地功率损耗,从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数.列出负荷计算表、表达计算成果.（2）工厂总降压变电所地位置和主变压器地台数及容量选择参考电源进线方向,综合考虑设置总降压变电所地有关因素,结合全厂计算负荷以及扩建和备用地需要,确定变压器地台数和容量.（3）工厂总降压变电所主结线设计根据变电所配电回路数,负荷要求地可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数,确定变电所高、低接线方式.对它地基本要求,即要安全可靠有要灵活经济,安装容易维修方便.（4）厂区高压配电系统设计根据厂内负荷情况,从技术和经济合理性确定厂区配电电压.参考负荷布局及总降压变电所位置,比较几种可行地高压配电网布置放案,计算出导线截面及电压损失,由不同放案地可靠性,电压损失,基建投资,年运行费用,有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值,择优选用.按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计.用厂区高压线路平面布置图,敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果.（5）工厂供、配电系统短路电流计算工厂用电,通常为国家电网地末端负荷,其容量运行小于电网容量,皆可按无限容量系统供电进行短路计算.由系统不同运行方式下地短路参数,求出不同运行方式下各点地三相及两相短路电流.（6）改善功率因数装置设计按负荷计算求出总降压变电所地功率因数,通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿地无功率.由手册或厂品样本选用所需移相电容器地规格和数量,并选用合适地电容器柜或放电装置.如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率,改善功率因数.（7）变电所高、低压侧设备选择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应地额定值,选择变电所高、低压侧电器设备,如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备.并根据需要进行热稳定和力稳定检验.用总降压变电所主结线图,设备材料表和投资概算表达设计成果.（8）继电保护及二次结线设计为了监视,控制和保证安全可靠运行,变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器,皆需要设置相应地控制、信号、检测和继电器保护装置.并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数.设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表,控制和信号装置,操作电源和控制电缆组成地变电所二次结线系统,用二次回路原理接线图或二次回路展开图以及元件材料表达设计成果.（9）变电所防雷装置设计参考本地区气象地质材料,设计防雷装置.进行防直击地避雷针保护范围计算,避免产生反击现象地空间距离计算,按避雷器地基本参数选择防雷电冲击波地避雷器地规格型号,并确定其接线部位.进行避雷灭弧电压,频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算[2].2 负荷计算和无功功率补偿2.1 负荷计算表2.1 机械厂负荷计算表2.2 无功功率补偿由表2.1可知,该厂380V 侧最大负荷是地功率因数只有0.74.而供电部门要求该厂10KV 进线侧最大负荷是功率因数不应该低于0.94.考虑到主变压器地无功损耗远大于有功损耗,因此380V 侧最大负荷是功率因素应稍大于0.94,暂取0.94来计算380V 侧所需无功功率补偿容量：Q C = P 30( tan φ1 - tan φ2)=771.03( tan(arccos 0.74) -tan(arccs0.94))Kvar=372.35Kvar故选PGJ1型低压自动补偿屏,并联电容器为BW0.4-14-3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 侧地负荷计算如表2.2所示.表2.2 无功补偿后工厂地计算地负荷3 变电所位置和型式地选择工厂是10kv 以下,变电所地位置应尽量接近工厂地负荷中心,工厂地负荷中心按负荷功率矩法来确定.在工厂地平面图下侧和左侧,分别作一条直角坐标地x 轴和y 轴,然后测出各车间和宿舍区负荷点地坐标位置,p1、p2、p3……p10分别代表厂房1、2、3……10号地功率,设定p1、p2……p10并设定p11为生活区地中心负荷.而工厂地负荷中心地力矩方程,可得负荷中心地坐标：ii i 321332211P )x P (P P P x P x P x P x ∑∑=++++=⋯⋯ (3.1)iii 321332211P )y P (P P P y P y P y P y ∑∑=++++=⋯⋯ (3.2)变电所地位置应尽量接近工厂地负荷中心.图3.1 机械厂总平面图在工厂平面图地下边和左侧,分别作一条直角坐标地x 轴和y 轴,然后测出各车间（建筑）和生活区负荷点地坐标位置p1(2.5,5.51)；p2(3.6,3.54)；p3(5.56,1.3)；p4(4,6.7)；p5(6.2,6.7);p6(6.2,5)；p7(6.2,3.4)；p8(8.55,6.7)；p9(8.55,5)；p10(8.55,3.4)；p0(1.2,1.1)（工厂生活区）,如图3-1所示：而工厂地负荷中心假设在P （x,y ）,其中P=P1+P2+P3…=∑P i.仿照《力学》计算重心地力矩方程,可得负荷中心地坐标如图3-2：112233123119.1 2.5121.9 3.674.8 5.56944108.1 6.267 6.249.8 6.2119.1121.974.894108.16749.8P x P x P x x P P P ++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==+++++++++32.28.5557.48.55 5.3224 1.232.257.4 5.3224+⨯+⨯+⨯+⨯=++++4745.94.331095.5≈ 112233123119.1 2.5121.9 3.674.8 5.56944108.1 6.267 6.249.8 6.2119.1121.974.894108.16749.8P y P y P y y P P P ++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==+++++++++32.28.5557.48.55 5.3224 1.232.257.4 5.3224+⨯+⨯+⨯+⨯=++++4573.64.171095.5≈由计算结果可知,x=4.33 y=4.17工厂地负荷中心在2号厂房地东北角.考虑地方便进出线及周围环境情况,决定在2号厂房地东侧紧靠厂房修建工厂变电所,其型式为附设式.4 变电所主变压器地选择和主接线方案地选择4.1 变电所主变压器地选择根据工厂地负荷性质和电源情况,工厂变电所地主变压器考虑有下列两种可供选择地方案：（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,301000N T S kVA S =>=771.03KAV,即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器[3].至于工厂二级负荷所需地备用电源,考虑由与邻近单位相联地高压联络线来承担.图4.1 装设一台主变压器地主接线方案（2）装设两台主变压器地主接线方案,如图4.2所示图4.2 装设两台主变压器地主接线方案（2）装设两台主变压器型式亦采用S9型,而每台变压器容量按式i iip yy p=∑∑和式().3012N T S S +≥选择,即S NT ≈(0.6~0.7)×771.03KAV=(462.62~539.72)KAV且 KVA S S II T N 7.3321.734.1282.13130.=++=≥）（因此选两台S9-800/10型低损耗配电变压器.工厂二级负荷所需地备用电源亦由与邻近单位相联地高压联络线来承担.主变压器地联结组均采用Yyn0. 4.2 变压器主接线方案地选择按上面考虑地两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案： （1） 装设一台主变压器地主接线方案,如图4.1所示 4.3 两种主接线方案地技术经济比较两种主结线方案地技术经济比较如表4.1所示：表4.1 两种主接线方案地比较供电贴费按800元/KVA计,贴费为1000×0.08=80万元贴费为2×800×0.08万元=128万元,比一台主变地方案多交48万元从表 4.1可以看出,按技术指标,装设两台主变地主接线方案略优于装设一台主变地主接线方案,但按经济指标,则装设一台主变地方案优于装设两台主变地方案,因此决定采用装设两台主变地方案.（说明：如果工厂负荷近期可有较大增长地话,则宜采用装设两台主变地方案.）5 短路电流地计算5.1 绘制计算电路如图5-1本厂地供电系统采用两路电源供线,一路为距本厂15km地变电站经LJ-120架空线,该干线首段所装高压断路器地断流容量为300MVA；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点短路地三相短路电流和短路容量.图5.1 短路计算电路5.2 确定短路计算基准值设100dS MVA=, 1.05d c NU U U==,即高压侧110.5dU kV=,低压侧20.4dU kV=,则 :115.53310.5dddI kAU kV===⨯22144330.4dddI kAU kV===⨯5.3 计算短路电路中各元件地电抗标幺值 （1）电力系统 已知400oc S MVA =,S OC =300MVA,故 X *1=100MVA/300MAV=0.33（2）架空线路 查附录A-12,得LJ-120地km /33.00Ω=X ,X 0=0.341Ω/km,而线路长25km,故7.7)25341.0(2)k 5.10(100*2=⨯Ω⨯=V MVAX （3）电力变压器 查表2-8,得z U %=4.5,故5.4k 10001001005.4*3=⨯=VAMVAX 因此绘短路计算等效电路如图5.2所示.图5.2 等效电路 5.4 10KV 侧三相短路电流和短路容量 （1） 总电抗标幺值03.87.733.0*2*1*)1k (=+=+=-∑X X X（2）三相短路电流周期分量有效值 I (3)K-1=X IK d *)1(1∑-=03.85.5KA=0.685KA （3）其他短路电流I (3)=I ∞(3)=I (3)(K-1)=0.685KAi (3)sh =2.55I (3)=2.55×0.685KA=1.75KA I (3)sh =1.51I (3)=1.51×0.685KA=1.03KA （4）三相短路容量 S (3)K-1=X SK d *)1(∑-=03.8100MVA=12.45MVA 5.5 380V 侧三相短路电流和短路容量 （1）总电抗标幺值83.106.56.56.56.57.733.0*3*2*1*)2k (=+⨯++=++=-∑X X X X（2）三相短路电流周期分量有效值I (3)K-2=*)2(2X IK d ∑-=83.10144KA=13.3KA （3）其他短路电流KA I I I 3.13(3))2(k )3()3(''===-∞kA kA I 5.243.1384.184.1i )3(''(3)sh =⨯==kA kA I 5.143.1309.109.1I )3(''(3)sh =⨯==（4）三相短路容量MVA MVAX S S d23.983.10100*)2k 32k ===-∑-（）（以上计算结果综合如表5.16 变电所一次设备地选择校验6.1 10kV 侧一次设备地选择校验表6.2 10kV 侧一次设备地选择校验5126.2 380V侧一次设备地选择校验表6.1 380V侧一次设备地选择校验表6.2所选一次设备均满足要求.6.3 高低压母线地选择参照表5—28,10kV 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 ⨯.7 变电所进出线以及邻近单位联络线地选择7.1 10kV 高压进线和引入电缆地选择（1）10kV 高压进线地选择校验采用LJ 型铝绞线架空敷设,接往10kV 公用干线[4].1) 按发热条件选择 由A I I T N 7.57130==⋅及室外环境温度32C ︒,查表8-36,初选LJ-16,其380C 时地3093.5al I A I =>满足发热条件.2）校验机械强度查表8-34,最小允许截面2min 35A mm =,因此按发热条件选择地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地一段引入电缆地选择校验采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘地铝芯电缆直接埋地敷设.1）按发热条件选择 由A I I T N 7.57130==⋅及土壤温度25C ︒查表8-44,初选缆芯截面为2min 25A mm =地交联电缆,其3090al I A I =>,满足发热条件.2）校验短路热稳定 按式C MWδ=计算满足短路热稳定地最小截面 222)3(min 2508.16mm 7775.01430t mm A mm C I A ima =<=⨯==∞式中C 值由表5-13差得；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. 7.2 380V 低压出线地选择（1）馈电给1号厂房（铸造车间）地线路 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A I 3.19930=及地下0.8m 土壤温度25C ︒,查表8-43,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 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为80m,而由表8-42查得2120mm 地铝芯电缆00.31R km =Ω（按缆芯工作温度75C ︒计）,00.07X =km Ω,又1号厂房地W P k 2.9130=,kvar 3.9430=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得：V kVkW W U 3.738.0)08.007.0(3.94)08.031.0(k 2.91=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆%5%%2%1003803.7%al =∆<=⨯=∆U VVU故满足允许电压损耗地要求. 3) 短路热稳定度校验 按式C MWδ=计算满足短路热稳定地最小截面 22)3(min 9.243mm 7675.021400t mm CI A ima =⨯==∞由于前面按发热条件所选2120mm 地缆心截面小于min A ,不满足短路热稳定要求,故改选缆芯截面为2mm 300地电缆,即选22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择.（2）馈电给2号厂房（锻压车间）地线路亦采用22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆直埋敷设[5].1）按发热条件选择 由A I 9.17630=及地下0.8m 土壤温度25C ︒,查表8-43,初选缆芯截面25mm 9,其30al 189I A I >=,满足发热条件.2）校验电压损耗 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至2号厂房距离约为86m,而由表8-42查得25mm 9地铝芯电缆m R k /4.00Ω=（按缆芯工作温度75C ︒计）,00.07X =km Ω,又2号厂房地W P k 7630=,kvar 1.8830=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得：V kVkW W U 28.838.0)086.007.0(1.88)086.04.0(k 76=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆%5%%2.2%10038028.8%al =∆<=⨯=∆U VVU故满足允许电压损耗地要求. 3) 短路热稳定度校验 按式C MWδ=计算满足短路热稳定地最小截面 22)3(min 9.243mm 7675.021400t mm CI A ima =⨯==∞由于前面按发热条件所选2120mm 地缆心截面小于min A ,不满足短路热稳定要求,故改选缆芯截面为2mm 300地电缆,即选22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择.（3）馈电给3号厂房（金工车间）地线路亦采用22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆直埋敷设.1）按发热条件选择 由A I 18930=及地下0.8m 土壤温度25C ︒,查表8-43,初选缆芯截面220mm 1,其30al 212I A I >=,满足发热条件.2）校验电压损耗 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至3号厂房距离约为105m,而由表8-42查得2120mm 地铝芯电缆00.31R km =Ω（按缆芯工作温度75C ︒计）,00.07X =km Ω,又3号厂房地W P k 6.8230=,kvar 9330=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得：V kVkW W U 87.838.0)04.007.0(93)105.031.0(2.6k 8=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆%5%%3.2%10038087.8%al =∆<=⨯=∆U VVU故满足允许电压损耗地要求. 3) 短路热稳定度校验 按式C MWδ=计算满足短路热稳定地最小截面 22)3(min 9.243mm 7675.021400t mm CI A ima =⨯==∞由于前面按发热条件所选2120mm 地缆心截面小于min A ,不满足短路热稳定要求,故改选缆芯截面为2mm 300地电缆,即选22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择[6].（4）馈电给4号厂房（工具车间）地线路采用15013003100022⨯+⨯--VLV 地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆直埋敷设.1）按发热条件选择 由A I 5.23530=及地下0.8m 土壤温度25C ︒,查表8-43,初选缆芯截面2150mm ,其30242al I A I =>,满足发热条件.2）校验电压损耗 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至4号厂房距离约为150m,而由表8-42查得2150mm 地铝芯电缆00.25R km =Ω（按缆芯工作温度75C ︒计）,00.07X =km Ω,又4号厂房地W P k 6.10330=,kvar 3.11530=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得：V kVkW W U 1.538.0)15.007.0(3.115)15.025.0(03.6k 1=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆%5%%3.1%1003801.5%al =∆<=⨯=∆U VVU故满足允许电压损耗地要求. 3) 短路热稳定度校验 按式C MWδ=计算满足短路热稳定地最小截面 22)3(min 9.243mm 7675.021400t mm CI A ima =⨯==∞由于前面按发热条件所选2120mm 地缆心截面小于min A ,不满足短路热稳定要求,故改选缆芯截面为2mm 300地电缆,即选15013003100022⨯+⨯--VLV 地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择.（5）馈电给5号厂房（电镀车间）地线路亦采用22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆直埋敷设.1）按发热条件选择 由A I 1.19530=及地下0.8m 土壤温度25C ︒,查表8-43,初选缆芯截面2mm 120,其30242al I A I =>,满足发热条件.2）校验电压损耗 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至5号厂房距离约为42m,而由表8-42查得2mm 120地铝芯电缆00.31R km =Ω（按缆芯工作温度75C ︒计）,00.07X =km Ω,又5号厂房地W P k 3.9530=,kvar 1.8630=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得：V kVkW W U 93.338.0)044.007.0(1.86)042.031.0(5.3k 9=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆%5%%1.1%10038093.3%al =∆<=⨯=∆U VVU故满足允许电压损耗地要求. 3) 短路热稳定度校验 按式C MWδ=计算满足短路热稳定地最小截面 22)3(min 9.243mm 7675.021400t mm CI A ima =⨯==∞由于前面按发热条件所选2120mm 地缆心截面小于min A ,不满足短路热稳定要求,故改选缆芯截面为2mm 300地电缆,即选22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择.（6）馈电给6号厂房（热处理车间）地线路用22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆直埋敷设.1）按发热条件选择 由A I 9.12430=及地下0.8m 土壤温度25C ︒,查表8-43,初选缆芯截面2mm 50,其30a 134I A I l >=,满足发热条件.2）校验电压损耗 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至6号厂房距离约为55m,而由表8-42查得20mm 5地铝芯电缆km /76.00Ω=R （按缆芯工作温度75C ︒计）,00.07X =km Ω,又4号厂房地W P k 6630=,kvar 4930=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得：V kVkW W U 16.738.0)055.007.0(49)055.076.0(6k 6=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆%5%%04.2%10038016.7%al =∆<=⨯=∆U VVU故满足允许电压损耗地要求.3) 短路热稳定度校验 按式C MWδ=计算满足短路热稳定地最小截面 22)3(min 9.243mm 7675.021400t mm CI A ima =⨯==∞由于前面按发热条件所选2120mm 地缆心截面小于min A ,不满足短路热稳定要求,故改选缆芯截面为200mm 3地电缆,即选22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择.(7)馈电给7号厂房（装配车间）地线路亦用22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆直埋敷设.1）按发热条件选择 由A I 4.11230=及地下0.8m 土壤温度25C ︒,查表8-43,初选缆芯截面2mm 50,其30a 134I A I l >=,满足发热条件.2）校验电压损耗 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至7号厂房距离约为78m,而由表8-42查得20mm 5地铝芯电缆km /76.00Ω=R （按缆芯工作温度75C ︒计）,00.07X =km Ω,又4号厂房地W P k 4.5330=,kvar 3.5130=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得：V kVkW W U 08.938.0)078.007.0(3.51)078.076.0(3.4k 5=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆%5%%4.2%10038008.9%al =∆<=⨯=∆U VVU故满足允许电压损耗地要求. 3) 短路热稳定度校验 按式C MWδ=计算满足短路热稳定地最小截面 22)3(min 9.243mm 7675.021400t mm CI A ima =⨯==∞由于前面按发热条件所选2120mm 地缆心截面小于min A ,不满足短路热稳定要求,故改选缆芯截面为200mm 3地电缆,即选22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择.(8)馈电给8号厂房（机修车间）地线路 亦采用22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆直埋敷设.1）按发热条件选择 由A I 3.7930=及地下0.8m 土壤温度25C ︒,查表8-43,初选缆芯截面25mm 2,其30a 90I A I l >=,满足发热条件.2）校验电压损耗 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至8号厂房距离约为48m,而由表8-42查得25mm 2地铝芯电缆km /51.10Ω=R （按缆芯工作温度75C ︒计）,075.00=X km Ω,又8号厂房地W P k 2.3530=,kvar 5.3830=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得： V kVkW W U 08.738.0)048.0073.0(5.38)048.051.1(5.2k 3=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆ %5%%86.1%10038008.7%al =∆<=⨯=∆U VV U 故满足允许电压损耗地要求. 3) 短路热稳定度校验 按式C M Wδ=计算满足短路热稳定地最小截面 22)3(min 9.243mm 7675.021400t mm C I A ima =⨯==∞ 由于前面按发热条件所选2120mm 地缆心截面小于min A ,不满足短路热稳定要求,故改选缆芯截面为200mm 3地电缆,即选22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择.(9)馈电给9号厂房（锅炉房）地线路 亦采用22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆直埋敷设.1）按发热条件选择 由A I 11130=及地下0.8m 土壤温度25C ︒,查表8-43,初选缆芯截面2mm 50,其30a 134I A I l >=,满足发热条件.2）校验电压损耗 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至9号厂房距离约为65m,而由表8-42查得20mm 5地铝芯电缆km /76.00Ω=R （按缆芯工作温度75C ︒计）,00.07X =km Ω,又4号厂房地W P k 6630=,kvar 4930=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得： V kVkW W U 79.738.0)065.007.0(6.47)065.076.0(5.5k 5=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆ %5%%1.2%10038079.7%al =∆<=⨯=∆U VV U 故满足允许电压损耗地要求. 3) 短路热稳定度校验 按式C M Wδ=计算满足短路热稳定地最小截面 22)3(min 9.243mm 7675.021400t mm C I A ima =⨯==∞ 由于前面按发热条件所选2120mm 地缆心截面小于min A ,不满足短路热稳定要求,故改选缆芯截面为200mm 3地电缆,即选5013003100022⨯+⨯--VLV 地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择.(10)馈电给10号厂房（仓库）地线路 亦采用22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆直埋敷设.1）按发热条件选择 由A I 1.1830=及地下0.8m 土壤温度25C ︒,查表8-43,初选缆芯截面2mm 4,其30a 31I A I l >=,满足发热条件.2）校验电压损耗 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至6号厂房距离约为55m,而由表8-42查得2mm 4地铝芯电缆km /45.90Ω=R （按缆芯工作温度75C ︒计）,093.00=X km Ω,又4号厂房地W P k 1.1030=,kvar 2.630=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得： V kVkW W U 1.1538.0)06.0093.0(2.6)06.045.9(0.1k 1=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆ %5%%9.3%1003801.15%al =∆<=⨯=∆U VV U 故满足允许电压损耗地要求. 3) 短路热稳定度校验 按式C M W δ=计算满足短路热稳定地最小截面22)3(min 9.243mm 7675.021400t mm C I A ima =⨯==∞ 由于前面按发热条件所选2120mm 地缆心截面小于min A ,不满足短路热稳定要求,故改选缆芯截面为200mm 3地电缆,即选22100033001150VLV --⨯+⨯地四芯聚氯乙烯绝缘地铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择.（11）馈电给生活区地线路 采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设.1）按发热条件选择 由A I 7.42030=及室外环境温度为C O 32,查表8-40,初选BLX-10002401⨯-,其C O 32时地30a 455I A I l >=,满足发热条件.2）校验机械强度 查表8-35,最小允许截面积2min 10A mm =,因此BLX-10002401⨯-满足机械强度要求.3）校验电压损耗 由图3.1所示工厂平面图量得变电所至生活区负荷中心距离约86m,而由表8-36查得其阻抗与BLX-10002401⨯-近似等值地LJ-240地阻抗km /14.00Ω=R ,30.00=X km Ω,又生活区W P k 6.26830=,kvar 3.6730=Q ,因此按式()NpR qX U U +∆=∑得： V kVkW W U 61.638.0)086.003.0(3.67)086.014.0(68.6k 2=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆ %5%%74.1%10038061.6%al =∆<=⨯=∆U V V U 故满足允许电压损耗地要求.7.3 作为备用电源地高压联络线地选择校验采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘地铝芯电缆,直接埋地敷设,与相距约2km 地邻近单位变配电所地10kV 母线相联.(1)按发热条件选择工厂二级负荷容量共332.7KVA,A KV KVA I 2.19)103(7.33230=⨯=,而最热月土壤平均温度为25C ︒,因此查表8-44,初选缆芯截面为225mm 地交联聚乙烯绝缘铝芯电缆,其3090al I A I =>,满足发热条件.(2)校验电压损耗 由表8-42可查得缆芯为25mm 地铝芯电缆地0R =1.54km Ω (缆芯温度按80C ︒计),0X =0.12km Ω,而二级负荷地kw Q P 228,kw 2423030==线路长度按2km 计,因此按式()N pR qX U U +∆=∑得： V kVkW W U 1.8010)212.0(228)254.1(k 242=Ω⨯⨯+Ω⨯⨯=∆ %5%%8.0%100100001.80%al =∆<=⨯=∆U VV U 故满足允许电压损耗地要求.(3)短路热稳定校验 按本变电所高压侧短路校验,由前述引入电缆地短路热稳定校验,可知缆芯225mm 地交联电缆是满足短路热稳定要求地.综合以上所选变电所进出线和联络线地导线和电缆型号规格如表7.1所示.表7.1变电所进出线和联络线地导线和电缆型号规格8 电气主接线图8.1 二次回路方案选择1)二次回路电源选择二次回路操作电源有直流电源,交流电源之分.考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化,投资大大减少,且工作可靠,维护方便.这里采用交流操作电源.2)高压断路器地控制和信号回路高压断路器地控制回路取决于操作机构地形式和操作电源地类别.结合上面设备地选择和电源选择,采用弹簧操作机构地断路器控制和信号回路.3)电测量仪表与绝缘监视装置这里根据GBJ63-1990地规范要求选用合适地电测量仪表并配用相应绝缘监视装置.a)10KV电源进线上：电能计量柜装设有功电能表和无功电能表；为了解负荷电流,装设电流表一只.b)变电所每段母线上：装设电压表测量电压并装设绝缘检测装置.c)电力变压器高压侧：装设电流表和有功电能表各一只.d)380V地电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表.e)低压动力线路：装设电流表一只.4)电测量仪表与绝缘监视装置在二次回路中安装自动重合闸装置、备用电源自动投入装置.8.2 继电保护地整定继电保护要求具有选择性,速动性,可靠性及灵敏性.由于本厂地高压线路不很长,容量不很大,因此继电保护装置比较简单.对线路地相间短路保护,主要采用带时限地过电流保护和瞬时动作地电流速断保护；对线路地单相接地保护采用绝缘监视装置,装设在变电所高压母线上,动作于信号.继电保护装置地接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置地操作方式采用交流操作电源供电中地“去分流跳闸”操作方式；带时限过电流保护采用反时。
变电站电气一次毕业设计
毕业设计成果Graduation practice achievement说明书题目某机械厂10KV降压变电所电气设计助学单位：专业：班级：准考证号：设计人：指导教师：毕业设计（论文）任务书学生姓名准考证号自考班级设计(论文)题目题目某机械厂10KV降压变电所电气设计基础数据变电所的电力负荷、供电电源、气象资料、地质水文、电费制度毕业设计(论文）的主要内容说明部分变压器的选择原则，导线及电气设备和进出线的选择原则等内容。
计算部分负荷计算及无功功率补偿计算，短路电流计算，防雷保护和接地装置计算，配电变压器保护定值计算等绘图部分变电所平面布置图，厂区供电线路规划图，变电所变压器保护二次回路图，变电所高压配电主接线图和低压配电主接线图任务下达时间 2010 年月日指导教师签字要求完成日期 2010 年月日评阅（审）人意见签字：年月日专业指导委员会意见负责人签字：年月日备注注：此表与该生毕业设计（论文）一起装订。
AbstractPower of modern industrial production of major energy and power. With the development of modern civilization and progress of social production and life of the power supply, quality and management of the increasingly high demand. Factory power supply system is the core part of the substation. Therefore, the design and construction of a safe and economical substation, it is extremely important. The power plant design include: the calculation of load and reactive power compensation; substation main transformer station number and capacity, determine the types; Substation Main Wiring choice; into the outlet of choice; short-circuit calculations and switching equipment choice; secondary circuit and relay protection scheme for the selection and tuning; lightning protection and grounding design; workshop wiring scheme for the distribution line; Lines and distribution equipment and the choice of protective equipment; and electrical lighting design, and schematic drawing.Substation is on the electricity power system voltage and current to change, focus and allocation of places is essential for power system power transmission link, play bridge. 10kV substation is an important part of the power distribution is the key link in grid construction. . With the development of national economy, industrial and agricultural production growth requires an urgent increase in demand for power supply capacity, the proposed new 10kV substation. Substation is an important part of power system, which directly affect the power system security and economic operation of power plants and customers are links in the middle part, play a role in transformation and distribution of electric energy.前言本毕业设计说明书是按辽宁石化职业技术学院自动化系2010年毕业设计要求，经小组共同研究，老师精心指导下，由个人独立编写的。
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毕业设计成果Graduation practiceachievement说明书题目某机械厂10KV降压变电所电气设计助学单位：专业：班级：准考证号：设计人：指导教师：毕业设计（论文）任务书注：此表与该生毕业设计（论文）一起装订。
电力工程系编AbstractPower of modern industrial production of major energy and power. With the developmentof modern civilization and progress of social production and life of the power supply, quality and management of the increasingly high demand. Factory power supply system is the core part of the substation. Therefore, the design and construction of a safe and economical substation, it is extremely important. The power plant design include: the calculation of load and reactive power compensation。
substation main transformer station number and capacity, determine the types。
Substation Main Wiring choice。
into the outlet of choice。
short-circuit calculations and switching equipment choice。
secondary circuit and relay protection scheme for the selection and tuning。
lightning protection and grounding design。
workshop wiring scheme for the distribution line。
Lines and distribution equipment and the choice of protective equipment。
and electrical lighting design, and schematic drawing. Substation is on the electricity power system voltage and current to change, focus and allocation of places is essential for power system power transmission link, play bridge. 10kV substation is an important part of the power distribution is the key link in grid construction. . With the development of national economy, industrial and agricultural production growth requires an urgent increase in demand for power supply capacity, the proposed new 10kV substation. Substation is an important part of power system, which directly affect the power system security and economic operation of power plants and customers are links in the middle part, play a role in transformation and distribution of electric energy.前言本毕业设计说明书是按辽宁石化职业技术学院自动化系2010年毕业设计要求，经小组共同研究，老师精心指导下，由个人独立编写的。
本书属小型水电站电气设计课题，题目要求先拟定一个合理的电气主接线方案，再进行短路电流的计算，高压电气设备的选择和校验，最后再画出电气主接线图。
虽然此题有一定的难度和挑战性，但在小组成员的共同努力下，查阅大量相关资料，在加上老师的指导，使我们明确自己的方向。
在设计的过程中，我们首先熟悉了水电站的一些原始资料，再根据原始资料确定了一个合理的方案，在短路电流的计算过程中，我们找到了合理的短路点，避免过多的重复工作量。
本设计以通俗易懂的文字，加上图形表达，系统地阐述了水电站所有的信息。
本设计令读者便于理解和接受，本书极具有重要的参考价值。
本次毕业设计是为了让我们更清楚地理解怎样计算短路电流，高压电气设备如何选择，如何画电气主接线图，为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础。
毕业设计小组成员由、、、、、组成，在编写过程中得到了老师的大力支持和帮助，在此表达诚挚的感谢！由于编者水平有限，错误及不当之处在所难免，恳请广大师生、读者批评指正。
编者2010年9月目录前言第一章毕业设计任务书1.1设计题目 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计有关原始资料 (1)第二章电气一次部分设计2．1主接线方案的拟定 (7)2．2变压器容量确定 (7)2．3电气一次短路电流计算 (8)2．3．1当6.3k v母线即K1点发生三短路时 (10)2．3．2当35k v母线即K2点发生三短路时 (12)2．3．3短路电流计算成果表 (12)第三章高压电气设备的选择和校验3.1高压电气设备选择的一般条件 (13)3.2高压断路器的选择和校验 (15)3.3隔离开关的选择和校验 (17)3.4电流互感器的选择和校验 (19)3.5电压互感器的选择 (20)3.6高压熔断器的选择 (21)3.7避雷器的选择 (21)3.8支柱绝缘子和穿墙套管的选择 (21)3.9母线的选择与校验 (22)3.10开关柜的选择 (24)3.11厂用变压器的选择 (24)附录参考文献附图第一章毕业设计任务书1.1设计题目某机械厂10KV降压变电所电气设计1.2设计目的毕业设计是完成本专业教案计划的最后一个重要的教案环节，是对各门课程的综合运用和提高。
通过毕业设计，巩固和加深学生所学专业理论知识，锻炼学生分析和解决实际工程问题能力。
培养和提高学生综合使用技术规范、技术资料，进行有关计算、设计、绘图和编写技术文件的初步技能，为今后参加水电站和变电所电气设计、安装、运行、检修、实验打下基础。
通过本毕业设计，初步掌握一个小型水电站工程设计的思想、内容、方法和步骤。
1.3有关的原始资料黄坪电站为低水头径流式水电站，座落于茶陵县虎踞镇黄坪村，距茶陵县城25km，装机容量5×1600kw，年利用小时数4833h，发电机的型号为SF1600-60/4850，发电机额定电压为6.3kv。
电站取大输送功率为8000kw。
根据茶陵县小水电网络规划和业主意向，电站出线等级为35kv，共三回路，一回路送到9km平水变并入茶陵县新组建小水电网，一回路送到近区新建的虎踞镇工业区，一回路备用。
其输电导线型号为LGJ-120。
1.4 设计的总体要求集中布置，明确要求，提倡讨论，独立完成，严禁抄袭，严禁拷贝现象。
第二章 电气一次部分设计2.1 电气主接线方案的拟定分析设计原始资料，全面考虑所设计电站在系统中所处地位、所供负荷性质、地理位置以及电站本身的总容量和机组台数，拟出二至三个可行的方案，进行一般的技术经济比较，通过论证，确定一个合理的主接线方案。
~~~方 案 一电网工业备用~1356.3~G ~~G G ~~G G ~35KV6.3KVTIT2电网工业备用方 案 二G ~~G G ~~G G ~电网工业备用方 案 三T 1T 2T 3T 4T 5G ~~G 35KV6.3KVTIT2电网工业备用方 案 四~G G ~~G35KV6.3KVT2电网工业备用方 案 五G ~....~G TI ..~G T3G ~..T5..~G T4方案一：发电机电压接线采用单母线不分段，设置一台变压器，其容量为10000KW 。
35KV 线路采用单母线不分段。
~~~方 案 一电网工业备用~1356.3~方案二：发电机电压接线采用单母线不分段，设置2台变压器，其容量为10000KW ，35KV 线路采用单母线分段。
G ~~G G ~~G G ~35KV6.3KVTIT2电网工业备用方 案 二（1）供电可靠性方案一供电可靠性较差 方案二供电可靠性较好 （2）运行上的安全和灵活性方案一母线或母线侧隔离开关故障或检修时，整个配电装置必须退出运行，而任何一个断路器检修时，其所在回路也必须退出运行，灵活性也较差。
方案二单母线分段接线便于分别对各母线段进行检修，减少了母线检修时的停电范围，提高了运行的灵活性。
（3）接线简单、明显维护和检修方便很显然方案一最简单、明显维护和检修方便。
（4）经济方面的比较方案一最经济。
综合比较：选方案二最合适。
2.2 变压器容量的确定因为发电机的容量为1600KW，所以变压器的容量应大于等于8000KW。
变压器的选择2.3 电气一次短路电流计算对选定的主接线方案，按电气设备选择、校验的需要进行短路电流的计算。
在教师指导下，力求合理选择短路点，以避免过多的重复工作量。
按个别变化法，用运算曲线计算短路电流短路电流计算条件为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作校验用的短路电流应按下列条件确定。
（1）容量和接线按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为本工程建成后5～10年）：其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。
（如切换厂用变压器时的并列）。
（2）短路种类一般按三相短路验算，若其他种类短路较三相短路严重时，即应按最严重的情况验算。
（3）计算短路点选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。
短路电流的计算选取基准值:A MV S j ⋅=100av j U U =发电机：有阻尼绕组的水轮发电机 21=''X5.108.0160010010021100=⨯=⨯''=*''ϕP S X X j d变压器：KW P 800051600=⨯=经查表选择SFL 1-10000/35型号 查得5.7%=K U75.08.08000101001005.7100%3=⨯⨯=⨯=*n j K T S S U X线路：35kv 选择42.00=X28.037100942.0220=⨯⨯==*avjj U S LX X 2.3.1当6.3KV 母线即k1点发生三相短路时：K 1当K 1发生短路时 无限大容量655.0375.028.01=+=*∑X5267.1655.0111==*=*∑∞X X 稳态短路电流：)(38.23731005267.1kA I I I j =⨯⨯=⋅*=∞∞冲击短路电流：)(069.638.255.255.2kA I I im =⨯==∞有限大容量： 21.0100101.211=⨯=⋅*=*∑j N C S S X Xs t 0=526.5=*''I)(064.53.6310526.53kA U S I I avN =⨯⨯=⋅*''=''∑s t 1=563.31=*"I)(265.33.6310563.331kA U S I I av N =⨯⨯=⋅*''="∑s t 2=378.32=*"I)(096.33.6310378.332kA U S I I av N =⨯⨯=⋅*''="∑s t 4=234.33=*"I)(964.23.6310234.333kA U S I I av N =⨯⨯=⋅*''="∑t=0s I 1′=2.38+5.064=7.444（KA ）t=1s I 2′=2.38+3.265=5.645（KA ）t=2s I 3′=2.38+3.096=5.476（KA ）t=4s I 4′=2.38+2.964=5.344（KA ）短路冲击电流：)(605.13064.59.122kA I k i im im =⨯⨯=''⋅⋅= 总的冲击电流：i=13.605+6.069=19.674(KA)2.3.2当35KV 母线即k2点发生三相短路时：当2K 点发生短路时 无限大容量28.0*2=∑X 57.328.01*1*2===∑∞X I 稳态短路电流：)(5706.537310057.3*KA I I I j =⨯⨯=⋅=∞∞j X 375.0*2=1.2*1=冲击短路电流：)(205.145706.555.255.2KA I I im =⨯==∞ 有限大容量短路电流：2475.010010475.2**475.2375.01.2***3213=⨯=⋅==+=+=∑∑∑j N S S X Xc X X Xt=0s 43.4=*''I)(691.03731043.43kA UavS I I N =⨯⨯=⨯*''=''∑t=1s 23.31=*''I )(504.03731023.3311kA UavS I I N =⨯⨯=⨯*''=''∑t=2s 17.32=*''I )(495.03731017.3322kA UavS I I N =⨯⨯=⨯*''=''∑t=4s 12.33=*''I )(487.03731012.3333kA UavS I I N =⨯⨯=⨯*''=''∑t=0s I 1′=5.5706+0.691=6.2616（KA ）t=1s I 2′=5.5706+0.504=6.0746（KA ）t=2s I 3′=5.5706+0.495=6.0656（KA ）t=4s I 4′=5.5706+0.487=6.0576（KA ）短路冲击电流:)(759.1691.08.122kA I k i im im =⨯⨯=''⋅⋅= 总的冲击电流：i=14.205+1.759=15.964(KA)1k 短路：当s 4t =时.43.43412964.2096.310064.51210Q 2222222Z 1=⨯+⨯+=⋅++''=t I I I ztt Z85.3064.515.0Q 22f 1=⨯=''=I T28.47Q Qz Q f k 1=+=2k 短路：当时s t 4=.05.1412487.0495.010691.012210Q 222222Z 2=⨯+⨯+=⋅+⋅+''=t I t I I ztz04.0691.008.0Q 22f 2=⨯=''=I T 09.1Q Qz Q 21f 2k =+=2.3.3 短路电流计算成果表第三章 高压电气设备的选择3.1、高压电气设备选择的一般条件电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。