10kv变电所设计文档格式.doc

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本变电所设计首先对负荷进行了统计计算，无功功率的补偿；

根据负荷的性质和负荷统计计算的结果进行了变压器的选择；

结合各种接线方式的特点和应用范围，本次电气主接线采用单母线分段的电气主接线形式；

短路电流计算部分包括短路的危害、短路点的选择、短路计算的方法及其具体数值计算；

电气设备选择部分包括电气设备选择的原则以及断路器、电流互感器等的选择与校验；

配电装置采用的是成套配电装置；

防雷保护采用避雷带防直击雷保护。

关键词：

变电所；

变压器；

电气主接线；

短路计算；

设备选择；

接地装置

Abstract

Electricityisthemajorenergyandpowerofmodernindustrialproduction.Thesocialproductionandlifeputforwardhighrequirementsonthequalityandmanagementofthesupplyoftheelectricalpowerwiththeprogressofmoderncivilization.Thekeypartofthesupplysystemofpowerofschoolisthesubstation.Therefore,itisveryimportanttodesignandbuildasafeandeconomicalsubstation.Thedesignofpowersupplyoftheschoolincluding:

loadcalculationandreactivepowercompensation;

thenumbers,volumeandtypeofmaintransformerofsubstation;

thechoiceofthewiringschemesofthesubstation;

thechoiceofshortcircuitcalculationandtheswitchequipment;

thedesignoflightning-protectionandgroundingdeviceandthedrawingofcircuitdiagram.

Thedesignofthesubstationcalculatestheloadfirstlyandmakesupthereactivepower.Thesubstationchoosestherighttransformeraccordingtothenatureandstatisticalcalculationofload.Themainelectricalwiringadoptstheformofsegmentationofsinglebuscombiningwiththecharacteristicsofvariouskindsofconnectionlinesandthescopeofapplication.Thecurrentcalculationofshortcircuitincludestheharmofshortcircuit,thechoiceofpointsofshort,themethodofthecalculationofshortandthecalculationofspecificnumericalvalue.Theselectivepartofelectricalequipmentcontainstheselectiveprincipleofelectricalequipmentandthechoiceandcalibrationofcircuitbreakerandcurrenttransformer.Powerdistributionequipmentadoptscompleteequipment.Lightning-protectionadoptstheprotectionoflightning-protectionwithanti-lightningdirectly.

Keyword:

Substation;

Transformer;

Themainelectricalwiring;

Shortcircuitcalculation;

Equipmentselection;

Thedesignwiththeearthdevice

目录

1绪论 1

1.1变电所的发展状况 1

1.2变电所设计的原则 1

1.3变电所设计的要求 2

1.4变电所设计的步骤 2

1.5原始资料 3

2负荷统计及变压器的选择 4

2.1负荷计算 4

2.2无功功率补偿 6

2.3变压器的选择 8

2.3.1变压器的类型 9

2.3.2变压器台数、容量及型式的选择 9

2.3.3主变压器的选择 10

3变电所主接线的设计 12

3.1主接线设计的基本要求 12

3.2主接线的选择原则 13

3.3主接线的选择 13

4短路电流计算 17

4.1短路的原因及类型 17

4.2短路的危害 17

4.3短路计算的目的及方法 18

4.4短路计算 21

5电气设备的选择及校验 23

5.1电气设备选择的原则 23

5.2配电装置 24

5.2.1高压开关柜的选择 25

5.2.2低压配电屏的选择 25

5.3开关设备的选择 26

5.4互感器的选择 29

5.5母线的选择 31

6变电所所址的选择与总体布置 33

6.1变电所所址选择的一般原则 33

6.2变电所总体布置的要求 33

7变电所的防雷 36

7.1变电所直击雷过电压保护 36

7.2雷电入侵波过电压保护 37

总结 39

致谢 40

参考文献 41

IV

1绪论

随着社会的不断发展，电能变得越来越重要，它是现代工业生产的主要能源和动力，也是人们日常生活中不可或缺的一部分。

人们对电力供应的要求也越来越高，特别是供电的稳固性、可靠性和持续性。

变电所是电力系统的重要组成部分，其供电设计的好坏不仅影响电能的质量，还会影响到整个电力系统的运行。

因此，要对变电所进行合理的设计。

1.1变电所的发展状况

近年来电气一次设备制造有了较大发展，大量高性能、新型设备不断出现，设备趋于无油化，采用SF6气体绝缘的设备价格不断下降，伴随着国产GIS向高电压、大容量、三相共箱体方面发展，性能不断完善，应用面不断扩大，许多城网建设工程、用户工程都考虑采用GIS配电装置。

变电所设计的电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。

随着经济和城市建设的发展，市区的用电负荷增长迅速，而城市土地十分宝贵，地价越来越昂贵。

新建的城市变电所必须符合城市的形象及环保等要求，追求综合经济、社会效益，所以建设形式多采用地面全户内型或地下等布置形式，占地面积有效减少。

有数据统计表明全户内型一般用地仅为同类型、同规模户外型的25%左右。

1.2变电所设计的原则

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》等的规定，进行学校供电设计必须遵循以下原则：

（1）遵守规程、执行政策

必须遵守国家的有关规定及标准，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、能耗低和性能先进的电气产品。

（3）近期为主、考虑发展

应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。

（4）全局出发、统筹兼顾

按负荷性质、用电容量、工程特点和供电条件等，合理确定设计方案。

1.3变电所设计的要求

为了切实保证学校生活和教学用电的需要，并做好节能工作，该变电所设计必须达到以下基本要求：

（1）安全在电能的供应、分配和使用中，避免发生人身事故和设备事故；

（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求；

（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求；

（4）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。

1.4变电所设计的步骤

（1）负荷计算及变压器的选择

为一个企业或用户供电，首先要解决的是企业要用多少度电，或选用多大容量的变压器等问题。

因此，首先要进行负荷的计算，选择无功功率补偿装置。

然后，参考电源进线方向，综合考虑有关因素，结合计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。

（2）变电所主接线设计

根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数，综合变压器台数，从各种接线形式中选择出合理的高、低压接线方式，即要安全可靠，灵活经济，又要安装容易，维修方便。

（3）短路电流的计算

为了限制短路的危害和缩小故障影响的范围，合理选择电气设备和载流导体，确定限流措施，确定合理的主接线方案和主要运行方式等，在供电系统的设计和运行中必须进行短路电流计算。

（4）电气设备的选择及校验

参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电气设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、、互感器等设备，并根据需要对相关设备进行热稳定和动稳定检验。

（5）变电所所址的选择与总体布置

根据气象，环境等条件选择变电所的所址，所址确定后，进行总体布置，总体布置要满足便于运行维护和检修、保证运行安全、便于进出线、节约土地和建筑费用、考虑高低压电容器的装设要求、适应发展要求等。

（6）防雷和接地设计

自然界的雷击，会使电器设备遭受过电压以及绝缘损坏等故障，因此，必须对设备采取防雷措施。

通常将雷击过电压分为直击雷过电压及感应雷过电压两种，直击雷过电压是由于流经被击物的很大雷击电流所造成的。

感应雷过电压是由于电磁场的剧烈改变而产生的。

对于所设计的变电所，其电压等级是10kV，因此必须对雷击过电压采取相应措施来保护设备的安全。

1.5原始资料

在本次变电所设计中，变电所是从相距大约1km的建58电源专线和相距大约1km的迎宾路电源专线两个电源受电的，电压等级为10kV，该地区年最高气温为40℃，年平均气温为15.1--16℃，年最低气温为-10.2℃,年最热月平均最高气温为35℃，年最热月平均气温为26℃，年平均雷暴日数为26.4。

在本次设计中，主要考虑对学校配电房附近建筑供电，主要负荷有学生宿舍、餐厅、锅炉房、学苑超市、校医院、大学生活动中心、浴室等等。

2负荷统计及变压器的选择

2.1负荷计算

负荷计算是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定