小区10kv变电所供电系统设计毕业设计.doc
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毕业设计
（说明书）
题目：
城南小区10KV变电所供电系统设计
毕业设计任务书
任务下达日期2015年3月10日
设计开始日期2015年3月16日
设计完成日期2015年5月25日
设计题目：
城南小区10KV变电所供电系统设计
目录
目录 1
概况 2
第一章变（配）电所位置及形式的确定 3
第一节变（配）电所位置的确定 3
第二节变（配）电所型式的确定 5
第二章变电所的负荷统计与主变压器的选择 5
第一节变电所的负荷统计和无功功率的补偿 5
第二节主变压器的选择 7
第三章变电所供电系统的拟定 8
第一节10千伏侧主接线 8
第二节低压供电系统的拟定 10
第四章电线、电缆的选择与敷设 11
第一节电线、电缆型号截面的选择 11
第三节线路的敷设 12
第五章短路电流的计算 13
第六章电气设备的选择 15
第一节按使用环境条件选择设备的形式 15
第二节高、低压电器电气参数的选择和校验 15
第三节高、低压母线的选择 20
第七章变电所的继电器 22
第一节交流操作继电保护的整定计算 22
第二节低压系数保护装置的整定计算 23
第八章变电所屋内外布置 24
第一节变电所布置的一般要求 24
第二节电气间距、通道与围栏 25
第三节各电气设备的布置 26
第四节屋外变压器布置 27
第九章变电所的防雷与接地 28
第一节变电所的防雷保护 28
第二节配电网的防雷保护 29
第三节变电所的接地系统 30
第十章电气照明设计 33
第一节电气照明设计原则与要求 33
第二节电源类型的选择 33
第三节灯具的选择与布置 34
第四节照度计算 35
第五节照明供电系统的拟定 37
第六节设备、保护装置及导线的选择与布置 37
参考文献 38
总结 39
概况
随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。
国家提出了加快城网和农网建设及改造，拉动内需的发展计划，城网和农网变电所的建设迅猛发展。
在城市人口集中、高楼大厦林立、用地十分紧张的情况下，城市的高低压线路走廊受到限制，给城市高低压网络的发展和变电所建设带来一定困难。
农村自身的特点也给农网和变电所建设带来一定困难。
如何设计城网和农网变电所，是城网和农网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。
变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所，是电力系统中电能传输必不可少的环节，起着桥梁的作用。
变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。
变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。
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，就需要做到变电所整体的稳定、可靠并采取相应的措施提高供电可靠性和提高电能质量。
变电站是电网建设和电网络改造中非常重要技术环节，所以做好变电站的设计是我国电网建设的重要环节。
随着社会的发展，电能被日益广泛的应用于工农业生产以及人民的日常工作中。
因为电能可以方便的转化为其他形式的能源，例如：
机械能、热能、光能、磁能等等；并且电能的输送和分配易于实现，可以输送到需要它的任何工作场所和生活场所；电能的应用规模也很灵活。
以电作为动力，可以促进工农业生产的机械化和自动化，保证产品质量，大幅提高劳动生产率。
同时提高电气化程度，以电能代替其他形式的能源，是节约能源消耗的一个重要的途径。
现在根据电力系统和城市住宅小区的发展规划，结合小区实际情况本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求，在选择供电方案和电器设备时，优先选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备，除此以外，还考虑到了小区未来的负荷发展情况，做到了远、近期结合，留有扩建的可能性。
拟在正阳县城南小区中地区新建10kV的变电站。
键词：
负荷统计；变压器选择；短路计算；继电保护；备用电源
第一章变（配）电所位置及形式的确定
第一节变（配）电所位置的确定
1.1.1城南小区变（配）电所的位置选择原则
1、高、低压配电装置进出配线方便合理，设备吊装、运输方便，变（配）电所进出线方便，特别是低压出线方便；
2、独立变配电所的变压器室应优先考虑北入口方案为最佳方案，注意对公用通讯设施的抗干扰措施,避开易燃易暴及严重污染地区；
3、变电所应靠近负荷中心，供电半径不宜超过300mm；这样可降低电能损耗，节约输电线用量；
4、生活小区的变电所做好独立设置，而商场、宾馆，超市等的变配电所应设在建筑物内部，进出口及消防通道通行方便；
5、变（配）电所进两部设在无剧烈震动的场所、采取适当抬高该所地面等防水措施。
避免洪水或积水从其他渠道淹渍变（配）电所的可能性；
6、变（配）电所设在少尘、水雾（如大型冷却塔）或有腐蚀性气体的场所，并设在污染源的下风侧，且通风、散热条件较好的场所。
城南小区变电所作为室内变电所，位于小区东南角独立建筑物的变（配）电房内，每天有专业人值班。
本工程变电所的位置选择与规范相比较来看，符合规范的要求，因此此方案可行。
1.1.2城南小区10KV电压变（配）电所选址
1.城南小区的平面图见图1-3
停车场
商业街
大型超市
商业街
变电所
路灯
路灯
1栋
路灯
小型食品加工厂
商业街
路灯
路灯
路灯
各种娱乐设施
小区广场
小区绿化带
2栋
3栋
路灯
路灯
4栋
学校
路灯
路灯
路灯
6栋
5栋
商业街
路灯路灯
绿化带
绿化带
门卫
小区大门
门卫
路灯
路灯
图1-3城南小区平面图
根据城南小区的平面图可以得出小区10KV电压变（配）电所在小区的东南角，靠近小区大型超市附近，接近小区负荷中兴，位置选取合理。
第二节变（配）电所型式的确定
1.2.110KV电压变（配）电所结构型式
1.变（配）电所的结构型式分为四类：
（1）独立变电所
（2）附设变电所（3）车间内变电所（4）地下变电所
2.城南小区居住居住人口3000多人，有商业街，学校，大型超市，高层建筑，小型食品加工厂等其他用大功率用电负荷，因此小区10KV电压变（配）电所结构型式为独立式变电所，这样才能离负荷的中心较近有较高的供电质量，满足小区的用电需求为住户提供稳定的供电环境。
第二章变电所的负荷统计与主变压器的选择
第一节变电所的负荷统计和无功功率的补偿
2.1.1小区的供电电源采用两路10KV电源进线
1.小区负荷计算列表
表2-1负荷统计与计算表
设备容量
计算系数
计算容量
ka
cosφ
tanφ
有功（kw）
无功（kw）
视在（kw）
Ic（A）
一栋家庭照明
50
0.9
0.9
0.484
45
21.78
50
76
商品街照明
50
0.9
0.9
0.484
45
21.78
50
76
户外广告
60
1
0.95
0.62
60
37.2
70.6
107.3
二层卖场照明
120
0.9
0.9
0.484
108
52.27
120
180.3
二栋家庭照明
50
0.9
0.9
0.484
45
21.78
50
76
三层卖场照明
60
0.9
0.9
0.484
54
26.14
60
91.2
地下停车场照明
60
0.8
0.9
0.484
48
23.23
53.3
81
三栋家庭照明
50
0.9
0.9
0.484
45
21.78
50
76
食品空调冷冻机房
480
0.8
0.8
0.75
384
288
480
729.3
食品加工厂
150
0.7
0.8
0.75
105
78.75
131.2
199.4
四栋家庭照明
50
0.9
0.9
0.484
45
21.78
50
76
一层自动扶梯
20*3
0.8
0.7
1.02
48
48.96
68.6
104.2
二层自动扶梯
20*2
0.8
0.7
1.02
32
32.64
45.7
72.7
五栋家庭照明
50
0.9
0.9
0.484
45
21.78
50
76
六栋家庭照明
50
0.9
0.9
0.484
45
21.78
50
76
一层商品街
150
0.8
0.8
0.75
120
90
150
227.9
变电所用电
15
0.8
0.75
15
11.25
总计
1915
1576
1103.58
KЕ=0.9
0.7
1418
993.2
1731
应补偿Q=1418.4*（0.7-0.484）=306.4
-306.71
补偿后
1915
0.9
0.484
1418
686.51
1575.8
室外消防泵房
100
0.8
0.8
0.75
80
60
100
151.9
消防排烟风机
80
0.8
0.8
0.75
64
48
80
121.5
2.1.410kv变压器无功功率补偿
功率因数：
无功补偿容量：
1.补偿前低压侧：
所以：
由以上计算的无功补偿容量初步选定容量为：
400Kvar
本工程选择低压集中补偿，并且选定并联电容器来进行无功补偿。
2.1.5小区10k变压器总计算负荷
1.补偿后低压侧：
城南小区总计算负荷：
第二节主变压器的选择
2.2.2变压器容量选择
对单台变压器满足条件：
SNT>SC（应留有10～20％余量）
对两台变压器（一般为等容量，互为备用）满足条件：
SNT≈0.7Sc且SNT≥ScⅠ+ScⅡ
变压器的容量还应满足大型电动机及其它冲击负荷的起动要求。
一般单台小区变容量不宜大于1250kVA。
只有在技术经济均合理的情况下，可选用1600～2000kVA变压器。
根据以上的原则：
每台的容量为：
1250kva
2.2.1.变压器台数选择
1.考虑因素：
供电可靠性要求、负荷变化与经济运行、集中负荷容量等。
因此城南小区10KV变（配）电所选择2台变压器，且两台变压器互为备用，来满足小区的供电要求保证小区供电的安全可靠，为住户提供一个良好的用电环境。
2.2.3变压器类型的选择
1.城南小区10KV变（配）电变变压器类型选择
由于变配电室大部分处于小区东南角独立建筑物的变（配）,采用干式变压器因此根据小区的供电电源，负荷计算列表，选择两台型号为SCB10-1250
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