至变电所设计Word格式.docx
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负荷名称
容量（kW）
备注
照明负荷
A楼照明
60
B、C、D、E楼照明
3
F楼照明
4
1#、6#、7#楼照明
70
5
家属楼照明
160
两路
6
2#楼食堂、锅炉房照明
120
7
照明备用
80
动力负荷
食堂、锅炉房动力
100
A楼动力
75
D、E楼动力
F楼动力
40
1#、7#木工房动力
180
C楼动力
要求：
动力、照明分开计量；
功率因数为0.85，需补偿至0.9。
第1章负荷计算
1.1计算负荷的定义
计算负荷是根据已知的电力用户的用电设备安装容量确定的预期不变的最大假想负荷。
计算负荷是确定供配电系统、选择变压器容量、导线截面、开关电器和互感器等额定参数的重要依据。
1.2变电所的负荷计算
1.2.1变电所负荷统计
对**经济学院的负荷统计可从任务书附表中查得，见表11。
表11**经济学院10/0.38kV变电所380V负荷资料
1.2.2变电所负荷计算
在本次变电所设计中采用需要系数法，需要系数考虑了以下因素，即
为了简化计算，在此例中，认为上表中所有数据都是已考虑过Kd，这样计算负荷只需考虑功率角就行了。
且在此例中，不管照明负荷还是动力负荷，都有cosϕ＝0.85，可求得ϕ=31.79°
，因此sinϕ=0.53，tanϕ=0.62。
（1）A楼照明
Pca1=60kW
Qca1=Pca1*tanϕ=60*0.62=37.2kvar
Sca1=Pca1/cosϕ=60/0.85=70.6kVA
（2）B、C、D、E楼照明
Pca2=60kW
Qca2=Pca2*tanϕ=60*0.62=37.2kvar
Sca2=Pca2/cosϕ=60/0.85=70.6kVA
（3）F楼照明
Pca3=60kW
Qca3=Pca3*tanϕ=60*0.62=37.2kvar
Sca3=Pca3/cosϕ=60/0.85=70.6kVA
（4）1#、6#、7#楼照明
Pca4=70kW
Qca4=Pca4*tanϕ=70*0.62=43.4kvar
Sca4=Pca4/cosϕ=70/0.85=82.4kVA
（5）家属楼照明
Pca5=160kW
Qca5=Pca5*tanϕ=160*0.62=99.2kvar
Sca5=Pca5/cosϕ=160/0.85=188.2kVA
（6）2#楼食堂、锅炉房照明
Pca6=120kW
Qca6=Pca6*tanϕ=120*0.62=74.4kvar
Sca6=Pca6/cosϕ=120/0.85=141.2kVA
（7）照明备用
Pca7=80kW
Qca7=Pca7*tanϕ=80*0.62=49.6kvar
Sca7=Pca7/cosϕ=80/0.85=94.1kVA
（8）食堂、锅炉房动力
Pca8=100kW
Qca8=Pca8*tanϕ=100*0.62=62kvar
Sca8=Pca8/cosϕ=100/0.85=117.6VA
（9）A楼动力
Pca9=75kW
Qca9=Pca9*tanϕ=75*0.62=46.5kvar
Sca9=Pca9/cosϕ=75/0.85=88.2kVA
（10）D、E楼动力
Pca10=80kW
Qca10=Pca10*tanϕ=80*0.62=49.6kvar
Sca10=Pca10/cosϕ=80/0.85=94.1kVA
（11）F楼动力
Pca11=40kW
Qca11=Pca11*tanϕ=40*0.62=24.8kvar
Sca11=Pca11/cosϕ=40/0.85=47.1kVA
（12）1#、7#、木工房动力
Pca12=180kW
Qca12=Pca12*tanϕ=180*0.62=111.6kvar
Sca12=Pca12/cosϕ=180/0.85=211.8kVA
（13）C楼动力
Pca13=160kW
Qca13=Pca13*tanϕ=160*0.62=99.2kvar
Sca13=Pca13/cosϕ=160/0.85=188.2kVA
接下来，计算变电所低压母线上的总计算负荷，将低压母线上各负荷相加后，乘以最大负荷同时系数（取K∑=0.9）。
Pca∑=K∑（∑Pca-Pca7）=0.9*（1245-80）=1048.5kW
Qca∑=Pca∑*tanϕ=1048.5*0.62=650.1kvar
无功补偿部分采用长江电气股份有限公司生产的自动电容补偿柜，补偿至功率因数达到0.9的。
QC=Qca∑-Pca∑*tan（arcos（0.9））=142.3kvar
Pca=Pca∑=1048.5kW
Qca=Qca∑-QC=650.1-142.3=507.8kvar
Sca=Pca/0.9=1165kVA
结合上面的计算，得出该变电所的计算负荷表，见表12。
表12计算负荷表
Pca（kW）
Qca（kvar）
Sca（kVA）
37.2
70.6
43.4
82.4
99.2
188.2
74.4
141.2
49.6
94.1
8
62
117.6
9
46.5
88.2
10
11
24.8
47.1
12
111.6
211.8
13
总计（不含备用）
取K∑=0.9
1048.5
650.1
1233.7
自动补偿后
507.8
1165
第2章电气主接线方案的设计
2.1变压器的选择
2.1.1变压器选择的原则
（1）变压器类型的选择
一般正常环境的变电所，可选用油浸式变压器。
在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所，应选用防尘型或者防腐型变压器。
多层或高层主体建筑内变电所，宜选用干式变压器。
（2）变压器台数的选择
变压器台数选择依据以下原则：
a）为满足负荷对供电可靠性的要求，根据负荷等级确定变压器的台数，对具有大量一、二级负荷或只有大量二级负荷，宜采用两台及以上变压器，当一台故障或检修时，另一台仍能正常工作。
a）负荷容量大而集中时，虽然负荷只有三级负荷，也可以采用两台及以上的变压器。
b）对于季节负荷或昼夜负荷变化比较大时，从供电的经济性角度考虑；
为了方便、灵活地投切变压器，也可以选择两台变压器。
（3）变压器容量的选择
变压器容量的选择要考虑负荷将来可能增加和改造的可能性，必要时最好留有一定的富余。
装有两台主变压器的变电所，每台主变压器的容量应不小于总的计算负荷的60%，一般选取70%，即
SNT≈0.7Sca
同时，每台主变压器的容量应不小于全部一、二级负荷之和，即
SNT≥Sca（I+II）
（4）变压器连接方式的选择
将变压器三相连接起来的方法称为变压器的连接方式，最基本的连接方式是星形连接（Y）和三角连接（△）。
三相负荷基本平衡，其低压中性线电流不致超过低压绕组额定电流25%。
且供电系统中谐波干扰不甚严重时，三相配电变压器的连接组可选Yyn0。
当由单相不平衡负荷引起的中性线电流超过变压器低压绕组额定电流的25%时，或供电系统中存在较大的“谐波源”、高次谐波电流比较突出时，三相配电变压器的连接组可选Dyn11。
2.1.2本方案中主变压器的选择
在本次的设计任务中，该变电所安排在室内，可以干式变压器，例如环氧树脂浇注干式变压器。
同时，尽管没有一、二级负荷，但三级负荷容量较大且较为集中，选用两台变压器。
容量方面，可算得SNT≈0.7Sca=0.7*1165=815.5kVA，考虑到要留一定的富余，所以可以选用容量为1000kVA的变压器。
在本次设计任务中，三相负荷基本平衡，没有特殊的谐波源，变压器的连接方式可以选择为Yyn0。
综合以上考虑，通过查阅资料，确定选用SCB10-1000/10型号的变压器，主要技术指标见表21。
表21主变压器的技术指标
型号
P0（W）
Pk75℃（W）
UK%
I0
SCB10-1000/10
1770
7100
0.4
2.2电气主接线方案的设计
2.2.1主接线的基本要求
电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策技术规定、规范为准绳，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、适用、经济、美观的原则。
常用的10kV部分的接线方式有以下几种：
a）单母线分段：
接线灵活、可靠性高，经济性差
b）内桥接线：
多用于线路经常切换的场合，开关柜闭锁繁琐，很少采用
c）外桥接线：
多用于变压器经常切换的场合，开关柜闭锁繁琐，很少采用
d）线变组：
可靠性低，经济性能高
0.4kV部分，通常采用单母线分段的接线方式。
该接线方式具有接线灵活、可靠性高的优点，同时经济性相对较差。
2.2.2本次设计接线方式的选取
本次的设计方案中，低压侧选取单母线分段的方式，这样当一台变压器故障或检修时，通过母联柜连接，另一台变压器可以带起所有低压负荷，有效提高了供电的可靠性。
低压侧单母线分段的连接方式有效提高了供电的可靠性，高压侧可以选择成本相对较低、连接方便的线变组连接方式。
具体的主接线连接图见附图1。
第3章短路电流的计算
3.1短路电流的原因、危害、计算的目的
3.1.1短路的原因
所谓“短路”，是指电力系统中一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中
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