电气自动化自动化专业毕业设计

电气自动化自动化专业毕业设计

目录

前言............................................................ IV 第1章毕业设计概述. (1)

1.1 毕业设计题目 (1)

1.2 毕业设计目的 (1)

1.3毕业设计容 (1)

第2章负荷计算.................................. 错误!未定义书签。

2.1负荷概述.................................. 错误!未定义书签。

2.2负荷计算.................................. 错误!未定义书签。第3章无功功率补偿.............................. 错误!未定义书签。

3.1并联电力电容器补偿........................ 错误!未定义书签。

3.2无功补偿容量的计算........................ 错误!未定义书签。第4章主变压器选择. (2)

4.1变电所变压器容量、台数、型号选择 (2)

4.1.1变压器容量 (2)

4.1.2主变压器台数和型号 (2)

4.1.3主变压器确定 (3)

4.2干式变压器的结构 (3)

4.3干式变压器的特点 (4)

4.4干式变压器的使用注意事项 (4)

第5章变电所电气主接线 (5)

5.1对电气主接线的基本要求和原则 (5)

5.1.1电气主接线的基本要求 (5)

5.1.2电气主接线的原则 (5)

5.2电气主接线设计程序 (6)

5.3主接线设计 (7)

第6章短路计算 (11)

6.1短路概述 (11)

6.3短路危害 (11)

6.4短路计算 (12)

第7章电气设备选择与校验 (16)

7.1电气设备及分类 (16)

7.2电气设备选择与校验 (16)

7.3高压断路器选择与校验 (17)

7.3.1高压断路器的选择 (17)

7.3.2高压断路器的校验 (18)

7.4隔离开关选择与校验 (19)

7.4.1隔离开关原理与类型 (19)

7.4.2隔离开关运行与维护 (19)

7.4.3隔离开关的校验 (19)

7.5互感器选择与校验 (20)

7.5.1互感器应用 (20)

7.5.2电流互感器原理与结构 (21)

7.5.3电流互感器校验 (22)

7.6电压互感器 (23)

7.6.1电压互感器原理 (23)

7.7母线选择与校验 (24)

7.7.1 母线的选择 (24)

7.7.2母线校验 (25)

第8章继电保护 (26)

8.1继电保护 (26)

8.1.1对继电保护的基本要求 (26)

8.1.2继电保护原理 (26)

8.2过电流与速断保护整定值的计算 (27)

8.2.1过电流整定值计算 (27)

8.2.2速断保护整定值计算 (29)

第9章配电装置 (31)

9.1对配电装置的基本要求 (31)

9.2配电装置的类型 (31)

9.3配电装置的应用 (31)

9.4配电装置的设计步骤 (32)

第10章防雷保护设计 (35)

10.2雷电的危害 (35)

10.3防雷保护装置 (35)

10.4防雷设计 (36)

10.5防雷保护计算 (36)

总结 (40)

参考文献 (41)

致谢 (42)

附录Ⅰ (43)

附录Ⅱ (48)

前言

经济的迅速发展，科学技术的不断进步促使社会中各行各业都在不断地发展壮大，特别是各种高、新、尖、精的技术应用，而所有的一切都离不开电，而电的中枢—变电所更是必不可少，起到至关重要的作用。

电是一个广义的畴，伴随负荷的不同，对电的要求也会随之改变。10kV的变电所应用较为广泛，其涉及工业、农业等诸多领域，所以说对10kV变电所的设计具有十分重要的意义。

对此题目的设计除了注重实际应用外，还应考虑可靠性、经济性和电能的质量。如线路保护、接地保护、变压器保护等保护的有关问题及其设备元件的选择。此题目的设计涉及《发电厂电气部分》、《电力系统分析》、《电力系统继电保护》、《电力系统自动化》等所学习过的课程及相关容。

此设计的题目是针对10kV变电所进行的扩大初步设计，在设计伊始，在工程技术人员的陪同下对变电所进行了参观学习，并把所设计的有关容做了整体的记录，参观过程中通过技术人员的指导和结合自身的实际情况，选择变电所的高低压部分设计，这部分设计相信对自己将来的工作也会有很大的帮助。本设计按照以下的步骤进行：

首先：依照主接线的特点，选择各个电压等级的接线方式，进行综合比较，选择最佳接线方式。

其次：进行短路电流计算，根据短路点计算三相短路稳态电流和冲击电流。

再次：根据所选电气元件，结合实际绘制设计图纸，包括主接线图、二次回路图等。最后进行校验。

以上是理论知识的体现而更中要的一点是在设计中培养自己运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，增强工程观，在设计过程中主要立足于应用所学基本理论和专业知识，大胆地运用新理论、新技术去分析解决实际问题,以便更好地适应工作的需要。

所有的设计查阅资料是必不可少的，而资料的获取应以实际为准，做为一名初次设计者，设计之前应具备一定的设计能力，但是由于缺乏经验，知识体系的不够完善等多种原因，适用于估算。在估算的过程中，所得理论结果只要与实际偏差不大，对整个电力系统不产生重大的影响，是可行的。

了解整个设计的目的、容和基本要求进行设计的资料推备。资料准备主要通过查阅(包括上网查问)文献资料和参加生产实习两条渠道进行。此设计充分吸收

专业理论知识，考虑自己毕业设计的选题方向，有目的、有计划地查阅与选题方向有关的文献资料，特别是在参加生产实习的过程中有意识地搜集生产过程及新技术、新设备、改革新成果的应用等方面资料，这也是为毕业设计课题收集资料的最重要途径。选定题目后，应再有针对性地查阅一些资料，最后对所有收集的资料进行整理。并对其进行完善，对于一个完整的设计而言，文字与图纸并存。文字的详细叙述使容丰富，而图纸则一目了然。

最后由于设计者的水平有限，以及对电气技术日新月异的发展掌握不够，加之国外电气技术和产品的大量引进，我国对电气设计设备技术标准、规还在不断地改进和完善，所以设计难免有不足，希望老师给予批评指正，使本设计更加完善。

第1章毕业设计概述

1.1 毕业设计题目

《工学院综合教学楼变电所扩大初步设计》

1.2 毕业设计目的

本设计是针对变电所进行的扩大初步设计，设计中涉及“发电厂电气部分”、“电力系统分析”、“电力系统继电保护”等课程有关容，通过设计培养学生综合运用所学知识分析、解决本专业领域工程技术问题的能力；培养学生独立自学能力；使学生受到工程师的基本训练，即工程设计和科学研究的初步能力；包括：调查研究、搜集资料（含文献检索）；方案论证、技术方案的计划与实施；理论分析、设计和计算；撰写学术论文或设计说明书等的能力。

1.3毕业设计容

主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护设计；防雷保护设计；绘制电气主接线图，绘制配电装置平面图及直击雷保护围图。

1.进行10kV变电所扩大初步设计；

2.完成任务书中的全部容；

3.绘制变电所电气主接线图；

4.绘制配电装置平面图及直击雷保护围图；

5.毕业设计说明书按统一格式打印装订成册；

6.说明书文字在1 .5万字以上，语言通顺简练，图表画法符合国家标准；

7.完成与设计有关的英文资料翻译；

第2章主变压器选择

在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。在输配电系统中，变压器起到桥梁作用，变压器是借助电磁感应原理，以相同的频率，交换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。

4.1变电所变压器容量、台数、型号选择

4.1.1变压器容量

变压器空载运行时需用较大的无功功率，这些无功功率需由供电系统供给，变压器容量如选的过大，不但增加投资，而且使变压器长期处于轻载运行，出现“大马拉小车”现象，使空载的损耗增加，功率因数降低，网络损耗增加。若容量选的小，会使变压器长期过负载，易损坏设备。

变压器的最佳负载率在40%-70%之间，负载过高，损耗明显增加，另一方面，由于变压器容量裕度小，负载稍有增长，便需要增容，更换大容量的变压器，势必增加投资，且影响供电。总之选择变压器的容量，要以现有的负荷为依据，按照5-10年的发展计划来确定，按照工学院综合楼变电所的设计选用的变压器容量为1000kVA。

4.1.2主变压器台数和型号

1．台数

变压器的台数应根据负荷的特点和经济运行进行选择，要由负荷大小，对供电的可靠性和电能质量的要求来决定，并兼顾节约电能、降低运行造价、维护设备等因素，确定变压器台数应综合考虑，进行认真的技术经济比较。

按负荷的等级和大小来说，对于带一、二级负荷的变电所，当一、二级负荷较多时，应选两台或两台以上变压器，如只有少量的一、二级负荷并能从相邻的变电所取得低压备用电源，可以只采用一台变压器。

对于像工学院综合楼来说主要负荷是二、三类负荷，二级负荷主要是消防电梯、应急照明等负荷；而三级负荷主要是电力设备和普通照明，根据需要拟装设两台变压器。

2．型号