10KV降压变电所毕业设计

摘要 ..................................................................... I Abstract ................................................................ II 绪论 (1)

第一章设计任务 (3)

1.1、设计要求 (3)

1.2、设计依据 (3)

1.2.1、工厂总平面图 (3)

1.2.2、工厂负荷情况 (3)

1.2.3、供电电源情况 (5)

1.2.4、气象资料 (5)

1.2.5、地质水文资料 (5)

1.2.6、电费制度 (5)

第二章负荷计算和无功功率补偿 (6)

2.1、负荷计算 (6)

2.1.1、单组用电设备计算负荷的计算公式 (6)

2.1.2、多组用电设备计算负荷的计算公式 (6)

2.1.3、各车间负荷统计计算 (7)

2.1.4、总的计算负荷计算 (9)

2.2、无功功率补偿 (12)

2.2.1、提高功率因数的意义 (12)

2.2.2、无功补偿的计算 (13)

第三章变电所位置与型式的选择 (16)

3.1、变配电所的任务 (16)

3.2、变配电所所址选择的一般原则 (16)

3.3、型式与布置 (17)

3.4、负荷中心的确定 (17)

3.4.1、负荷指示图 (17)

3.4.2、负荷功率矩 (17)

第四章变电所主变压器台数和容量、类型的选择 (19)

4.1、变压器台数的选择要求 (19)

4.2、变压器容量选择要求 (19)

4.3、本厂主变压器的台数、容量和类型的选择 (19)

第五章变电所主接线方案的设计 (21)

5.1、电气主接线的设计原则 (21)

5.2、电气主接线的设计要求 (21)

5.3、主接线方案的选择 (21)

5.3.1、供电主接线的基本要求 (21)

5.3.2、确定主接线方案 (22)

第六章短路电流的计算 (24)

6.1、短路的概念、原因、后果及形式 (24)

6.2、计算短路电流的目的及方法 (24)

6.3、短路电流的计算及汇总表 (25)

6.3.1、绘制计算电路 (25)

6.3.2、确定短路计算基准值 (25)

6.3.3、计算短路电路中各个元件的电抗标幺值 (26)

6.3.4、 K-1点（10.5KV侧）的相关计算 (27)

6.3.5 、K-2点（0.4KV侧）的相关计算 (27)

第7章变电所一次设备的选择与校验 (30)

7.1、高压电气设备选择的一般原则 (30)

7.1.1、高压断路器的选择与校验 (31)

7.1.2、高压隔离开关的选择与校验 (32)

7.1.3、高压熔断器的选择与校验 (33)

7.1.4、电流互感器的选择与校验 (34)

7.1.5、电压互感器的选择与校验 (35)

7.1.6、接地开关选择与校验 (35)

7.1.7、高压避雷器选择与校验 (36)

7.1.8、高压绝缘子的选择与校验 (36)

7.1.9、高压开关柜的选择 (37)

7.2、低压电气设备选择与校验 (37)

7.2.1、低压断路器选择与校验 (37)

7.2.2、低压熔断器的选择与校验 (38)

7.2.3、电流互感器选择与校验 (39)

7.2.4、低压避雷器选择与校验 (39)

7.2.5、低压开关柜的选择 (39)

7.3、变电所进出线及母线的选择与校验 (39)

7.3.1 、10KV侧导线的选择与校验 (39)

7.3.2 、10KV侧母线的选择与校验 (40)

7.3.3、 0.4KV侧母线的选择与校验 (41)

7.3.4、 0.4KV侧出线的选择与校验 (42)

第八章变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (49)

8.1、二次回路方案选择 (49)

8.2、二次回路接线要求 (50)

8.3、继电保护的整定 (50)

8.3.1、变压器继电保护 (51)

8.3.2 、10KV侧继电保护继电保护 (53)

8.3.3 、作为备用电源的高压联络线的继电保护装置 (54)

8.3.4 、0.4KV侧低压断路器保护 (55)

第九章降压变电所防雷与接地装置的设计 (57)

9.1、变电所的防雷保护 (57)

9.1.1、直接防雷保护 (57)

9.1.2、雷电侵入波的防护 (58)

9.2、变电所公共接地装置的设计 (58)

9.2.1、接地电阻的要求 (58)

9.2.2、接地装置的设计 (58)

结束语 (60)

参考文献 (61)

致谢 (62)

附录A：外文资料翻译 (63)

附录B：变电所电气主接线图 (73)

附录C：10KV出线柜二次回路图 (73)

附录D：0.4KV进线柜二次回路图 (73)

附录E：变电所电气平面布置图 (73)

附录F：变电所接地装置平面布置图 (73)

附录H：厂区供电线路规划图 (73)

绪论

工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂供电。

众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量用以应用；电能的输送和分配既简单经济，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。

在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但它在产品成本中所占的比重一般很小，电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资额中所占的比重多少，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，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。

做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义。

工厂供电工作要很好的为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就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，不应发生人身和设备事故

（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，运费要低，并尽可能的节约电能和减少有色金属的消耗量。

此外，在供电工作中，应合理的处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾局部的当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

本设计的任务，主要是对某机械制造厂降压变电所的电气设计，其中包括工厂负荷的统计计算，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，进行短路计算，选择变电所主接线方案，一次设备的选择，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，确定防雷和接地装置。并通过设计对中

小型工厂的供配电系统和电气照明运行维护和设计计算对工厂供电理论知识有了更加深刻的巩固和复习，为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。

第一章设计任务

1.1、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，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案、一次设备的选择、高低压设备和进出线，变电所二次回路方案选择及继电保护的整定，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。

1.2、设计依据

1.2.1、工厂总平面图

1.2.2、工厂负荷情况

本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4000h，日最大负荷持续时间为7h。低压动力设备均为三相，额定电压为380V，照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉车间属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1-1所示。