某厂降压变电所电气部分设计说明
某厂降压变电所电气设计
课程设计(论文)课程设计（论文）题目某厂降压变电所的电气设计学生姓名班级电气工程及其自动化（2）班学号指导教师完成日期2011 年12 月 2 日课程设计（论文）任务书一、课程设计(论文)题目：某厂降压变电所的电气设计二、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：（一）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，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的台数与数量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按照要求写出设计说明书，绘出设计图样。
（二）设计依据1、工厂总平面图2、工厂负荷情况该厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4200小时，日最大负荷持续时间为6小时。
低压动力设备均为三相，额定电压为380V。
电气照明及1机械与电气工程学院系电气工程及其自动化（1）班学生：日期：自 2010 年 11 月 22 日至 2010 年 12 月 5 日指导教师：助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室：电气工程教研室主任：某厂降压变电所的电气设计Certain Factory Step-down Substation The Electrical Design总计课程设计（论文）页表格个插图幅摘要设计过程中运用了很多的知识，因此如何将知识系统化就成了关键。
如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养。
设计可分为几部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；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；防雷和接地装置的确定。
关键词：负荷计算无功功率主接线AbstractThe design process using a lot of knowledge, therefore how knowledge systematic became the key. If this design using the factory of the overwhelming majority of power supply of basic theory and design scheme, so in the design process emphasis on knowledge systematic ability. Design can be divided into several parts: load calculation and reactive power calculation and compensation, Substation position and form the choice, Main transformer substation sets and capacity and main wiring schemes choice; The calculation of short-circuit current, Once substation equipment choice and calibration, Substation high and low voltage circuit choice; The secondary circuit substation plan selection and relay protection setting, Lightning protection and grounding device is identified.Key Words: Load calculation Reactive power The Lord wiring目录前言 (1)一、负荷计算和无功功率计算及补偿 (2)二、变电所位置和形式的选择 (5)三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (6)四、短路电流的计算 (8)五、变电所一次设备的选择与校验 (10)六、变电所高、低压线路的选择 (14)七、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (15)八、防雷和接地装置的确定 (20)九、心得和体会 (21)十、附录参考文献 (22)十一、附图 (22)前言课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。
电气课程设计- 某工厂35KV降压变电所的电气设计
题目某工厂35KV降压变电所的电气设计学院专业名称电气工程及其自动化班级学号姓名指导教师电能是工业生产的主要动力能源，工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上。
工厂工业负荷是电力系统的主要用户，工厂供电系统也是电力系统的一个组成部分，保证安全供电和经济运行，不仅关系到企业的利益，也关系到电力系统的安全和经济运行以及合理利用能源。
工厂供电设计方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足安全、可靠、优质、经济的要求。
本课程设计为某工厂总降压变电所的设计，该变电所要求的电压等级分别为35kV和6kV，其负荷均为一、二级负荷，根据设计任务书的要求，本设计的主要内容包括：负荷计算及无功补偿，确定变电所的的型式，变电所的主接线方案，短路电流计算，主要用电设备选择和校验，变电所整定继电保护和防雷保护及接地装置的设计等。
关键词：工厂，总降压变电所，电气主接线，电气设备，继电保护第1章设计任务书 (5)1.1设计题目 (5)1.2设计要求 (5)1.3设计依据 (5)1.4设计任务 (6)第2章负荷计算和无功功率补偿 (8)2.2负荷计算过程 (8)2.3补偿电容器的选择 (10)第3章变压器的选择 (12)3.1变压器的型式选择 (12)3.2变压器的台数选择 (13)3.3变压器的容量选择 (13)3.4变压器接地方式 (13)3.5功率因数的校验 (14)第4章电气主接线的设计 (16)4.1电气主接线概述 (16)4.2电气主接线的设计原则和要求 (16)4.2.1电气主接线的设计原则 (16)4.2.2电气主接线设计的基本要求 (16)4.3电气主接线方案的比较 (16)第5章短路电流的计算 (20)5.1 短路电流计算概述 (20)5.1.1短路的原因 (20)5.1.2短路的危害 (20)5.1.3短路的类型 (20)5.2短路回路参数的计算 (20)5.2.1标么值 (20)5.2.2短路电流的计算 (21)第6章电气设备选择和校验 (25)6.1 高压电器选择的一般原则 (25)6.2各种电气设备的选择 (25)6.2.1支柱绝缘子 (25)6.2.3断路器 (27)6.2.4电流互感器 (29)6.2.5电压互感器 (30)6.2.6熔断器 (31)6.2.7隔离开关 (31)6.2.8接地开关 (32)6.2.9所用变 (33)6.2.10开关柜 (33)6.3变电所设备型号总结 (34)第7章导线的选择与校验 (35)7.1导线选择的基本原则 (35)7.2导线的选择与校验 (35)7.2.1母线 (35)7.2.2主变至母线的连线 (36)7.2.3 6KV侧输电线路 (37)7.3变电所线路型号总结 (40)第8章变电所的平面布置 (41)8.1 变配电所型式的选择 (41)8.2 变配电所的总体布置 (41)第9章防雷保护与接地装置的设计 (43)9.1变配电所的防雷措施 (43)9.2电力线路的防雷措施 (43)9.3防雷装置的选择 (43)9.3.1.避雷器的安装位置 (43)9.3.2避雷器的选择列表 (44)9.3.3避雷线的选择 (44)9.3.4避雷针的选择 (44)9.4 变电所公共接地装置的设计 (46)9.4.1接地电阻的要求 (46)9.4.2接地装置的设计 (46)第10章继电保护 (48)10.1继电保护的任务、基本要求 (48)10.2电力变压器的保护 (48)10.2.1电力变压器的保护配置 (48)10.2.2电力变压器的整定计算 (48)10.3 6KV线路的保护 (52)10.3.1 6KV线路的保护配置 (52)10.3.2 6KV线路保护的整定计算 (52)10.4 6KV电容器组的继电保护 (54)10.4.1电容器组的保护配置 (54)10.4.2电容器组的继电保护整定计算 (54)个人体会 (56)参考文献 (57)第1章设计任务书1.1设计题目某工厂35KV降压变电所的电气设计1.2设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及电气设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。
220kv降压变电所电气一次部分设计
220kv降压变电所电⽓⼀次部分设计1设计任务及原始资料根据电⼒系统规划需新建⼀座220KV区域变电所。
该所建成后与110KV和220KV电⽹相连，并供给近区⽤户供电。
1. 设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢⼚供电，在变电所附近还有区域负荷。
2. 确定本变电所的电压等级为220/110/10KV，220KV是本变电所的电源电压，110KV和10KV是⼆次电压。
3. 待建变电所的电源，由双回220KV线路送到本变电所；在中压侧110KV母线，送出2回线路；在低压侧10KV母线，送出12回线路；在本所220KV母线有三回输出线路，送向负荷。
该变电所的所址，地势平坦，交通⽅便。
4. 110KV和10KV⽤户负荷统计资料见表1-1和表1-2。
最⼤负荷利⽤⼩时Tmax=5500h，同时率取0.9，线路损耗取5%。
表1-1 110KV⽤户负荷统计资料⽤户名称最⼤负荷（KW）cos回路数重要负荷百分数（%）炼钢⼚42000 0.95 2 65表1-2 10KV ⽤户负荷统计资料⽤户名称最⼤负荷（KW ）cos 回路数重要负荷百分数（%）矿机⼚机械⼚汽车⼚电机⼚炼油⼚饲料⼚1800 900 2100 2400 2000 6000.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.952 2 2 2 2 262 62 62 62 62 625. 待建变电所与电⼒系统的连接情况如图 1-1所⽰。
1.2 变电所的设计内容1. 选择本变电所主变的台数、容量和类型。
2. 设计本变电所的电⽓主接线，选出数个电⽓主接线⽅案进⾏技术经济综合⽐较，确定⼀个较佳⽅案。
3. 进⾏必要的短路电流计算。
4. 选择和校验所需的电⽓设备。
5. 设计和校验母线系统。
1.3 设计成果1. 编制设计说明书。
2. 编制设计计算书。
3. 绘图若⼲张。
（1）绘制变电所电⽓主接线图。
（2）绘制220kV或110kV⾼压配电装置平⾯布置图。
（3）绘制220kV或110kV⾼压配电装置断⾯图（进线或出线）。
电气工程某机械厂降压变电所设计说明
电气工程某机械厂降压变电所设计说明设计说明书一、项目背景根据机械厂电气设备容量不断扩大，现有的变电站的供电能力已经不能满足厂区的需求，因此需要设计建设一座降压变电所。
该变电所的主要功能是将主变电所输送过来的高压电能降压为适用于厂区各个电气设备的低压电能。
二、设计目标1.供电可靠性：确保供电的稳定性，提高设备运行的可靠性。
2.安全性：确保变电所的安全运行，防止事故发生。
3.经济性：合理设计变电所设备，使其能够满足厂区的需求，并且具有经济效益。
4.可扩展性：设计变电所时要考虑未来的扩展需求，预留一定的空间和设备接口。
三、设计内容1.变压器选择：根据厂区的负荷需求和输电线路的参数，选择合适的变压器进行降压。
2.GIS设计：采用GIS（气体绝缘开关）设计，提高设备的安全性和可靠性，减少占地面积。
3.保护装置设计：设计合理的保护装置，包括过电流保护、短路保护、过负荷保护等，确保设备的安全运行。
4.自动化系统设计：引入自动化系统，实现对变电所设备的远程监控和控制，提高运维效率。
5.接地系统设计：设计合理的接地系统，确保设备的可靠接地，减少雷击的危害。
6.防雷设计：根据变电所的环境条件和设备要求，设计合理的防雷装置，提高设备的防雷能力。
7.辅助系统设计：设计变电所的辅助系统，包括通风系统、照明系统、消防系统等，确保设备的正常运行并保障工作人员的安全。
四、设计步骤1.收集数据：收集厂区的负荷需求、电气设备参数、输电线路参数等数据。
2.方案设计：根据数据分析得出合理的设计方案，包括变压器容量选择、设备布置、保护装置设计等。
3.详细设计：对各个设备进行详细设计，包括电气原理图、接线图、机械布置图等。
4.配电线路设计：设计变电所内的低压配电线路，确保供电的合理性和可靠性。
5.施工图纸编制：根据设计结果编制施工图纸，包括设备安装图、接线图、管道布置图等。
6.设备采购：根据设计需求，选择合适的设备进行采购，保证设备的品质和供货周期。
220kv变电站电气部分设计说明书
220kv变电站电气部分设计说明书第1章原始资料分析1、建设规模：该电力系统需建一座220kv降压变电站，建成后与110kv和220kv电网相连，规划装设两台容量为120MVA主变压器。
该所有220kv、110kv和10kv三个电压等级，220kv侧出线6回，110kv侧出线8回，10kv侧出线12回。
根据建厂规模，对本电所的电气主接线进行设计，确定2～3种方案，进行技术和经济比较，确定最佳方案。
2、该地区负荷情况：110kv有两回出线供给远方大型冶铁厂，其容量为40MVA，10kv侧总负荷为30MVA。
根据负荷情况，确定主变压器台数及容量。
3、各级电压侧功率因数和最大负荷利用小时数为：220kv侧 T=3800小时/年110kv侧 T=4200小时/年10kv侧 T=4500小时/年根据最大负荷利用小时，可查表得出导体经济电流密度，进而按经济电流密度进行母线截面的选择。
4、系统阻抗：220kv侧电源近似为无穷大容量系统，归算至本所220kv母线为0.16（S=100MVA），110kv侧电源侧容量为1000MVA，归算至本所110kv母线侧阻抗0.32（S=100MVA），10kv侧无电源。
计算短路电流，对主要电气设备和导体进行选择。
5、该地区最热平均温度为28度，年平均气温16度，绝对最高温度为40度，土壤温度为18度海拔153米。
根据以上数据对导体及母线进行选择。
6、该变电所位于市郊荒土地上，地势平坦，交通便利，环境污染小。
根据变电所配电系统和配电装置的设计原则，对配电所进行高压配电系统设计，接近负荷中心，则要求供电的可靠性，调度的灵活性更高，有10kv电压送电，该负荷侧可采用双回路供电。
第2章电气主接线的设计电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电所电气部分的主体结构，直接影响着配电装置的布置、继电保护配置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。
某机械厂降压变电所电气设计
某机械厂降压变电所电气设计1. 引言本文档是关于某机械厂降压变电所电气设计的详细说明。
降压变电所是机械厂电力系统的重要组成部分，负责将高压电流转换为适用于机械设备使用的低压电流。
本文档将介绍降压变电所的电气设计要求、设计流程、主要设备及其选型等内容。
2. 设计要求2.1 电源接入方式降压变电所的电源接入方式一般分为两种：直接接入变电站和通过配电变压器接入变电站。
根据某机械厂的实际情况，选择适合的电源接入方式，确保供电的可靠性和稳定性。
2.2 降压变电设备容量根据某机械厂的用电负荷需求，确定降压变电所的设备容量。
考虑到未来的扩展需求，建议留有一定的余量，以便后续增加负荷时不需更换或增加设备。
2.3 电气设备安装布局根据厂区的实际布局和安全要求，确定降压变电所的电气设备的安装布局。
保证设备之间的合理距离，便于运行和维护。
3. 设计流程3.1 方案设计根据电源接入方式和设备容量要求，设计降压变电所的初步方案。
考虑到降压变电所的安全性和可靠性，建议采用双路供电方案，以确保在一路电源故障时仍能正常供电。
3.2 设备选型根据初步方案确定的设备容量，选择合适的降压变电设备。
要考虑设备的质量和性能，确保其稳定运行和长寿命。
3.3 系统设计根据设备选型结果，进行降压变电所的系统设计。
设计系统的电缆和配电线路，确保其满足负荷需求，并且具备合适的安全保护机制。
3.4 施工图纸根据系统设计结果，绘制降压变电所的施工图纸。
图纸应包括设备布局、电缆线路、接地系统等详细信息，以便施工人员进行准确的安装和调试。
4. 主要设备及其选型4.1 变压器降压变电所的核心设备为变压器，用于将高压电流降压为适用于机械设备使用的低压电流。
变压器的选型应考虑负载容量、绝缘等级、效率等因素。
4.2 开关柜开关柜用于控制和保护降压变电所的电路。
根据需求选择合适的开关柜，应考虑其负载容量、保护功能、操作方式等因素。
4.3 电缆和配电线路电缆和配电线路是降压变电所的输电通道，负责将电能传输到各个用电设备。
某厂降压变电所电气部分设计
电力工程基础课程设计说明书
8
变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 .............................................. 19 8.1 8.2 变电所二次回路方案的选择 ................................................................... 19 变电所继电保护装置 .................................................................................................................................................................. 10 5.1 5.2 5.3 5.4 绘制计算电路............................................................................................. 10 确定基准值................................................................................................. 10 计算短路电路中各元件的电抗标幺值..................................................... 10 计算 K-1 点(10.5KV 侧)的短路电路总电抗及三相短路
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：
要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产 的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求、确定变电所的位置与型式，确定 变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线， 确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设 计说明书，绘出设计图样。 设计依据： 1、工厂总平面布置图 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数为 3400h，日最大负荷持续时间为 8h。 该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力 设备均为三相，额定电压为 380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为 220V。本 厂的负荷统计资料见附表所示。 3、供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条 6KV 的干线取得工 作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为 LJ-150，导线为等边三 角形排列，线距 1.0m ,干线首端距离本厂约 8km。干线首端所装设的高压短路器断流容 量为 480MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整 定的动作时间为 1.3s，为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取 得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为 50km，电缆线路总长度 为 15km。 参考文献 1 的图 11-4。
电气工程某机械厂降压变电所设计说明
1 简介1.1 设计任务及要求要求变电站的位置和类型应根据供电情况和工厂用电负荷的实际情况确定，并适当考虑工厂生产的发展。
变电站主变台数、容量及型号，选择变电站主接线方案、高低压设备及进出线，确定二次回路方案，选择和设置继电保护装置，确定防雷接地装置，最后按要求进行。
编写设计规范并绘制设计图纸。
1.2 实用价值和意义在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究和日常生活对电能的供应提出了更高的要求。
因此，保证良好的供电质量非常重要。
这本设计书侧重于理论与实践的融合。
理论知识力求全面、通俗易懂，实践技能注重实用性、可操作性和针对性。
同时，重点引进和体现现代供配电技术新技术。
这本设计书讨论了供配电系统的整体功能和相关技术知识，重点介绍了工厂供配电系统的组成部分。
系统的设计和计算相关系统的运行管理根据工厂的实际供电和用电负荷，适当考虑工厂的发展，并符合安全要求，可靠性、先进技术和经济合理性。
讨论了变电站的位置和形式，变电站到变电站的数量和容量，变电站主布线方案的类型和选择，高低设备，进出线。
本设计包括：负荷计算与无功补偿、变电站选址及形式选择、短路电流计算、变电站电气主接线图等。
1.3 工厂电源设计的基本内容厂区供电设计主要包括厂区变压器设计、配电站设计、厂区高压配电电路设计、车间低压配电电路设计、电气设备的设计。
光。
其基本内容如下：(1)负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算是在车间负荷计算的基础上进行的。
考虑车间变电站变压器的功率损耗，得到全厂总降压变电站高压侧的计算负荷和总功率因数。
列出负荷计算表并表达计算结果。
（2）厂区总降压变电站的选址和主变台数、容量的选择应参考进线电源方向，综合考虑设置总变的相关因素。
降压变电站，并结合全厂计算负荷，满足扩容和后备需求。
.如有必要，确定变压器的数量和容量。
(3)厂区通用降压变电所主接线设计根据变电站内配电回路的数量、负荷要求的可靠性等级和计算负荷的数量，结合主变的数量确定变电站的高低接线方式。
某厂10kV降压变电所电气设计
目录设计任务说明书·························4页一、负荷计算和无功功率计算及补偿················5页1.1 机械厂负荷统计资料····················5页1.2负荷计算和无功功率计算·················5页1.3无功功率补偿·······················7页1.4年耗电量的估算·····················8页二、变电所位置和形式的选择···················9页三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择·········9页3.1变电所主变压器台数的选择················9页 3.2变电所主变压器容量选择·················9页3.3变电所主接线方案的选择················ 10页四、短路电流的计算······················ 11页4.1确定基准值························· 11页4.2计算短路电路中各主要元件的电抗标么值：··········· 11页4.3计算k-1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量·· 12页4.4计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量·· 12页五、变电所一次设备的选择与校验················ 13页5.1变电所高压一次设备的选择·················· 13页5.2变电所高压一次设备的校验················· 13页5.3变电所低压一次设备的选择················· 15页5.4变电所低压一次设备的校验················· 15页六、变电所高、低压线路的选择················· 16页6.1高压线路导线的选择···················· 17页6.2低压线路导线的选择···················· 17页七、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定·········· 18页7.1二次回路方案选择····················· 18页7.2继电保护的整定······················ 19页八、心得和体会························ 22页附录参考文献························· 23页附图····························· 23页设计任务说明书一．设计题目某厂10kV降压变电所电气设计二．设计要求1.工厂的负荷计算及无功补偿（要求列表）。
某厂降压变电所电气部分设计
某厂降压变电所电气部分设计电气部分设计是降压变电所的重要组成部分，主要负责变电所内电力系统的安全、可靠运行。
下面是厂降压变电所电气部分设计的1200字以上的相关信息。
1.项目背景厂降压变电所是为了满足厂区用电需求而建设的，主要包括降压变电设备、开关设备、保护设备等。
通过合理的电气部分设计，可实现稳定供电、安全运行。
2.设计原则在电气部分设计中，首先要遵循以下原则：（1）符合国家电气设计规范和标准，保证安全可靠；（2）合理配置设备容量，满足厂区用电需求；（3）考虑未来扩容和升级的需求；（4）充分考虑节能和环保要求。
3.设计内容（1）变电所布置设计：根据厂区的地形、用电负荷分布等情况，确定变电所的布置位置和朝向；（2）供电方案设计：确定供电方式和供电站点，设计供电线路和接地装置；（3）变压器选择和配置：根据用电负荷需求，选择合适的变压器，并设计变压器的容量、绝缘等级等参数；（4）开关设备设计：根据供电方案，设计开关设备的类型、数量和分布，确保供电系统的可靠性和灵活性；（5）保护设备设计：根据供电设备和负荷特性，设计保护装置的类型、参数和配置；（6）配电系统设计：设计配电系统的布置、线路、电缆等，确保供电可靠性和安全性；（7）接地设计：设计接地系统的类型和参数，确保电气设备和人员的安全；（8）照明设计：根据厂区的照明需求，设计照明系统的类型、布局和控制方式；（9）监控与报警设计：设计监控系统和报警系统，实时监测电气设备状态，及时发现和处理故障。
4.设计要求（1）供电系统要能满足厂区的用电需求，保证电力供应的可靠性和稳定性；（2）各种设备和线路要符合国家标准和规范，相关设备和材料要具备合格证明；（3）设备和线路要具备良好的绝缘性能和耐久性能，确保长期安全运行；（4）供电系统要具备远程监控和自动化控制能力，减少人为操作的风险；（5）设计要考虑设备运行的灵活性和扩容的可能性，为未来的发展和升级留下余地。
以上是厂降压变电所电气部分设计的相关信息，通过合理的设计和配置，可使变电所的电气设备安全可靠运行，并满足厂区的用电需求。
某厂10KV降压变电所电气设计要点
某厂10KV降压变电所电气设计要点厂10KV降压变电所是电力系统中非常重要的一环，电气设计的合理性和稳定性直接关系到变电所的正常运行。
本文将从以下几个方面介绍该变电所电气设计的要点。
首先，降压变电所电气设计需要合理选取变压器。
变压器是变电所的核心设备，其选择要根据变电所的负荷需求以及供电电网的特点来确定。
例如，如果负荷量大且供电电网电压波动大，则应选用容量较大、抗短路能力强的变压器。
同时，还应注意选择合适的冷却方式以保证变压器的正常运行。
其次，变电所电气设计需要合理设计输电线路和开关设备。
输电线路应满足负荷需要以及未来的扩容需求，充分考虑线路的电压降、回路容量和可靠性等因素。
开关设备的选型要符合负荷需求，同时具备防护和控制功能，确保变电所的安全运行。
此外，变电所需要合理布置电力设备。
电力设备的布置应尽量紧凑，便于操作和维护，且符合安全规范。
同时，还需要根据负荷特点，合理划分电力设备的区域，便于管理和控制。
在电气设计中，对于变电所的地线系统也要给予足够重视。
地线系统的设计合理性直接关系到变电所的安全性和电气设备的可靠性。
地线系统应符合国家和地方规范要求，确保变电所在雷电和故障电流下的安全操作。
最后，变电所电气设计还需要考虑监控和保护系统。
监控系统应覆盖变电所各个重要环节，通过实时监测和报警功能，保障变电所的正常运行。
保护系统应具备对电力设备进行有效保护的功能，能够及时检测和隔离故障，保护电气设备和人身安全。
综上所述，厂10KV降压变电所电气设计的要点涉及变压器的选择，输电线路和开关设备的设计，电力设备的合理布置，地线系统的设计，以及监控和保护系统的建设。
通过合理设计和选择，可以确保变电所的安全运行和电气设备的可靠性。
某机械厂降压变电所的电气设计
某机械厂降压变电所的电气设计1. 引言本文档旨在对某机械厂降压变电所的电气设计进行详细介绍和说明。
该变电所是为了满足机械厂正常运营所需的电能供应而建设的。
电气设计是变电所建设的关键环节，包括供电系统、变压器选型、保护设备等方面的设计。
2. 变电所概述2.1 变电所位置和规模该变电所位于某机械厂占地面积内，距离主生产区较近，方便供电。
变电所设计容量为XXX kW，以满足全厂的电能需求。
2.2 变电所布置图变电所布置图如下所示：变电所布置图变电所布置图3. 供电系统设计供电系统设计是变电所电气设计的核心之一，包括主要设备的选型和系统的配置。
3.1 主变压器选型根据机械厂的电能需求以及电网情况，我们选择了一台XXX kVA的主变压器作为供电系统的核心设备。
主变压器的选型需要考虑负载容量、变比、温升等因素，以确保电能的稳定供应。
3.2 主开关柜设计主开关柜作为供电系统的控制中心，选用合适的开关设备和保护装置非常重要。
我们选择了XXX型号的主开关柜，配备了过电流保护装置、欠压保护装置等功能，以保证供电系统的可靠性和安全性。
3.3 配电柜设计变电所配电柜的设计需要考虑供电负荷的分配和系统的可靠性。
根据实际需求，我们设计了多台配电柜，分别连接到不同的设备和区域。
配电柜配备了相应的断路器、接触器、电能表等设备，以实现对不同电路的控制和计量。
4. 保护系统设计为了确保供电系统的安全运行，我们设计了完善的保护系统，包括过电流保护、短路保护、接地保护等。
4.1 过电流保护过电流保护是变电所保护系统的重要组成部分。
我们选用了电流互感器配合继电器，实现对供电系统中过电流的及时检测和保护。
4.2 短路保护短路保护是变电所保护系统的另一个关键方面。
我们选择了短路保护器件，实现对供电系统中短路故障的迅速切断和保护，以避免设备损坏和人员安全事故的发生。
4.3 接地保护为确保供电系统的安全接地，我们设计了接地系统。
接地系统包括接地装置和接地线，通过对设备和设施的接地，降低了电气设备的绝缘电阻，减少了触电危险。
某机械厂降压变电所电气设计-(附答案)
一、设计任务书（一）设计题目某机械厂降压变电所电气一次设计（二）设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线及高低压设备和进出线，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。
（三）设计依据1.工厂总平面图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5000h，日最大负荷持续时间为8h。
该厂筹造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。
低压动力设备均为三相，额定电压为380V。
电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。
3.供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10的公用电源干线取得工作电源。
该干线的走向参看工厂总平面图（附图1-4）。
该干线的导线品牌号为185,导线为等边三角形排列，线距为 2.0m。
干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约10.干线首端所装设的高压断路器断流容量为500，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.2s。
为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为100，电缆线路长度为25。
表1 工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量需用系数功率因数1 铸造车间动力400 0.4 0.70照明10 0.8 1.002 锻造车间动力300 0.2 0.65照明10 0.8 1.003 金工车间动力350 0.2 0.65照明10 0.7 1.004 工具车间动力380 0.2 0.60照明10 0.8 1.005 电镀车间动力260 0.5 0.80照明7 0.7 1.006 热处理室动力200 0.5 0.75照明8 0.7 1.007 装配车间动力150 0.4 0.70照明 5 0.8 1.008 机修车间动力150 0.3 0.60照明 4 0.7 1.009 锅炉房动力80 0.7 0.8照明 1 0.9 1.0010 仓库动力25 0.4 0.80 照明 1 0.9 1.0011 生活区动力300 0.8 1.004.气象条件：本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-8℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8m处的平均温度为25℃。
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目录前言 (1)1 负荷计算和无功功率补偿 (2)1.1 负荷计算 (2)1.2 无功功率补偿 (3)1.3 年耗电量的估算 (3)2 变电所位置和型式的选择 (5)3 变电所主变压器的选择和主结线方案的选择 (7)3.1 变电所主变压器的选择 (7)3.2 变压器主接线方案的选择 (7)3.3 两种主结线方案的技术经济比较 (9)4 短路电流的计算 (10)4.1 绘制计算电路 (10)4.2 确定短路计算基准值 (10)4.3 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 (10)4.4 10KV侧三相短路电流和短路容量 (11)4.5 380V侧三相短路电流和短路容量 (11)5 变电所一次设备的选择校验 (13)5.1 10kV侧一次设备的选择校验 (13)5.2 380V侧一次设备的选择校验 (13)5.3 高低压母线的选择 (14)6 变电所进出线以及邻近单位联络线的选择 (15)6.1 10kV高压进线和引入电缆的选择 (15)6.2 380V低压出线的选择 (15)6.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验 (17)7 变压所的防雷保护 (19)7.1 变压所的防雷保护 (19)7.2 变电所公共接地装置的设计 (19)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)前言在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究、日常生活都对电能的供应提出更高的要求，因此确保良好的供电质量十分必要。
本设计书注重理论联系实际，理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂，实践技能注重实用性，可操作性和有针对性，同时注重介绍和反映现代供配电技术的新技术。
本课程设计选择进行了一个模拟的中小型工厂10/0.4kV、容量为1000kVA 的降压变电所，既含有高压供电部分又含有电力变压器低压配电部分。
本设计书论述了供配系统的整体功能和相关的技术知识，重点介绍了工厂供配电系统的组成和部分。
系统的设计和计算相关系统的运行与管理，并根据工厂所能取得的电源及工厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定了变电所的位置与形式及变电所至变压的台数与容量、类型及选择变电所主接线方案及高低设备与进出线。
在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。
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总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。
因此，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，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。
1 负荷计算和无功功率补偿1.1 负荷计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。
单组用电设备计算负荷的计算式:有功计算负荷d e K P P *= 无功计算负荷Φ*=tan P Q 视在计算负荷Φ=cos PS 计算电流NU S I 3= 运用公式对各车间进行负荷计算，结果如表2.1所示。
1.2 无功功率补偿由表1.1可知，该厂380侧最大负荷是的功率因数只有0.77。
而供电部门要求该厂10KV 进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.9。
考虑到主变电器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率补偿容量：var k 17.356)]92.0tan(arccos )77.0s [tan(arcco 39.884)tan (tan 2130=-⨯=Φ-Φ=P Q C参照图，选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案2（主屏）1台与方案3（辅屏）6台相组合，总共容量84kvar ×5=420kvar 。
因此无功功率补偿后工厂380V 侧和10KV 侧的负荷计算如表所示表1.2 无功补偿后工厂的计算的负荷1.3 年耗电量的估算年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到： 年有功电能消耗量： p W PT ααα⋅=年无功电能耗电量： q W Q T ααβ⋅=结合本厂的情况，年最大负荷利用小时数T α为2600h ，取年平均有功负荷系数0.72α=，年平均无功负荷系数0.78β=。
由此可得本厂：年有功耗电量： 61068.1260048.89872.0⨯=⨯⨯=-h kw W p α； 年无功耗电量：51057.7260032.37378.0⨯=⨯⨯=-h kw W q α。
2 变电所位置和型式的选择变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。
工厂的负荷中心按功率矩法来确定，计算公式为式（2.1）和（2.2）。
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心.工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定.即在工厂平面图的下边和左侧,任作一直角坐标的X 轴和Y 轴,测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置,例如P 1(x 1,y 1) 、P 2(x 2,y 2) 、P 3(x 3,y 3)等.而工厂的负荷中心设在P(x,y),P 为P 1+P 2+P 3+…=∑P i .因此仿照《力学》中计算重心的力矩方程,可得负荷中心的坐标:i i i 321332211P )x P (P P P x P x P x P x ∑∑=++++=⋯⋯ (2.1)ii i 321332211P )y P (P P P y P y P y P y ∑∑=++++=⋯⋯ (2.2)图2.1 机械厂总平面图按比例K 在工厂平面图中测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置表2.1所示表2.1 各车间和宿舍区负荷点的坐标位置坐标轴 123 4 5 6 7 8 9 10 生活区 X(㎝) 1.3 1.3 3.5 3.5 4.2 6.6 6.6 6.6 6.6 9.4 0.7 Y(㎝)5.3 3.75.33.71.86.44.83.21.54.80.4由计算结果可知，x=3.4,y=3.3工厂的负荷中心在6号厂房的西南角。
考虑的方便进出线及周围环境情况，决定在4号厂房的西侧紧靠厂房修建工厂变电所，其型式为附设式。
3 变电所主变压器的选择和主结线方案的选择3.1 变电所主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案：（1）装设一台主变压器型式采用S9型，而容量根据式.30N T S S ≥，选,301000N T S kVA S =>=kVA 95.972，即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。
至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由与邻近单位相联的高压联络线来承担。
（2）装设两台主变压器 型号亦采用S9，而每台变压器容量按式30(0.6~0.7)N T S S ⋅=⋅和式().3012N T S S +≥选择，即kVA kVA S T N )07.681~77.583(95.972)7.0~6.0(.=⨯≈因此选两台S9-800/10型低损耗配电变压器。
工厂二级负荷所需的备用电源亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担。
主变压器的联结组均采用Yyn0。
3.2 变压器主接线方案的选择按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案： （1）装设一台主变压器的主接线方案，如图3.1所示 （2）装设两台主变压器的主接线方案，如图3.2所示图3.1 装设一台主变压器的主结线方案图3.2 装设两台主变压器的主结线方案3.3两种主结线方案的技术经济比较表3.1 两种主接线方案的比较从表3.1可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变的主接线方案，因此决定采用装设两台主变的方案。
4 短路电流的计算4.1 绘制计算电路 如图4.1所示图4.1 短路计算电路4.2 确定短路计算基准值设100d S MVA =， 1.05d c N U U U ==，即高压侧110.5d U kV =，低压侧20.4d U kV=，则11 5.53310.5d d d I kA U kV ===⨯22144330.4d d d I kA U kV===⨯ 4.3 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 （1）电力系统 已知MVA S oc 260=，故38.0260/100*1==MVA MVA X（2）架空线路 查表得LJ-90的0X =0.34/km Ω，而线路长8km ，故47.2)5.10(100)834.0(2*2=⨯Ω⨯=kV MVAX（3）电力变压器 查表得z U %=4.5，故63.5k 8001001005.4*3=⨯=VAMVAX 因此绘短路计算等效电路如图4.2所示。
图4.2 等效电路 4.4 10KV 侧三相短路电流和短路容量 （1） 总电抗标幺值85.247.238.0*2*1*)1(=+=+=∑-X X X k （2）三相短路电流周期分量有效值A kAX I I k k k 93.185.25.5*)1(1d )3(1==∑=-- （3）其他短路电流kA I I Ik 93.1)3()1()3()3*(===-∞kVA kVA I i sh92.493.155.255.2)3*()3(=⨯== kVA kVA I I sh91.293.151.151.1)3*()3(=⨯== （4）三相短路容量MVA MVAX S S k k 09.3585.2100*)1(d )3(1==∑=-- 4.5 380V 侧三相短路电流和短路容量 （1）总电抗标幺值48.863.547.238.0*3*2*1*)2(=++=++=∑-X X X X k （2）三相短路电流周期分量有效值A kAX I I k k k 98.1648.8144*)2(2d )3(2==∑=-- （3）其他短路电流kA I I I k 98.16)3()2()3()3*(===-∞kVA kVA I i sh25.3198.1684.184.1)3*()3(=⨯== kVA kVA I I sh51.1898.1609.109.1)3*()3(=⨯==（4）三相短路容量MVA MVAX S S k k 79.1148.8100*)2(d )3(2==∑=-- 以上计算结果综合如表4.1表4.1 短路的计算结果5变电所一次设备的选择校验5.110kV侧一次设备的选择校验5.2380V侧一次设备的选择校验如表5.2所示。