目录1课程设计原始数据 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计要求 (3)1.3设计依据 (3)1.4设计任务 (4)2负荷计算及功率补偿 (4)2.1负荷计算的方法 (4)2.2无功功率补偿 (6)3变电所位置和型式的选择 (6)3.1根据变配电所位置选择一般原则： (6)3.2变电所的型式与方案： (7)4变电所变压器和主接线方案的选择 (7)4.1主变压器的选择 (7)4.2装设一台主变压器的主接线方案 (7)5 短路电流的计算 (7)5.1绘制计算电路 (7)5.2确定短路计算基准值 (7)5.3计算短路电路中个元件的电抗标幺值 (8)5.4 K-1点（10.5K V侧）的相关计算 (8)5.5 K-2点（0.4K V侧）的相关计算 (8)6变电所一次设备的选择校验 (8)6.1选择校验条件 (8)6.210KV侧一次设备的选择校验 (9)6.30.4KV侧一次设备的选择校验 (10)7变压所进出线与邻近单位联络线的选择 (10)7.110KV高压出线的选择： (10)7.2变电所及邻近单位焦点路线的选择 (11)7.30.4KV低压出线选择 (11)7.4按发热条件选择 (12)7.5校验电压损耗 (12)7.6短路热稳定校验 (12)设计总结 (12)致谢 (13)参考文献 (13)附图 (13)***学校课程设计某学校10kv变电所及配电系统设计系部：机械工程系班级：机电10-12(1)班学生姓名： ***学号： ***指导教师：何颖完成日期： 2012年6月15日新疆工业高等专科学校课程设计评定意见设计题目：某学校10kv变电所及配电系统设计学生姓名：*** 专业机电一体化班级机电10-12（1）班评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日评定意见参考提纲：1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。

2.学生的勤勉态度。

3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。

新疆工业高等专科学校课程设计任务书教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日摘要众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。

电能在工业生产中的重要性，一方面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。

本次设计根据课题提供的某学校的用电负荷和供电条件，并适当考虑学校的发展，按照国家相关标准、设计准则，本着安全可靠、技术先进、经济合理的要求确定本学校变电所的位置和形式。

通过负荷计算，确定主变压器的台数和容量。

进行短路电流计算选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线,最后按要求写出设计说明书,并绘出设计图样。

具体过程和步骤:根据学校总平面图,负荷情况,供电电源情况,气象资料,地区水文资料和电费制度等,先计算电力负荷,判断是否要进行无功功率补偿,接着进行变电所位置和型式选择,并确定变电所变压器台数和容量,主接线方案选择,最后进行短路电流的计算,并对变电所一次设备选择和校验和高低压线路的选择，对备用电源的高压联络线的选择校验。

经过仔细校验，得到结论。

最后，设计总结，致谢词，并附图和参考资料。

一次设计让我们对供配电技术有了更是深刻的了解，使我们受益良多。

关键词：负荷计算、功率补偿、变电所位置、主接线方案、短路电流、设备选择。

1课程设计原始数据1.1设计题目某学校10KV变电所及配电系统设计1.2设计要求要求根据学校所能取得的电源及学校用电负荷的实际情况，并适当考虑到学校的发展，按照安全、可靠、优质、经济的供配电基本要求，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，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，进行导线截面的选择计算，并选择继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明，绘出设计图样。

1.3设计依据1.3.1学校总平面图见附图。

1.3.2车间组成及工厂负荷情况(1)学校组成及布置①教学楼；②宿舍楼；③实验楼；④锅炉房；⑤食堂；(2)工厂负荷情况学校年最大负荷利用小时为4600H，日最大负荷持续时间为12H。

该学校除食堂、教学楼和锅炉房属二级负荷外，其余均为三级负荷。

低压动力设备均为三相，额定电压为380V。

电气照明及)表 1.11.3.3供电电源情况按照学校与当地供电部门签订的供用电协议规定，本学校可由附近一条10kV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。

该干线的导线牌号为LGJ-35；干线首端(即电力系统的馈电变电站)距离本厂约5.0km。

干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。

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 1.5s。

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。

与临近单位高压联络架空线线长度为3km。

1.3.4气象资料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处平均温度为25℃。

当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。

1.3.5电费制度学校与当地供电部门达成协议，在学校变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。

每月基本电费按主变压器容量计为18元／kVA，动力电费为0.2元／kW．H，照明(含家电)电费为0.5元／kW．H。

工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。

此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6～10kV为800元／kVA。

1.4设计任务要求在规定时间内独立完成下列设计说明书，包括：①学校负荷计算及功率补偿，列出负荷计算表、表达计算成果；②学校总降压变电所主变压器的台数及容量选择；③学校总降压变电所主接线设计；④导线型号及截面的选择；⑤学校电力系统短路电路的计算；⑥变电所一侧设备的选择与校验；⑦防雷保护和接地装置的设计；2负荷计算及功率补偿2.1负荷计算的方法2.1.1负荷计算的内容和目的（1）计算负荷又称需要负荷或最大负荷。

计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。

在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。

（2) 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。

一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。

在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。

（3）平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。

常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。

平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。

本设计采用需要系数法确定。

主要计算公式有：有功功率：30P =d K e P ， （d K 为系数） 无功功率：30Q = 30P tan ϕ 视在功率：30S =ϕcos 30P 计算电流：30I =NU S 330, N U 为用电设备的额定电压（单位为KV ）2.1.2表 2 .12.1.3全厂负荷计算取pK ⋅∑=0.9；qK ⋅∑=0.9根据上表可算出：i P ⋅∑30=593Kw ；30i Q ∑=511.8kvar ；30i S ∑=788.56 kv ·A其中i P ⋅∑30是所有设备组有功计算负荷30P 之和；i Q ⋅∑30是所有设备无功30Q 之和。

则：30P =p K ⋅∑i P ⋅∑30=0.9×593Kw =533.7Kw30Q =i q Q K ⋅⋅∑∑30=0.9×511.8kvar=460.62kvar30S ·A=705.8 kv ·A30I =NU S 330=537Acos ϕ=30i30iP S∑∑=533.7/705.8=0.752.2无功功率补偿2.2.1功率因数由上表可知，该学校380V 侧最大负荷时的功率因素只有0.76，而供配电部门要求该学校10kV 进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.9，需要功率补偿。

Qc=533.7〔tan （arccos0.75）－tan （arccos0.92）〕kvar =243 kvar由《工厂供电设计指导》P319表选：BW0.4-13-1,额定容量13 kvarn= Qc/△q=243/13=19，要为3的倍数，即21台。

2.2.2补偿后，重新选择变压器容量：S ˊ30（2）=565)211326.460(7.53322=⨯-+ 补偿后的功率因数：PT ≈0.015S ˊ30（2）=0.015×565KVA=8.475Kw QT ≈0.06 S ˊ30（2）=0.06 ×565KVA=33.9Kw 变电所高压侧的计算负荷：P ′30（1）=533.7kw ＋8.475kw=542.26 kwQ ′30（1）=(460.62kw ＋21×13)＋33.9= 220.9kvarS ′30（1）=5859.22026.54222=+ 2.2.3补偿后的功率因数：表2.23变电所位置和型式的选择3.1根据变配电所位置选择一般原则：1尽量靠近负荷中心；2进出线方便； 3靠近电源侧；4设备运输方便；5不应设在有剧烈震动或高温的场所； 6不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；7不宜设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；8不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方；9不应设在地势较洼和可能积水的场所。

综合考虑，变电所应设在变电所为小区内附式，建在小区内一侧，有高、低压配电室、值班室及变压器室。

值班室有分别通往高、低压配电室的门，且朝值班室开；变压器室的门朝外开，室内设通风窗，进风窗设在变压器室前门的下方，出风窗设在变压器室的上方;高压配电室设不能开启的自然采光窗，窗台距室外地坪1.8m ，低压配电室设能开启地自然采光窗。

3.2 变电所的型式与方案：1采用独立变电所。

2有原始材料知，该学校除实验楼、教学楼，锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷，综合考虑变配电所位置的选择原则，该学校采用一个高压配电所，变电所方案如下：学校只用一个变电所，见附图。

4变电所变压器和主接线方案的选择4.1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： 装设一台变压器,型号为S9-630-10型，而容量根据式30S S T N ≥⋅，T N S ⋅为主变压器容量，30S 为总的计算负荷。