、设计目的熟悉电力设计的相关规程、规定，树立可靠供电的观点，了解电力系统，电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。
二、设计要求<1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应工程分析，需求预测说明。
<2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。
<3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算<4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。
三、设计任务<一）设计主体内容<1）负荷计算及无功功率补偿<2）变电站位置及形式的选择。
<3）变电所主变压器台数，容量及主接线方案的选择。
<4）短路电流计算。
<5）变电所一次设备的选择及校验。
<6）变电所高低压线路的选择。
<7）变电所二次回路方案及继电保护的整定。
<二）设计任务1．设计说明书，包括全部计算过程，主要设备及材料表；2．变电所主接线图。
四、设计时间安排查找相关资料<1 天）、总降压变电站设计<3天）、车间变电所设计<2天）、厂区配电系统设计<1天）、撰写设计报告<2天）和答辩<1天）。
五、主要参考文献[1]电力工程基础[2]工厂供电[3]继电保护.[4]电力系统分析[5]电气工程设计手册等资料指导教师签字：年月日一．负荷情况某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。
各部门电气设备、负荷情况如下：<一）一号车间一号车间接有下表所列用电设备＜二）二号车间二号车间接有下表所列用电设备＜三）三号车间三号车间接有下表所列用电设备＜四）办公楼办公楼接有下表所列用电设备负荷＜五）食堂食堂接有下表所列用电设备负荷二、供用电协议<1）从电力系统的某66/10KV 变电站，用10KV 架空线路向工厂馈电。
该变电站在工厂南侧1km。
<2）系统变电站馈电线的定时限过电流保护的整定时间，工厂总配变电所保护整定时间不得大于1.5s 。
<3）在工厂总配电所的10KV 进线侧进行电能计量。
工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9 。
<4）系统变电站10KV 母线出口断路器的断流容量为200MVA。
其配电系统图如图2。
<5）供电贴费和每月电费制：每月基本电费按主变压器容量计为18 元/kVA，电费为0.5 元/kW·h。
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。
区域变电站图1 配电系统图三．工厂负荷性质生产车间大部分为一班制，少部分车间为两班制，年最大有功负荷利用小时数为4500h，工厂属三级负荷。
四．工厂自然条件<1）气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38oC，年平均气温为23 oC，年最低气温为－8 oC，年最热月平均最高气温为33oC，年最热月平均气温为26 oC，年最热月地下0.8m 处平均温度为25 oC。
当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。
<2）地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。
某厂降压变电所的电气设计摘要本论文主要依照工厂供电设计必须遵循的一般原则、基本内容和设计流程，对某厂变电所进行了设计说明，本文按照设计要求，在查阅大量参考资料、手册后，对负荷计算及无功功率补偿计算，变配电所所址和型式的选择，变电所主变压器台数、容量及类型的选择，变配电所主结线方案的设计，短路电流的计算，变配电所一次设备的选择，变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与整定，变配电所防雷保护与接地装置的设计等进行了详细的设计说明。
并附有相应的图表、公式和计算结果。
这次设计的变配电所完全满足设计要求。
本设计通过对计算负荷，选出变压器；通过计算三相短路电流，选出其他保护器件；通过三相短路电流，选择过电流保护设备；然后选择二次回路的设备，对一次侧设备进行控制、检测。
关键词：有功功率，电力变压器，三相短路电流，过电流目录第一章负荷计算和无功补偿7§1.1 负荷计算的目的和方法7§1.2 全厂负荷计算的过程7§1.3 无功功率补偿10第二章变电所的选择及主变压器的选择11§2.1 变电所的位置及变压器容量选择11§2.2 总降压变电所和车间变电所位置选择13§2.3 总降压变电所电气主接线设计14§2. 4短路电流计算15 第三章高低压电气一次设备的选择18 §3.1 10K V 侧一次设备的选择校验18§3.2 0.38K V 低压电器设备选择19§3.3 高低压母线的选择20§3.4 10.5K V 高压出线的选择21 第四章电力变压器继电保护设计23§4. 1电力变压器继电保护配置23§4. 2电力变压器继电保护设计23 第五章变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定25§5.1 变电所的电能计量回路25§5.2 变电所的测量和绝缘监察回路25§5.3 变电所的保护装置25总结28参考文献29第一章负荷计算和无功补偿§ 1.1 负荷计算的目的和方法一、负荷计算的内容和目的<1）求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据；<2）求计算电流，是选择缆线和开关设备的依据；<3）求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量的依据。
二、负荷计算的方法<1）需要系数法——用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。
用于设备数量多，容量差别不大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算。
<2）二项式系数法——应用局限性较小大，主要适用于设备台数较少且容量差别较悬殊的的场合。
<3）利用系数法——采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。
适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。
§1.2 全厂负荷计算的过程本设计各车间计算负荷采用需要系数法确定。
主要计算公式有：有功计算负荷<kW）：无功计算负荷<kvar ）：视在计算负荷<kVA）：计算电流<A）：以冷加工机为例：Kd=0.15，Cosφ=0.5，tan φ=1.73具体车间计算负荷如下表1-1 所示：表1 各车间负荷计算表从表中可知：有功计算负荷无功计算负荷视在计算负荷192.25 再乘以同时系数=0.95, =0.97 此时功率因素<0.9 ，所以要进行无功功率补偿。
§ 1.3 无功功率补偿由于本设计中cos =0.738<0.9, 因此需要进行功率补偿。
由公式可知：式中——补偿前的自然平均功率因数对应的正切值——补偿后的功率因数对应的正切值采用低压侧集中补偿的方法，为使高压侧功率因数达到0.9 ，则补偿后的低压功率因数应达到0.92 。
校正前：校正后：查表知选择BWF0.4-16-1/3 型电容器，所需电容个数为4 个，补偿量为16kvar ×4=64kvar 。
补偿后的功率因数为：补偿后的负荷如下表1-2 所示：表1-2 补偿后的计算负荷全厂负荷有功功率Pc/kw无功功率Qc/kvar视在计算负荷(Sc/kVA>补偿前131.46 120.25 192.25无功补偿-64补偿后131.46 56.25 142.99补偿后功率因数< ) 0.92第二章变电所的选择及主变压器的选择§2.1 变电所的位置及变压器容量选择变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：一、接近负荷中心；>0.90 ，满足要求。
二、进出线方便；三、接近电源侧；四、设备运输方便；五、不应设在有剧烈振动或高温的场所；六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；七、不应设在厕所、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；八、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，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定；九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。
十、总降压变电所变压器容量选择由于工厂厂区范围不大，高压配电线路上的功率损耗可忽略不计，因此表2-1 所示车间变压器高压侧的计算负荷可认为就是总降压变电所出线上的计算负荷。
取，则总降压变电所低压母线上的计算负荷为：在选择变压器方面应注意以下几点：<1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。
对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，当一台发生故障或检修时，另一台可以对负荷持续供电。
对只有二级负荷的变电所也可以只采用一台变压器，但必须有备用电源。
<2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而采用经济运行方式的变电所，也可考虑用两台变压器。
<3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。
但负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台以上变压器。
<4）在确定变电所主变压器台数时，要考虑负荷的发展，留有一定的余地。
因为工厂负荷为三级负荷，故总降压变电所可装设一台容量为200KV· A的变压器, 型号为S9-200/35/10/Yd11 。
总降压变电所低压侧的功率因数为：经过无功补偿，查附表A-2，选择S9-200/35 型、35/10.5kv 的变压器，其技术数据如下：变压器的负荷率为，则变压器的功率损耗为变压器高压侧计算负荷为：则工厂进线处的功率因数为：则满足电业部门的要求。
§2.2 总降压变电所的选择1、总降压变电所位置选择根据供电电源情况，考虑尽量将总降压变电所设置在靠近负荷中心且远离人员集中区，结合厂区供电平面图，拟将总降压变电所设置在厂区南部。
2、车间变电所位置选择根据各车间负荷情况，设置七个车间变电所，每个车间变电所装设一台变压器，根据厂区平面布置图所提供的分布情况及车间负荷情况，结合其他各项选择原则，并与工艺、土建等相关方面协商确定变电所位置，变电所设置在车间入口方便处。
根据所选主变压器的容量以及负荷对供电可靠性的要求，初步确定2～3 个比较合适的主接线方案来进行技术经济比较，择其忧者作为选定的变配电所主接线方案。
主接线的基本方式有以下四种：1＞单母线接线母线是连接电源和引出线的中间环节，起汇集和分配电能的作用，只有一组母线的接线称为单母线. 单母线接线简单明了，操作方便，便于扩建，投资少。