2011年某10kv变电所设计10kv 变电所设计摘要：随着西校区的发展建设，原变电所已不能满足用电需求，为改善供电质量，提高供电可靠性，并根据发展规划及负荷现状，设计 10kv 变电所。
关键词：变电所；短路电流；系统主接线；微机保护II Abstract:The ten kilovolts transformer substation design of west school Abstract district of Pingdingshan Institute of Technology Abstract: With the development of west school district of Pingdingshan Institute of Technology, the former transformer substation can’t satisfy the demand of electricity. For ameliorating quality of electric supply and enhancing dependability, and according to the develop of the programming and the status of charge, I design the ten kilovolts transformer substation. words: Key words transformer substation, short-circuit electric current, system lord knot line,tiny-machine protection.目录第 1 章原始资料及电源进线方式确定................... (1)第 2 章负荷计算及无功功率补偿计算........................... (3)2.1 负荷计算部分 (3)2.2 无功功率补偿 (6)2.2.1 无功功率补偿的基本知识 (6)第 3 章确定变电站的位置与型式、合理布置好各设备的位置 (10)3.1 变电所形式的确定 (10)3.2 变电站与各设备的位置 (11)第 4 章变电站主变压器的台数、容量及类型的选择 (14)第 5 章变电站主结线方案的设设计 (15)5.1 几种主接线方式的介绍: (15)第 6 章短路电流计算 (17)6.1 概述 (17)6.2 短路电流计算 (17)第 7 章电气设备的选择与校验 (26)7.1 概述 (26)7.2 一次侧电气设备选择与校验 (27)7.3 低压侧一次设备选择与校验 (32)第 8 章 10kV 变电所电力变压器的继电保护 (39)8.1 电力变压器的故障形式 (39)第 9 章变电站防雷保护与接地装置的设计 (49)9.1 变电站直击雷过电压保护 (49)9.2 雷电侵入波过电压保护 (51)第 10 章微机保护 (53)结束语 (60)参考文献 (61)附录：设计说明书及主要材料清单 (62)第 1 章原始资料及电源进线方式确定在本次10kv 变电站建设地区地势平坦，且附近建筑物稀疏，使得出线走廊较开阔；年最高气温40℃，年平均气温15.1--16℃，年最低气温-10.2℃, 年最热月平均最高气温35℃，年最热月平均气温26℃.年雷暴日数22.0。
平均海拔110.4m，主导风向东南风。
所有用电设备的总用电负荷为7940KW，计算负荷5169.2KW。
负荷总表工程名称一号教学楼二号教学楼三号教学楼实验楼 ABC 二号系馆楼三号系馆楼行政楼图书馆一区公寓二区公寓教师公寓研究生公寓服务楼食堂锅炉房路灯开水房消防室总计用电负荷（KW） 113.75 220.53 141.5 324.78 305.82 194.56 405.8 1600 532.5 635 2063.4 527 100 100 50 45.36 50 80 需要系数 0.70 0.70 0.70 0.85 0.70 0.70 0.80 0.80 0.60 0.60 0.60 0.60 0.85 0.90 0.85 0.45 0.70 0.80 计算负荷（KW） 79.63 154.37 99.05 276.06 214.07 136.19 324.64 1280 319.5 381 1238.04 316.2 85 90 42.5 20.41 35 64 5169.2 1 某校区平面图用电负荷按其重要性和中断供电在政治经济上造成损失或影响程度，分为三级，即一级负荷、二级负荷、三级负荷。
（1）一级负荷：为中断供电将造成人身伤亡者；或者中断供电将在政治经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需长时间才能恢复等。
对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。
（2）二级负荷：或者中断供电将在政治经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需长时间才能恢复等。
对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。
（3）三级负荷：为一般负荷，指所有不属于上述一、二级负荷者。
对于三级负荷，一般只需一个电源供电。
某学院现有有功功率：4175KW，无功功率：1740.54kvar，视在功率：4523.7KVA。
根据要求，图书馆、行政楼及消防设施为二级负荷，其余均为三级负荷。
根据学院负荷要求，本次设计采用双电源电缆进线，一用一备。
第 2 章负荷计算及无功功率补偿计算2.1 负荷计算部分一、负荷计算的目的和方法：计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电器保护的重要数据。
计算负荷确定得是否合理，直接影响到电器和导线的选择是否合理。
如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如果计算负荷过小，又将使电器和导线运行时增加电能消耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，一致发生事故，同样给国家造成损失。
为此，正确进行负荷计算是供配电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。
负荷计算成用的方法有需要系数法和二项式法：（1）需要系数法：需要系数法与用电设备的类别和工作状态有极大的关系，因此在计算时首先要正确判明用电设备的类别和工作状态，否则将造成错误。
需要系数法，用设备功率乘以需要系数和同是系数（一般取0.8），直接求出计算负荷。
这种方法比较简单，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。
（2）二项式法：将负荷分为基本部分和附加部分，后者考虑一定数量大容量设备影响，适用于设备台数较少而容量差别较大的低压分支干线的计算负荷，及其他各类车间和变电所施工设计亦常采用，但二项式法计算结果一般偏大。
根据分析，本次设计采用的就是需要系数法二、负荷计算：1、1#、2#、3#教学楼，A、B、C座实验楼负荷容量Pe=113.75+220.53+141.5+324.78=800.56 KW 需要系数Kd=0.70,同时系数Ki=0.80,功率因数 cos φ=0.85, tgφ=0.6 有功计算负荷： P30 = K i K d Pe = 448.3KW 无功计算负荷： Q30 = P30tgθ = 268.99Kvar 视在功率计算负荷：S30 = P30 = =527.4KVA cos φ根据 S30 = P30 = 527.4KVA，考虑到今后的发展，选择SCB8-630/10变压器一台。
cos φ2、2#、3#系馆楼负荷容量Pe=305.82+194.56=500.38KW 需要系数Kd=0.70,同时系数Ki=0.80,功率因数 cos φ =0.85, tgφ =0.6 有功计算负荷： P = Ki Kd P = 280.2KW 30 e 无功计算负荷： Q30 = P30tgθ = 168.13Kvar 视在功率计算负荷： S30 = P30 = =329.65KVA cos φ根据 S30 = 台。
P30 = 329.65KVA，考虑到今后的发展，选择SCB8-400/10 变压器一 cos φ3、行政楼、图书馆、消防设施负荷容量Pe=405.8+1600+80=2085.8KW 需要系数Kd=0.80,同时系数Ki=0.80,功率因数 cos φ =0.85, tgφ =0.6 有功计算负荷： P30 = K i K d Pe = 1334.9KW 无功计算负荷： Q30 = P30tgθ= 800.4Kvar 视在功率计算负荷： S30 = P30 = 1569.41KVA cos φ根据 S30 = P30 = 1570.5KVA，因为这部分为二级负荷，并考虑到今后的发展，为 cos φ了增容一个等级，选择SCB8-1600/10 变压器两台。
4、一区宿舍负荷容量Pe=532.5KW 需要系数Kd=0.60,同时系数Ki=0.80,功率因数 cos φ =0.85, tgφ =0.6 有功计算负荷： P30 = K i K d Pe = 255.6KW 无功计算负荷： Q30 = P30tgθ = 153.36Kvar视在功率计算负荷： S30 = P30 = 300.7KVA cos φ根据 S30 = P30 = 300.7KVA，考虑到今后的发展，选择S9-400/10 变压器一台。
cos φ5、二区宿舍负荷容量Pe=635KW 需要系数Kd=0.70,同时系数Ki=0.80,功率因数 cos φ =0.85, tgφ =0.6 有功计算负荷： P30 = K i K d Pe = 304.8KW 无功计算负荷： Q30 = P30tgθ = 182.88Kvar 视在功率计算负荷： S30 = P30 = 358.6KVA cos φ根据 S30 = P30 = 358.6KVA，考虑到今后的发展，选择S9-400/10 变压器一台。
cos φ6、教师公寓负荷容量Pe=2063.4KW 需要系数Kd=0.60,同时系数Ki=0.80,功率因数 cos φ =0.85, tgφ =0.6 有功计算负荷： P30 = K i K d Pe = 990.4KW 无功计算负荷： Q30 = P30tgθ = 594.25Kvar 视在功率计算负荷： S30 = P30 = 1165.2KVA cos φ根据 S30 = 台。
P30 = 1165.2KVA，考虑到今后的发展，选择SCB8-1250/10 变压器一 cos φ7、研究生公寓楼、服务楼、食堂、锅炉房、开水房、路灯及其他负荷容量Pe=527+100+100+50+45.36+50+3=880.36KW 需要系数Kd=0.70,同时系数Ki=0.80,功率因数 cos φ=0.85, tgφ=0.6 有功计算负荷： P30 = K i K d Pe = 492.8KW无功计算负荷： Q30 = P30tgθ = 295.68Kvar 视在功率计算负荷：S30 = P30 = 579.76 KVA cos φ根据 S30 = P30 = 579.74KVA，考虑到今后的发展，选择SCB8-630/10 变压器一台。