苏州市职业大学毕业设计（论文）说明书设计（论文）题目某机械厂总降压变电所的电气设计学院电子信息工程系专业班级10电气自动化3班姓名xxxxxxxx学号xxxxxxxxxx指导教师xxxxxxx2013年5月3日目录摘要 ................................................................................................... - 0 - 第一章负荷计算和无功功率补偿................................................... - 1 -1.1负荷计算 (1)1.2无功功率补偿 (1)1.3补偿后的计算负荷和功率因数 (2)第二章主变压器容量、型号和台数的选择................................... - 3 -2.1主变台数的选择 (3)2.2主变容量的选择 (3)2.3主变压器参数的选择 (3)第三章变电所主接线方案的设计................................................... - 5 -第四章短路电流计算 ....................................................................... - 7 -4.1绘制计算电路 (7)4.2确定基准值 (7)4.3计算短路电路中各元件的电抗标幺值 (7)第五章变电所一次设备的选择和校验........................................... - 9 -5.1高压断路器的选择 (9)5.2隔离开关的选择 (9)5.3高压熔断器的选择 (10)5.4互感器的选择 (9)5.5380V侧一次设备的选择校验 (12)5.6高低压母线的选择 (12)第六章继电保护选择和整定计算................................................. - 13 -6.1变电所继电保护装置 (13)6.2装设速断电流保护 (13)第七章降压变电所防雷和接地装置的设计................................. - 14 -7.1变压所的防雷保护 (14)结论 ................................................................................................. - 15 -致谢 ................................................................................................. - 16 -参考文献 ............................................................................................. - 17 -摘要众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。
电能易于由其他形式的能量装换而来，也易于装换为其他形式的能量以供应用。
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，而且现代社会的信息技术和其他高新技术无一不是建立在电能应用的基础之上的。
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。
为保障工业生产安全进行，保证电能合理分配、输送，灵活改变运行方式。
特进行本次设计。
本设计主要阐述了对机械厂总降压变电所的电气设计方案。
在设计中进行了对工厂负荷的统计计算；变电所位置与型式的选择；变电所主变压器及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所进出线与邻近单位联络线的选择；降压变电所防雷与接地装置的设计等。
本机械厂降压变电所电气设计为毕业设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。
关键词：工厂供电，变电所，无功功率补偿，变压器，短路电流计算，一次设备，避雷器第一章负荷计算和无功功率补偿1.1 负荷计算有功计算负荷的计算公式 P30＝KdPe无功计算负荷的计算公式 Q30＝P30tanϕ视在计算负荷的计算公式S30＝P30/cosϕ计算电流的计算公式I30＝S30/3U N表1.1 某厂负荷计算表1.2 无功功率补偿由表1.1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有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0.92。
考虑到主变压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0.92，暂取0.94来计算380V侧所需无功功率补偿容量：Qc=Pjs* (tgΦ1 - tgΦ2)=351.6×[]tan(arccos0.73)tan(arccos0.94)-=434.5 KVAR.故选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1（主⨯6＝504kvar屏）1台与方案3（辅屏） 5相组合，总共容量84kvar5=1.3 补偿后的计算负荷和功率因数从上述得，补偿后厂380V侧和10KV侧的负荷计算如表1.2所示表1.2无功补偿后工厂的计算负荷第二章 主变压器容量、型号和台数的选择2.1 主变台数的选择（1）满足用电负荷对可靠性的要求；✧ 二级负荷：选择两台主变压器；负荷较大时，也可多于两台；✧ 二、三级负荷：可选一台变压器，但低压侧敷设与其它变电所相连的联络线作为备用电源；✧ 三级负荷：选择一台主变压器；负荷较大时，也可选择两台；（2）季节性负荷或昼夜负荷变化较大时，技术经济合理时，可选择两台变压器；2.2 主变容量的选择（1）单台变压器：30S S T N ≥⋅ （2）两台变压器：2.3 主变压器参数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)装设一台变压器 型号为S9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。
选T N S ⋅=1000 KVA>30S =878.5 KVA ，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，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。
(2)装设两台变压器 型号为S9型，而每台变压器容量根据式（2-1）、（2-2）选择，即⨯≈⋅)7.0~6.0(T N S 878.5 KVA=（527.1~614.95）KVA（2-1） (0.6~0.7)N c S S =()N c S S I+∏≥)(30 S S T N ≥⋅=(134.28+149.2+65.99) KVA=349.47 KVA （2-2）因此选两台S9-630/10型低损耗配电变压器。
工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。
主变压器的联结组均为Yyn0 。
第三章变电所主接线方案的设计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第四章 短路电流计算4.1 绘制计算电路图4.1 短路计算电路4.2 确定基准值 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 kAU kV ===⨯22144330.4d d d I kAU 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MVAs OC 200=，故5.0200/100*1==MVA MVA X（2）架空线路 查表8-36，得LJ-120的kmX /35.00Ω=，而线路长7km ，故2.2)5.10(100)735.0(2*2=⨯Ω⨯=MVA MVAX（3）电力变压器 查表2-8，得z U %=4.5，故1.76301001005.4*3=⨯=kVA MVAX因此绘短路计算等效电路如图4.2所示。
图4.2 等效电路第五章 变电所一次设备的选择和校验5.1高压断路器的选择选择独立变电所，根据变压器一次侧额定定六来选择断路器的个顶电流，134.64N I A === (5-1)故选择户内少油断路器查表A-4选择SN10-10I/630，表 5.1 高压断路器选择校验表5.2 隔离开关的选择高压隔离开关主要用于电器隔离而不能分断正常负荷电流和短路电流，因此只需选择额定电压和额定电流，校验动稳定和热稳定。
表5.2 高压隔离开关选择校验表5.3 高压熔断器的选择断路器没有触头，而且分断短路电流后熔体熔断，故不必校验动稳定和热稳定，仅需校验断流能力。
表5.3 高压熔断器选择校验表5.4 互感器的选择 1.电流互感器的选择已知电流互感器采用两项式接线，如下图所示，其中0.5级二次绕组用于测量，接有三相有功电度表和三相无功电度表各一只，每一电流线圈消耗功率0.5VA ，电流表一只，消耗功率3VA 。
电流互感器二次回路采用BV —500—1×2.5mm 的铜芯塑料线，互感器距仪表的单相长度为2m.变压器二次侧额定电压10KV ，额定电流34.64A ，查表A-7，选变比为100/5A 的LQJ —10型电流互感器，225es K =，90t K =，t=1s ，0.5级二次绕组的20.4n Z =Ω。
图5.1电流互感器和测量仪器的接线图(1)准确度校验2222250.410N N N S I Z VA≈=⨯= (5-2)2222() 5.6510i N WL XC N S S I R R VA S VA ≈++=<=∑ (5-3)满足准确度要求。
(2)动稳定校验12225 1.4140.131.82es N K I kA =⨯⨯= (5-4)满足动稳定性要求。
(3)热稳定校验222(3)2221()(900.1)181 1.65(1.70.1) 4.90t N ima K I kA s I t kA s∞=⨯⨯=>=⨯+= (5-5)满足热稳定性要求。
所以选择LQJ-10 100/5A 型电流互感器满足要求。
2.电压互感器的选择电压互感器的一次侧和二次侧均有熔断器保护，素以不需要动态稳定和热稳定。
电压互感器的选择如下：按安装地点环境及工作要求选择电压互感器型号； 电压花干起的额定电压应不低于装设点线路额定电压； 按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。