某10kV变电站电气部分的设计任务书

某10kV 变电站电气部分的设计任务书
一设计总说明
变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

本次课程设计是对建筑供配电的课程学习后的一次实践环节。

通过这次课程设计，要加深对课程基本知识的理解，提高综合运用知识的能力，掌握本课程的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法。

围绕课本内容培养独立技工供配电设计计算的能力。

培养我们理论联系实际的能力，加强供电专业知识的认识水平。

锻炼和培养分析和解决电力供电专业技术问题的能力和方法。

在本次设计中，要根据电源和环境条件以及负荷资料等，完成负荷计算，无功功率补偿，主变压器台数和容量、类型的选择，变电所主接线方案的设计，短路电流的计算，变电所一次设备的选择与校验，变电所进出线的选择与校验等。

由于时间有限，设计书难免存在不足之处，敬请各位老师批评指正并提出宝贵意见。

80= E*SOD go = Ep耳■1^822 = SZ O x 卡0£ = debit罚
M耳方0£ 二8'0 X 08£ 二不力Ep耳二
柯08£ =叫1 gz 0 = z(buEj
8'0= £*soo l g'o = x p^
:'乙JBA>ir66Z 二S£'O X 9 990T 二1*UBI 二
A\^9S90T二80 X Z££T 二叫fp耳二Hi
AU1ZEET = T勺SZ O = T*UEI
l8'0= ^SOD g o = T psi
:真叙fl J
I
一」一亠：-- F "..'J
堆蛊=kd3f^3= 55 X 0.8 = 44kw
Q C3=tan<p3= 44 X 0.75 = 33kvar
4、压榨成型：
二」：一L' 一三，」__：「 - . "7,
一」一亠：一一―，二，一
&几-kd4I^4 = 15 X 0.75 — 11.25kw
Q C4= F^tancp^ = 1125 X 0.88 = 9.9kvar 5真空包装：二冷-厂二一・一一——厂1,
..I.. - - ［二-.i.'..''
比£ = kd s J^s= 40 XO.75 —30kw
Q cS - tan<p5= 30 X 0.88 - 26.4kvar
6.搅拌:
1 牛=0.88，畑悶〔盹=0.75，丁恋=14.5kW，辰店=0.75
厂广煮辭？八曲=0.75 X 14.5=10.875kW
〔嘉侥=二 _ ?匚"门=10.875 X 0.88=9.57kvar
7.水泵房及水处理：
=0.88，却炖职=0.75 , l；-=90kW，底日=0.75 〕観一.；=1 一 :-？二-=0.759 X 0=67.5kW
---=\ -I- =67.5 X 0.88=59.4kvar
8.真空过滤：
习二L怜=0.88, 3 H =0.75，｛总=30kW，如匕=0.7
=二？厂陽=0.7 X 30=21kW
袈話;=）：3?■…-十［=21X 0.88=18.48kvar
9.酵母离心：
；：口；厲=0.88，用毕聽卜=0.75 , 1 —=90kW, _ -=0.65
=龙-心？飞=0.65 X 90=58.5kW
=
二？：茂二卩；=58.5 X 0.88=51.48kvar
10.实验室：
逸零唸=0.88,亦心岔f =0.75，飞二=20kW,%： ii〔〕=0.6
= -？_1；. =0.6 X 20=12kW
= 0.88=10.56kvar
11.照明:
血"伽| =1.33,曲円冷忖=0.99,匕__ =50kW；淀:们=0.85
-?匚I. =0.85 X 50=42.5kW
'、：•[-=卜.、i ?■ ；- tt - =42.5 X 1.33=56.52kvar
12.办公楼：
心」壬；.=1.33,曲护屈口沪0.99,匚::=40kW,•心作=0.6
菇隸=二二二？=0.6 X 40=24kW
〔知忙尸「…?口二打，.-=24X 1.33=31.92kvar
13.宿舍楼：
心二怕*=1.33，- ▼工=0.99, Ch=100kW「.二=0.6
躡即=二二.二？匕_: =0.6 X 100=60kW
1.33=79.8kvar
总的计算负荷：（设同时系数为0.9 ）
巳=〔巳1 + Ic2 + F C3+F C4+ Ecs + ^C6 + ^C7 + 耳冒+ &今+ Pcio + Rill + Pci2 + lets)
=0.9(1065.6 + 304 +44 + 11.25 + 30+ 9.75 + 67.5 + 21 + 58_5 + 12+
42.5 + 24+ 60)
=1576.10kw
Qc = K1 CQcl + Q G2+Q C3+Q G*+Qcs + Qc6 + Q G了+ Qce
+Q C9 + QciO + Qcil + Qci2 + Qci3) =0.9(799.2 +228 + 33 +9.9 + 26.4 + 9.75 + 59.4 + 18.48
+ 51.48 + 10.56 + 56.52 + 31.92 + 79.8) =1272.81kvar
S c= J时 + Q c2= 71576.10^+ 1272.812 = 2025.87KVA
P c 1576.10
COS(P =S；= 202^87 = 078
S c 2025.87
I c= ——= ------------ = 2924.09A
V3U N V30.4
2.2无功功率补偿计算
一 -：■ ~: / ___________ •一一_- I _,
tan tp av2= tanfcos-1 0.98) = 02
Qc C= K al J?；(tan <p avl- tan <p av3)
= 0.75 X 1576.10(0.8-0.2)= 708.33kvar
S；=J P C2+(Q C-Q^=1674.14K VA
△R = 0.015S/ = 25.11kw
△Qt = 0.06S c f = 100.45kvar
高压侧总的负荷计算为
Pc 二pe Pt =1601.21kw
Qc =Qc + AQt—Qcc = 666.12k var
SC'「.Pc'2Qc'2=1734.24
H
Sc
lc 二一Sc—F00.13A
、3U N
cos = -Pc = 0.92
Sc
2.3主变压器台数和容量、类型的选择
变压器补偿后的视在功率为1734.24KVA台数确定为2台，根据变压器容量确定的条件，S N（0.6~0.7）SC =1054.13〜1229.82KVA
故选择型号为S9-1600/10的变压器。

电力变压器的额定容量是指它在规定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限内连续输出的最大视在功率。

考虑到变压器安装地点的年品均气温不等于20C时，则年平均气温每升高1C,变压器的容量应相应减小1C。

因此，室外变压器的实际容量为
20 3气 _ 20
S T（仁0.為0卸…一3^）1600=1360KVA
对于室内变压器，由于散热条件较差，变压器进风口和出风口间大概有15C的温差，因此，处在室内的变压器环境温度比户外温度大约高8C,即
S T =0.92 1360T251KVA
考虑到为发展需求留有一定的空间，故选择容量为1600KVA满足
要求。

1.由已知条件画出短路计算等效电路图
2.取基准容量S d 二10.5kv,Ud2 二0.4kv
2.4短路电流的计算
M00MVA，U d1
各个元件的电抗标幺值为
、* S d 100 系统：X d0.
5
1S 200
oc
架空线路：
* S 100 X厂 X0I —^=0.35 1.2 - 0.381
变压器：
X3心皙fd 哦器= 2.813
3.K1点三相短路时的短路电流和容量的计算
(1) 计算短路回路总阻抗标幺值
X k 广 X[ +X2 =0.881
(2) 计算K1点所在电压级的基准电流
di
S
d 3U
di
—3—10.562
(3) 计算K1点短路电流各量
*
I
k1
1
1.135
X* 0.881
X k1
'k1
I
d1 J kr 5-51-13^ 6-243kA
ishk1=2.55I k1 =2.556.243 = 15.92k A
S 生=100 1.135-113.5MVA k1 X k1
4.计算&点三相短路时的短路电流
(1)计算短路回路总阻抗标幺值
* * * * 2 813
X=X f X//X4=0.88r".^ = 2.288 (2)计算K2点所在电压级的基准电流
经查表，选取矩形铝母线LMY -30*40
2.
母线动稳定校验：
F c ⑸ —3k f i S ；)2
丄 10^— 3 (15.92 103)2
I % 二 100
=144.3kA
k2
1
0.437
k2
d2
3U d2
100
3 0.4
=144.3kA
i 「，二 1.847k = 1.84 63.059 二 116.029kA sh k2 2
S k 厂冬= 100 0.437 = 43.7MVA
X k2
2.5变电所一次设备的选择与校验
2.5.1高压母线的选择与校验
1.
按允许载流量选择母线截面：I I al
变压器的型号为S9-1600/10:
_S N _ ■■3U
1600 ,3 10.5
= 92A
j ec
而=80mm2
d2
叫£
3 OS
(3)计算K2点短路电流各量
a —
b b n
3.母线热稳定校验：
l ----- jl -----------------------------
（
（3）J tina 1.45 3
S min = I 6.243 10 = 86.28
- c 87
S = 30 4 S min ,故满足热稳定要求
2.5.2电流互感器的选择与校验
进线U N=10kV,I IN=S N—=92.38A
X'3U N
故查表选择，变比为150/5A的LCZ-35型电流互感器，
K es=212,K t=65,t=1s
（1）动稳定校验：
2 I 1N=212X、2 X 0.15=44.97>i sh=15.92kA,
满足动稳定要求。

⑵热稳定校验：
2
（K t I 1N）2t=（65 X 0.15）2X 1=95.1kA2s>I（3）t ima=50.67kA2s, 满足热稳定要求。

2.5.3电压互感器的选择与校验
经查表，选用JD26-10型，10000/100变电压互感器。

2.5.4高压断路器选择与校验
2.5.5高压隔离开关的选择与校验
2.6变电所进出线的选择与校验
按允许通过最大负荷电流，查表选LJ—7D型电力电缆校验打=140A
, 〔65-35门…
k = = 0.866
Y65-25
I al二KJ al= 0.866 140=121.24A 100.13A 所以满足要求。

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干凍具
空
亀
装
攬
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皇
歸
明
条
楼
三结束语
本次建筑供配电与照明技术课程设计是在《建筑供配电与照明技术》课程学完结束后的一次实践环节。

通过本次课程设计，我们加深了对课程基本知识的理解，提高了综合运用知识的能力，掌握了本课程的主要内容、工程设计或撰写乱问的步骤和方法。

围绕课本内容培养了我们独立进行工业供电系统和建筑供电系统电气部分设计计算能力，包括供电机电系统设计计算能力和电力设备选择能力。

培养了我们理论联系史记的能力，加强了我们队供电专业知识的认识水平。

锻炼和培养了我们分析和解决电力供电专业技术问题的能力和方法。

在本次设计过程中，衷心的感谢老师在百忙之中对我的设计给予了细致的指导和建议。

同时，还要感谢和我同组的同学，是你们的细心才能让我们共同完成这次课程设计。

在此，我对你们表示最衷心的感谢，我将在今后的工作中不断追求新知识、继续努力，不辜负老师们对我们悉心的培养。

四参考文献
[1]. 刘介才.《工厂供电》.机械工业出版社.
[2]. 刘介才.《工厂供电设计指导》.机械工业出版社
[3]. 唐志平.《供配电技术》.电子工业出版社.
[4]. 王建南.《工业企业供电课程设计及实验指导书》.冶金工业出版社。