电力工程课程设计报告_第二组

同济大学电气工程系课程设计任务书

设计任务《电力工程》课程综合设计

专业班级电气工程及其自动化

组别第二组

组长姓名刘榕雄1152311

指导老师张明锐

时间：2014年11月17日～2014年11月28日

目录

第一部分设计要求 (4)

一、设计内容 (4)

二、设计成果 (4)

三、设计基础资料 (5)

四、具体要求 (6)

第二部分设计书简要介绍 (8)

第三部分主接线方案的选择 (9)

第四部分主变压器的选择 (10)

第五部分电气元件的选择及校验 (12)

一、低压母线的选择及校验 (12)

二、导线截面的选择 (13)

三、高压断路器的选择及校验 (13)

四、低压断路器的选择 (14)

第六部分功率因数的补偿 (15)

第七部分 10kV断路器的控制回路 (16)

一、就地手动合闸 (16)

二、远方遥控合闸 (17)

三、就地手动跳闸 (18)

四、远方自动跳闸 (19)

五、防“跳跃”闭锁 (20)

第八部分平面布置图 (21)

第九部分计算部分 (22)

一、负荷容量的计算 (22)

二、短路电流的计算 (22)

三、母线的热稳定性校验 (23)

四、母线的动稳定性校验 (23)

五、功率因数补偿 (23)

第十部分参考文献 (25)

第十一部分组员分工及心得 (26)

一、组员分工 (26)

二、组员心得 (26)

1、1152311刘榕雄的心得 (26)

2、1152317应承伟的心得 (27)

3、1152325刘元晖的心得 (28)

4、1152326王腾的心得 (28)

5、1152328邓小轩的心得 (28)

第一部分设计要求

一、设计内容

1．根据负荷要求和容量资料，设计变电所的主接线方案。

2．负荷计算，确定变压器容量。

3．计算并选择母线及导线截面。

4．计算系统功率因数，设计功率因数补偿方案，使其能够满足最大补偿容量下功率因数可以达到0.98，设计为3级投切。

5．设计10kV断路器的控制回路，能够满足远动和就地两种控制模式，就地控制具有优先权。

6．短路电流计算：

（1）为保证变电所选用的设备，在短路故障状态时的安全，采用三相短路时的电流进行校验。

（2）使用三相短路电流计算数据，校验断路器的开断容量，母线的动稳定性和热稳定性。

7. 设计变电所的远动监控系统：

（1）设计监控系统结构图；

（2）设计监控系统的遥信功能与信息量表；

（3）设计监控系统的遥测功能与信息量表；

（4）设计监控系统的遥控功能与信息量表。

8. 设计变电所设备的平面布置图，以实际变电所平面尺寸为参考。

二、设计成果

1.设计说明书一份

（1）说明要求书写整齐，条理分明、表达正确、语言简洁。

（2）扼要阐明设计内容、论证各设计内容的最终成果并附必要图表。

2.计算书一份

（1）计算书内容：为各设计内容最终成果的确定提供依据所进行的技术分析、论证和定量计算，如供电线路导线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择等。

（2）计算书要求：计算无误，分析论证过程简单明了，各设计内

容结果列表汇总。

3.图纸：要求用标准符号绘制，布置匀称、设备图形按比例大小合适，

清晰美观。

（1）变电所主接线图一张

（2）变电所布置图一张

（3）变电所监控系统图一张（2选1）

（4）断路器控制回路图一张（2选1）

三、设计基础资料

1、变电所设备和容量清单；

2、设备布置方案参考平面图：

3、断路器控制二次原理图（参考）

四、具体要求

1、时间节点：

1）2014年11月17日：设计任务书发布，班长负责分组通知和任

务书下达，同学2天内熟悉任务书内容。

2）2014年11月19日上午10点至11点30分，A404教室，指导教师讲解任务书内容，设计答疑。

3）2014年11月19日下午1：30～5：00，电信楼140电气工程系综合实验平台现场实践，动手操作熟悉设备及设计内容，答疑，记录，现场设计。

4）2014年11月20日～2014年11月25日，同学分组讨论设计阶段。

5）2014年11月26日8：30～11：30，下午1：30～4：00电信楼140电气工程系综合实验平台实验室开放，指导教师现场答疑，设计指导、带电操作验证设计计算结果。

6）2014年11月28日8：00～11：30，A404教室，设计交流，指导教师总体讲解，同学分组讲解设计成果。

7）2014年11月29、30日，设计报告撰写提交。

第二部分设计书简要介绍

10kV配电网属中压配电网，它延伸至用电负荷的中心或居民小区内，直接面对工矿企业和居民等广大用户的供电需要，起着承上启下确保用户供电的作用，因此10kV配电网所处的地位十分重要。在配电工程中，能否保证系统安全、经济可靠地运行，工程的设计质量是一个重要的条件。

在实验室模拟的情况下，就是首先通过升压变压器将220V的工频电流升到10kV的高压，然后经过模拟长距离输电的等效阻抗到降压变压器，降到380V 后传输到负载。上面的设计指导书就要求我们设计一个实验室模拟情况下的

10kV变电站系统。整个系统涉及到负荷容量、短路电流的计算，主接线方式、母线、导线以及变压器、断路器的选择，还有无功功率的补偿、远动监控系统的设计等等。

根据10kV变电站的特性，本次设计只涵盖了从高压10kV开始经过变压器降到380V并传送到负载这一部分，并从主接线选用、短路电流、设备选型、继保配置、设备布置、配网自动化等方面论述了10kV 变电站设计的主要内容和设计程序。

关键词：电气主接线，无功补偿，断路器回路，短路电流计算