工厂10kv总变电所及配电系统设计
10~0.4kV变电所供配电系统初步设计
10~0.4kV变电所供配电系统初步设计10~0.4kV变电所供配电系统初步设计摘要:从负荷计算、无功补偿、站址选择、主接线选用、短路电流、设备选型、继保配置、防雷接地、照明、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: 10kV变电站; 设计; 负荷计算; 无功补偿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条件. 本文就10kV变电站的设计思路进行探讨.1 负荷计算及负荷分级计算负荷是确定供电系统,选择主变容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据,也是整定继电保护的重要数据. 因此,正确进行负荷计算及负荷分类是设计的前题,也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段. 此阶段需要的原始资料有: ①供电区域的总平面图; ②供电区域逐年及最终规模的最大负荷、年耗电量、功率因数值及项目投产日期; ③每回出线的名称、负荷值、各负荷的性质及对供电可靠性或其它方面的特殊要求; ④供电部门对电源电压、供电方式、电源路数及继电保护、自动装置等方面的相关意见; ⑤用户对变电站设置方面的数量、容量、位置等的设想及资金准备情况等.计算负荷的方法多种多样,如需用系数法、二项式法、利用系数法等. 目前多数采用需用系数法与二项式法相结合的方法,部分采用利用系数法. 但是由于利用系数法其理论依据是概率论和数理统计,计算结果比较接近实际,因此也适用于各类的负荷,在以后的负荷计算工作中将占主导地位.负荷根据其对供电可靠性的要求可划分为一、二、三级负荷. 对于一级负荷,如医院的手术室等必须有两个独立的电源供电,如同时具备两个条件的发电厂或变电所的不同母线段等,且当两个独立电源中任一电源失去后,另一电源能保证对全部一级负荷的不间断供电. 对于一级负荷中的特别重要负荷,也称保安负荷. 如用于银行主要业务的电子计算机及其外部设备、防盗信号等必须备有应急电源,应由两个独立的电源点供电. 如两个发电厂、一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中的两个区域性变电所等. 独立于正常电源的发电机同样可作为应急电源,实行先断后通. 对于二级负荷一般需有两个独立电源供电,且当任一电源失去后,另一电源能保证对全部或部分的二级负荷供电. 对于三级负荷,通常只需一个电源供电. 在各类负荷中,除了保安负荷外,都不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计.2 无功补偿的确定在电力系统中,存在着广泛的、大量的感性负荷,在系统运行中消耗大量的无功功率,降低了系统的功率因数,增大了线路的电压损失,电能损耗也增高. 因此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率的基础上设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止无功倒送. 目前广泛采用并联电容器作为无功补偿装置,分集中补偿和分散补偿两种. 在确定无功补偿方案时应注意如下问题:2. 1 补偿方式问题目前无功补偿的出发点还放在用户侧,只注意补偿用户的功率因数,而不是立足于降低电力网的损耗. 如为提高某电力负荷的功率因数,增设1台补偿箱,对降损有所帮助,但要实现最有效的降损,可通过计算无功潮流来确定各点的最优补偿量及补偿方式,使有限的资金发挥出最大的效益.2. 2 谐波问题电容器具备一定的抗谐波能力,但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响,甚至造成电容器的过早损坏,且电容器对谐波有放大作用,因此使系统的谐波干扰更严重. 动态无功补偿的控制容易受谐波干扰的影响,造成控制失灵. 因而在有较大谐波干扰的地方补偿无功,还应考虑添加滤波装置.2. 3 无功倒送问题无功倒送会增加线路及变压器的损耗,加重线路的负担,因此是电力系统所不允许的.2. 4 电容器容量的选择(1) 集中补偿容量( kvar) :QC = P ( ta nψ1 - tanψ2) . P为最大负荷月的平均有功功率, kW; tgψ1为补偿前功率因数的正切值; tgψ2为补偿后功率因数的正切值;(2) 单个电动机随机补偿容量( kvar) :QC = 3 I0Un. Un 为电动机的额定电压, kV; I 0为电动机的空载电流, A.(3) 按配电变压器容量确定补偿容量( kvar) . 在配电变压器低压侧安装电容器时, 应考虑在轻负荷时防止向10kV配电网倒送无功,以取得最大的节能效果. QC = (0.10 ～0. 15) Sn. Sn 为配变容量, kV A.3 变电站位置的确定变电站位置应避开大气污秽、盐雾、与邻近设施有相互影响的地区(如军事设施、通信电台、飞机场等) 、滑坡、滚石、明暗河塘等,靠近负荷中心出线条件好,交通运输方便. 当前,在一些居民区变电站的建设中,有部分居民对实际情况不了解或看到一些报刊杂志上的片面宣传资料,对配电设备的环境影响产生了误解或恐惧心理,引发“要用电,但拒绝供电设备”的矛盾. 根据上海市辐射环境监理所对上海市内不同类型的已投运的100余座10kV变电站历时两年多的实测和调研,结果如下:(1) 具有独立建筑物的10kV变电站: ①变电站产生的电场经过实心墙体的屏蔽,得到有效的衰减,基本无法穿出. 在距铁门、百叶窗等非实心墙体外3～4米处,电场强度已衰减至环境背景值的水平. ②磁感应强度对实心墙体的穿透力较强,其垂直分量大于水平分量,随着空间距离的增长有明显的衰减. ③实际测得的最大电场与磁场强度值远低于我国环境标准所规定的居民区电场与磁场参考限值.(2) 置于大楼内的10kV变电站: ①电磁场在户内所测得的数值相对比户外的数值要高. ②无论户内或户外,实际测得的最大电场与磁场强度值均比我国环境标准所规定的参考限值有较大的裕度.(3) 10kV预装式变电站: ①10kV预装式变电站附近的电场强度与上述具有独立建筑物变电站的情况相当,磁感应强度在总体上偏小. ②电场与磁场实测最大强度值均远低于我国环境标准所规定的参考限值.在《浙江省农村低压电力设施装置标准》中也要求变电站离其它建筑物宜大于5米. 在设计中,还应考虑到变电站的噪声对周围环境的影响,必要时采用控制和降低噪声的措施.4 主变压器选择在10kV变电站中,要选用性能优越、节能低损耗和环保型的变压器. 变压器的台数及容量要根据负荷计算和负荷分级的结果并结合经济运行进行选择. 当有大量的一、二级负荷,或季节负荷变化较大,或集中负荷较大时,宜装设两台及以上的变压器. 当其中任一台变压器断开时,其余变压器应满足一级负荷及大部分二级负荷的用电需要. 定变压器容量时还要综合考虑环境温度、通风散热条件等相关因素. 对冲击性较大的负荷、季节性容量较大的负荷、小区或高层建筑的消防和电梯等需备用电源的负荷等可设专用变压器,此方法既保障了电能的质量及供电的可靠性,又结合了电费电价政策,做到经济运行.为了使变压器容量在三相不平衡负荷下得以充分利用,并有利于抑制3n次谐波影响,宜选用的变压器接线组别为D, yn11. D, yn11接线的变压器低压侧单相接地短路时的短路电流大,也有利于低压侧单相接地故障的切除. 在改、扩建工程中,为了满足变压器并列运行条件,选用的变压器接线组别与原有的保持一致,短路阻抗百分比接近,容量比不超过1∶3. 如我县某企业,其设备的用电规格与我国不相一致,根据用户的意见,我们将容量为630kV A的主变接线组别定为D, dn,并要求变压器设单独的接地系统,以此满足用户的供电要求. 设在高层建筑内部的变电站,主变采用干式变压器. 设在周围大气环境较差的变电站,应选用密闭型或防腐型变压器. 为了不降低配电运行的电压, 10kV 变电站的主变分接头宜放在10. 5kV上,分接范围油浸变为±5% ,干式变为±2 ×2. 5%.5 电气主接线的选择变电站的主接线对变电站内电气设备的选择、配电装置的布置及运行的可靠性与经济性等都有密切的关系,是变电站设计中的重要环节. 主接线的形式多种多样,在10kV变电站的设计中常用的有单母接线、单母分段接线、线路—变压器组接线、桥式接线等,每种接线均有各自的优缺点. 通过对几种能满足负荷用电要求的主接线形式在技术、经济上的比较,选择最合理的方案.技术指标包括: ①供电的可靠性与灵活性; ②供电电能质量; ③运行管理、维护检修条件; ④交通运输及施工条件; ⑤分期建设的可能性与灵活性; ⑥可发展性.经济指标包括: ①基建投资费用. ②年运行费.我县西部的甲乙两企业,以前均由长广的6kV线路供电,现都要求改为电网10kV供电. 在甲企业中,由于其预计运行的时间只有3年左右,且周围均为10kV电网供电,经过技术及经济比较,采用了保留原有供电设备,仅增一台特殊变比(10kV /6kV)的变压器来满足用电要求的方案,节省了投资,节约了时间.在乙企业中,其新增设备的额定电压为10kV,在企业周围还有部分采用6kV电压等级供电的负荷,如同样采用甲企业的方法,仅增一台特殊变比(10kV /6kV)的变压器,则该企业有可能成为一个新的6kV电压等级供电点,对用电的管理及电网的运行均产生不利的影响. 经技术及经济比较,向用户列举了10kV供电的诸多优点,动员用户对原有供电设备进行了改造. 此方法对用户、电网和用电管理部门都是一个较理想的选择.6 短路电流计算在供电系统中危害最大的故障是短路,为了正确选择和校验电气设备,须计算短路电流.在10kV变电站的短路电流计算中,一般将三相短路电流作为重点. 为了简化短路电流计算方法,在保证计算精度的情况下,可忽略一些次要因素的影响. 其规定有:(1) 所有电源的电动势相位角相同,电流的频率相同,短路前电力系统的电势和电流是对称的.(2) 认为变压器为理想变压器,变压器的铁芯始终处于不饱和状态,即电抗值不随电流大小发生变化.(3) 输电线路的分布电容略去不计.(4) 每一个电压级均采用平均额定电压,只有电抗器采用加于电抗器端点的实际额定电压.(5) 一般只计发电机、变压器、电抗器、线路等元件的电抗.(6) 在简化系统阻抗时,距短路点远的电源与近的电源不能合并.参照以上原则,给出变电站在最大运行方式下的等效电路图,运用同一变化法或个别变化法分别得出:(1)次暂态短路电流( I ”) ,用来作为继电保护的整定计算和校验断路器的额定断流容量.(2) 三相短路冲击电流( Ish ) ,用来校验电器和母线的动稳定.(3) 三相短路电流稳态有效值( I ∞) ,用来校验电器和载流导体的热稳定.(4) 次暂态三相短路容量( S ”) ,用来校验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值,作为选择限流电抗器的依据.7 设备的选择及校验在进行电气设备选择时,应根据工程的实际情况,在保证安全、可靠的前题下,积极而稳妥地采用新技术,注意节约投资.7. 1 10kV开关柜的选择容量为500kV A及以上的变压器一般均配有10kV开关柜. 10kV 开关柜可分为固定式和手车式开关柜.就绝缘介质而言,目前10kV开关柜的主流产品又可分为SF6气体绝缘和真空绝缘. SF6气体绝缘的开关柜体积小,一般20年内免维护,但价格高,其气体的泄露还会造成环境污染. 真空绝缘的开关柜体积适中,相对同等档次的SF6气体绝缘的开关柜来说价格略低,使用过程中不会造成环境污染,但每二年就需做一次试验,增大了运行维护的工作量. 因此开关柜的选择除按正常工作条件选择和按短路状态校验外,还应考虑开关柜放置的场合和对开关柜性能的要求等条件. 如我县某工程,其预留的10kV变电站位置在地下室,该工程在建筑上并没有考虑变电站的通风问题,且在建筑施工时设置的变电站大门只有2. 05米净高,用电可靠性要求较高. 在这里,选用SF6气体绝缘的开关柜显然违背了《国家电网公司电力安全工作规程》中在SF6电气设备上的工作这一节的相关条款. 但一般的真空开关柜高度均在2. 2米以上,通过对一些开关柜制造厂家的咨询,最后采用了高度为1. 9米的非标型真空开关柜. 7. 2 10kV负荷开关和熔断器组合的选择在10kV变电站的设计中,对主变容量在400kV A及以下的变电站,高配部分通常采用负荷开关加熔丝的组合,其接线简单. 为提高工作效率,笔者综合了各部门对400kV A及以下变电站建设的意见和建议,制作了一套400kV A及以下变电站设计的标准图,取得了良好的效果.在10kV负荷开关和熔断器组合的选择方面, 10kV负荷开关按正常工作条件选择和按短路状态校验. 熔断器的熔体额定电流按Ie = k I1. max进行选择,其中k为可靠系数,当不计电动机自起动时取1. 1～1. 3,考虑电动机自起动时取1. 5～2. 0; I 1. max为电力变压器回路的最大工作电流. 熔管的额定电流≥熔体的额定电流. 选择熔断器时,还应保证前后两级熔断器之间(多见于美式箱变) 、熔断器与电源侧的继电保护之间、熔断器与负荷侧的继电保护之间的动作选择性. 当本段保护范围内发生短路故障时,应在最短的时间内切除故障. 当电网接有其它接地保护时,回路中的最大接地电流与负荷电流之和应小于最小熔断电流.7. 3 0. 4kV开关柜的选择0. 4kV开关柜的主流产品目前有GGD、GCK、GCS等. 按正常工作条件选择,按短路状态校验. 一般对于接线简单、出线回路少的场合采用GGD型. 对于出线多、供电可靠性较高、供电设备较美观的场合采用GCK或GCS型. 无论采用何种柜型,其所配置的开关都应根据负荷的用电要求及用户的资金准备情况加以合理选择,使其具有较高的性价比.7. 4 电力电缆的选择(1) 首先应根据用途、敷设方式和使用条件来选择电力电缆的类型. YJV型交联聚乙烯电缆和VV型聚氯乙烯电缆是目前工程建设中普遍选用的两种电缆. YJV型电缆与VV型电缆相比, YJV型电缆虽然价格略高,但具有外径小、重量轻、载流量大、寿命长的显著优点( YJV型电缆寿命可长达40年, VV型电缆寿命仅为20年) ,因此在工程设计中应尽量选用YJV型交联聚乙烯电缆.(2) 电缆的额定电压UN ≥所在电网的额定电压.(3) 按长期发热允许电流选择电缆的截面. 但当电缆的最大负荷利用小时数T max > 5000h,且长度超过20米时,则应按经济电流密度来选择.(4) 允许电压降的校验. 对供电距离较远、容量较大的电缆线路,应满足:ΔU % = 173 ImaxL ( r cosψ+xsinψ) / U ≤5% , U、L为线路工作电压(线电压)和长度; cosψ为功率因数; r、x 为电缆单位长度的电阻和电抗.(5) 热稳定的校验电缆应满足的条件为:所选电缆截面S ≥Q d /C X 100 (mm2 ). Qd为短路电流的热效应, (A2 S) ; C为热稳定系数. 如我县某企业的供电电源是从紧邻的一座110kV变电所的10kV侧专线接入的,由于该企业的用电负荷不是很大,若按长期发热允许电流选择的电缆截面,或按经济电流密度来选择的电缆截面均在95 mm2以下,但在热稳定校验时,所选电缆截面S ≤Q d /C X 100 (mm2 ) ,电缆截面至少需在120 mm2及以上.8 继电保护的配置当变压器故障时,在保护的配置上一般有两种途径:如选用断路器或开关来开断短路电流,则配以各类的微机保护. 如一次设备选用的是负荷开关,则选用熔断器来保护. 两者比较如下.(1) 断路器或开关具备所有的保护功能与操作功能,价格较昂贵. 负荷开关只能分合额定负荷电流,不能开断短路电流,需配合高遮断容量后备式限流熔断器作为保护元件来开断短路电流,价格较便宜.(2) 在切空载变压器时,断路器或开关会产生截流过电压. 负荷开关则没有此种现象.(3) 对变压器的保护,断路器或开关的全开断时间为继保动作时间、自身动作时间、熄弧时间之和,一般会大于油浸变发生短路故障时要求切除的时间. 限流熔断器具有速断功能,但必须防止熔断器单相熔断时设备的非全相运行,应在熔断器撞击器的作用下让负荷开关脱扣,完成三相电路的开断.(4) 由于高遮断容量后备式限流熔断器的保护范围在最小熔断电流到最大开断容量之间,且限流熔断器的时间特性曲线为反时限曲线,短路发生后,可在短时内熔断来切除故障,所以可对其后所接设备如CT、电缆等提供保护. 使用断路器或开关则要提高其它设备的热稳定要求. 但就限制线性谐振过电压方面来说,在变压器的高压侧应避免使用熔断器.9 防雷与接地(1) 10kV变电站在建设过程中,可利用钢筋混凝土结构的屋顶,将其钢筋焊接成网并接地来防护直击雷.(2) 在变电站内的高压侧、低压侧及进线段安装避雷器,以防护侵入雷电波、操作过电压及暂时过电压.(3) 10kV变电站中的接地网一般由扁钢及角钢组成,也可利用建筑物钢筋混凝土内的钢筋体作接地网,但各钢筋体之间必须连成电气通路并保证其电气连续性符合要求. 接地电阻值要求不大于4Ω. 变压器、高低压配电装置、墙上的设备预埋件等都需用扁钢等与接地网作可靠焊接进行接地. 发电机的接地系统需另行设置,不得与变电站的接地网连接.(4) 低压配电系统按接地方式的不同可分为三类:即TT、TN和IT 系统. TT方式供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称作保护接地系统. TN方式供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统. 在TN方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开又可分为: TN C和TN S方式供电系统. TN C方式供电系统是用工作零线兼作接零保护线,适用于三相负载基本平衡的情况. TN S方式供电系统是把工作零线N和专用保护线PE严格分开,当N线断开,如三相负荷不平衡,中性点电位升高,但外壳、PE线电位. TN S 方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统. 此外,在一些由用户提供的图纸中,我们还可看到TN C S方式的供电系统,此系统的前部分是TN C方式供电,系统的后部分出PE线,且与N线不再合并. TN C S供电系统是在TN C系统上的临时变通作法,适用于工业企业. 但当负荷端装设RCD (漏电开关) 、干线末端装有断零保护时也可用于住宅小区的低压供电系统. IT方式供电系统表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地,负载侧电气设备进行接地保护. IT方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好,一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格的连续供电的地方.10 照明10kV变电站内的照明电源从低压开关柜内引出,管线选用BV 500铜芯塑料线穿管后沿墙或顶暗敷,电线的管径按规定配置,所配灯具应具有足够的照度,在安装位置上不应装设在变压器和高、低压配电装置上,应安装在墙上设备的上方或周围,要留有一定的距离来保证人身及设备的安全,同时应避免造成照明死区. 灯具安装高度应高于视平线以避免耀眼,还要避免与电气设备或运行人员的碰撞.11 配网自动化配电自动化是指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的管理工作有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切、更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性需要,力求供电经济性最好,企业管理更为有效. 配网自动化以故障自动诊断、故障区域自动隔离、非故障区域自动恢复送电为目的. 目前配电自动化主要考虑的功能有: ①变电站综合自动化; ②馈线自动化; ③负荷管理与控制; ④用户抄表自动化.就国情而言,配网自动化系统目前还处于试点建设阶段,缺乏大规模实现中低压配电网络配电自动化的物质基础,但配网自动化是今后发展的方向. 因此,在进行站内设计时,要结合配网自动化规划,给未来的实施自动化技术改造(包括信息采集、控制、通信等提供接口和空间等方面)留有余地. 在技术上实现配电自动化的前提条件是: ①一次网络规划合理,接线方式简单,具有足够的负荷转移能力; ②变配电设备自身可靠,有一定的容量裕度,并具有遥控和智能功能. 除此之外,还可考虑通过实现配电半自动化方式来提高供电可靠性水平,因为可自动操作的一次开关价格昂贵,而二次设备相对便宜,故实现配电半自动化的具体方法可考虑采用故障自动量测和定位、人工操作开关、隔离故障和转移负荷的方式. 如在目前的设计中,采用了短路故障指示器,能准确、迅速地确定故障区段,站内都备有通信、集抄装置的位置等. 对重要用户多、负荷密度高、线路走廊资源紧张、用户对供电可靠性较为敏感的区域的用户进行设计时,尽可能选用可靠的一次智能化开关. 配网自动化系统因投资大、见效慢,应统一规划,分步实施. 因此,在10kV变电站的设计中,我们要结合配网自动化的进程,及时用先进、科学的方法来完善我们的设计,完善我们的电网.参考文献:[ 1 ] 芮静康. 现代工业与民用供配电设计手册[ S]. 北京:中国水利水电出版社, 2004.[ 2 ] 蓝毓俊,戴继伟. 各类10KV配电站对环境影响的测量与分析[ J ]. 上海电力, 2003, (4).[ 3 ] 吴致尧,何志伟. 10KV配电系统无功补偿的研究进展[ J ]. 电机电器技术, 2004, (5).。
某工厂10kV车间变电所电气部分设计
某工厂10kV车间变电所电气部分设计10kV车间变电所电气部分设计一、概述10kV车间变电所作为一座工厂的重要电气设施，负责将供电局提供的高压电力通过变压器降压，将电能供应给车间的各个电气设备。
本文将对10kV车间变电所的电气部分设计进行详细的叙述。
二、所需设备1. 10kV高压开关柜：用于控制和保护高压线路，包括主要开关、保险丝、断路器等。
2. 变压器：将10kV高压电力变压为车间所需要的低压电力。
3. 低压开关柜：包括主供电开关柜、柜式配电装置等，用于控制和保护低压线路。
4. 电能计量装置：用于对供电情况、电能消耗等进行监测和计量。
5. 接地装置：用于将设备和设施的金属外壳和地面接地，保证人员和设备的安全。
6. 照明设备：为车间提供足够的照明。
三、电气系统设计1. 高压侧设计高压侧主要由供电局提供的10kV高压线路、高压开关柜和变压器组成。
高压开关柜具备主开关和断路器等功能，对高压线路进行控制和保护。
变压器通过调整变比，将10kV高压电力变压为车间所需的低压电力。
2. 低压侧设计低压侧由变压器、低压开关柜和柜式配电装置等组成。
低压开关柜通过控制和保护低压线路，将低压电力供应给车间内各个设备。
柜式配电装置对电能进行分配和监测，确保各个设备正常供电。
3. 配电设计根据车间的用电情况和设备功率需求，制定合理的配电方案。
主供电开关柜通过断路器和熔断器对电路进行控制，确保各个设备的正常运行。
柜式配电装置对电能进行计量和监测，实时了解车间的用电情况。
四、安全设计1. 接地设计为保证车间变电所的安全运行，需要对设备和设施进行接地。
通过接地装置，将设备和设施的金属外壳和地面接地，防止电气设备进行漏电或感应电，保证人员和设备的安全。
2. 避雷设计为保证车间变电所在雷电天气下的安全运行，需要进行合理的避雷设计。
采取避雷针和避雷网的形式，将雷击电流引导到大地，保护设备和设施的安全。
3. 灭弧设计高压开关柜的灭弧设计是车间变电所电气部分设计中至关重要的一环。
10Kv降压变电所及车间低压配电系统设计_毕业设计
专科毕业设计（论文）资料题目名称：10Kv降压变电所及车间低压配电系统设计学院（部）：电气与信息工程学院专业：电气自动化学生姓名：班级：指导教师姓名：最终评定成绩：湖南工业大学教务处（2011届） 专科毕业设计（论文）题 目 名 称：10kv降压变电所及车间低压配电系统设计学 院（部）： 电气与信息工程学院 专 业： 电气自动化 学 生 姓 名： 周敏 班 级： 电气0631 学号 06053103 指导教师姓名：职称 副教授最终评定成绩：2011 年 月摘 要本设计含工厂供电设计，包括：负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、型式的确定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；二次回路方案的确定及继电器保护的选择和整定；防雷保护与接地装置的设计；车间配电线路布线方案的确定；线路导线及其配电设备和保护设备的选择；以及电气照明的设计，还有电路图的绘制。
本设计根据设计任务书可分为三大部分，第一部分为各车间变电所的设计选择，包括方案比较、变压所变压器台数及容量选择、变电所I的供电负荷统计无功补偿，变压所I的变压器选择；第二部分为各车间计算负荷和无功率补偿、短路电流计算、工厂总降压变电所及接入系统设计、变电所高低压电气设备的选择、继电保护的配置；第三部分为电气设计图，包括车间变配电所电气主接线图、继电保护原理接线图。
关键词：变电所变压器断路器继电器隔离开关互感器熔断器ABSTRACTThis design including factory, including power supply system design : Calculation of load and compensation of the inactive power; Transformer substation main voltage transformer platform count and capacity , sureness of pattern; Mainly wire the choice of the scheme in the transformer substation; Pass in and out the choice of the thread; Choice of shorting out and calculating and switchgear ; Two return circuit sureness and choice that relay protect of scheme exactly make; Defend the thunder and protect the design with the earth device ; The workshop distribution line connects up the sureness of the scheme; Circuit wire and distribution equipment and protecting the choice of the equipment; And the electric design that lighted, there is drawing of circuit diagram.This design according to the design specification can be divided into three parts, the first part of the design of each workshop substation, including scheme comparison, choose variable pressure transformer sets and capacity of what I choose, substation reactive-power compensation power load statistics, which I transformer variable pressure choice;The second part is computational load each workshop and without power compensation, short-circuit current calculation, factory general voltage substation and access system design, substation high-low voltage electrical equipment choice, relay protection configuration;Keyword: Transformer substation Voltage transformer Circuit breaker Relay Isolate the switch Mutual inductor Fuse box目录第一章各车间计算负荷和无功功率补偿 (6)1.1 根据下列公式计算 (6)1.2 各车间计算负荷 (6)1.3 无功功率补偿 (9)第二章各车间变电所的设计选择 (12)2.1 方案比较 (12)2.2 变压所变压器台数及容量选择 (13)第三章短路电流计算 (16)3.1 短路电流计算的目的及方法 (16)3.2 短路电流计算 (16)第四章工厂总降压变电所及接入系统设计 (19)4.1 工厂总降压变电所主变压器台数及容量的选择 (19)4.2 35KV供电线路截面选择 (19)第五章变电所高低压电气设备的选择 (20)5.1 高压35KV侧设备 (20)5.2 中压10KV侧设备 (20)5.3 低压侧0.4KV侧设备 (21)第六章继电保护的配置 (22)6.1 主变压器的继电保护装置 (22)6.2 电流速断保护装置 (22)6.3 变压器的差动保护 (23)6.4 35KV进线线路保护 (23)6.5 10KV进线线路保护 (24)6.6 电流速断保护装置 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录 (29)第一章各车间计算负荷和无功功率补偿计算负荷计算负荷也称需要负荷或最大负荷。
10KV变电所及其低压配电系统设计
10KV变电所及其低压配电系统设计一、引言10KV变电所是电力系统中的重要设施，主要负责将电网中的高压电能转换为适用于用户的低压电能。
在设计10KV变电所及其低压配电系统时，需要考虑到安全、可靠、经济等因素。
本文将就10KV变电所及其低压配电系统设计进行详细说明。
二、10KV变电所设计1.额定电压：10KV变电所的额定电压应根据实际情况确定，一般为10KV或20KV。
2.变压器：10KV变电所中，变压器是将高压电能转换为低压电能的关键设备。
变压器的额定容量应根据负荷情况确定，同时还要考虑到将来的扩容需求。
变压器的选型应根据负载率、效率、损耗等因素进行综合考虑。
3.配电装置：10KV变电所中的配电装置包括开关柜、断路器、隔离开关、接地开关等。
这些设备的选型应根据电网的负荷情况、运行可靠性要求等进行综合考虑。
4.接地系统：10KV变电所的接地系统是保障人员安全的重要组成部分。
它应能有效降低接地电阻，以确保在故障情况下人员的安全。
接地系统的设计应符合国家相关标准的要求。
1.配电装置：低压配电系统的配电装置包括变配电室、母线、开关柜、断路器等。
这些设备应根据负荷情况和安全可靠性要求进行选型。
2.母线系统：低压配电系统的母线系统应能承受负载电流，并具有足够的短路强度。
母线的选型应根据负荷情况、供电模式等因素进行综合考虑。
3.负荷计算：低压配电系统的负荷计算是确定系统容量和设备选型的重要依据。
根据用户的用电负荷情况，计算出所需的配电容量，并在选型时考虑合理的余量，以确保系统运行的可靠性。
4.保护装置：低压配电系统的保护装置应能及时地检测和隔离故障，以保护系统设备和用户的安全。
保护装置的选型应根据负荷情况、故障类型等因素进行综合考虑。
四、总结设计10KV变电所及其低压配电系统需要综合考虑安全、可靠、经济等各方面的因素。
在设计过程中，需要根据实际情况确定额定电压、选型变压器和配电装置，设计合理的接地系统和母线系统，并进行负荷计算和保护装置选型。
10KV变电所及其配电系统的设计 --优秀毕业论文
10KV变电所及低压配电系统的设计摘要：变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。
变电所涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。
同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。
选择变电所高低压电气设备，为变电所平面及剖面图提供依据。
本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定等容。
关键词：变电所；负荷；输电系统；配电系统The Design Of 10KV Substation And Power DistributionSystemAbstract：The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. The region of factory effect many fields and should consider many problems.Analyse change to give or get an electric shock a mission for carrying and customers carries etc. circumstance, make good use of customer data proceed then carry calculation, ascertain the correct equipment of the customer. At the same time following the choice of every kind of transformer, then make sure the line method of the transformer substation, then calculate the short-circuit electric current, choosing to send together with the electric wire method and the style of the wire, then proceeding the calculation of short-circuit electric current. This first step of design included:(1) ascertain the total project (2) load analysis(3) the calculation of the short-circuit electric current (4) the design of an electric shock the system design to connect with system and the choice of line project (5) the choice and the settle of the protective facility (6) the contents to defend the thunder and protection of connect the earth.Keywords：substation；load；transmission system；power distribution system目录第1章绪论 (1)1.1工厂变配电所的设计 (1)1.1.1用户供电系统 (1)1.1.2工厂变配电所的设计原则 (1)1.2课题来源及设计背景 (2)1.2.1课题来源 (2)1.2.2设计背景 (2)第2章变电所负荷计算和无功补偿的计算 (3)2.1变电站的负荷计算 (3)2.1.1负荷统计全厂的用电设备统计如下表 (3)2.1.2负荷计算 (3)2.2无功补偿的目的和方案 (5)2.3无功补偿的计算及设备选择 (6)第3章变电所变压器台数和容量的选择 (8)3.1变压器的选择原则 (8)3.3变压器台数的选择 (8)3.4变压器容量的选择 (9)第4章主接线方案的确定 (11)4.1主接线的基本要求 (11)4.1.1安全性 (11)4.1.2可靠性 (11)4.1.3灵活性 (11)4.1.4经济性 (11)4.2主接线的方案与分析 (11)4.3电气主接线的确定 (13)第5章短路电流的计算 (14)5.1短路电流及其计算 (14)5.2三相短路电流的计算 (14)第6章变电所高压进线、一次设备和低压出线的选择 (18)6.1用电单位总计算负荷 (18)6.2高压进线的选择与校验 (18)6.2.1架空线的选择 (18)6.2.2电缆进线的选择 (18)6.3变电所一次设备的选择 (19)6.3.1高压断路器的选择 (19)6.3.2高压隔离开关的选择 (20)6.3.4电流互感器的选择 (22)6.3.5电压互感器的选择 (24)6.3.6高压开关柜的选择 (25)6.4低压出线的选择 (26)6.4.1低压母线桥的选择 (26)6.4.2低压母线的选择 (26)第7章变电所二次回路方案 (28)7.1继电保护的选择与整定 (28)7.1.1继电保护的选择要求 (28)7.1.2继电保护的装置选择与整定 (29)结论 (34)参考文献 (35)辞 (36)开题报告 (37)结题报告 (38)答辩报告 (39)第1章绪论1.1工厂变配电所的设计1.1.1用户供电系统电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。
某厂10KV供配电系统设计
某厂10KV供配电系统设计目录摘要 (3)1设计任务 (4)1.1设计题目 (4)1.2设计要求 (4)1.3设计依据 (4)1.3.1工厂总平面图 (4)1.3.2工厂负荷情况 (4)1.3.3供电电源情况 (5)2负荷计算和无功功率补偿 (5)2.1负荷计算 (5)2.2无功功率补偿......................................... 错误! 未定义书签。
3变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (9)3.1年耗电量的估算 (9)3.2变电所主变压器台数的选择 (12)3.3变电所主变压器容量的选择 (12)3.4变电所主接线方案的选择 (13)4变电所高、低压线路的选择 ...................................... 错误! 未定义书签。
4.1高压线路导线的选择.................................... 错误! 未定义书签。
4.2低压线路导线的选择.................................... 错误! 未定义书签。
5电气设备的选择 (13)5.1设备的选择与校验原则 (13)5.1.1按工作电压选择 (13)5.1.2按工作电流选择 (13)_____ 5.1.3按断流能力选择 (13)隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验 (14)5.2高压侧一次设备的选择 (14)5.3低压侧一次设备的选择 (14)5.4继电保护及二次接线设计 (14)6防雷与接地装置的设置 (14)6.1直接防雷保护 (15)6.2雷电侵入波的防护 (15)6.3接地装置的设计 (15)结束语 (16)参考文献 (16)摘要:众所周知，电能是生产的主要能源和动力。
电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供；电能的输送的分配既简单，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。
工厂10kv供配电设计
3.2
3.2.1
负荷指示图是指电力负荷按一定比例用负荷圆的形式标示在工厂或车间的平面图上。各车间（建筑）的负荷圆的圆心应与车间（建筑）的负荷“重心”（负荷中心）大致相等。在负荷大体均匀分布的车间（建筑）内，这一重心就是车间（建筑）的中心。在负荷分布不均匀的车间（建筑）内，这一重心应偏向负荷集中的一侧。
（2-5）
取： =540 则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：
变压器的功率损耗为：
变电所高压侧的计算负荷：
补偿后的功率因数为： 满足（大于0.90）的要求。
2.3
年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到。
年有功电能消耗量： （2-6）
年无功电能耗电量： （2-7）
结合本厂的情况，年负荷利用小时数 为4600h，取年平均有功负荷系数 ，年平均无功负荷系数 。由此可得本厂：
78.75
131.25
199.42
7
装配车间
185
0.3
0.70
1.02
55.5
56.61
79.28
120.46
8
机修车间
160
0.25
0.65
1.17
40
46.8
64.56
93.53
9
锅炉房（二）
60
0.7
0.80
0.75
42
31.5
52.5
79.77
10
仓库
50
0.4
0.80
0.75
20
15
25
37.98
总计
—
781.25
787.155
1109.04
10KV变电所设计全套
IOKV变电所设计全套1、IOkV及以下变电所的设计中常见问题11主接线不符合要求因为有关电力的部门对有关产权的分界点的划分要求不了解，同时还不知道功率的因数低还会被处罚的相关规定，很多IOkV及以下变电所的主接线的设计在不能满足计量和功率因数的补偿的相关要求的时候，却不恰当地选用了对负荷等级进行改变的做法。
1.2电源进线开关的配置的不合理由于规范GB50053-2013≪20kV及以下变电所设计规范》中没有明确电源的进线开关在什么情况下可以使用断路器或使用带熔断器的负荷开关，因此在一些变电所的工程设计中会出现全部采用真空断路器或都用负荷开关的不正常现象。
13平面布置不合理在有些变电所的设计中变电所的出入口没有满足要求或者设备的通道没有满足要求。
变配电的设备当采用干式的时候，就可以和主体的建筑安放在一起，而且门还要采用防火门。
在建筑的长度超过了7m时，还要设置两个出入口，而且其中一个的出入口还要满足设备搬运的要求，当长度超过60m时，中间还要增加出口。
1.4低压配电屏前后通道宽度和出口数量不满足要求这个问题主要针对GB50053-2013的规定来说，例如以固定屏而言，单排屏的屏后通道最少应该为IOOOmm,屏前的通道最少为1500mm;在双排面对面进行布置时屏后的通道最少为IOOOm,屏前的通道最少2000mm o在出口的数量方面，在配电装置的长度超过6m时，屏后的通道应该有2个出口；在低压配电装置的2个出口之间间距大于15m时，还应该增加通道出口。
但是在这方面的执行不力，一是因为通道宽度不够，二是出口数量也不符合规范要求。
2、变电所内高压电缆截面的选择变电所内高压电缆的截面，主要需按满足短路电流热稳定的要求确定：式中：S—保护导体的截面积，mm2。
厂一通过导体（电缆）的预期故障电流（短路电流周期分量有效值），A;当持续时间小于0.1s时，应计入非周期分量的影响；1值可由《35~6/0.4kV配变电系统短路电流计算实用手册》查到近似值，或经计算得出。
10KV工厂供配电系统设计
题目10kv工厂变电站设计目录1. 设计任务 (3)%设计题目 (3)设计目的 (3)设计任务与要求 (3)2．设计内容...............................................4-10 .负荷计算和无功功率补偿.............................4-7负荷计算.......................................4-6无功功率的补偿 (7).变压器的选择.......................................7-8/变压器台数的选择 (7)变压器容量的选择 (8)变压器类型的选择 (8).导线与电缆的选择 (9)高压进线和引入电缆的选择 (9)380v低压出线的选择 (9).电气设备的选择 (10)模块功能 (10)~模块需要提供的参数 (10)继电保护及二次结线设计 (10)3．防雷与接地装置的设置.....................................10-11 .直接防雷保护 .. (11).雷电侵入波的防护 (11)接地装置的设计 (11)4．参考文献 (13)"1.设计任务设计题目：10KV工厂供配电系统设计设计目的通过本课程设计：熟悉供配电系统初步设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范等，锻炼工程设计、工程计算、工具书使用等能力，并了解供电配电系统前沿技术及先进设备。
让我们了解设计工厂配电的一般流程，对工厂的布局有个大致的概念，对电力系统的接线方式有一定的了解。
设计任务与要求？!2.设计内容.负荷计算负荷计算的目的是：（1）计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。
（2）计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负荷电流，作为选择这些设备的依据。
（3）计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。
10KV变电所及低压配电系统的设计
10KV变电所及低压配电系统的设计一、引言10KV变电所是电力系统中的一个重要环节，用于将高压电能变换成低压电能，提供给工矿企业、商业建筑和居民用电等场所使用。
低压配电系统则是将变电所提供的低压电能进一步分配到各个用电设备上。
本文将对10KV变电所及低压配电系统的设计进行详细阐述。
二、10KV变电所设计1.变电所布置设计变电所的布置需要考虑到运行的安全、经济和便捷性。
首先，变电所要远离住宅区、易燃易爆物品储存地和重要建筑物，以保证人员和财产的安全。
其次，变电所的布置要符合消防和安全出口要求，确保设备的运行维护的便捷性。
最后，变电所的布置要考虑自然通风，保证设备的散热条件。
2.变电所设备选择变电所的设备选择需要根据实际负荷情况和系统的稳定性来确定。
主要设备包括变压器、高压开关设备和辅助设备等。
变压器是变电所的核心设备，要选择容量合适、质量可靠、能效高的产品。
高压开关设备则需要根据操作便捷性、维护保养方便性和运行可靠性来选择。
3.保护和控制系统设计保护和控制系统是10KV变电所的重要组成部分，主要包括高压开关保护、变压器保护和远动控制系统等。
这些系统需要能够实时监测设备的状态，及时发现和处理异常情况。
同时，保护和控制系统还需要能够实现对设备的自动控制和远程通信，提高变电所的运行效率和可靠性。
三、低压配电系统设计1.配电柜布置设计配电柜的布置需要根据工程的实际需要和场地条件来确定。
首先，要根据负荷情况合理布置配电柜的数量和位置，保证每个用电点都能够得到稳定的供电。
其次，要考虑到维护保养的便捷性，保证人员可以安全进行操作。
最后，配电柜之间要保持一定的安全距离，防止发生火灾和短路等事故。
2.电缆敷设设计低压配电系统的电缆敷设需要考虑到电缆的负荷容量、敷设路径和敷设方式等因素。
首先，要根据负荷情况选择合适容量的电缆，以保证供电的稳定性和安全性。
其次，要根据工程的布局设计合理的电缆敷设路径，尽量减少长度和损耗。
10kV变电所供配电系统的设计要点
10kV变电所供配电系统的设计要点摘要：要想发挥出变配电所的积极作用，提高供电的质量及其稳定性，需要对变配电所进行科学、合理的设计。
同时，充分结合线路设计的总体要求，结合具体的用电需求状况，进一步提升上级电源选择的合理性。
在今后的工作中，相关的设计人员还需要考虑到节能设计、防雷设计等因素对线路设计产生的影响，进行综合的把控，进一步发挥配电系统的积极作用，满足人们的用电需求。
关键词：10kV变电所；供配电系统；设计要点110kV变配电所供电设计要求在开展10kV变配电所供电设计的工作之前，需要对整条供电线路进行科学、合理的设计，在充分发挥各种设计准则和相关标准的基础上，提升设计的质量，具体可以从以下五个方面开展。
（1）进行系统设计前，需要根据上级电源的设计要求和其未来的发展规划进行充分的调查和研究，保障后期各种配电工作的开展都能够满足上级电源的需求。
根据整个系统的设计要求，确定合适的上级电源。
将二者的优势进行有效结合，更好地满足变配电所的用电需求。
（2）需要充分考虑供电系统的容量对整个工作所产生的影响。
根据相关的调查研究发现，在现阶段的容量设计中，大部分设计人员都严重缺乏前瞻性的思考，在后期的供电工作中，出现了供电量不足的问题。
为了避免上述问题的发生，在今后的设计工作中，需要在充分调查了用户用电需求的基础上，预留容量发展空间。
这样，在后期的电力事业发展的过程中，才能够满足各种调整和改造工作的需求。
（3）需要考虑整条供电线路设置的影响。
在进行供电线路设置的过程中，需要从用户的用电需求角度出发，提升线路设计的科学性和合理性，从而更好地发挥配电所调控电能的积极作用。
（4）在设计的过程中，需要设计人员从整体的角度出发，进行全面的把控。
部分的工作人员在设计的过程中，由于缺乏全面性的规划，出现了电压不稳定的问题。
为此，设计人员需要有效发挥谐波处理方式和其他保护措施的积极作用，以此达到提升供电系统稳定性和系统运行质量的目的。
10kv变电所及低压配电系统的设计
10kv变电所及低压配电系统的设计LT1引言1.1 用户供电系统电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。
按供电容量的不同，电力用户可分为大型（10000kV·A以上）、中型（1000-10000kV·A）、小型（1000kV·A及以下）1.大型电力用户供电系统大型电力用户的用户供电系统，采用的外部电源进线供电电压等级为35kV 及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。
总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压，然后经高压配电线路引至各个车间变电所，车间变电所再将电压变为220/380V的低电压供用电设备使用。
某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式，即35kV的进线电压直接一次降为220/380V的低压配电电压。
2.中型电力用户供电系统一般采用10kV的外部电源进线供电电压，经高压配电所和10kV用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/380V的低电压供用电设备使用。
高压配电所通常与某个车间变电所合建。
3.小型电力用户供电系统一般小型电力用户也用10kV外部电源进线电压，通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所，采用低压220/380V直接进线。
2. 变电所负荷计算和无功补偿的计算2.1 负荷情况本厂多数车间为三班制，最大负荷利用小时h=，除1#、2#、3#T5000max车间部分设备属二级负荷外，其它均属三级负荷。
低压动力设备均为三相，额定电压为380V。
电气照明设备为单相，额定电压为220V。
本厂的负荷统计参见ϕ≥。
下表1-1。
供电部门对功率因数的要求值：10kV供电时，cos0.9变电所位置已选定，每个车间距离变电所的距离为：1#车间：110m ； 2#车间：80m ；3#车间：100m ； 4#车间：90m 。
某工厂10kv车间变电所电气部分设计
某工厂10kV车间变电所电气部分设计摘要本设计的题目为“某工厂10kV车间变电所电气部分设计"。
设计的主要内容包括:10/0。
4kV变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算;无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计;防雷保护设计等。
其中还对变电所的主接线通过CAD制图直观的展现出来。
本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料,设计出符合当前要求的变电所。
本变电所对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法;为减少无功损耗，提高电能的利用率,本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.74提高到0.96；短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算;而电气设备选择采用了按额定电流选择,按短路电流计算的结果进行校验的方法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算;配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护。
关键词:短路电流计算，继电保护，接地装置，变压器目录前言 (III)第1章任务说明 (IV)1。
1 设计要求 (IV)1.2 负荷情况 (IV)第2章机加工车间的负荷计算 (V)2。
1 负荷计算 (V)2.2 无功功率补偿 .................................................................................................................... V II 第3章工厂变电所的设备选择及主接线设计.. (IX)3.1 变电所主结线的选择............................................................................... 错误!未定义书签。
3。
1.1 变电所主接线的选择原则........................................................ 错误!未定义书签。
10kV变电所供配电系统的设计探讨
10kV变电所供配电系统的设计探讨摘要：随着我国经济的快速发展，工业化生产规模也在进一步扩大，与此同时人们的生活质量也得到了显著提升。
在这一时代背景下，人们对变电所的供电质量和效率也有了全新要求。
目前，在人们日常生活和工作当中，10kV变电所具有着十分重要的作用，其可有效转化发电厂电能，从而使人们的用电安全得到保障。
而为了保证10kV变电所作用的充分发挥，需要合理设计变电所的供配电系统，从而高效转化电能。
本文针对10kV变电所供配电系统设计进行分析，介绍了10kV变电所供电设计要求，并提出具体的设计要点，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词：10kV变电所；供配电系统；设计；要求；要点在电力系统当中，10kV配电网具有重要作用，而10千伏变电所则是其核心部分，需要有效完成相关供配电任务，因此对电网的运行安全性、稳定性和经济性具有重要影响。
在以往10kV变电站的实际运行过程当中，由于受到相关因素影响，进而导致变电站出现噪声污染强、占地面积大、供电质量低以及抗干扰能力弱等相关问题。
对此，为了全面优化10kV变电所的供配电能力，需要对供配电系统展开合理设计，在明确其设计要求的基础上，合理采取设计对策，以此来全面提升供配电系统设计水平，保障10kV变电所的安全稳定运行。
一、10kV变电所的供电设计要求在10kV变电所供电设计工作开展前，相关设计人员需要科学合理的设计整条供电线路，并在对各种设计准则和标准充分发挥的前提下，使设计工作质量得到有效提升，具体来说可以从以下几个方面进行入手。
首先，在实际开展系统设计工作前，相关设计人员需要结合上级电源设计要求以及未来发展规划有效落实调查研究工作，从而为后期配电工作开展打好基础，确保能够使上级电源需求得到有效满足。
与此同时，还需要结合系统设计要求对上级电源进行确定，有效结合二者优势使变配电所的实际用电需求得到满足[1]。
其次，相关设计人员需要对供电系统容量进行充分考虑，明确其对工作所具有的影响。
某工厂10kV变配电系统设计
目录第1章绪论 (1)第2章线路设计 (3)2.1配电线路设计 (3)2.1.1 高压配电线路放射式接线 (3)2.1.2 高压配电线路树干式接线 (5)2.1.3 高压配电线路环形接线 (7)2.2短路电流计算 (8)2.3配电系统电气设备的选型 (9)2.3.1 电气设备选择的一般条件 (9)2.3.2 配电线路的元器件选型 (10)2.3.2.1 变压器的选择 (10)2.3.2.2 高压断路器 (11)2.3.2.3 高压隔离开关 (11)2.3.2.4 防雷设备的选择 (12)2.3.2.5 互感器选择 (14)2.3.3 工厂常用架空线路裸导线型号及电缆的选择 (15)2.3.3.1 裸导线型号及选择 (15)2.3.3.2电力电缆的型号及选择 (16)2.4控制线路设计 (17)2.4.1 定子串电阻降压启动控制线路 (17)2.4.2 星形-三角形降压启动控制线路 (18)2.4.3 控制线路元器件选型 (19)2.4.3.1 接触器选择 (19)2.4.3.2 时间继电器选择 (19)2.4.3.3 热继电器选择 (19)2.4.3.4 熔断器的选择 (20)第3章功率补偿 (21)3.1功率补偿的意义及方式 (21)3.2功率补偿接线的设计 (23)3.2.1 三角形接线 (23)3.3.2 星形接线 (23)3.3功率补偿原理及控制线路设计 (24)3.3.1 无功补偿的基本原理 (24)3.3.2 无功补偿控制线路 (24)3.4功率补偿的计算 (25)第4章总线路设计 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)第1章绪论工厂供电，即指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
电能是现代工业生产的主要能源和核心动力。
电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。
10KV工厂供配电系统设计
10KV工厂供配电系统设计随着现代工业的发展，工厂供配电系统的设计变得越来越重要。
在高压电力系统中，10KV的电压等级是比较常见的，因此本文将重点介绍10KV工厂供配电系统的设计。
1.10KV工厂供配电系统概述10KV工厂供配电系统是指将10KV电力线路引入工厂内部，通过变压器将电压降低至工厂所需的供电电压，然后再进行供配电。
该系统通常包括变电所、配电室、配电线路及配电设备等部分。
其主要功能是将外部供电引入工厂内部，为工厂各种设备提供稳定、可靠的电力供应。
2.10KV工厂供配电系统设计原则在设计10KV工厂供配电系统时，需要遵循以下原则：（1）安全性原则：确保供电系统的安全性，避免电气事故发生。
（2）可靠性原则：确保供电系统的稳定性和可靠性，保证工厂生产的顺利进行。
（3）经济性原则：考虑设计成本和运行成本，使系统在满足需求的同时具有良好的经济性。
（4）合理性原则：根据工厂的实际情况和需求，合理设计供配电系统，满足工厂的电力需求。
3.10KV工厂供配电系统设计步骤（1）确定电力需求：根据工厂的用电需求，确定所需的电力容量和负荷特性。
（2）确定电源接入点：确定10KV电力线路的引入点，包括进线路由、变电所选址等。
（3）选择变压器类型：根据工厂的电力需求和变电站的容量，选择合适的变压器类型和容量。
（4）设计配电线路：设计工厂内的配电线路，包括主干线路和支线路的布置及容量计算。
（5）选用配电设备：选用合适的开关设备、断路器等配电设备，并设计合理的配电方案。
（6）系统保护设计：设计合理的系统保护方案，确保供配电系统的安全性和可靠性。
（7）系统接地设计：设计合理的系统接地方案，保障工厂供配电系统的接地可靠性。
4.10KV工厂供配电系统设计注意事项在设计10KV工厂供配电系统时，需注意以下事项：（1）避免过载现象：根据工厂电力需求合理设计供配电系统的容量，避免发生过载现象。
（2）保证电力质量：采用合适的电力质量监测设备，确保供电质量符合要求。
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工厂10kv总变电所及配电系统设计摘要工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。
工厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。
其基本内容有以下几方面：进线电压的选择, 变配电所位置的电气设计, 短路电流的计算及继电保护, 电气设备的选择,车间变电所位置和变压器数量、容量的选择,防雷接地装置设计等。
本设计在对化工厂进行供配电调研、论证的基础上，完成了化工厂的负荷计算，无功功率补偿，变配电所位置和型式选择，10KV变配电所主接线设计；还进行了短路电流计算、电气设备的选择与校验。
最后对化工厂的变压器进行了保护和供电系统的防雷。
关键词：变电所，负荷，短路电流，电力设备CHEMICAL TOTAL SUBSTATION AND DISTIBUTIONSYSTEM DESIGNABSTRACTFactory power supply system is the redistribution of power system power step-down power to each plant or shop floor to it by the factory step-down transformer substation, high voltage distribution lines, plant and substation, low voltage distribution lines and electrical equipment composition. The total plant step-down substation and distribution system design is based on the load of each number and nature of the workshop, the production process on the load requirements, and load distribution, combined with the national electricity supply. Address the various departments of the safe, reliable, economic and technological The distribution of electric energy issues. The basic contents of the following areas: incoming line voltage selection, the location of the electrical substation design, calculation and short circuit current protection, electrical equipment selection, the number of plant and transformer substation location and capacity choices lightning protection grounding design.The design of power distribution in the chemical plant for research, demonstration, based on the completion of the chemical load calculation, reactive power compensation, power distribution by location and type selection, 10KV substation main wiring design; also conducted short-circuit current calculation, electrical equipment selection and validation. Finally, chemical plants and power transformer protection lightning protection system.KEY WORDS: substation ,load ,short-circuit current,power equipment目录前言 (1)第1章负荷计算 (3)1.1 计算负荷 (3)1.1.1 一号变电所的计算负荷 (4)1.1.2 二号变电所的计算负荷 (5)1.1.3 三号变电所的计算负荷 (5)1.1.4 四号变电所的计算负荷 (5)1.1.5五号变电所的计算负荷 (6)1.2 无功功率补偿 (6)1.2.1 一号变电所的无功功率补偿 (6)1.2.2 二号变电所的无功功率补偿 (8)1.2.3 三号变电所的无功功率补偿 (9)1.2.4 四号变电所的无功功率补偿 (10)1.2.5 五号变电所的无功功率补偿 (11)1.2.6 所有车间无功补偿后的计算负荷 (12)第2章变压器和主接线方案的选择 (13)2.1 变配电所位置的选择和负荷中心确定 (13)2.1.1 一号车间变电所变压器位置和型式的选择 (15)2.1.2 二号车间变电所变压器位置和型式的选择 (16)2.1.3 三号车间变电所变压器位置和型式的选择 (16)2.1.4 四号车间变电所变压器位置和型式的选择 (16)2.1.5 五号车间变电所变压器位置和型式的选择 (17)2.2 变压器和主接线的选择 (18)2.2.1 变电所变压器的选择 (18)2.2.2 变电所主接线方案的选择 (19)2.3 短路电流的计算 (25)2.3.1绘制计算电路 (25)2.3.2 确定基准值 (25)2.3.3 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 (25)2.3.4 k-1点短路电流的计算 (27)2.3.5 k-2点短路电流的计算 (27)2.3.6 短路电流计算结果汇总 (28)第3章设备的选择校验 (30)3.1 变电所一次设备的选择校验 (30)3.1.1 各回路高压侧的条件 (30)3.1.2 10KV侧一次设备的选择及校验 (31)3.1.4 高低压母线的选择 (32)3.2 配变电所进出线的选择 (32)3.2.1 10KV高压进线的选择校验 (33)3.2.2 由高压配电室至各车变电缆的选择校验 (33)第4章二次保护和防雷 (37)4.1 配变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 (37)4.1.1 配变电所的电能计量回路 (37)4.1.2 变电所的测量和绝缘监察回路 (37)4.1.3.变压器的保护装置 (37)4.2 配变电所的防雷保护 (40)4.2.1直击雷防护 (40)4.2.2雷电侵入波的防护 (40)结论 (41)谢辞 (42)参考文献 (43)附录 (44)工厂供电设计的一般原则 (49)前言工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
众所周知，电能是现在工业生产的主要能源和动力。
电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。
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。
在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。
电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。
从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
工厂供电工作，不仅对电力工业是一种促进，而且对发展工业生产，实现工业现代化也具有十分重要的意义。
随着现代文明的发展和进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。
作为电能传输与控制的中间枢纽，变电所的作用越来越显著。
电能从区域变电站进入工厂后，首先要解决的就是如何对电能进行控制、变换、分配和传输等问题，而变电所就担负这一重任。
化工厂总变电所及配电系统的合理设计对于怎样实现电能的合理利用和节约具有重要意义。
寻找低耗能，高性能，便于安装维护，快速施工的新型电气设备及配电电器，选择合理的进线电压,设计合理的变配电所位置,进行短路电流的计算及继电保护,电气设备的选择与校验,变压器数量、容量的选择,防雷接地装置的设计等，是现代工厂电力设计的必然趋势。
这对于用电管理，电能的优化分配，电压和功率因数的改善和提高，谐波危害的抑制与消除，为工厂企业,设计机构，培养大批技术人员，从事工厂供电方面的设计，研究和维护管理工作是非常必要的。
有利于节约资源，降低成本，安全用电，深入贯彻科学发展观，建设资源节约型环境友好型社会。
本次设计主要进行了计算负荷、无功功率补偿、变电所位置及形式选择、变压器和主接线方案的选择、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等）以及防雷保护等的设计。
本厂自然条件为：1、气象条件（1）最热月平均最高温度为35度。
（2）土壤中0.7~1米深处最热月平均最高温度为20度。
（3）年雷暴日为30天。
（4）土壤冻结深度为1.10米。
（5）夏季主导风向为南风。
2、地质及水文条件（1）根据工程地质资料：厂区地势平坦，底层为沙质粘土，地质条件较好。
（2）地下水位为2.0~5.3米。
（3）地表耐压力为20吨/平方米。
由于自然条件较好，因此在防雷保护等一些设计中仅作一般性设计。
而这些设计是能满足它的要求的。
所有设计中有很多是经验设计方法，有长期的实践检验，具有一定的合理性。
第1章 负荷计算1.1 计算负荷计算负荷也称需要负荷或最大负荷。
计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与某一段时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。
在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均作为按民热条件选择电器工导体的依据。
我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。
需要系数法的优点是简便，适用于全厂和车间变电所负荷的计算。
我们采用需要系数法计算负荷。
全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表（见表1-1至表1-5） 设备容量为e P 单位：KW 有功功率为30P 单位：KW 无功功率为30Q 单位：Kvar 视在功率为30S 单位：KVA 需要系数为d K功率因数为ϕcos同期系数为k ∑则 30P =e P ×dK30Q =30P ×ϕtg30S =ϕcos =30P /30S同期系数k ∑当计算负荷小于5000KW 时取0.9—1.0。