阳光机械厂降压变电所电气设计供用电技术毕业设计说明书

毕业设计说明书(论文)

作者：xxx学号： xxx

院（系）：输变电技术学院

专业：供用电技术

题目：阳光机械厂降压变电所电气设计

指导者：xxx副教授

评阅者：

2016 年 6 月吉林

摘要

本设计的题目为“阳光机械厂10kV变电所电气部分设计”。设计的主要内容包括：主变压器选择；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0.75提高到0.92；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:负荷计算，短路电流计算，主变压器，防雷和接地

目录

第1章概述 (1)

1.1原始资料分析 (1)

1.1.1设计依据 (1)

1.1.2变电所在系统中的作用 (2)

1.1.3环境分析 (2)

1.2工厂供电设计的基本内容 (3)

第2章负荷计算和无功功率补偿 (4)

2.1负荷计算 (4)

2.2无功功率计算与补偿 (5)

2.2.1无功补偿方式 (6)

2.2.2无功补偿容量 (6)

第3章变电所的设计方案 (7)

3.1变电所位置选择 (7)

3.1.1选择工厂变电所的所址 (7)

3.1.2负荷中心的确定方法 (7)

3.2变电所型式和布置 (8)

3.3变电所主变压器选择 (9)

3.4变压器主接线方案的选择 (11)

3.5两种主接线方案的技术经济比较 (12)

第4章变电所短路电流的计算 (14)

4.1绘制计算电路 (14)

4.2确定短路计算基准值 (15)

4.3计算短路电路中各元件的电抗标幺值 (15)

4.4短路计算 (16)

第5章变电所一次设备的选择校验 (18)

5.1 概述 (18)

5.2 电气设备选择的一般原则 (18)

5.3 10kV 侧一次设备的选择校验 (21)

5.4 380V 侧一次设备的选择校验 (21)

第6章变电所进出线与临近单位联络线的选择 (23)

6.1 导线和电缆截面选择原则 (23)

6.2 10kV 高压进线和引入电缆的选择 (23)

6.3 380V 低压出线的选择 (24)

6.4 作为备用电源的高压联络线的选择校验 (33)

第7章变电所二次回路方案的选择 (36)

7.1 高压断路器的操动机构控制与信号回路 (36)

7.2 变电所的电能计量回路 (36)

7.3 变电所的测量和绝缘监察回路 (37)

7.3.1 变电所高压侧测量和绝缘监察回路 (37)

7.3.2 变电所低压侧测量和绝缘监察回路 (38)

7.4 变电所的保护设备 (38)

7.4.1 对继电保护装置的基本要求 (38)

7.4.2 主变压器的继电保护装置 (39)

7.4.3 作为备用电源的高压联络线的极点保护装置 (41)

7.4.4变电所低压侧的保护装置 (42)

第8章防雷保护和接地装置的设计 (43)

8.1 电所的防雷设计 (43)

8.1.1直击雷防护断路器 (43)

8.1.2雷电侵入波的防护 (44)

8.1.3 变电所的进线防护 (44)

8.1.4 变压器的防护 (44)

8.2 变电所公共接地装置的设计 (45)

8.2.1 接地与接地装置 (45)

8.2.2设计接地装置 (45)

附录 (48)

参考文献 (57)

致谢 (58)

第1章概述

1.1 原始资料分析

工厂供电系统是指工厂所需的电力能源从进厂起到所有用电设备终端止的整个电路。电力能源支撑起来了现代工业生产的主要能源和动力的供应。电能贯穿了现代工业生产及整个国家经济生活,其应用广泛、容易和其他形式的能量转换为其他形式容易转化为能量供应用;因为电能分配经济,

既简单和便利,分布控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化。

1.1.1 设计依据

1、阳光机械厂降压变电所的电气设计任务书

2、变电所设计的技术规程

3、工厂供电设计指导

4、电力工程电气设备手册上

5、电力工程电气设备手册下

6、变电所所址选择与总布置

为了十全十美的为工厂的工业生产和为社会服务，更好的保证工厂生产和生活用电的供应电能，并能有效的避免能量损耗和节约资源。以通过对收集了大量的信息并且对许多得原始数据周密的分析和计算，本着对工厂负责的态度以及严格的要求，对阳光机械厂降压变电所进行严谨的设计。做出10kV 变电所及变电系统电气部分的选择和设计，使其达到以下基本要求：

安全：在保证人身安全和设备安全的前提下，保证电能的供应、分配和使用;

可靠：应满足电能用户对供电可靠性的要求;

优质：供电的质量要符合用户对供电的的要求，即电压和频率等质量应符合;

经济：变电所的建设尽量减少金属的使用量以及注意节约电能，使得总体投资要少，运行费用降低很多。

此外，在供电工作中，既要对当前的利益有所照顾局部的，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系[1]。