【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要本設(shè)計的主要內(nèi)容包括：10/；變電所電氣主接線設(shè)計；短路電流計算；負(fù)荷計算；無功功率補償；電氣設(shè)備選擇（母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補償電容器）；配電裝置設(shè)計；繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計；防雷保護(hù)設(shè)計等。根據(jù)電氣主線設(shè)計應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求，本變電所電氣主接線的高壓側(cè)采用單母線接線，低壓側(cè)采用單母線分段的電氣主接線形式；對低壓側(cè)負(fù)荷的統(tǒng)計計算采用需要系數(shù)法；為減少無功損耗，提高電能的利用率， 本設(shè)計進(jìn)行了無功功率補償設(shè)計，；短路電流的計算包括短路點的選擇及其具體數(shù)值計算；而電氣設(shè)備選擇采用了按額定電流選擇，按短路電流計算的結(jié)果進(jìn)行校驗的方法；繼電保護(hù)設(shè)計主要是對變壓器進(jìn)行電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)的設(shè)計計算；配電裝置采用成套配電裝置；本變電所采用避雷針防直擊雷保護(hù)。本設(shè)計十分注重運用我國電氣設(shè)計的新技術(shù)和新的設(shè)備，實用性及強，考慮到是實際工程的應(yīng)用，便以通俗易懂的語言進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞：變電所設(shè)計；電氣主接線；繼電保護(hù)VIIAbstractThe design on the topic of Liaoning Institute of Technology Teaching Building substation expansion preliminary design. The main design elements include : 10/ main transformer substation choice。 Electrical Substation main wiring design。 Shortcircuit current calculation。 Load Calculation。 Reactive power pensation。 Electrical Equipment (bus, HV circuit breakers, isolation switches, current transformer and voltage transformer, and pensation capacitor MOA)。 Distribution Equipment design。 relay Planning and Design。 Lightning protection design. According to the main line of electrical design should meet the reliability, flexibility, economy requirements, The substation main electrical wiring High Side singlebus wiring, low voltage side of the singlebus above the main electrical wiring form。 the lowpressure side load calculated using the statistical needs coefficient。 To reduce the reactive power loss, increased energy utilization, The design of reactive power pensation design, power factor from to 。 shortcircuit current calculations include shortcircuit point for the selection and specific numerical calculation。 and electrical equipment chosen by the choice of rated current, shortcircuit current calculation by the results of the calibration methods。 relay design of the main transformer Current Protection and overcurrent protection design。 distribution installations plete set of power distribution equipment。 The substation using direct lightning stroke prevention lightning protection. The design is very close attention to the use of our electrical design of the new technology and new equipment, practical and strong, Taking into account the actual application, in a userfriendly language to describe it. Key words：: substation design。 Electrical wiring。 Relay . 目 錄前言 VI第1章 畢業(yè)設(shè)計概述 1 畢業(yè)設(shè)計題目 1 畢業(yè)設(shè)計目的 1 1第2章 負(fù)荷計算 2 2 2第3章 無功功率補償 7 7 7第4章 主變壓器選擇 臺數(shù)、型號選擇 9 9 9 10 10 11 11第5章 變電所電氣主接線 12 12 12 12 13 14第6章 短路計算 18 18 18 18 19第7章 電氣設(shè)備選擇與校驗 23 23 23 24 24 25 26 26 26 26 27 27 28 29 30 30 31 母線的選擇 31 32第8章 繼電保護(hù) 33 33 33 33 34 34 36第9章 配電裝置 38 38 38 38 39第10章 防雷保護(hù)設(shè)計 42 42 42 42 43 43總 結(jié) 47參考文獻(xiàn) 48致謝 49附錄Ⅰ 50附錄Ⅱ 55 前言經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步促使社會中各行各業(yè)都在不斷地發(fā)展壯大，特別是各種高、新、尖、精的技術(shù)應(yīng)用，而所有的一切都離不開電，而電的中樞—變電所更是必不可少，起到至關(guān)重要的作用。電是一個廣義的范疇，伴隨負(fù)荷的不同，對電的要求也會隨之改變。10kV的變電所應(yīng)用較為廣泛，其涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域，所以說對10kV變電所的設(shè)計具有十分重要的意義。此設(shè)計的題目是針對10kV變電所進(jìn)行的擴(kuò)大初步設(shè)計，在設(shè)計伊始，在工程技術(shù)人員的陪同下對變電所進(jìn)行了參觀學(xué)習(xí)，并把所設(shè)計的有關(guān)內(nèi)容做了整體的記錄，參觀過程中通過技術(shù)人員的指導(dǎo)和結(jié)合自身的實際情況，選擇變電所的高低壓部分設(shè)計，這部分設(shè)計相信對自己將來的工作也會有很大的幫助。本設(shè)計按照以下的步驟進(jìn)行：首先：依照主接線的特點，選擇各個電壓等級的接線方式，進(jìn)行綜合比較，選擇最佳接線方式。其次：進(jìn)行短路電流計算，根據(jù)短路點計算三相短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流。再次：根據(jù)所選電氣元件，結(jié)合實際繪制設(shè)計圖紙，包括主接線圖、二次回路圖等。最后進(jìn)行校驗。以上是理論知識的體現(xiàn)而更中要的一點是在設(shè)計中培養(yǎng)自己運用所學(xué)知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神，增強工程觀，在設(shè)計過程中主要立足于應(yīng)用所學(xué)基本理論和專業(yè)知識，大膽地運用新理論、新技術(shù)去分析解決實際問題,以便更好地適應(yīng)工作的需要。了解整個設(shè)計的目的、內(nèi)容和基本要求進(jìn)行設(shè)計的資料推備。資料準(zhǔn)備主要通過查閱(包括上網(wǎng)查問)文獻(xiàn)資料和參加生產(chǎn)實習(xí)兩條渠道進(jìn)行。此設(shè)計充分吸收專業(yè)理論知識， 考慮自己畢業(yè)設(shè)計的選題方向，有目的、有計劃地查閱與選題方向有關(guān)的文獻(xiàn)資料，特別是在參加生產(chǎn)實習(xí)的過程中有意識地搜集生產(chǎn)過程及新技術(shù)、新設(shè)備、改革新成果的應(yīng)用等方面資料，這也是為畢業(yè)設(shè)計課題收集資料的最重要途徑。選定題目后，應(yīng)再有針對性地查閱一些資料，最后對所有收集的資料進(jìn)行整理。并對其進(jìn)行完善，對于一個完整的設(shè)計而言，文字與圖紙并存。文字的詳細(xì)敘述使內(nèi)容豐富，而圖紙則一目了然。 第1章 畢業(yè)設(shè)計概述 畢業(yè)設(shè)計題目《遼寧工學(xué)院綜合教學(xué)樓變電所擴(kuò)大初步設(shè)計》 畢業(yè)設(shè)計目的本設(shè)計是針對變電所進(jìn)行的擴(kuò)大初步設(shè)計，設(shè)計中涉及“發(fā)電廠電氣部分”、“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”等課程有關(guān)內(nèi)容，通過設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析、解決本專業(yè)領(lǐng)域工程技術(shù)問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生獨立自學(xué)能力；使學(xué)生受到工程師的基本訓(xùn)練，即工程設(shè)計和科學(xué)研究的初步能力；包括：調(diào)查研究、搜集資料（含文獻(xiàn)檢索）；方案論證、技術(shù)方案的計劃與實施；理論分析、設(shè)計和計算；撰寫學(xué)術(shù)論文或設(shè)計說明書等的能力。主變壓器選擇；變電所電氣主接線設(shè)計；短路電流計算；電氣設(shè)備選擇（母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補償電容器）；配電裝置設(shè)計；繼電保護(hù)設(shè)計；防雷保護(hù)設(shè)計；繪制電氣主接線圖，繪制配電裝置平面圖及直擊雷保護(hù)范圍圖。1. 進(jìn)行10kV變電所擴(kuò)大初步設(shè)計；2. 完成任務(wù)書中的全部內(nèi)容；3. 繪制變電所電氣主接線圖；4. 繪制配電裝置平面圖及直擊雷保護(hù)范圍圖；5. 畢業(yè)設(shè)計說明書按統(tǒng)一格式打印裝訂成冊；6. 說明書文字在1 .5萬字以上，語言通順簡練，圖表畫法符合國家標(biāo)準(zhǔn)；7. 完成與設(shè)計有關(guān)的英文資料翻譯；50第2章 主變壓器選擇在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。在輸配電系統(tǒng)中，變壓器起到橋梁作用，變壓器是借助電磁感應(yīng)原理，以相同的頻率，交換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。、臺數(shù)、型號選擇變壓器空載運行時需用較大的無功功率，這些無功功率需由供電系統(tǒng)供給，變壓器容量如選的過大，不但增加投資，而且使變壓器長期處于輕載運行，出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，使空載的損耗增加，功率因數(shù)降低，網(wǎng)絡(luò)損耗增加。若容量選的小，會使變壓器長期過負(fù)載，易損壞設(shè)備。變壓器的最佳負(fù)載率在40%70%之間，負(fù)載過高，損耗明顯增加，另一方面，由于變壓器容量裕度小，負(fù)載稍有增長，便需要增容，更換大容量的變壓器，勢必增加投資，且影響供電。總之選擇變壓器的容量，要以現(xiàn)有的負(fù)荷為依據(jù)，按照510年的發(fā)展計劃來確定，按照遼寧工學(xué)院綜合樓變電所的設(shè)計選用的變壓器容量為1000kVA。1．臺數(shù)變壓器的臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的特點和經(jīng)濟(jì)運行進(jìn)行選擇，要由負(fù)荷大小，對供電的可靠性和電能質(zhì)量的要求來決定，并兼顧節(jié)約電能、降低運行造價、維護(hù)設(shè)備等因素，確定變壓器臺數(shù)應(yīng)綜合考慮，進(jìn)行認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。按負(fù)荷的等級和大小來說，對于帶一、二級負(fù)荷的變電所，當(dāng)一、二級負(fù)荷較多時，應(yīng)選兩臺或兩臺以上變壓器，如只有少量的一、二級負(fù)荷并能從相鄰的變電所取得低壓備用電源，可以只采用一臺變壓器。對于像遼寧工學(xué)院綜合樓來說主要負(fù)荷是二、三類負(fù)荷 ，二級負(fù)荷主要是消防電梯、應(yīng)急照明等負(fù)荷；而三級負(fù)荷主要是電力設(shè)備和普通照明，根據(jù)需要擬裝設(shè)兩臺變壓器。2．型號主變壓器的型號選擇主要考慮以下因素：1）.變電所的所址選擇；2）.建筑物的防火等級；3）.建筑物的使用功能；4）.主要用電設(shè)備對供電的要求；5）.當(dāng)?shù)毓╇姴块T對變電所的管理體制等。設(shè)置在一類高、低壓主體建筑中的變壓器，應(yīng)選擇干式、氣體絕緣或非可燃性液體絕緣的變壓器；二類高、低壓主體建筑也宜如此，否則應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施。主變壓器安裝在地下時，根據(jù)消防要求，不得選用可燃性油變壓器，地下層一般比較潮濕，通風(fēng)條件不好，也不宜選用空氣絕緣的干式變壓器，而宜采用環(huán)氧樹脂澆注型或者六氟化硫型變壓器，綜合所述結(jié)合校的具體情況選型為SCB91000/10KV變壓器。位于遼寧工學(xué)院綜合樓地下變電所的主變壓器型號為環(huán)氧樹脂澆注型，其技術(shù)參數(shù)如表21所示。表41 SCB91000/10變壓器技術(shù)參數(shù)型號額定容量（KVA）額定電壓（kV）空載損耗（W）負(fù)載損耗（W）短路阻抗（%）空載 電流（%）變壓器連接組高壓低壓SCB91000/101000166085506為了確保供電安全，迫切需要即可深入負(fù)荷中心又無燃燒危險的變壓器，而當(dāng)今，隨著社會進(jìn)步，干式變壓器得到了廣泛的應(yīng)用，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《干式變壓器》定義，所謂干式變壓器，就是指鐵心和繞組不浸入液體中的變壓器。干式變壓器的結(jié)構(gòu)與油浸式變壓器的差別不大，采用晶粒取向電工鋼片，軛和柱采用全斜接縫，心柱用鋼帶或自干型絕緣粘帶綁扎，也有用粘結(jié)劑將鐵心膠合，鐵心為防止因凝結(jié)而引起銹蝕，在鐵心表面涂有耐熱的防銹覆蓋漆或樹脂，容量較大時，鐵芯中要有氣道，氣道尺寸為1520mm，而干式變壓器的繞組材料是銅箔或鋁箔，有時也采用銅線繞制，而低壓線圈（1000V及以下），用銅箔（或鋁箔）與預(yù)浸環(huán)氧樹脂的絕緣材料緊密繞制，采用纏繞玻璃纖維加強樹脂包封，經(jīng)過工藝處理后，使高低壓線圈各自成為一個堅固的整體，不但具有很強的承受短路能力，而且經(jīng)過冷熱循環(huán)試驗，證明了線圈具有耐潮、耐裂、阻燃和自熄功能。由于干式變壓器的適用材料不同，其絕緣等級也不同，絕緣材料等級與絕緣材料最高允許溫度見表42。表42 絕緣等級與最高允許溫度絕緣等級YAEBFHC絕緣材料最高允許溫度(）951051201301551802201. 占地面積小，不必