【正文】 摘要 變電所是供配電系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電器設備和線路按一定的接線方式所構(gòu)成，他從供配電系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟的輸送到每一個用電設備的轉(zhuǎn)設場所。變電所供配電設計需要考慮很多方面，確定用戶無功功率補償裝置。同時進行各種變壓器的選擇，從而確定變電所的主接線方式，再進行短路電流計算，選擇導線，選擇變電所高低壓電氣一次設備等。本變電所的設計包括了：1）總體方案的確定（2）負荷分析（3）短路電流的計算（4）主接線方案的選擇（5）繼電保護的整定及防雷設計。關鍵詞：變電所 負荷 短路電流 繼電保護1 變電站設計背景 工廠變配電所的設計 電力用戶供電系統(tǒng)的分類電力用戶供配電系統(tǒng)由外部電源進線、用戶變配電所、高低壓配電線路和用電設備組成。按供電容量的不同，電力用戶可分為大型（10000kVA以上）、中型（100010000kVA）、小型（1000kVA及以下）》。大型電力用戶的用戶供電系統(tǒng)，采用的外部電源進線供電電壓等級為35kV及以上，一般需要經(jīng)用戶總降壓變電所和車間變電所兩級變壓?？偨祲鹤冸娝鶎⑦M線電壓降為610kV的內(nèi)部高壓配電電壓，然后經(jīng)高壓配電線路引至各個車間變電所，車間變電所再將電壓變?yōu)?20/380V的低電壓供用電設備使用。某些廠區(qū)環(huán)境和設備條件許可的大型電力用戶也有采用所謂“高壓深入負荷中心”的供電方式，即35kV的進線電壓直接一次降為220/380V的低壓配電電壓。一般采用10kV的外部電源進線供電電壓，經(jīng)高壓配電所和10kV用戶內(nèi)部高壓配電線路饋電給各車間變電所，車間變電所再將電壓變換成220/380V的低電壓供用電設備使用。對于小型電力用戶供電系統(tǒng)，由于所需容量較小，通常只設有一個相當于車間變電所的降壓變電所，將610KV電壓降為低壓用電設備所需電壓。 工廠變配電所的設計原則，執(zhí)行國家的有關方針政策，包括節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟政策。、供電可靠、電能質(zhì)量合格、技術(shù)先進和經(jīng)濟合理，應采用效率高、能耗低、性能較先進的電氣產(chǎn)品。、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，做到遠、近期結(jié)合，以近期為主，適當考慮擴建的可能性。，統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設計方案。 原始資料 設計背景某公司現(xiàn)要新建一個10/，向公司生產(chǎn)區(qū)、辦公樓、職工住宅區(qū)及其生活水泵組供電。原先變電所只能滿足兩個車間、辦公樓和生活區(qū)的用電負荷。隨著近年來，隨著企業(yè)內(nèi)部的調(diào)整，下屬子公司之間的相互合并等原因，公司擴充了規(guī)模，兼并了原來其他單位的一些用電設備，因此，原先的變電所已經(jīng)不能滿足需要，要在原址旁邊新建一座10/，以滿足單位改革后用電負荷的要求。鑒于公司用電的特殊性，新建變電所的電源取自3km某公司一專用35kV變電站和3km外市供電公司另一相同容量的35kV變電站。變電所建成后，能滿足現(xiàn)有的生產(chǎn)、生活用電，有效地提高負荷轉(zhuǎn)移能力，進一步提高供電可靠性。2 變電所負荷計算和無功補償?shù)挠嬎?計算負荷的方法及負荷計算法的確定由于用電設備組并不一定同時運行，即使同時運行，也并不一定都能達到額定容量。另外，各用電設備的工作制也不一樣，有連續(xù)、短時、斷續(xù)周期之分。在設計時，如果簡單地把各用電設備的額定容量加起來，作為選擇導線截面和電氣設備容量的依據(jù)，選擇過大會使設備欠載，造成投資和有色金屬的浪費；選擇過小則會使設備過載運行，出現(xiàn)過熱，導致絕緣老化甚至損壞，影響導線或電氣設備的安全運行，嚴重時會造成火災事故。為避免這種情況的發(fā)生，設計時，應用計算負荷選擇導線和電氣設備。計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)負荷，其熱效應與某一段時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應相等。在供電設計中，通常采用半小時的最大平均值作為按發(fā)熱條件選擇電氣設備和導體的依據(jù)。用半小時最大負荷來表示其有功計算負荷，而無功計算負荷、視在計算負荷和計算電流則分別表示為、和。我國目前普遍采用的確定計算負荷的方法有需要系數(shù)法和二項式法。由于需要系數(shù)法的優(yōu)點是簡便，適用于全產(chǎn)和車間變電所負荷的計算，因此本設計變電所的負荷的計算采用需要系數(shù)法。 需要系數(shù)法的基本知識(1).需要系數(shù) 需要系數(shù)是用電設備組在最大負荷時需要的有功功率與其設備容量的比值，即=/=/ 式()用電設備組的設備容量，是指用電設備組所有設備（不含備用設備）的額定容量之和，即=。而設備的額定容量，是設備在額定條件下的最大輸出功率。但是用電設備組的設備實際上不一定都同時運行，運行的設備也不一定都滿負荷，同時設備本身和配電線路都有功率損耗，因此用電設備組的需要系數(shù)為=/ 式()式中代表設備組的同時系數(shù)，即設備組在最大負荷時運行的設備容量與全部設備容量之比。代表設備組的負荷系數(shù)，即設備組在最大負荷時的輸出功率與運行的設備容量之比；代表設備組的平均效率；代表配電線路的平均效率，即配電線路在最大負荷時的末端功率與首段功率之比。(2).計算用電設備組的計算負荷在求出有功計算負荷后，可按下列各公式分別求出其余的計算負荷：= = 式() =/（） 式中代表用電設備組的平均功率因數(shù)，代表對應于用電設備組的正切值。(3).計算多組用電設備的計算負荷在車間變電所低壓母線上或配電干線上，常有多種用電設備，應考慮各種用電設備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因數(shù)，因此在確定多組用電設備的計算負荷時，應引入有功計算負荷和無功計算負荷的同時系數(shù)和。對有N組用電設備的計算負荷如下：= = 式()= =/（） 同時系數(shù)和的取值為：對車間干線:，對低壓母線:由用電設備組計算負荷直接相加計算，由車間干線計算負荷直接相加計算， 變電所的負荷計算 負荷統(tǒng)計用電設備負荷統(tǒng)計（kW）負荷類別機床設備組三級電焊機設備組三級起重機組三級辦公樓30三級住宅區(qū)水泵組176三級住宅用電768三級廠區(qū)照明29三級 用電負荷統(tǒng)計 負荷計算按需要系數(shù)法計算各組負荷由式子()和式子()可知：有功功率 = 式()無功功率