【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文課 題 名 稱： 姓 名： 專 業(yè)： 班 級： 起 止 日 期： 指 導(dǎo) 教 師： 前 言變電所是接受電能、變換電壓、分配電能的環(huán)節(jié)，是供配電系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)，變壓器，輸電線路，用電設(shè)備（負(fù)荷）組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機(jī)械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對電能進(jìn)行生產(chǎn)（發(fā)電機(jī)），變換（變壓器，整流器，逆變器），輸送和分配（電力傳輸線，配電網(wǎng)），消費(fèi)（負(fù)荷）；另一類是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展，電能需求迅速增長，我國電網(wǎng)的規(guī)模日益擴(kuò)大。做好供配電工作，對促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)、降低產(chǎn)品成本、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化和工業(yè)現(xiàn)代化有著十分重要的意義，供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設(shè)備安全，形成十分嚴(yán)重的后果。停電給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。經(jīng)過兩年的系統(tǒng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，及各種實(shí)習(xí)操作，還有老師精心培育下，我們對電力系統(tǒng)各部分有了初步的認(rèn)識(shí)與了解。在認(rèn)真閱讀原始材料，分析材料，參考閱讀《工廠供電》、《工廠供配電技術(shù)答問》、《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》、《配電設(shè)備及系統(tǒng)》、和《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》以及《電力系統(tǒng)分析》等參考書籍，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過周密的計(jì)算，完成了此次課程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容由以下：第一部分： 35/10KV降壓變壓所初步設(shè)計(jì)說明書（主接線部分）；第二部分：：35/10KV降壓變電所的計(jì)算書；第三部分：變電所電氣主接線圖和所用電路圖；目 錄前言第一篇 設(shè)計(jì)說明書………………………………………………………………（5）第一章 概述 ………………………………………………………………（7）第二章 電氣主接線設(shè)計(jì)方案 ……………………………………………（8）第一節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)原則 …………………………………………（8）第二節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)和論證……………………………………（10）第三章 主變臺(tái)數(shù)和容量的選擇 …………………………………………（18）第四章 所用變的選擇和所用電的設(shè)計(jì) …………………………………（21）第五章 短路電流計(jì)算 ……………………………………………………（22）第六章 電氣設(shè)備的選擇 …………………………………………………（25）第七章 變電所的防雷保護(hù) ………………………………………………（29）第二篇 計(jì)算書 …………………………………………………………………（32）致 謝 ………………………………………………………………………（35）參考資料 ………………………………………………………………………（35） 附錄電氣主接線圖 ………………………………………………………………………第一章 緒論第一節(jié) 我國目前電力工業(yè)的發(fā)展方針我國目前電力工業(yè)的發(fā)展方針是：1) 在發(fā)展能源工業(yè)的基本方針指導(dǎo)下發(fā)展電力工業(yè)。2) 電力工業(yè)發(fā)展速度必須與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度相適應(yīng)。3) 發(fā)揮水電優(yōu)勢，加快水電建設(shè)。4) 建設(shè)大型礦口電廠，搞好煤、電、運(yùn)平衡。5) 在煤，水能源缺乏地區(qū)，有重點(diǎn)有步驟地建設(shè)核電廠。6) 政企分開，省為實(shí)體，聯(lián)合電網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度，集資辦電。7) 因地制宜，多能互補(bǔ)，綜合利用，講求利益。8) 節(jié)約能源，降低消耗。9) 重視環(huán)境保護(hù)，積極防止對環(huán)境的污染。第二節(jié) 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)本次的設(shè)計(jì)是在國家和地方的規(guī)劃下進(jìn)行的，是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資、就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性。本所的設(shè)計(jì)包括電氣一次系統(tǒng)和電氣二次系統(tǒng)中的主要部分。變電站設(shè)計(jì)以實(shí)際工程技術(shù)水平為基礎(chǔ)，以虛擬的變電站資料為背景，從原始資料的分析做起，內(nèi)容涵蓋《發(fā)電廠電氣部分》、《電力系統(tǒng)分析》、《繼電保護(hù)原理》等電氣工程及其自動(dòng)化本科教育期間的主要專業(yè)課。通過設(shè)計(jì)，使書本上的知識(shí)融入到工程設(shè)計(jì)的實(shí)際運(yùn)用之中。拉近了理論與實(shí)際的距離，同時(shí)也為今后走向工作崗位奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過程中，初步體現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)的精髓內(nèi)容，如根據(jù)規(guī)程選擇方案、用對比的方法對方案評價(jià)等。教會(huì)了我們在工程中運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，鍛煉了我們用實(shí)際工程的思維方法去分析和解決問題的能力 第二章 變電所總體設(shè)計(jì)及電力系統(tǒng)分析第一節(jié) 變電站主要構(gòu)成及分類一、 變電站構(gòu)成：變電站由一次回路和二次回路構(gòu)成。一次回路：配電系統(tǒng)中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱為一次回路，也稱為主電路或主接線。一次電路中所有的設(shè)備稱為一次設(shè)備，如變壓器、斷路器、互感器等。（1）變換設(shè)備。按電力系統(tǒng)的要求，改變電壓或電流大小的設(shè)備，如變壓器、斷路器、互感器等。（2）控制設(shè)備。用來控制一次電路通斷的設(shè)備，如高低壓斷路器、開關(guān)等。（3）保護(hù)設(shè)備。用來對電力系統(tǒng)進(jìn)行過電流和過電壓保護(hù)的設(shè)備，如熔斷器、避雷器等。（4）補(bǔ)償設(shè)備。用來補(bǔ)償電力系統(tǒng)中無功功率以提高功率因數(shù)的設(shè)備。如并聯(lián)電容器等。 （5）成套設(shè)備。為了節(jié)省空間，按一次電路接線方案的要求，將有關(guān)的一次設(shè)備及其二次設(shè)備組合成一體的電氣裝置，如高低壓開關(guān)柜、低壓配電箱等。二次回路：凡用到來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路，稱為二次回路，也叫二次接線。二次回路中所有的電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備，如儀表、繼電器、操作電源等。二、變電站的分類變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類：1) 樞紐變電所 位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集多個(gè)電源，電壓為330～500kV的變電所，稱為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出現(xiàn)癱瘓。2) 中間變電所 高壓側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或使長距離輸電線路分段，一般匯集2～3個(gè)電源，電壓為220～330kV，同時(shí)又降壓供當(dāng)?shù)赜秒姡@樣的變電所起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。3) 地區(qū)變電所 高壓側(cè)一般為110～220kV，向地區(qū)用戶供電為主的變電所，這是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中供電。4) 終端變電所 在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)電壓為110kV，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電所，即為終端變電所。全所停電后，只是用戶受到損失。第二節(jié) 變電站設(shè)計(jì)原則及必要性 一、變電站設(shè)計(jì)原則: 必須嚴(yán)格遵守國家的法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序，特別是應(yīng)貫徹執(zhí)行提高綜合經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的方針。必須從全局出發(fā)，按照負(fù)荷的等級、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電規(guī)劃統(tǒng)籌規(guī)劃，合理確定整體設(shè)計(jì)方案。應(yīng)做到供電可靠、保證人身和設(shè)備安全。要求供電電能質(zhì)量合格、優(yōu)質(zhì)、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)應(yīng)采用符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的設(shè)備。應(yīng)根據(jù)整體工程的特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理工程的近、遠(yuǎn)期的建設(shè)發(fā)展關(guān)系，以近期為主，遠(yuǎn)、近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。二、 變電站建設(shè)的必要性為了加強(qiáng)企業(yè)供電可靠性，減少線路損耗，適應(yīng)日益增長的負(fù)荷發(fā)展需要，35KV變電所的選址于距離一電力系統(tǒng)變電所6KV處，其近鄰工廠，其主要供電對象是企業(yè)的各個(gè)車間，這樣設(shè)計(jì)減小了供電半徑，供電線損大幅下降，供電量增加，適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展的需要，有利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展第三節(jié) 設(shè)計(jì)變電所總體分析一、所址概況與所址條件1) 所址概況所處地區(qū)地勢平坦，海拔高度為200m，交通方便，周圍空氣無污染，年最高氣溫+40℃，年最低氣溫20℃，年平均氣溫+15℃, 最熱月平均最高溫度+32℃。最大風(fēng)速25m/s,最大覆冰厚度b＝10mm。土壤熱阻系數(shù)＝120℃.cm/W，土溫+20℃。2) 所址條件依據(jù)《35—110kV變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》，變電站所址的選擇，根據(jù)下列要求綜合考慮確定：1) 靠近負(fù)荷中心。2) 節(jié)約用地，不占或少占耕地及經(jīng)濟(jì)效益高的土地。3) 與鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空線和電纜線路的引入和引出。4) 交通運(yùn)輸方便。5) 具有適應(yīng)地形，地貌，地址條件。XF市110kV變電站所址在市區(qū)東郊，臨近公路，交通方便，地價(jià)相對較便宜，是供地方用電的地區(qū)變電站。在建站時(shí)應(yīng)遵循節(jié)約用地，少占良田的原則，可建成中型規(guī)模變電站。二、 負(fù)荷分析某企業(yè)為保證供電需求，要求設(shè)計(jì)一座35KV降壓變電所，以10KV電纜給各車間供電，一次設(shè)計(jì)并建成。距本變電所6Km處有一系統(tǒng)變電所，由該變電所用35KV雙回路架空線路向待定設(shè)計(jì)的變電所供電，在最大運(yùn)行方式下，待設(shè)計(jì)的變電所高壓母線上的短路功率為1000MVA 。待設(shè)計(jì)的變電所10KV無電源，考慮以后裝設(shè)的組電容器，提高功率因素，故要求預(yù)留兩個(gè)間隔。本變電所10KV母線到各個(gè)車間均用電纜供電，其中一車間和二車間為一類負(fù)荷，其余為三類負(fù)荷，Tmax=400h ，各饋線負(fù)荷如表1—1序號(hào) 車間名稱 計(jì)算用有功功率（kw） 計(jì)算用無功功率（kvar） 1 一車間 1046 471 2 二車間 735 487 3 機(jī)械車間 808 572 4 裝配車間 1000 491 5 鍛工車間 920 276 6 高