某高校10kv降压变电所的电气系统设计毕 业 设 计（论 文）题 目： 某高校10kv降压变电所的电气设计 （英文）： A university 10kv Substation Electrical Design 院 别： 自动化学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 2010年3月 3某高校10kv降压变电所的电气系统设计摘要本文设计任务旨在体现对本专业各科知识的掌握程度，同时检验本专业的学习结果。由于本论文是拟题，并不是实际工程的改造，故文中某些观点不一定适合本校区的实际情况。首先根据任务书上要求，通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，然后，最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了10kV电气一次部分的设计。最后根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，做出线路保护，变压器保护，母线保护，防雷保护。从而完成了10kV电气二次部分的设计。本次设计论文是以我国现行的各有关规范、规程和技术标准为依据。此设计是一个初步设计，主要根据任务书提供的原始资料，参照有关资料及书籍，对各种方案进行比较而得出的。关键词：主接线；电气设备；变电站电气设计A university 10kv Substation Electrical DesignABSTRACTThis design task is to reflect on the subjects of the professional knowledge levels, and test results of this professional learning. As the title of this paper is intended, not the transformation of the actual project, so this paper some of the views are not necessarily the actual situation for our school district. First of all, according to mandate of the book, so that the sum of the proposed substation and the outlet direction to consider, and through the analysis of load data, security, economic and reliability considerations, identified the main 10kV and electricity connection points, and then Load Calculation and supply area through the main transformer station to determine the number, capacity and model, but also to determine the capacity of the station, transformers and model, then, the maximum continuous operating current and short circuit calculation results, on the high-voltage fuse, isolating switch, bus, insulators and wall bushings, voltage transformers, current transformers for the selection, thus completing the first part of the 10kV electrical design. Finally, the maximum continuous operating current and short circuit calculation results, make line protection, transformer protection, bus protection, lightning protection. Thus completing the second part of the 10kV electrical design. This design thesis is based on our current relevant norms, rules and technical criteria. This design is a preliminary design, mainly based on the original mission statement to provide information, reference information and books, to compare the various programs which have come.Key words：Main Electrical Connection; Electrical Equipment; Substation Electrical Design 目录第一章 设计的内容和要求11.1 原始资料分析11.2 设计原则和基本要求11.2.1荷分级及供电要求21.2.2电压选择和电能质量31.2.3无功补偿31.3 设计的内容31.3.1负荷的计算31.3.2 变电所位置确定7第二章主变压器的选择92.1 主变台数的确定92.2 本变电站变压器的选择9第三章 电气主接线的选择113.1 选择原则113.1.1主接线设计的基本要求及原则113.1.2主接线的基本形式和特点123.2变电站主接线方案的拟定14第四章 短路电流计算154.1短路电流计算的目的及假设154.2短路电流计算及计算结果16第五章电气设备和导体的选择185.1电气设备的选择原则185.2 变电所高压一次设备的选择与校验195.2.1高压一次设备的选择195.2.2高压一次设备的校验215.3变电所低压一次设备的选择与校验235.3.1低压一次设备的选择235.3.2低压一次设备的校验245.4 变电所高、低压导线的选择25第六章 变电站二次回路方案的确定266.1 二次回路的定义和操作电源266.2 断路器的控制和信号回路276.3 测量及绝缘监视回路286.4 继电保护的选择与整定306.5 变电所的综合自动化33第七章 防雷与接地方案的设计337.1 直击雷保护337.2 接地装置的设计34参考文献35致谢36附录37附录1变电所电气平面布置图37附录2 10kV系统一次结线图38附录3开关房高压电气一次结线图39附录4 10KV降压变电站电气一次主接线（高压部分）40附录5 10KV降压变电站电气一次主接线（低压部分）41附录6 高压进线柜二次结线图42附录7 高压进线柜二次结线图43附录8 变压器出线柜二次结线图44 33第一章 设计的内容和要求1.1 原始资料分析我校位于广州市天河区，拟在该校区建一10KV变电所，其下级负荷为校区内的主要用电户，共记有六处，分别为：教学楼，综合办公楼，学生公寓栋, 学生公寓栋, 实训基地，学生食堂。采用两路电源供线，一路经10kV公共市电电缆进线（中间有电缆接入变电所，系统按电源计），该是电缆取自1.6公里外的石牌变电站；一路引自邻近高压联络线做备用。具体可参见图1- 1。图1- 1 学校平面示意图气象条件：广州天河区地势平坦，年平均温度22，最高温度39.1，最热月平均最高气温为32.6，土温25。1.2 设计原则和基本要求变电所是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电所的主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。我国变电所主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电所转变，交流传输向直流输出转变，国外主要是交流输出向直流输出转变。本次设计的变电所属10kV负荷型变电所，主要满足该校区工业和居民用电。供配电系统设计应贯彻执行国家的经济技术指标，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、用电容量、工程特点，以及地区供电特点，合理确定设计方案。还应注意近远期结合，以近期为主。设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。1.2.1荷分级及供电要求电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线路供电。必要时采用不间断电源（UPS）。一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或将在政治上，经济上造成重大损失者；或中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。就学校供配电这一块来讲，我校现没有一级用电负荷。二级负荷为中断供电将在政治上，经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏，大量产品报废等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢纽等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。在本次毕业设计中，根据供配电系统设计规范GB50052-1995，我校现有的二级负荷有：各楼的消防电梯、消防水泵、应急照明，银行用电设备，医院急诊室用电设备，保卫处用电设备，学校大门照明与门禁系统，水泵，食堂厨房用电，教学楼照明。三级负荷为不属于前两级负荷者,对供电无特殊要求。我校除了前面罗列的二级负荷外，全为三级负荷。1.2.2电压选择和电能质量用电单位的供电电压应根据用电容量，用电设备的特性，供电距离，供电线路的回路数，当地公共电网的现状及其发展规划等因素，经济技术比较确定。供配