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1、金晖水泥分公司350.4变电所设计摘要首先对用电设备进行了负荷计算，短路电流计算，并根据上述计算确定主接线方案以及选择电力变压器等电气设备，为了使其安全可靠地运行，还要对隔离开关，断路器，互感器等进行校验。为了保护设备，防止误操作和可能发生的事故，必须为其装设继电保护系统，防雷和接地装置。经过论证本变电所的设计是成功的，符合任务书的要求，可以应用于实际。关键词：变电所；设计；变压器；断路器；互感器等目录1 绪论12 用电设备的负荷计算22.1 电力负荷的基本知识22.1.1 电力负荷的概念22.1.2 电力负荷的分级22.2 用电设备组计算负荷的确定22.2.1 基本公式32.2.2 多组用电
2、设备计算负荷的确定33 补偿及变压器的选择103.1 功率因数的提高及无功补偿103.1.1 瞬时功率因数103.1.2 平均功率因数103.1.3 最大负荷时的功率因数103.2 无功补偿后的计算负荷及变压器的选择123.2.1 无功补偿后的计算负荷123.2.2 变压器的台数和容量的选择124 短路电流及其计算174.1 短路的原因，后果及其形式174.1.1 短路的原因174.1.2 短路的后果174.1.3 短路的形式174.2 短路电流的计算184.2.1 概述184.2.2用标幺制法计算短路电流194.2.3计算过程205 电气设备选择235.1 电气设备选择的一般原则235.1.
3、1 按正常工作条件下选择电气设备的额定值235.1.2 按短路情况校验电气设备的热稳定和动稳定性235.2 高压电气设备的选择及其校验255.2.1 高压成套配电装置分类及选用原则255.2.2柜内设备选择265.3 低压电气设备选择及其校验305.3.1 低压配电装置分类及选用原则305.3.2 低压断路器脱扣器选择和整定的方法315.3.3 低压配电屏的选择326 电线电缆的选择336.1 电线电缆的选择336.1.1 按发热条件选择导线和电缆的截面336.1.2 母线选择346.1.3 低压侧埋地电缆选择367 主设备继电保护377.1 继电保护的基本知识377.1.1 电力系统继电保护
4、的任务377.1.2 对继电保护装置的基本要求377.2 电力线路的继电保护377.2.1 概述377.2.2 继电保护装置的接线方式377.2.3 带时限的过电流保护387.2.4 电流速断保护407.2.5 线路的过负荷保护427.3 电力变压器的继电保护427.3.1 变压器装设保护427.3.2 变压器低压侧的单相短路保护437.3.3 变压器的过电流保护，电流速断保护和过负荷保护438 备用电源自动投入装置458.1 概述458.2 备用电源自动投入的基本原理459 防雷保护及其接地系统469.1 防雷469.1.1 防雷保护469.1.2 变配电所的的防雷措施469.2 接地479
5、.2.1 接地类型4710 结束语48参考文献49附录50致谢51 111 绪论供电，就是指所需要电能的供应和分配，其称配电。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式能量转换而来。又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送和分配既简单经济又便于控制，调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。做好供电工作对发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家建设具有十分重要的战略意义，因此做好供电工作，对于节约能源，支援国家经济建设，也具有重大的作用。供电工
6、作重要很好地为工业生产服务，切实保证住宅生产和生活用电的需要，并作好住宅节能工作，就必须达到以下基本需求：（1）安全性在电能的供应，分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠性应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质性应满足电能用户对电压和频率等质量要求的要求。（4）经济性供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。电能是发
7、展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配合用电，几乎是在同一时间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界电力工业发展规律，因此做好电力规划、加强电网建设尤为重要。由于电能在工业及国民经济的重要性，电能的输送和分配是电能应用于这些领域不可缺少的组成部分。变电所使电厂或上级电站经过调整后的电能书送给下级负荷，是电能输送的核心部分。其功能运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。若变电所系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作，可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。因此，变电所在整个电
8、力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。2 用电设备的负荷计算2.1 电力负荷的基本知识2.1.1 电力负荷的概念电力负荷又称电力负载。它有两种含义：一是指耗用电能的用电设备或用电单位（用户），如重要负荷，不重要负荷，动力负荷，照明负荷等。另一是指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小，如轻负荷（轻载），重负荷(重载)空负荷（空载），满负荷（满载）等。电力负荷的具体含义视具体情况而定。2.1.2 电力负荷的分级电力负荷，按GB5005295规定，根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响的程度分为三级：（1）一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者：或者中断供电将在政
9、治，经济上造成重大损失者，如重大设备损坏，重大产品报废，用重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒，爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。（2）二级负荷二级负荷为中断供电将在政治，经济上造成较大损失者，如主要设备损坏，大量产品报废，连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复，重点企业大量减产等。（3）三级负荷三级负荷为一般电力负荷，所有不属于上述一，二级负荷者。2.2 用电设备组计算负荷的确定供电系统要能够在正常条件下可靠的运行，则其中各个元件（包括电力变压器，开关设备及
10、导线 ，电缆等）都必须选择得当，除了应满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算.计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否正确合理，直影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。我国目前普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法，有需要系数法和二项式法。需要系数法是世界各国均普遍采用的确定计算负荷的基本方法，简单方便。二项式法的应用局限性较大，但在确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，较之需要系数法合理，且计算也较简便。本设计采用的是需要系数法来确定计算负荷。2.2.1 基本公式(1) 用电设备组有功计
11、算负荷的基本公式为 (2-1)式中，有功计算负荷，单位“千瓦”（kW）需要系数用电设备组的设备容量，单位“千瓦”（kW）(2) 用电设备组无功计算负荷的基本公式为： (2-2)式中，无功计算负荷，单位“千乏”（kvar）. 对应于用电设备组的正切值。(3) 用电设备组视在计算负荷的基本公式为： (2-3)式中，视在计算负荷用电设备组的平均功率因数.(4) 用电设备组计算电流的基本公式为： (2-4)式中，负荷电流，单位“安”（A）用电设备组的额定电压，单位“千伏”（kV）2.2.2 多组用电设备计算负荷的确定确定多组用电设备组的计算负荷时，应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系
12、数（又称参差系数式综合系数）和本设计取，总的有功计算负荷为 (2-5)式中，各组设备的有功计算负荷之和。总的无功计算负荷为 (2-6)式中，各组设备的无功计算负荷之和总的视在计算负荷为 (2-7)总的计算电流为 (2-8)注意：由于各组设备的功率因数不一定相同 ，因此总的视在计算负荷和计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算电流之和来计算，总的视在计算负荷也不能按式（2-3）计算。各组设备的计算负荷情况如下：(1) 供热系统负荷： 有功计算负荷 无功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷 计算电流 导线选用 VV22-1KV(350+35) Ial =155AI30=106.4A 满足发热条件(2) 小区广场： 有功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷 计算电流 导线选用 VV22-1kv(335+25) Ial =127AI30=80A 满足发热条件(3) 小区路灯： 有功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷 计算电流 导线选用 VV22-1KV(335+25) Ial =127AI30=53A 满足发热条件(4) 活动中心： 有功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷 计算电流 导线选用 VV22-1KV(3150+95) Ial =287AI30=229A 满足发热条件 (5) 餐厅： 有功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷 计算电流
