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1、 本科生(业余)毕业论文（设计）题 目 发电厂电气设计 办学学院 校外学习中心 专 业 电气工程及其自动化 年 级 指导教师 学生姓名 学 号 2012 年 1 月 17 日目录摘 要11 负荷计算21.1 负荷概述31.2 负荷计算42 无功功率补偿82.1 并联电容器补偿82.2 无功补偿容量计算83 主变压器的选择103.1 变压器的容量选择103.2 主变压器台数和型号103.3 主变压器结构113.4 主变压器特点114 变电所主接线134.1 主接线的基本要求134.2 主接线的原则134.3 主接线设计程序144.4 主接线的设计155 短路电流计算185.1 概述185.2 短
2、路原因185.3 短路危害185.4 短路电流计算196 电气设备的选择与校验226.1 电气设备及其分类226.2 电气设备选择与校验226.3 高压断路器的选择236.4 高压断路器的校验236.5 隔离开关的选择246.6 互感器的选择247结论26参考文献27电厂电气设计 摘 要本设计的主要内容包括：10/0.4kV变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择等。根据电气主线设计应满足可靠性、灵活性、经济性的要求，本变电所电气主接线的高压侧采用单母线接线，低压侧采用单母线分段的电气主接线形式；对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无
3、功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.69提高到0.9；短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法。关 键 词：发电厂；电网；电气；设计Electricity Plant Design ABSTRACTThe design of the main contents include： 10/0.4kV choice of main transformer substation; substation main electrical wiring design; short-circuit
4、 current calculation; load calculation; reactive power compensation; electrical equipment selection. According to the main line should be designed to meet the electrical reliability, flexibility, economy requirements, the substation high voltage side of main power line connection using a single bus,
5、 single bus low-voltage side of the main electrical connection in the form section; on the low side of the load Statistics calculated using the required coefficient; in order to reduce reactive loss and improve energy utilization, the design of reactive power compensation design, the power factor fr
6、om 0.69 to 0.9; short circuit short circuit current calculation, including the choice of specific numerical calculation; and electrical equipment to choose from a selection at rated current, according to the results of short-circuit current calculation method of verification.KEY WORDS：；plant；power g
7、rid；electricity；design1 负荷计算1.1 负荷概述设计某工学院的变电所为综合楼提供可靠的电源，负荷的确定是为了正确、合理地选择电气设备和线路，并为无功补偿提高功率因数提供依据，由此再合理选择变压器开关电器等元件。电力负荷及其大小是供电设备设计计算的根本依据，正确合理地进行负荷计算，对于投资的经济性，技术上的安全可靠性以及以后的经济运行和维护等关系重大，在本设计中采用需要系数法来确定计算负荷。根据设计，两台主变压器分别供有不同的负荷，在此设计中忽略了部分负荷，根据工程技术的要求选取以下负荷。1.2 负荷计算（1）1#变压器负荷计算照明部分：1=295KW =206.5KW2
8、99.425Kvar消防电梯：表1-1 某工学院综合楼负荷一览表1#号变压器设备功率KWCOStg数目2#号变压器设备功率KWCOStg数目照明设备150700801455照明设备5007008007511201302211401计算机2400800800752消防电梯440200501701消防电梯440200501701电力设备16007008007512001消防照明干线50070080075112021802进风机750700850621301正压风机140600800751进风机：计算机： 污水泵：消防照明干线：2#变压器负荷计算电梯部分：正压风机：消防照明干线：电力专用：1#变压器
9、最后计算负荷： 2#变压器最后计算负荷：2 无功功率补偿所谓无功功率补偿是把具有容性功率的装置与感性负荷联接在同一电路，当容性装置释放能量在相互转化，感性负荷所吸收的无功功率可由容性装置输出的无功功率中得到补偿。根据某工学院综合楼的具体情况，及其无功补偿方法的技术、经济比较选用电力电容器补偿中的并联补偿方法。并联补偿时把电容器并接到被补偿设备的电路上，以提高功率因数，这种方法称为并联电容器补偿，这种方法适用于用电单位。2.1 并联电容器补偿如图2-1所示为并联电力电容器补偿的原理图。由图可见电力电容器在图中所示位置进行无功补偿时，线路WL1输送无功功率仍为无功功率，即，而变压器输送的无功功率则
10、为，线路WL1输送的无功功率则为，因此，电源只需向电力负荷提供的功率。图2-1 并联电力电容器补偿的原理图通过以上可知并联电力电容器降低了通过输电线路及变压器的功率，同时也减少了对发电机无功功率的需求量。2.2 无功补偿容量计算根据设计要求与实际需要变电所的功率因数达到0.9，所以对无功进行补偿。1#变压器的负荷补偿：功率因数：，现将其提高到0.90。经过补偿后：2#变压器的负荷补偿：功率因数为：现欲将提高到0.90。经过补偿后：。3 主变压器的选择在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。在输配电系统中，变压器起到桥梁作用，变压器是借助电磁感应原理，以相同的频率
11、，交换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。3.1 变压器的容量选择变压器空载运行时需用较大的无功功率，这些无功功率需由供电系统供给，变压器容量如选的过大，不但增加投资，而且使变压器长期处于轻载运行，出现“大马拉小车”现象，使空载的损耗增加，功率因数降低，网络损耗增加。若容量选的小，会使变压器长期过负载，易损坏设备。变压器的最佳负载率在40%-70%之间，负载过高，损耗明显增加，另一方面，由于变压器容量裕度小，负载稍有增长，便需要增容，更换大容量的变压器，势必增加投资，且影响供电。总之选择变压器的容量，要以现有的负荷为依据，按照5-10年的发展计划来确定，按照某工学院综合楼变电所的设计选
12、用的变压器容量为1000kVA。3.2 主变压器台数和型号（1）台数变压器的台数应根据负荷的特点和经济运行进行选择，要由负荷大小，对供电的可靠性和电能质量的要求来决定，并兼顾节约电能、降低运行造价、维护设备等因素，确定变压器台数应综合考虑，进行认真的技术经济比较。按负荷的等级和大小来说，对于带一、二级负荷的变电所，当一、二级负荷较多时，应选两台或两台以上变压器，如只有少量的一、二级负荷并能从相邻的变电所取得低压备用电源，可以只采用一台变压器。对于像某工学院综合楼来说主要负荷是二、三类负荷 ，二级负荷主要是消防电梯、应急照明等负荷；而三级负荷主要是电力设备和普通照明，根据需要拟装设两台变压器。（
13、2）型号主变压器的型号选择主要考虑以下因素：1）.变电所的所址选择；2）.建筑物的防火等级；3）.建筑物的使用功能；4）.主要用电设备对供电的要求；5）.当地供电部门对变电所的管理体制等。设置在一类高、低压主体建筑中的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器；二类高、低压主体建筑也宜如此，否则应采取相应的防火措施。主变压器安装在地下时，根据消防要求，不得选用可燃性油变压器，地下层一般比较潮湿，通风条件不好，也不宜选用空气绝缘的干式变压器，而宜采用环氧树脂浇注型或者六氟化硫型变压器，综合所述结合校的具体情况选型为SCB9-1000/10KV变压器。表3-1 SCB9-1000/10变压器技术参数型号额定容量（KVA）额定电压（kV）空载损耗（W）负载损耗（W）短路阻抗（%）空载电流（%）变压器连接组高压低压SCB9-1000/10100010.5
