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1、辽宁石油化工大学实习设计本（第册）专业班级：电气自动化技术1031班姓名：吕品学号：23实习、设计名称：顶岗实践实习、设计地点：变电所实习、设计时间：2013年_03_月_0日至04月14日指导教师：牟淑杰孙文治成绩：评阅人：职业技术学院教务科制目录前言III设计概述11.1 实习设计题目11.2 实习设计目的11.3实习设计内容1负荷计算22.1负荷概述22.2负荷计算2无功功率补偿73.1并联电力电容器补偿73.2 无功补偿容量的计算7主变压器选择94.1变电所变压器容量、台数、型号选择94.1.1变压器容量94.1.2主变压器台数和型号94.1.3主变压器确定10变电所电气主接线1.1.
2、5.1对电气主接线的基本要求和原则1.15.1.1电气主接线的基本要求1.15.1.2 电气主接线的原则1.1.5.2电气主接线设计程序125.3主接线设计13短路计算166.1短路概述166.2造成短路原因166.3短路危害176.4短路计算17继电保护217.1继电保护217.1.1对继电保护的基本要求217.1.2继电保护原理217.2过电流与速断保护整定值的计算227.2.1过电流整定值计算227.2.2速断保护整定值计算24防雷保护设计268.1雷电过电压268.2雷电的危害268.3防雷保护装置268.4防雷设计27总结28参考文献29、八、前言经济的迅速发展，科学技术的不断进步促
3、使社会中各行各业都在不断地发展壮大，各大高校相继出现了前所未有的发展势头，特别是各种高、新、尖、精的技术应用，而所有的一切都离不开电，而电的中枢变电所更是必不可少，起到至关重要的作用。电是一个广义的范畴，伴随负荷的不同，对电的要求也会随之改变。这次设计的题目为辽宁工学院综合教学楼变电所扩大初步设计。取自辽宁工学院的实际工程应用。理论与实际有效地结合，具备了实用性、科学性和合理性。自2005年辽宁工学院综合教学实验楼投入使用以来，为学校做出了重要贡献，为广大师生提供了良好的工作、学习环境。在其地下，建设有辽宁工学院最大的地下变电所。根据学校用电量结合实际确定为10kV变电所。经过与老师探讨和与工
4、程技术人员的研究分析，10kV的变电所应用较为广泛，其涉及工业、农业等诸多领域，所以说对10kV变电所的设计具有十分重要的意义。首先：依照主接线的特点，选择各个电压等级的接线方式，进行综合比较，选择最佳接线方式。其次：进行短路电流计算，根据短路点计算三相短路稳态电流和冲击电流。再次：根据所选电气元件，结合实际绘制设计图纸，包括主接线图、二次回路图等。最后进行校验。所有的设计查阅资料是必不可少的，而资料的获取应以实际为准，做为一名初次设计者，设计之前应具备一定的设计能力，但是由于缺乏经验，知识体系的不够完善等多种原因，适用于估算。在估算的过程中，所得理论结果只要与实际偏差不大，对整个电力系统不产
5、生重大的影响，是可行的。最后由于设计者的水平有限，以及对电气技术日新月异的发展掌握不够，加之国外电气技术和产品的大量引进，我国对电气设计设备技术标准、规范还在不断地改进和完善，所以设计难免有不足，希望老师给予批评指正，使本设计更加完善。1设计概述实习设计题目辽宁石油化工大学教学楼变电所初步设计实习设计目的本设计是针对辽宁石油化工大学教学楼变电所进行的扩大初步设计，设计中涉及“发电厂电气部分”、“电力系统分析”、“电力系统继电保护”等课程有关内容，通过设计培养学生综合运用所学知识分析、解决本专业领域工程技术问题的能力；培养学生独立自学能力；使学生受到工程师的基本训练，即工程设计和科学研究的初步能
6、力；包括：调查研究、搜集资料（含文献检索）；方案论证、技术方案的计划与实施；理论分析、设计和计算；撰写学术论文或设计说明书等的能力。1.1 实习设计内容主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护设计；防雷保护设计；绘制电气主接线图，绘制配电装置平面图及直击雷保护范围图。1. 进行10kV变电所扩大初步设计；2. 绘制变电所电气主接线图；3. 绘制配电装置平面图及直击雷保护范围图；4. 语言通顺简练，图表画法符合国家标准；2负荷计算2.1负荷概述设计辽宁石油化工大学变电所为综合楼
7、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：2.2负荷计算1#变压器负荷计算照明部分如上表可知：Pe15512013024011=295KWPcKxPe0.7295=206.5KWQcFCtg206.51.45299.425Kv
8、arScPc2Q；206.52299.432363.73KVA丨Sc-363.72厂552.63A3Ur30.38消防电梯PcKxPe0.2448.8KWQcPctg8.81.714.96KvarScPc2Q；8.8214.96217.36KVAcSc17.36、338026.37A表2-1辽宁工学院综合楼负荷一览表1#号变压器设备功率KWKxCOStg数目2#号变压器设备功率KWKxCOtg数目昭八、明设备150.700.801.455昭八、明设备500.700.800.7511201302211401计算机2400.800.800.752消防电梯440.200.501.701消防电梯440
9、.200.501.701电力设备1600.700.800.7512001消防昭八、明干线500.700.800.75112021802进风机7.50.700.850.621301正压风机140.600.800.751进风机PcKxPe0.77.55.25KWQcPctg5.250.623.255KvarScPc2Q；5.2523.25526.18KVA计算机IcSc3U6.1179Ar0.6581793PcKxPe0.82402384KWQcPctg3840.75288KvarScPc2Q：38422882480KVA污水泵Sc480729.28Ac3Ur0.6581793PcKxPe0.88
10、6.4KWQc巳tg6.40.623.968KvarScPc2Qc226.43.968/7.53KVA1Sc7.5311A1c-3Ur0.6581793消防照明干线PcKxFe500.735KWQcPetg350.7526.25KvarIc43.750.6581793ScPc2Qc35226.25243.75KVA66.47A2#变压器负荷计算电梯部分PcKxPe0.2448.8KWQcPctg8.81.714.96KvarScPc2Qc8.8214.96217.36KVA正压风机消防照明干线电力专用PeIcPcQcScQcSc3UrKxPePctgQcIcPcPcScPc2Ic17.360.
11、6581793140.68.40.7526.38A804KW6.3Kvar228.46.310.5KVASc3Ur10.50.658179316APe502171KWKxPe0.77149.1KWtgSc0.658179316012001PcKxQcPctgScPc249.10.7536.825Kvar49.1236.825261.37KVA61.3793.24A1202180Pe9900.72301990KW693KW6930.8554.4kKvar22693554.4887.47KVAIcSc3Ur011793134838A1#变压器最后计算负荷Pc0.9(206.58.85.253846
12、.435)581.355KWQc0.95(299.4314.963.2552883.96826.25)604.07KvarScPc2Q；581.3552604.0692838.38KVAIcSc宜坐1273.78A0.65817932#变压器最后计算负荷Pc0.9(8.88.449.1693)683.37KWQc0.95(14.966.336.825554.4)581.86KvarScPc2Q2683.372581.862898KVASc3Ur897.530.65817931363.65A3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
13、，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。根据辽宁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。3.1并联电力电容器补偿如图3-1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QQl，而变压器输送的无功功率则为QQlQc,线路WL1输送的无功功率则为QQlQtQc，因此，电源只需向电力负荷提供SPJ（QlQc）的功率。图3-1并联电力电容器补偿
14、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（或电流），同时也减少了对发电机无功功率的需求量。3.2无功补偿容量的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1#变压器的负荷补偿:P581.355KWQc604.07KvarSc838.38KVAP581.3550.69S838.38功率因数：0.90。Cos1581.355(1.050.48)331.37KVACosi0.69，现将其提高到QnCP(tg1tg2)经过补偿后：SncPc2(QcQnc)2581.355?(604.07331.37)2642.14KVASNCPc2(QcQnc)26842(58
