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1、第一章 设计任务1.1设计题目某工地半室外型变电所设计1.2设计要求（1） 变电所的电气主接线设计，绘出主接线图；（2） 绘出变电所的平面布置图，变压器室布置结构图，对变电所的土建提出要求；（3） 选择变压器型号，高压设备型号规格；（4） 确定变电所接地，防雷措施；（5） 为照明干线与工地一区选择导线规格、截面；1.3设计依据：（1） 电源进线高压10KV（2） 工地用电设备清单如表所列设备编 号用电设备名称台数额定容量频率额定电压相数备注1混凝土搅拌机310KW0.9538032砂浆搅拌机14.5KW0.938033电焊机422KVA3801=65%4起重机230KW0.923803=25%
2、5砾石洗涤机17.5KW0.938036照明（白炽灯）10KW2201（3）工地一区电压380/220V，计算电流为55A，采用BLX-500型明敷供电（4） 照明干线的计算负荷共计10KW，导线长250m，用380/220V三相四线制供电，设干线上电压损失不超过5%，敷设地点的环境湿度为30第二章 负荷计算和无功功率补偿2.1 负荷计算单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW） = ， 为系数b)无功计算负荷（单位为kvar）= tanc)视在计算负荷（单位为kvA）=d)计算电流（单位为A） =, 为用电设备的额定电压（单位为KV）多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计
3、算负荷（单位为KW）=式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.850.95b)无功计算负荷（单位为kvar）=，是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97c)视在计算负荷（单位为kvA） =d)计算电流（单位为A） =经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V）表2.1各厂房和生活区的负荷计算表编号名称设备容量需要系数costan计算负荷/kW/kvar/kVA/A1起重机60KW0.250.51.731525.952电焊机88KV.A0.350.71.0233.5423.17搅拌机42KW0.70.750.8829.42
4、5.876照明9KW90总计86.8274.92计入=0.95, =0.970.7482.4872.67111.43169.32.2无功功率补偿 由表2.1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.74。而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.95来计算380V侧所需无功功率补偿容量：=(tan - tan)=82.48tan(arccos0.74) - tan(arccos0.95) = 47.84 kvar取:=50则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：计算电流变压
5、器的功率损耗为： 变电所高压侧的计算负荷为：补偿后的功率因数为：满足（大于0.90）的要求。表2.2无功补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷/KW/kvar/kVA/A380V侧补偿前负荷0.7482.4874.92111.43169.3380V侧无功补偿容量-50380V侧补偿后负荷0.9582.4824.9286.16130.91主变压器功率损耗0.015=1.290.06=5.1710KV侧负荷计算0.9483.7730.0989.015.14第三章 变电所主变压器及主接线方案的选择3.1变电所主变压器的选择根据工地的负荷性质和电源情况，工地变电所的主变压器考虑为一台接线方案： 型号为
6、S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选=125 KVA=111.43KVA，即选一台S9-125/10（6）型低损耗配电变压器。3.2 变电所主接线方案的选择 变电所主接线表示工厂接受和分配电能的路径，由各种电力设备（变压器、避雷器、断路器、互感器、隔离开关等）及其连接线组成，通常用单线表示。变电所主接线对变电所设备的选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供配电设计中的重要环节。1、 变配电所这接线应满足的基本要求：（1） 可靠性（2） 灵活性（3） 安全性（4） 经济性2、 变电所主接线的选择原则（1） 当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器
7、，以节省投资。（2） 当东电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器接线。（3） 接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。（4） 610KV固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中，硬装设线路隔离开关。（5） 变压器低压侧为0.4KV的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。按上面主变压器方案可设计以下主接线方案：3.3变电所的平面布置图:1-高压配电室 2室外变压器台 3低压配电室 4值班室342 13.4变压器室布置结构图 5 4 32 81 6 71油浸式变压器 2高压负荷开关操作机构 3高压负荷开关4
8、高压母线支架 5高压母线 6接地线 7中型母线8临时接地线接线端子3.5对变电所土建提出的要求：（1） 变压器室的通风窗，应采用非燃烧材料。（2） 在多层和高层主体建筑物的底层布置装有可燃性油的电气设备时，其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火挑檐。多油开关室和高压电容器室均应设有防止油品流散的设施。（3） 配电所各房间经常开启的门、窗，不宜直通相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的场所。（4） 变压器室、配电室、电容器室等应设置防止雨、雪和蛇、鼠类小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。（5） 变电所的电缆夹层、电缆沟和电缆室，应采取防水、排水措施。（6） 变压器室
9、宜采用自然通风。夏季的排风温度不宜高于45，进风和排风的温差不宜大于15。（7） 高、低压配电室、变压器室、电容器室、控制室内，不应有与其无关的管道和线路通过。（8） 有人值班的独立变电所，宜设有厕所和给排水设施。（9） 在配电室内裸导体正上方，不应布置灯具和明敷线路。当在配电室内裸导体上方布置灯具时，灯具与裸导体的水平净距不应小于1.0m，灯具不得采用吊链和软线吊装。第四章 短路电流的计算4.1 绘制计算电路 500MVAK-1K-2LGJ-150,8km10.5kVS9-1250.4kV(2)(3)(1)系统图5-1 短路计算电路4.2 确定短路计算基准值设基准容量=100MVA，基准电压
10、=1.05，为短路计算电压，即高压侧=10.5kV，低压侧=0.4kV，则 （5-1） （5-2）4.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值4.3.1电力系统已知电力系统出口断路器的断流容量=500MVA，故=100MVA/500MVA=0.2 （5-3）4.3.2架空线路查表得LGJ-150的线路电抗，而线路长8km，故 （5-4）4.3.3电力变压器查表得变压器的短路电压百分值=4，故=32 （5-5）式中，为变压器的额定容量因此绘制短路计算等效电路如图5-2所示。k-1k-2图5-2 短路计算等效电路4.4 k-1点（10.5kV侧）的相关计算4.4.1总电抗标幺值=0.2+2.6=2.8
11、 （5-6）4.4.2 三相短路电流周期分量有效值 （5-7）4.4.3 其他短路电流 （5-8） （5-9） （5-10）4.4.4 三相短路容量 （5-11）4.5 k-2点（0.4kV侧）的相关计算4.5.1总电抗标幺值=0.2+2.6+32=34.8 （5-12）4.5.2三相短路电流周期分量有效值 （5-13）4.5.3 其他短路电流 （5-14） （5-15） （5-16）4.5.4三相短路容量 （5-17）以上短路计算结果综合图表5-1所示。表5-1短路计算结果短路计算点三相短路电流三相短路容量/MVAk-11.961.961.965.02.9635.7k-27.624.512.
12、87第五章 变电所一次设备的选择校验5.1 10kV侧一次设备的选择校验5.1.1按工作电压选则 设备的额定电压一般不应小于所在系统的额定电压，即，高压设备的额定电压应不小于其所在系统的最高电压，即。=10kV， =11.5kV，高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压=12kV，穿墙套管额定电压=11.5kV，熔断器额定电压=12kV。5.1.2按工作电流选择设备的额定电流不应小于所在电路的计算电流，即5.1.3按断流能力选择设备的额定开断电流或断流容量，对分断短路电流的设备来说，不应小于它可能分断的最大短路有效值或短路容量，即或对于分断负荷设备电流的设备来说，则为，为最大负荷电流。5.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验a)动稳定校验条件或、分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，、分别为开关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值b)热稳定校验条件 对于上面的分析，如表5-1所示，由它可知所选一次设备均满足要求。表5-1 10 kV一次侧设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动态定度热稳定度其它装置地点条件参数
