1、 1 1 摘 要 随着我国国民经济的飞速发展，工业对电力的需求也越来越迫切。随着中国 工业规模的不断扩大，对电力供应的安全性、可靠性提出了更高的要求，因此电 力系统与用户直接关联的供电系统尤为重要。作为供电系统的主要组成部分，电 气设备的质量及其性能的先进性是决定供电系统安全可靠运行的前提条件之一。 本设计根据该冶金机械厂的相关资料和实际情况，对该厂的总降压变电所和高压 供电系统进行设计。本设计首先根据工厂提供的资料对工厂的负荷情况进行了计 算， 根据负荷情况对变压器的容量和台数进行了选择。 该厂电源由某变电所以35kV 双回路架空线引出，本设计选择在该厂设立总降压变电所先将电压降为厂区供电
2、电压 10kV，在由各车间变电所降为负荷所需电压。为保证供电系统的可靠性，总 降压变电所采用单母线分段式接线方式，厂区供电系统采用放射式接线方式。通 过计算，本设计对各变电所的主要电气设备、电缆和母线进行了选择和校验，对 一次侧主要设备进行了继电保护整定，对避雷和接地装置进行了选择。 关键词：变电所；供电系统；电气设备 2 2 目 录 1 绪论 . 1 1.1 工厂供电的意义及要求 1 1.1.1 安全 1 1.1.2 可靠 1 1.2 工厂供电设计的一般原则 2 1.3 设计的具体内容 . 2 1.3 工厂原始资料 3 1.3.1、工厂总平面布置图，如图 1.1。 . 3 1.3.2、工厂生
3、产任务、规模及产品规格 . 3 1.3.3、工厂各车间负荷情况及车间变电所的容量见表 2.1和表 2.2。 3 1.3.4、供用电协议 3 2 工厂的电力负荷及其计算 4 2.1 工厂的电力负荷 4 2.2 车间计算负荷的确定 4 2.3 工厂计算负荷的确定 . 5 2.4 无功功率补偿及其计算 . 7 3 降压变电所及变压器的选择. 10 3.1 总降压变电所所址的选择 10 3.2 降压变电所形式的选择 . 10 3.3 厂区供电电压的选择 . 11 3.4 总降压变电所变压器台数和容量的选择 12 3.5 车间变电所变压器选择 . 12 4 总降压变电所主接线方案及供电线路的设计 . 1
4、4 4.1 总降压变电所的任务和类型 14 4.2 变电所主接线方案的设计原则与要求 . 14 4.2.1、安全性 14 4.2.2、可靠性 14 3 3 4.2.3、灵活性 15 4.2.4、经济性 15 4.3 主接线方案的选择. 15 4.4 厂区配电线路的设计 . 16 4.5 总降压变电所二次回路操作电源设计 . 16 4.5.1、直流操作电源 . 17 4.5.2、交流操作电源 . 17 5 短路电流计算. 18 5.1 短路电流计算的目的 . 18 5.2 短路电流计算的方法和步骤 18 5.2.1、绘制计算电路图、选择短路计算点 18 5.2.2、设定基准容量 Sd=100MV
5、A 和基准电压 Ud=Uc . 18 5.2.3、计算短路回路中各主要元件的阻抗标幺值. 19 5.2.4、绘制短路回路等效电路，并计算总阻抗 19 5.2.5、计算短路电流 . 19 5.2.5、计算短路容量，三相短路容量 . 19 5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路 . 20 5.4 短路计算 . 20 5.4.1、取基准容量 Sd=100MVA； 20 5.4.2、计算基准电流 . 20 5.4.3、电力系统的电抗： . 21 5.4.4、架空线路电抗： . 21 5.4.5、变压器电抗： . 21 5.4.6、计算三相短路电流和短路容量 . 22 5.5 短路计算结果 27 6 一
6、次设备的选择与校验 28 6.1 一次设备的选择校验的条件与项目 . 28 6.2 一次设备效验公式. 29 6.3 一次设备的选择与校验 . 29 6.4 电缆、母线的选择. 31 4 4 7 继电保护装置的整定计算 35 7.1 总降压变电所 35/10kV 变压器的保护 35 7.2 35kV 电力线路保护 37 7.3 10kV 电力线路保护 39 8 防雷保护与接地装置的设计. 40 8.1 变电所防雷保护与防雷装置的选择 . 40 8.2 接地装置的设计计算 . 40 结 论 . 42 致 谢 . 43 参 考 文 献 44 附录 A 总降压变电所平面布置图 45 附录 B 10kV 开关柜室平面图 46 附录 C 二次保护原理图. 47 附录 D 变电所防雷平面布置图 . 48 附录 E 变电所接地平面布置图 49 1 1 1 绪论绪论 从十九世纪七十年代开始，人类开始了以电能的广泛使用为显著特点的第二次工业 革命。这个时期的电力工业和电器制造业迅速发展起来，同时为社会创造了巨大的社会 财富，也极大地提高了人们的生活水平，更为以后电子计算机的问世奠定了基础。1831
