综合教学楼的变电所扩大初步设计.docx

摘要

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；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护。

本设计的题目为“综合教学楼变电所扩大初步设计”。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(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；继电保护规划设计；防雷保护设计等。

关键词变电所设计；电气主接线；继电保护

第1章绪论

1.1研究目的

本设计是针对综合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。

1.2研究设计内容

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。

进行10kV变电所扩大初步设计；完成任务书中的全部内容；绘制变电所电气主接线图；绘制配电装置平面图及直击雷保护范围图；毕业设计说明书按统一格式打印装订成册；说明书文字在1.5万字以上，语言通顺简练，图表画法符合国家标准；完成与设计有关的英文资料翻译。

1.3研究框架

本文设计分为五个章节，第一章绪论，主要表明本次论文研究的目的及研究内容。第二章负荷及无功功率补偿的计算。第三章是线路距离保护原理与整定计算；第四章电气设备选择与校验，第五章结束语。

第2章负荷及无功功率补偿的计算

2.1负荷概述

设计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。

2.2负荷计算

2.2.11#变压器负荷计算照明部分，如上表1可知：

P=15×5+120×1+30×2+40×11=295KW

P=K、·P=0.7×295=206.5KW

Q=P·tgΦ=2065×1.45=299.425Kvar

s。=)P2+Q2=)206.52+299.432=363.73KVA

消防电梯

P=K、P=0.2×44=8.8KW

Qc=Pc·tgD=8.8×1.7=14.96Kvar

s.=)P2+Q2=)8.82+14.962=17.36KVA

表1综合楼负荷一览表

1#号变压器

2#号变压器

设备功率KW

数目

Kx

COSφ

tgφ

设备功率KW

数目

Kx

COS中

tg中

照明设备

15

5

0.70

0.80

1.45

照明设备

50

1

0.70

0.80

0.75

120

1

30

2

21

1

40

1

计算机

240

2

0.80

0.80

0.75

消防电梯

44

1

0.50

1.70

0.20

消防电梯

44

1

0.20

0.50

1.70

电力设备

160

1

0.70

0.80

0.75

200

1

消防照明干线

50

1

0.70

0.80

0.75

120

2

180

2

30

1

进风机

7.5

1

0.70

0.80

0.75

正压风机

14

1

0.80

0.75

0.60

进风机：

P=K、P=0.7×7.5=5.25KW

Q=P·tgΦ=5.25×0.62=3.255Kvar

s=)P2+Q2=)5.252+3.2552=6.18KVA

计算机：

P=KP=0.8×240×2=384KW

Qc=P·tgΦ=384×0.75=288Kv