10kv变电所及低压供配电系统设计【字数：10304】
摘 要 变电所是实现电能的传输、分配和保护，是电力系统设计的重要组成部分。10kV变电所是最常见、建设最多的低压变电所。随着电力设备的普遍使用，工业上对电能的需求愈来愈大，对安全要求也愈来愈高，合理的供配电设计显得尤其重要。本文设计了10kV变电所及低压供配电系统，首先进行负荷计算和短路电流计算，完成高压和低压电气设备的选型，选取主变压器，选择导线和电缆，确定变电所的主接线方案。最后完成变电所及低压供配电系统的防雷和接地保护设计。
Key words: Substation；Power supply and distribution；Load 目 录
第一章 主接线设计 1
1.1 主接线的基本要求 1
1.2 主接线分类与分析 1
1.2.1 单母线不分段接线 1
1.2.2 单母线分段接线 2
1.3 主接线的确定 3
第二章 负荷计算 4
2.1 负荷计算的意义 4
2.2 负荷计算的方法 4
2.3 负荷分析计算 5
2.4 无功补偿 6
2.4.1 无功补偿的意义与方法 6
2.4.2 无功补偿计算 7
第三章 短路计算 9
3.1 电气部分的短路计算 9
3.1.1 短路的原因及危害 9
3.1.2 短路计算的目的意义 9
3.1.3 短路计算 9
第四章 主变压器的选择 13
4.1 变压器的选择 13
4.1.1 变压器选择原则 13
4.1.2 变压器类型的选择 13
4.1.3 变压器台数的选择 13
4.1.4 变压器容量的选择 13
4.1.5 变压器连接组别的选择 14
4.1.6 变压器初步选择 15
第五章 电气设备及导线、电缆的选择 16
5.1 电气设备选择的一般原则 16
5.1.1 概述 16
5.1.2 稳定条件下的设备确定 16
5.1.2 动稳定性与热稳定性的效验 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
5.2 高压断路器选择 17
5.2.1 高压断路器要求与分类 17
5.2.2 高压断路器选择与效验 17
5.3 高压隔离开关选择 18
5.3.1 高压隔离开关选择与效验 18
5.4 高压熔断器选择 19
5.5 高压开关柜的选择 19
5.6 低压出线的选择 19
5.6.1 低压母线桥选择 20
5.6.2 低压母线的选择 20
5.7 电流互感器的选择 20
5.8 电压互感器的选择 21
第六章 配电保护和防雷接地 24
6.1 低压配电设备 24
6.1.1 低压保护设备 24
6.1.2 低压保护类型 24
6.2 防雷与接地保护 25
6.2.1 确定公用人工接地装置 25
6.2.2 防雷保护的选择 25
第七章 变电所位置选择 26
7.1变电所地址确定的一般原则 26
结束语 27
致谢 28
参考文献 29
第一章 主接线设计
1.1主接线的基本要求
将各种开关电器、变压器、互感器、电缆、母线等等电气设备按一定顺序连接，接受和分配电能的电路称谓主接线也叫做一次接线，通常是用单线图来绘画。
配电系统设计都要满足一定要求，其中主要依据是满足负荷等级要求，在满足负荷要求时尽量节约耗电量。[1]
可靠性。在负荷等级要求的原则下，保证连续性供电，满足可靠的供电。
灵活性。系统运行灵活方便、维护简单，保证安全、可靠的同时，系统要简单、完整，且具有扩展能力。
经济性。在保证前几点要求的同时，还要考虑经济，尽量减少费用，节省能源保证性价比。
安全性。保证操作、维护人员安全和设的安全。
归纳基本要求包括可靠的供电、安全可靠、灵活简便、经济节约。
1.2主接线分类与分析
主接线主要包括单母线接线、双母线接线、桥式接线这几种。
母线又称汇流排，相当于节点。母线有铜排和铝排，起着接收、分配电能作用。
1.2.1单母线不分段接线
这种接线形式结构简单、操作简单、设备使用量少、投资也少；缺点是供电可靠性比较低。适用于容量小、对供电要求不高的场所。[3]
/
图11 单线不分段接线图
1.2.2单母线分段接线
为了克服单母线不分段接线对供电要求不高的缺点，采取了单母线分段接线，分段装置通常采用隔离开关（QS）或者是断路器（QF）。
单母线分段的可靠性、灵活性比不分段接线都有所提高。优点是，当一条电路发生故障或需要停电检修时，可以通过“倒闸操作”，通过换线来恢复全部供电，母线只需停电很短时间。所以连接回路数是不分段接线的双倍。单母线分段接线通常适用于二级及以下负荷用户。[6]
/
图12 单母线分段接线图
1.3主接线的确定
本设计为工厂车间供电，属于二级负荷。这类负荷断电，会造成工厂生产紊乱，设备可能遭受破坏，生产减产而产生较大经济损失。所以本设计采用单母线分段接线方法，电源进线分成两路，连接两台变压器进行降压，这两路负荷大于全部负荷量，一路运行一路备用，当变压器发生损坏或者需要检修和维护时可以短时间二次供电。变压器流进端采用单母线连接变压器流出端采用单母线分段连接，如图13所示。
图13 主接线原理图
第二章 负荷计算
2.1负荷计算的意义
Key words: Substation；Power supply and distribution；Load 目 录
第一章 主接线设计 1
1.1 主接线的基本要求 1
1.2 主接线分类与分析 1
1.2.1 单母线不分段接线 1
1.2.2 单母线分段接线 2
1.3 主接线的确定 3
第二章 负荷计算 4
2.1 负荷计算的意义 4
2.2 负荷计算的方法 4
2.3 负荷分析计算 5
2.4 无功补偿 6
2.4.1 无功补偿的意义与方法 6
2.4.2 无功补偿计算 7
第三章 短路计算 9
3.1 电气部分的短路计算 9
3.1.1 短路的原因及危害 9
3.1.2 短路计算的目的意义 9
3.1.3 短路计算 9
第四章 主变压器的选择 13
4.1 变压器的选择 13
4.1.1 变压器选择原则 13
4.1.2 变压器类型的选择 13
4.1.3 变压器台数的选择 13
4.1.4 变压器容量的选择 13
4.1.5 变压器连接组别的选择 14
4.1.6 变压器初步选择 15
第五章 电气设备及导线、电缆的选择 16
5.1 电气设备选择的一般原则 16
5.1.1 概述 16
5.1.2 稳定条件下的设备确定 16
5.1.2 动稳定性与热稳定性的效验 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
5.2 高压断路器选择 17
5.2.1 高压断路器要求与分类 17
5.2.2 高压断路器选择与效验 17
5.3 高压隔离开关选择 18
5.3.1 高压隔离开关选择与效验 18
5.4 高压熔断器选择 19
5.5 高压开关柜的选择 19
5.6 低压出线的选择 19
5.6.1 低压母线桥选择 20
5.6.2 低压母线的选择 20
5.7 电流互感器的选择 20
5.8 电压互感器的选择 21
第六章 配电保护和防雷接地 24
6.1 低压配电设备 24
6.1.1 低压保护设备 24
6.1.2 低压保护类型 24
6.2 防雷与接地保护 25
6.2.1 确定公用人工接地装置 25
6.2.2 防雷保护的选择 25
第七章 变电所位置选择 26
7.1变电所地址确定的一般原则 26
结束语 27
致谢 28
参考文献 29
第一章 主接线设计
1.1主接线的基本要求
将各种开关电器、变压器、互感器、电缆、母线等等电气设备按一定顺序连接，接受和分配电能的电路称谓主接线也叫做一次接线，通常是用单线图来绘画。
配电系统设计都要满足一定要求，其中主要依据是满足负荷等级要求，在满足负荷要求时尽量节约耗电量。[1]
可靠性。在负荷等级要求的原则下，保证连续性供电，满足可靠的供电。
灵活性。系统运行灵活方便、维护简单，保证安全、可靠的同时，系统要简单、完整，且具有扩展能力。
经济性。在保证前几点要求的同时，还要考虑经济，尽量减少费用，节省能源保证性价比。
安全性。保证操作、维护人员安全和设的安全。
归纳基本要求包括可靠的供电、安全可靠、灵活简便、经济节约。
1.2主接线分类与分析
主接线主要包括单母线接线、双母线接线、桥式接线这几种。
母线又称汇流排，相当于节点。母线有铜排和铝排，起着接收、分配电能作用。
1.2.1单母线不分段接线
这种接线形式结构简单、操作简单、设备使用量少、投资也少；缺点是供电可靠性比较低。适用于容量小、对供电要求不高的场所。[3]
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图11 单线不分段接线图
1.2.2单母线分段接线
为了克服单母线不分段接线对供电要求不高的缺点，采取了单母线分段接线，分段装置通常采用隔离开关（QS）或者是断路器（QF）。
单母线分段的可靠性、灵活性比不分段接线都有所提高。优点是，当一条电路发生故障或需要停电检修时，可以通过“倒闸操作”，通过换线来恢复全部供电，母线只需停电很短时间。所以连接回路数是不分段接线的双倍。单母线分段接线通常适用于二级及以下负荷用户。[6]
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图12 单母线分段接线图
1.3主接线的确定
本设计为工厂车间供电，属于二级负荷。这类负荷断电，会造成工厂生产紊乱，设备可能遭受破坏，生产减产而产生较大经济损失。所以本设计采用单母线分段接线方法，电源进线分成两路，连接两台变压器进行降压，这两路负荷大于全部负荷量，一路运行一路备用，当变压器发生损坏或者需要检修和维护时可以短时间二次供电。变压器流进端采用单母线连接变压器流出端采用单母线分段连接，如图13所示。
图13 主接线原理图
第二章 负荷计算
2.1负荷计算的意义
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