石家庄铁道学院毕业论文目 录第1章 绪论31/1 选题的背景和意义31/2 国内外研究现状31/3 变电所设计的任务31/3/1 研究的主要内容31/3/2变电所设计的主要内容4第2章 小区负荷计算52/1负荷计算方法的选择52/2 小区负荷计算结果7第3章 主变压器的选择和电气主接线的选择93/1变压器的选择93/1/1变压器台数的确定93/1/2变压器联结绕组的确定93/1/3变压器容量的选择93/2电气主接线设计10第四章 短路电流计算124/1 短路电流计算目的及相关公式124/2 计算书134/2/1 最大运行方式下短路电流的计算134/2/1/1 最大运行方式下电业站短路电流的计算134/2/1/2 最大运行方式下物业站短路电流的计算154/2/2 最小运行方式下短路电流的计算164/2/2/1 最小运行方式下电业站短路电流的计算164/2/2/2 最小运行方式下物业站短路电流的计算184/2/3 最小运行方式下两相短路电流的计算19第5章 电气设备选择215/1变电所导线的选择215/1/1母线的选择225/1/2其他导线的选择：235/2断路器与隔离开关的选择：235/2/1断路器的选择235/2/2隔离开关的选择：245/3熔断器的选择255/4 电流互感器的选择255/5 电压互感器的选择26第6章 无功功率补偿276/1补偿电容器的容量计算及应考虑的相关因素276/1/1 应考虑的相关因素276/1/2 补偿容量的计算286/2 无功补偿***的选择306/3电容投切装置的选择31第7章 继电保护及其整定337/1主变压器的保护设计337/1/1过电流保护设计337/1/2过负荷保护设计347/1/3电流速断保护设计347/2 其他保护的设计35第8章 防雷与接地设计368/1 防雷的设计368/2 接地的设计36第9章 结论38参考文献39第1章 绪论1/1 选题的背景和意义变电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后分配电能的任务，在供电系统中占有十分重要的位置。在我们生活的小区内，它对我们的意义更为重大。安全，可靠，方便是对变电所供电的要求，也是电气设计者的目标。为保证实现以上要求，合理的供电设计显得越来越重要。随着现代各项技术的迅速发展，必然对供电技术的发展起到一定的推动作用，各个供电单位也在积极研究新的方法，展开新的竞争，那么在这场竞争中，技术无疑是最重要的因素，这就要求我们必须革新方法，占领技术优势。在这种形势下，选择10KV小区变电所进行设计，具有非常重大的意义。1/2 国内外研究现状技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站产生冲击，全数字化的变电站自动化运行管理系统即将产生。而我国的变电站技术也发展到了一个相当高的水平，220KV及以上的超高压都大量采用自动化技术，小区变电所的研究技术更是日新月异，随着应用控制技术、信息处理和通信等技术的发展，变电所的运行管理已经达到了一个自动化的水平，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价，在这种形势下，竞争已经转化为了技术的竞争，研究新技术，也成为一种必然趋势。 1/3 变电所设计的任务1/3/1 研究的主要内容变电所的设计是根据电力用户所处的地理环境、地区供电条件以及负荷条件等进行的。变电所设计一般分为两个阶段，初步设计阶段和施工图设计阶段。初步设计主要落实供电电源及供电方式，确定供电系统方案；施工图设计阶段则依据初步设计方案具体绘制施工图，选定电气设备。1/3/2变电所设计的主要内容按照公用工程设计所提供用电负荷资料，计算负荷，根据负荷等级和计算负荷，选定供电电源、电压等级和供电方式；确定功率因数及补偿措施；根据计算负荷，变压器数量和容量；确定变配电所主接线方案，设计高低压供电系统；进而计算短路电流；根据所计算出的短路电流，选择设备并进行继电保护及二次回路的设计；设置平面照明；接地等，最终利用AUTOCAD软件画出施工图图纸，并满足设计的要求。第2章 小区负荷计算2/1负荷计算方法的选择近几年来，随着房地产开发的发展，大面积住宅小区和别墅区的建设项目也多起来；同时，随着住宅管理社会化的发展，各地供电部门对住宅小区供电要求也有较大的变化，本设计根据本地的实际情况，采取以下方法计算小区负荷情况，住宅小区用电负荷的计算一般要考虑以下几个内容：住户用电、住宅公共用电（门厅、楼梯间、架空层照明，住宅楼电梯，生活水泵，地下***用电以及住宅区配套居委会，老人活动室，物业管理等）、商业用电、总体用电、消防用电等。 (1)住户用电：住户用电负荷标准可参照国标住宅设计规范中负荷统计与住房类型的关系表，如下表2-1表2-1 负荷统计与住房类型关系表套 型居住空间数（个）使用面积（M2）计算负荷（）一 类2 34 454kw 二 类 3 46 55 6kw 三 类3 56 686kw 四 类 4 69 1008kw 表中的居住空间指的是卧室及起居室（厅）或餐厅等空间。使用面积是指每套住户门内独自使用的面积，在计算住户用电总容量时宜采用需要系数法：即根据接在同一相电源上的户数参照上述细则推荐值（见表2-2）进行计算：表2-2 需要系数与同一相户数对照关系表 同一相户数36 1014182225101 200以上需要系数10/730/58 0/470/44 0/420/40/35 0/3（2）住宅公共用电：住宅公共用电负荷应包括门厅、楼梯间、架空层等公共部分照明；供住宅楼使用的电梯；生活水泵以及供住宅楼使用的地下***用电。公共部分照明可根据照度要求采用单位面积安装功率法进行设计。一般情况下可按照度30-75 Lx，即按4/0 w -10w/（荧光灯）计算。其计算总容量应按需要系数法计算，当照明面积小于500时需要系数KX取1/0-0/9，面积在500-3000时取0/9-0/7，面积大于3000时取0/7-0/5。供住宅楼使用的电梯有交流电梯和直流电梯两种，其单台电梯的设备容量应为电动机额定功率加上其他附属电器之和（例如轿厢照明、排气扇等），要特别提出的是直流电梯设备容量应按拖动直流发电机的交流电动机额定功率计算。当向多台电梯供电时，其计算总容量应计入同时工作系数。本文建议采纳通用用电设备配电设计规范中推荐的参数（见表2-3）计算。表2-3 同时系数与电机台数对照关系表电机台数1 2 3 4 5 6 同时系数10/91 0/850/8 0/76 0/72 供住宅使用的生活水泵均应计入住宅楼负荷计算。当供水系统采用的是集中给水泵时其计算容量应为所有给水泵（包括变频泵）额定功率之和（备用泵不计）。当供水系统采用分散式（一幢或几幢分别设置）时，其计算总容量是应计入同时工作系数。一般情况下1-5台泵取1-0/8，大于5台时取0/8-0/6。当住宅楼设有地下***时，地下室的照明、风机、排水泵等应计入住宅用电负荷。其计算容量宜按实际安装设备容量计算并计入同时工作系数。一般情况下地下层用电容量大约在20-30 w/m2 左右（含照明、风机、排水泵等），同时
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