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摘 要

电力系统的重要组成部分是变电所, 它的主要任务是从电力系统中受电、 变压、 分配电能。因此,电气工程环节的关键就是变电所的设计。此设计中变电所设计是以生产实际作为依据, 基于变电所最佳运行状态的基础上,与理论知识结合, 经过实际计算负荷计算与短路电流时的计算所获得的数据, 根据这些数据来选择各种所需要的电气设备，包括变压器、 断路器、 隔离开关、 互感器和母线等, 确定所选的电气设备能满足技术上的需要, 同时满足供电的可靠性和经济性的要求。 文中阐明了 10 kV 变电所设计的基本方法和步骤。

关键词：降压，变电所，变压器，校验

Abstract: It is important part for power system of transformer substations. They undertake the tasks of receiving, transforming and distributing electric energy from power system. So, It is a key job in electrical engineering task.to design of transformer substation .Basic methods and procedures for design of a 10kv transformer substation are given. The design is based on the trans-former optimal running status in production practice which combined with theoretical knowledge. Various electrical appliance are selected though load calculation and short circuit calculation, such as transformer, circuit breaker, is lasting switch, instrument transformer and generatrix. This paper expounds the basic methods and steps of the design of 10 kV substation

Key words: transformer ,transformer substation,step -down transform,test

目 录

1 前言 4

2 变电所的初步设计 5

2.1变电所设计对象以及变电所设计原则 5

2.2 变电所供电电源和变电所负荷情况: 6

2.3 负荷计算 7

2.4 变电所负荷分级 9

3 无功功率补偿及其计算 10

3.1 无功功率补偿 10

3.2 变电所主变压器台数和容量的选择 11

3.3 变电所的位置选择 12

4 短路电流的计算 12

4.1有关短路的概念 12

4.2 短路电流标幺制法计算时的有关公式 13

5.供电系统 15

5.1变电所主接线 15

5.2变电所电气照明以及节能措施 18

6.低压系统 18

6.1低压系统保护 18

6.2配电线路 19

6.3配电设备材料以及配电设备的选择 19

6.4自动装置电力设备过电压保护 20

6.5系统电容电流和操作电源及直流系统 20

7 变电所的接地装置与防雷保护的设计 20

7.1变电所接地装置 20

7.2变电所的防雷保护 21

结论 22

参考文献 23

致谢 24

1 前言

目前我国社会经济高速发展，人民生活日益富裕，电力系统的稳定问题直接关系到社会、企业的稳定发展，10kV 变电所的建设任务仍然比较繁重，故人们的日常生活直接由变电站一次设备的安全运行所影响。这是个需要综合化考虑的重要工程。在工厂中变电所是供电系统的核心部分。一方面，在工厂中，电能虽然是主要能源和动力，但是它在产品成本中或投资总额中所占的比重少,除掉有些电化工业外，而关键在于工业生产实现电气化可以大大增加产量，提升产品质量，改善工人的劳动条件，降低生产成本，提高生产效率，更有效的实现生产过程自动化。另一方面，如果工厂的电能供应突然中断，工业生产可能造成严重的后果。因此，作对于工业生产实现工业现代化，做好工厂供电工具有十分重要的意义。由于工厂供电的一个重要方面是能源节约，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，对于节约能源、支援国家经济建设，做好工厂供电工作也有重要的作用。因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。

高速发展的国民经济和不断提高的人民生活水平带来了电力负荷的高速增长。与此同时，伴随着电力市场的开放，电力用户对电能质量的要求也在提高；电力系统运行的经济性也比以往任何时候受到供应企业与电力生产的重视。

设备陈旧、占地面积大，与现代化的城市建设不相适应是我国常规城网变电所的主要问题。为了改善这些问题，城网变电所已向小型化发展，开始采用全封闭组合电器，即GIS成套设备。SF6气体的出现而发展的一种新型高压成套设备，称为全封闭组合电器（GIS）。它由断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、出线套管或电缆终端等组成。目前GIS的发展方向，是将变压器一、二次开关全部合为一体，这样成为的供电系统是气体绝缘组合，今后它的发展方向是智能化、易施工、免维护、小型化。

建国以来，我国农电事业迅速的发展。根据1991年农电年报统计，全国已建成35（63）～110kV农村变电所13150座，乡、村的通电率分别达到96.4%和90%，农网总用电量上升到2286亿Kw/h。对促进农业、乡镇工业的经济建与提高农民的生活水平，农村电力的建设起到了十分重要的作用。然而，随着改革开放的形势发展，现有农村电网已经适应不了农电负荷迅速增长的要求，二十年来全国各地对农网，特别是在农村变电所重点进行了技术改造，这其中取得了可喜的成绩。总的看来，改善农网结构落后、设备陈旧的问题，并没有得到根本性的解决，依旧是一个低效高耗的电网。

从90年代开始，变电所电气设备在线监测技术开始发展，出现了微机多功能在线监测系统是以数字波形采集和处理技术为核心的。监测信息量大、处理速度快、内容丰富，对监测结果可显示、存储、打印、远传及越限报警，实现绝缘监测的全部自动化，是当今在线监测的发展方向代表。

输电新技术主要是紧凑型技术、导线性能改善技术、FACTS等技术的结合，主要有：（1）紧凑型线路；（2）大截面耐热导线；（3）动态无功补偿技术；（4）串并联补偿。

灵活交流输电系统（FACTS）这种方式使变电运行人员的培训手段大大更新，缩短了培训周期，提高了培训效率。同时也进一步提升了运行人员的正确判断和处理事故的能力，防止事故扩大化和缩短事故处理时间，更有利的保证了电网安全、经济、可靠运行。在确保工厂正常供电过程中变电所起到关键性作用。如果工厂电能供应突然中断, 就会对工业生产造成严重的恶劣后果, 甚至可能发生重大的人员伤亡事故或设备损坏。因此,在保证工厂正常有序地供电, 变电所具有十分重要的意义^[15]。

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