电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转化而来，又易于转换为其它形式的能量以**用，电能的输送和分配简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于生产自动化小型化变电所的建设方案，是在总结国内外变电所设计运行经验的基础上提出的，与过去建设的常规变电所和简陋变电所有明显区别。无论是主接线方式、设备配置及选型、总体布置还是保护方式，都形成了一种新的格局，从而使小型化变电所无法按已有规程进行设计。
为了保障电能从电源安全、可靠、经济、优质地送到车间的各个用电部门，必须达到以下基本要求：
1） 安全。在电能**分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
2） 可靠。应满足电能用户对供电可靠性的要求。
（3） 优质。应满足用户对电压、频率、波形不畸变等电能质量要求。
（4） 经济。在满足以上要求的前提下，供电系统尽量要接线简单，投资要少，运行费用要低，并考虑尽可能地节约点能和有色金属的消耗量。
目录。前言 1
第一章设计任务 3
第二章负荷计算和无功功率补偿 5
2.1负荷计算 5
2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式 5
2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式 5
2.2无功功率补偿 8
第三章变电所主变压器及主接线方案的选择 10
3.1变电所主变压器的选择 10
第四章短路电流的计算 10
4.1 绘制计算电路 10
4.2 计算电路的短路电流和短路容量 11
第五章变电所一次设备的选择校验 13
5.1 10kv侧一次设备的选择校验 13
5.1.1按工作电压选则 13
5.1.2按工作电流选择 14
5.1.3按断流能力选择 14
5.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验 14
5.2 380v侧一次设备的选择校验 15
5.3 高低压母线的选择 16
第六章选择整定继电保护装置 17
6.1变电所继电保护装置 17
6.1.1主变压器的继电保护装置 17
6.1.2保护动作电流整定 17
6.1.3过电流保护动作时间的整定 17
6.1.4过电流保护灵敏度系数的检验 18
6.2装设电流速断保护 18
6.2.1速断电流的整定 18
6.2.2、电流速断保护灵敏度系数的检验 18
第七章降压变电所防雷与接地装置的设计 19
7.1变电所的防雷保护 19
7.1.1 直接防雷保护 19
7.1.2 雷电侵入波的防护 20
7.2 变电所公共接地装置的设计 20
7.2.1接地电阻的要求 20
结束语 20
参考文献 21
设计要求。1、选择变电所主接线方案（有能力的同学可用a3纸画出） 2、确定变电所主变压器的台数和设备容量、类型3、选择高低压设备和进出线。
4、选择相应的保护装置
1.2设计依据。
1、工厂负荷情况。
本厂大多数车间为两班制，年最大负荷利用小时数3500h，日最大负荷持续时间为6h，该工厂铸造车间、电镀车间属于二级负荷，其余为**负荷。低压动力负荷为三相，额定电压为380v；电气照明为单相，额定电压为220v。
注：生活区距供电所200m，生活区的照明负荷中含有家用电器。
1.2.2供电电源情况。
本厂从附近一条10kv的公用电源干线取得工作电源，干线导线型号lgj-150，导线为等边三角形排列，线距1m，干线首端（电力系统的馈电变电站）距离本厂8km。干线首段断路器容量为400mva。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过电流保护动作时间为1.
7s。为满足工厂二级负荷要求，采用长度为20 km架空线路取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长为80km，电缆线路总长度为25km。
变电所最大负荷时功率因数不低于0.9。
气象资料：年最高气温38℃，年最低气温-8℃,年平均气温23℃，年最热月平均气温33℃，年最热月地下0.8m处平均温度为25℃
年雷暴日数为20日。
1.有功计算负荷（单位为kw）
其中为需要系数
2.无功计算负荷（单位为kvar）
tan3.视在计算负荷（单位为kva）
4.计算电流（单位为a） ,为用电设备的额定电压（单位为kv）
1.有功计算负荷（单位为kw
式中可取0.85～0.95
2.无功计算负荷（单位为kvar），其中可取0.9～0.97
3.视在计算负荷（单位为kva
4.计算电流（单位为a
经过负荷计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表所示（额定电压取380v）
无功功率补偿设备主要有并联电容器和同步补偿器。由于并联电容器无旋转部分，具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小、组装灵活和便于扩充等优点，因此并联电容器在工厂供电系统中获得了广泛应用。
由表可知，该厂380v侧最大负荷时的功率因数只有0.76。而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时功率因数不低于0.
9。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380v侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.
92来计算380v侧所需无功功率补偿容量：
= (tan - tan)=684.4[tan(arccos0.76) -tan(arccos0.
92) ]290.9kvar, 选pgj1型低压自动补偿静电电容器屏，并联电容器为bw0.4-14-3型，采用1台主屏与3台辅助屏相结合，总共容量为84*4=336kvar 。
补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷=（590.6-336）kvar=254.6kvar，视在功率=730.
2 kva，计算电流=1109.5 a,功率因数提高为cos==0.94
表2.2 无功补偿后工厂的计算负荷。
根据工厂的负荷性质和电源情况，应满足用电负荷对可靠性的要求。在有二级负荷的变电所中，选两台主变压器。装设两台变压器型号为s9型，即：
(0.6～0.7) =0.
6～0.7) *904=(542.4～632.
8) 所以选择=阻抗电压为5的s9系列变压器两台。 二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为dyn11 。
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