某小区10kV变电所电气部分设计.pdfVIP

毕业设计开题报告 题 目 某小区10kV变电所电气部分设计 学生姓名 徐雪 学号 班级 电1501-2班 专业 电气工程及其自动化 一、10kV变电所的研究背景及现状 在我国电力系统中，10kV 配电网主要担负着供配电的重要任务。10kV 配电网的核心是 10kV 变电所，变电所的主要功能是：接受、变换和分配电能。所以，10kV变电所的设计至关重要[1-2] 。 在以前的 10kV 变电站设计中，主要存在着电能质量达不到要求、成本高、土地占用大等等问题，特别是在污染严 重的重工业区、湿度较大的沿海和沿江地区。在这些地区，设备容易受到环境的影响变电站设备的 污闪事故经常发生。所以对于变电所的设计要做到规范，变电站设计标准有以下几点[4-5] ： （1）尽量减少投资成本、运行和维护费用； （2 ）电气主接线尽可能简单、明了； （3 ）元器件使用数量最少化； （4 ）保证供电的可靠性及安全性； 在设计时应优先考虑资源利用最优化，减少变电站对周边环境的噪声污染和无线电信号的干扰 ，做到对周围群众的影响最小化，在满足供电要求和安全的前提下，还要考虑到变电站在今后工作 中的扩建与维护等要求。10kV 变电站的电气主接线应尽可能的简单清晰、布局合理、接地网设计应合理可靠、保护装置保持高效 灵敏。言而总之，10kV 变电站的设计应实现自动化、智能化、标准化。 80年代以来，我国经济高速发展，科学水平有了质的飞跃，设备加工制造工艺日益完善，生活 与工业的用电需求大大增加；伴随着以上的状况，电力行业有了快速的发展。其中，对电网的变电 技术有了新的要求，变电站的设计有了新的发展方向[6-7] 。 （1）简化变电站的主接线方式 变电站一次、二次设备的质量随着技术的发展有了很大的提升，为电力系统的可靠运行提供了 基本的保障，这使简化变电站的主接线方式成为可能。例如，变电站的主要一次设备电压互感器， 其制造工艺已日趋完善，工作运行的可靠性有了很大的提高，维护时间短，检修周期长。尤其 ABB 等知名高压电气设备制造公司生产的电压互感器可以实现 20 年不大修。在满足功能要求的前提下，提高资源利用率和经济效益，简化变电站的主接线方式成为 可能[8-9] 。 （2 ）使用技术先进的电气高压设备 新型、高性能的电气高压设备在近些年来有了很快的发展，采用油绝缘的设备越来越少。随着 绝缘性能好、电负性高的六氟化硫气体广泛使用和设备价格逐渐降低，气体绝缘组合电器(GIS) 性能不断完善。许多电力设计公司在新建变电站时优先考虑气体绝缘组合电器(GIS) 。随着一次 设备的档次的逐渐提升，配电系统的装置也趋向于少油化甚至无油化、真空断路器、六氟化硫断 路器和机电一体化[10-13] 。 二、 设计的主要内容 本次设计主要为对于某小区10kV变电所电气部分的设计，包括高、低压系统方案比选、短 路电流计算、高、低压主要设备选择、配电装置配置、防雷与接地设计、主变压器保护及自动装 置配置等主要工作。本次设计最终包括毕业设计（课题背景+设计计算+设计说明等），一套施 工图设计图纸。 三、设计方案及预期达到的目标 查阅资料，结合自己所学的专业课知识、别人的设计和研究成果、变电所设计原则和方法， 总结并归纳出自己的方案。借鉴已经建成的10kV变电所的设计，对本次设计有以下安排： （1）负荷计算的方法主要有需要系数法、二项式系数法、利用系数法等等，本设计拟采用 需要系数法进行负荷计算。根据供电局要求，变电所的平均功率因数要达到0.9 以上，因此要选 取适当的无功功率补偿装置，以提高变电所的平均功率因数。 （2 ）为了保证供电的可靠性，本设计拟采用双回路，双变压器的设计。在其中一台变压器 发生故障或检修的时候另一台变压器能保证正常供电。变压器的容量选择由负荷计算的结果确定 。 （3 ）电气主接线的形式一般有单母线接线、单母线分段接线、双母线分段接线等，单母线 分段接线：利用隔离开关、断路器等一次设备将单母线分成多段的接线形式，该