1、 本科毕业设计（论文） 住宅小区 10kV供电系统设计 张 博 燕 山 大 学 2010 年 6 月 本科毕业设计（论文） 住宅小区 10kV供电系统设计 学院（系）： 专 业： 电力系统 及其自动化 学生 姓名： 张 博 学 号： 061203031096 指导 教师： 吴 杰 答辩 日期： 2010 年 6 月 20 日 燕山大学毕业设计（论文）任务书 学院： 里仁学院 系级教学单位： 电 气 工程系 学 号 061203031096 学生 姓名 张博 专 业 班 级 06 电力 3 班 题 目 题目名称 住宅小区 10kV 供电系统设计 题目性质 1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实
2、验研究型（ ）； 理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ） 2.管理类（ ）； 3.外语类（ ）； 4.艺术类（ ） 题目类 型 1.毕业设计（ ） 2.论文（ ） 题目来源 科研课题 （ ） 生产实际 （ ） 自选题目 （ ） 主 要 内 容 1. 据燕 大西苑负荷分布及负荷量，确定开闭所的容量、个数与位置。 2. 主接线设计。 3. 设备选择、短路电流计算、动热稳定计算。 4. 配用电源自动投入方案设计。 5. 无功补偿方案设计。 基 本 要 求 1. 深入我校房地产公司了解第一手资料。 2. 主接线方案要经过经济技术比较后确定。 3. 短路电流计算以燕大 110kV 变电站 1
3、0kV 母线短路容量为准。 4. 提交：供电系统图、备用电源自动投入原理图、电器总平面图。 5. 无功补偿方案设计补偿目标 功率因数等于 0.95。 6. 设计说明书不少于 2 万字，符合毕业设计撰写规范。 7. 遵守毕业设计纪律，按时参加答疑，独立完成设 计任务。 参 考 资 料 1 电力工程设计手册 第一册 .电力设备手册 .电力工业出版社。 2 变电站设计规程。 3 燕大西苑建设有关图纸。 周 次 第 周 第 周 第 周 第 周 第 周 应 完 成 的 内 容 收集资料 有关知识准备 主接线、站用电接线、补偿方案设计电气总平面设计 短路计算动热稳定校验电气设备选型配电装置设计 编写设计说
4、明书和设备清册 绘图及答辩准备。 指导教师： 吴杰 职称： 教授 09 年 12 月 20 日 系级教学单位审批： 年 月 日 摘要 I 摘要 本次所设计的课题是 住宅小区 10kV 供电系统的 初步设计，该 供电系统是 有两个配电室和一个开闭所组成的住宅小区专用 的降压变电 系统 ，具有10kV 和 380V 两 个电压等级， 10kV 一侧接与 110kV 变电站的 10kV母线 ，380V 主要用于 小区用户的用电 。 本次所设计的 供电系统 是 非常 重要 的 ， 如果系统出故障了 ，将影响整个住宅小区的 供电， 所以可靠性要求很高。所以这次设计必须考虑到供电系统的安全性、可靠性及经济
5、性。本说明书 通过对变电站的主接线设计，短路电流计算，主要电气设 备型号和参数的确定，电气设备的动热稳定校验，备用电源的自动投入设计，无功补偿设计，防雷和过电压保护装置的设计较为详细地完成了电力系统中变电站的设计。 本次设计论文是以我国现行的各有关规范规程等技术标准为依据，所设计是一次初步设计，根据任务书提供原始资料，参照有关资料及书籍，对各种方案进行比较而得出 。 关键词 配电室 ； 短路计算 ； 无功补偿 ； 备用电源投入 燕山大学本科生毕业设计（论文） II Abstract The design of this residential area is the subject of th
6、e preliminary design of 10kV power supply system, the power distribution system, there are two rooms and an opening and closing a residential area consisting of a dedicated step-down transformer system with 10kV and 380V 2 a voltage, 10kV and 110kV substation side of the access bus 10kV, 380V electr
7、icity mainly for residential users. The power supply system designed is very important, if the system is broken, the entire residential area will affect the power supply, so the high reliability requirements. Therefore, the design must take into account the power system security, reliability and eco
8、nomy. This manual wiring through the main substation design, short circuit current calculation, the main electrical equipment to determine the model and parameters, electrical equipment, the dynamic thermal stability test, automatic backup power supply design, reactive power compensation design, lig
9、htning protection and over voltage protection Device completed in detail the design of substations in power system. This design thesis is based on our current norms of order and other relevant technical standards as the basis, the design is a preliminary design, according to mandate of the original
10、book to provide information, reference information and books, to compare the various programs which have come. Keywords Distribution room ; Short-circuit calculation; Reactive power compensation ; Backup Power Input III 目 录 摘要 . I Abstract . II 第 1章 绪论 .1 1.1 课题背景 .1 1.2 设计的目的和基本要求 .1 第 2章 电气主接线的设计
11、.3 2.1 电气主接线设计的重要性 .3 2.1.1 电气主接线设计的重要性 .3 2.1.2 电气主接线设计的步骤 .3 2.2 开闭所及配电室位置和数量的设计 .4 2.3 变电站主变压器的选择 .4 2.3.1 主变压器的选择原则 .4 2.3.2 主变台数的确定 .4 2.3.3 主变压器容量的确定 .5 2.3.4 主变压器型号的确定 .6 2.4 电气主接线方案的设计 .7 2.4.1 电气主接线的基本形式 .7 2.4.2 各接线的适用范围 .7 2.5 供电系统主接线方案的设计 .8 2.5.1 1#配电室主接线的设计 .8 2.5.2 2#配电室主接线的设计 .8 2.5.
12、3 开闭所的设计 .8 2.6 本章小结 .9 第 3章短路电流计算 .10 3.1 短路计算的目的及步骤 .10 3.1.1 短路电流计算的目的 .10 3.1.2 短路电流计算的一般规定 .10 3.1.3 短路电流的计算步骤 . 11 IV 3.2 短路电流的计算 . 11 3.2.1 短路计算过程 . 11 3.2.2 短路电流表 . 12 3.2.2 绘制系统等值阻抗网络图 . 13 3.3 本章小结 . 13 第 4章 电气设备的选择 . 14 4.1 电气设备选择的一般条件 . 14 4.1.1 按正常工作条件选择 . 14 4.1.2 按短路情况校验 . 15 4.2 各电气设
13、备选择的原则 . 16 4.2.1 断路器的选择原则 . 16 4.2.2 隔离开关的选择原则 . 17 4.2.3 避雷器的配置原则 . 17 4.2.4 互感器的选择原则 . 18 4.3 10KV 侧 设备的选择 . 18 4.4 380V 侧设备的选择 . 19 4.5 本章小结 . 24 第 5章 无功补偿 . 25 5.1 无功补偿方案设计 . 25 5.1.1 提高功率因数的意义 . 25 5.1.2 补偿装置的确定 . 25 5.1.3 无功补偿容量计算 . 25 5.1.4 无功补偿的接线图 . 26 5.2 本章小结 . 26 第 6章 备用电源自动投入 . 27 6.1
14、自动投入装置 . 27 6.1.1 自动投入装置的接线要求 . 27 6.1.2 自动投入装置的运行 . 27 6.2 本章小结 . 29 结论 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 32 V 附录 .33 第 1 章 绪论 1 第 1章 绪论 1.1 课题背景 随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造，拉动内需的发展计划，城网和农网变电所的 建设迅猛发展。在城市人口集中、高楼大厦林立、用地十分紧张的情况下，城市的高低压线路走廊受到限制，给城市高低压网络的发展和变电所建设带来一定困难。农村自身的特点也给农网和变电所建设带来一定困难。如何
15、设计城网和农网变电所，是城网和农网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。 变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所，是电力系统中电能传输必不可少的环节，起着桥梁的作用。变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经 济运行。为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，就需要做到变电所整体的稳定、可靠并采取相应的措施提高供电可靠性和提高电能质量 。变电所结构的改进、新型建材的采用、施工装备的更新、施工方法的改进、代管理的运用、队伍素质的提高、使火电厂土建施工技术及施工组织水平也相应地
16、随之不断提高。变电站是电网建设和电网络改造中非常重要技术环节，所以做好变电站的设计是我国电网建设的重要环节。 现在根据电力系统和城市住宅小区的发展规划，拟在某地区新建 10kV 的变电站。 1.2 设计的目的和基本要求 随着社 会的发展，电能被日益广泛的应用于工农业生产以及人民的日常工作中。因为电能可以方便的转化为其他形式的能源，例如：机械能、热能、光能、磁能等等；并且电能的输送和分配易于实现，可以输送到需要它的任何工作场所和生活场所；电能的应用规模也很灵活。以电作为动力，可以促进工农业生产的机械化和自动化，保证产品质量，大幅提高劳动生产率。同燕山大学本科生毕业设计（论文） 2 时提高电气化程度，以电能代替其他形式的能源，是节约能源消耗的一个重要的途径。 在电力系统设计中，应贯彻国家个项方针政策，遵照有关的设计技术规定。从整体出发，深入论证电源布置的合理性，论证其安 全可靠性和经济性，并对此进行必要的计算。尚需注意近期与远期的关系，发电、输电、变电工程的协调，并为电力系统继电保护、安全自动装置及以下一级电压的系统设计创造条件。
