年无功电能耗电量：
Wq????Q30T?
T结合本厂的情况，年负荷利用小时数?为4800h，取年平均有功负荷系数?无功负荷系数
?0.72，年平均
??0.78。由此可得本厂：
年有功耗电量： 年无功耗电量：一
Wp???0.72?1169.03kW?4800h?4.04?106kW?h。
；
Wq???0.78?841.35kvar?4800h?3.15?106kW?h变电所位置和形式的选择
由于本厂有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经10kV公
共市电架空进线（中间有电缆接入变电所）；一路引自邻厂高压联络线。
变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据《变电所位置和形式的选择规定》及GB50053－1994的规定，结合本厂的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。其设立位置参见附图一《厂区供电线缆规划图》。内部布置形式参见附图二《变电所平面布置图》。 二
变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (一) 变电所主变压器台数的选择
变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。
(二) 变电所主变压器容量选择。每台变压器的容量SN?T应同时满足以下两个条件： 1） 任一台变压器单独运行时，宜满足：SN?T2） 任一台变压器单独运行时，应满足：SN?T?(0.6~0.7)?S30
?S30(1?11)，即满足全部一、二级负荷需求。
?A。
代入数据可得：SN?T=（0.6~0.7）×1169.03=（701.42~818.32）kV又考虑到本厂的气象资料（年平均气温为
20?C），所选变压器的实际容量：
SN?T实?(1?0.08)?SNT?920KVA也满足使用要求，同时又考虑到未来5~10年的负荷
发展，初步取SN?T=1000kV?A 。考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为SC3系列箱
型干式变压器。型号：SC3-1000/10 ，其主要技术指标如下表所示：
- 5 -
变压器 型号 额定 容量 /kV额定 电压 /kV 高压 低压 联 结 损耗/kW 组型 号 空载 电流 短路 阻抗 ?A 空载 负载 I0% 1.3 6 UK% SC3-1000/10 1000 10.5 0.4 Dyn11 2.45 7.45 （三） 变电所主接线方案的选择
方案Ⅰ：高、低压侧均采用单母线分段。优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电；当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电 。缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。
方案Ⅱ：单母线分段带旁路。优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断对用户供电。缺点：常用于大型电厂和变电中枢，投资高。
方案Ⅲ：高压采用单母线、低压单母线分段。优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。缺点：在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。
以上三种方案均能满足主接线要求，采用三方案时虽经济性最佳，但是其可靠性相比其他两方案差；采用方案二需要的断路器数量多，接线复杂，它们的经济性能较差；采用方案一既满足负荷供电要求又较经济，故本次设计选用方案Ⅰ。
根据所选的接线方式，画出主接线图，参见附图三《变电所高压电气主接线图》。 三
短路电流的计算
本厂的供电系统简图如图（一）所示。采用两路电源供线，一路为距本厂6km的馈电变电站经LGJ-185架空线（系统按∞电源计），该干线首段所装高压断路器的断流容量为
500MV?A；一路为邻厂高压联络线。下面计算本厂变电所高压10kV母线上k-1点短路和
低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
- 6 -
SC3-1000/10K-2K-1Dyn11∞系统GQF架空线L=6KM邻厂高压联络线10KV380V图（一）
下面采用标么制法进行短路电流计算。 (一) 确定基准值： 取SdSC3-1000/10?100MV?A，Uc1?10.5kV，Uc2?0.4kV
以
：
所
Id1?Sd3Uc1?100MV?A?5.500kA
3?10.5kVId2?Sd3Uc2?100MV?A?144.000kA
3?0.4kV*?X1100MV?A?0.200
500MV?A(二) 计算短路电路中各主要元件的电抗标么值：（忽略架空线至变电所的电缆电抗） 1) 2)
电力系统的电抗标么值：
架空线路的电抗标么值：查手册得
X0?0.35?/km，因此：
*?0.35(?/km)?6km?X2100MV?A?1.904 2(10.5kV) 3）电力变压器的电抗标么值：由所选的变压器的技术参数得Uk%
?6，因此：
*?X*?X346?100MV?A?6.000
100?1000kV?A可绘得短路等效电路图如图（二）所示。
- 7 -
K-13/6.01/0.22/1.9044/6.0图（二）
(三) 计算k-1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 1)
总电抗标么值：
X*???(k?1)?X1?X2?0.200?1.904?2.104
2) 三相短路电流周期分量有效值：
I(3)d1k?1?IX??5.50kA?(k?1)2.104?2.614kA
3) 其他三相短路电流：I''(3)?I(3)(3)??Ik?1?2.614kA
i(3)2.55?2.614kA?6.666kA I(3)sh?sh?1.51?2.614kA?3.947kA
4)
三相短路容量：S(3)Sdk?1?X??100MV?A?(k?1)2.104?47.529MV?A
(四) 计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 1)
总
电
抗
标
么
值
X*??(k???2?X(?)??X|??1|?X??2)
X2)
三相短路电流周期分量有效值：I(3)?Id2144kAk?2X???(k?2)5.104?28.213kA
3) 其他三相短路电流：I''(3)?I(3)(3)??Ik?2?28.213kA
i(3)?1.84?28.213kA?51.912kA I(3)shsh?1.09?28.2kA13?30.kA7 - 8 -
K-230：
.524)
三相短路容量：Sk?2(3)?Sd?X?(k?2)?100MV?A?19.592MV?A
5.104四 变电所一次设备的选择与校验 (一) 变电所高压一次设备的选择
根据机械厂所在地区的外界环境，高压侧采用户内移开式交流金属封闭开关设备。此高压
开关柜的型号：JYN2-10/4ZTTA（说明：4：一次方案号；Z：真空断路器；T：弹簧操动；TA ：干热带）。其内部高压一次设备根据本厂需求选取，具体设备见附图三《变电所高压电气主接线图》。初选设备：
高压断路器： ZN24-10/1250/20 高压熔断器：RN2-10/0.5 -50
电流互感器：LZZQB6-10-0.5-200/5 电压互感器：JDZJ-10 接地开关：JN-3-10/25 母线型号：TMY-3?（50?4）；TMY-3?（80?10）+1?（60?6） 绝缘子型号：ZA-10Y抗弯强度：Fal?3.75kN（户内支柱绝缘子）
从高压配电柜引出的10kV三芯电缆采用交联聚乙烯绝缘电力电缆，型号：YJV-3?50，无钢铠护套，缆芯最高工作温度90?C。
(二) 变电所高压一次设备的校验
根据《高压一次设备的选择校验项目和条件》，在据电压、电流、断流能力选择设备的基础上，对所选的高压侧设备进行必需的动稳定校验和热稳定度校验。 １．设备的动稳定校验 1)
高压电器动稳定度校验
校验条件： maxi(3)(3)?ish;Imax?Ish
(3)(3)6.666kA；Ish= 2.614kA。并查找所选设备
由以上短路电流计算得ish= 的数据资料比较得：
高压断路器ZN24-10/1250/20
imax=50kA?6.666kA ，满足条件；
imax=79kA?6.666kA，满足条件；
电流互感器LZZQB6-10-0.5-200/5 JN-3-10/25接地开关 2)
ima=63 kAx?6.666kA ，满足条件。
绝缘子动稳定度校验
校验条件：
Fal?Fc(3) 母线采用平放在绝缘子上的方式，则：
- 9 -