本科生毕业设计（论文）
摘 要
变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。
本变电所的设计首先是要进行负荷的分析与计算，负荷分析的方法有许多，需用系数法，二项式法等等。经过分析，采用需用系数法更加的适合。接着就是无功补偿，通过公式和查阅无功补偿率的表可以求出所需的无功补偿容量。在变压器台数及容量的选择时，为了提高大连老虎滩变电所供电的可靠性，采用的是两台型号相同的变压器，而主接线的设计，在高低压侧都采用了单母线分段接线。短路计算中最终采用了更为普遍的标么值法。对于设备的选择可分为高压侧（10kV侧）和低压侧（380V侧）两种。并根据不同的要求看是否需要进行动稳定或热稳定的校验。从而选择更适合的设备以及电缆，母线等。接下来是变压器的继电保护，对于容量小于800kVA的油浸式变压器可采用了电流速断，过电流，以及过负荷三种保护。最后就是防雷与接地的设计，常用的防雷设备有避雷针，避雷带和避雷线。最终经过分析，采用了四支避雷针作为大连老虎滩变电所电气部分的防雷保护。
[关键词] 变电站、负荷、输电系统、配电系统、补偿装置
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Abstract
Substation power system is an important component of the electrical equipment and distribution by the network connection mode according to a certain pose, he obtained power from the power system, through its transformation, distribution, transmission and protection functions, and then power safe, reliable and economical electricity supply to each device to set up places.
First of all, the design of the substation is necessary to carry out the analysis and calculation of load, the load method of analysis there are many, need to factor method, binomial method and so on. The analysis required a more suitable method. Reactive power compensation and then, through the formula and check the rate of reactive power compensation can be obtained form the necessary reactive power compensation capacity. In the number and capacity of the transformer of choice, Dalian Tiger Beach in order to improve the reliability of power substations, the two models using the same transformer, the design of the main terminal, in the high and low pressure side bus using a single sub - wiring. Short circuit calculation of the final adoption of a more general method S Mody. For the choice of equipment can be divided into high-pressure side (10kV side) and low-voltage side (380V side) of two. And in accordance with the requirements of different activities to see if the need for stability or thermal stability of the calibration. In order to select more suitable equipment and cables, bus, etc.. Followed by the transformer relay protection, the capacity of less than 800kVA transformer oil-immersed current speed can be broken, over-current, as well as three types of overload protection. Finally, is the design of lightning protection and grounding, lightning protection equipment used a lightning rod, lightning protection and lightning protection zone line. After the final analysis, the use of a lightning rod 4 Dalian Tiger Beach as part of the electrical substation lightning protection.
[key words] substation ,load ,transmission system ,correction equipment.
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目 录
第1章 绪 论 .......................................................................................................... 1
1.1 大连老虎滩变电所的设计意义 ............................................................... 1 1.2 大连老虎滩变电所的设计要求 ............................................................... 2 1.3 大连老虎变电所电气部分的设计应达到的目的 ................................... 2 1.4 大连老虎滩变电所电气部分的设计方案 ............................................... 3 第2章 负荷的分析与计算及无功补偿 ................................................................ 4
2.1 负荷分析的意义 ....................................................................................... 4 2.2 负荷的分类及各自的供电要求 ............................................................... 4 2.3 负荷计算方法的比较及选用 ................................................................... 5 2.4 无功补偿的意义及方法 ........................................................................... 6 2.5 无功补偿的计算 ....................................................................................... 7 第3章 变压器台数及容量的选择 ........................................................................ 9
3.1 变压器的分类与联结组别 ....................................................................... 9 3.2 变压器的容量及过负荷能力 ................................................................... 9 3.3 变电所主变压器容量及台数，型号的确定 ......................................... 10 第4章 主接线的设计 .......................................................................................... 12
4.1 主接线的概述 ......................................................................................... 12 4.2 主接线的分类及其各的特点 ................................................................. 13 4.3 大连老虎滩变电所主接线的设计 ......................................................... 16 第5章 短路计算 .................................................................................................. 19
5.1 短路的原因，形成及危害 ..................................................................... 19 5.2 短路计算的方法及其采用 ..................................................................... 20 第6章 电气设备的选择及其校验 ...................................................................... 24
6.1 高压设备的选择及校验 ......................................................................... 24 6.2 低压设备的选择及校验 ......................................................................... 25 6.3 母线及电缆的选择校验 ......................................................................... 28 第7章 继电保护的设计 ...................................................................................... 31
7.1 继电保护的基本知识 ............................................................................. 31 7.2 供配电线路的继电保护 ......................................................................... 31
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7.3 中性点不接地系统的单相接地保护 ..................................................... 32 7.4 变压器的继电保护及计算 ..................................................................... 32 7.5 备用电源自动投入装置 ......................................................................... 35 第8章 防雷与接地的设计 .................................................................................. 37
8.1 防雷的基本概念 ..................................................................................... 37 8.2 老虎滩变电所防雷的设计 ..................................................................... 38 8.3 老虎滩变电所设备接地的设计 ............................................................. 40 结 论 ...................................................................................................................... 41 参考文献 ................................................................................................................ 42 致谢 ........................................................................................................................ 43 附录Ⅰ .................................................................................................................... 44 附录Ⅱ .................................................................................................................... 45 附录Ⅲ .................................................................................................................... 46
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第1章 绪 论
1.1 大连老虎滩变电所的设计意义
电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。由于电能在工业及国民经济的重要性，电能的输送和分配是电能应用于这些领域不可缺少的组成部分。所以输送和分配电能是十分重要的一环。变电所是使电厂或上级电站经过调整后的电能书送给下级负荷，是电能输送的重要部分。其功能运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。若变电所系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。因此，变电所在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。 变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。根据变电所任务的不同，可将变电所分为升压变电所和降压变电所两大类。升压变电所一般建在发电厂，降压变电所一般建立在靠近负荷中心的低点。根据电压等级还可分为中压变电所（60千伏及以下）、高压变电所（110～220千伏）、超高压变电所（330～765千伏）和 特高压变电所（1000千伏及以上）。按其在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。这就要求变电所的一次部分经济合理，二次部分安全可靠，只有这样变电所才能正常的运行工作，为国民经济服务。变电所有升压变电所和降压变电所两大类。升压变电所通常是发电厂升压站部分，紧靠发电厂。降压变电所通常远离发电厂而靠近负荷中心。下面的所设计得就是10KV降压变电所。变电所的主要设备有电力变压器，母线和开关设备等。变电所内都装设有各种保护装置，这些保护装置是根据下级负荷地短路、最大负荷等情况来整定配置的，因此，在发生类似故障是可根据具体情况由系统自动做出判断应跳闸保护，并且，现在的跳闸保护整定时间已经很短，在故障解除后，系统内的自动重合闸装置会迅速和闸恢复供电。这对于保护下级各负荷是十分有利的。这样不仅保护了各负荷设备的安全利于延长是使用寿命，降低设备投资，而且提高了供电的可靠性，这对于提高工农业生产效率是十分有效的。工业产品的效率提高也就意味着产品成本的降低，市场竞争力增大，进而可以使企业效益提高，为国民经济的发展做出更大的贡献。
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