某机械厂降压变电所电气一次课程设计书secret.docxVIP

PAGE

1-

某机械厂降压变电所电气一次课程设计书secret

1.降压变电所电气一次系统设计概述

(1)降压变电所作为电力系统的重要组成部分，其电气一次系统的设计直接关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。电气一次系统设计概述主要涉及系统的组成、功能以及设计原则等方面。在设计中，首先需要明确降压变电所的供电范围、负荷特性、电压等级和接入系统的方式，这些因素将直接影响电气一次系统的设计方案。

(2)降压变电所电气一次系统设计主要包括高压侧、中压侧和低压侧的设计。高压侧设计需考虑进线方式、进线设备选型、变压器配置以及高压配电装置的布置等；中压侧设计则需考虑中压配电装置的选型、母线配置、开关设备的选择以及保护继电器的配置等；低压侧设计则涉及低压配电装置的布置、电缆敷设、保护装置的配置以及接地系统的设计等。

(3)在设计过程中，需遵循国家相关标准和规范，如《电力工程电气设计规范》等，确保设计的合理性和安全性。同时，还需考虑设备的可靠性、经济性以及维护的便捷性。此外，电气一次系统的设计还应兼顾环保、节能等因素，以实现电力系统的可持续发展。具体设计内容涉及电气主接线、电气设备选型、保护继电器配置、电缆敷设方案、接地系统设计等多个方面。

2.降压变电所电气一次系统设计主要步骤

(1)设计降压变电所电气一次系统首先进行现场勘查，了解供电需求、负荷分布和地理环境。以某工厂为例，其设计容量为100兆伏安，需满足生产高峰时的供电需求。现场勘查后，收集相关数据，包括变压器容量、高压侧接入电压、负荷曲线等。

(2)根据现场勘查数据和负荷需求，进行电气一次系统主接线设计。以该工厂为例，主接线采用单母线分段接线方式，分段数为3段，每段设计容量为33.3兆伏安。同时，设置两台主变压器，单台容量为50兆伏安，保证供电可靠性。在主接线设计中，还需考虑过电流保护、距离保护等保护措施的配置。

(3)电气设备选型是设计过程中的关键环节。以该工厂为例，高压侧选用110kV/50MVA油浸式变压器，中压侧选用10kV/25MVA油浸式变压器。开关设备方面，高压侧采用断路器、隔离开关、接地开关等，中压侧采用断路器、负荷开关等。此外，还需配置相应的继电保护装置，如电流继电器、电压继电器、时间继电器等，确保系统运行安全。在设计过程中，还需注意设备的安装尺寸、接地电阻等参数，确保设备间匹配合理。

3.降压变电所电气一次系统主要设备选型与计算

(1)降压变电所电气一次系统主要设备包括变压器、高压开关设备、保护继电器、母线等。以某10kV降压变电所为例，设计容量为100MVA，选用两台50MVA油浸式变压器。变压器额定电压为110kV/10kV，额定电流分别为5.45kA和936.4A。在设备选型时，需考虑变压器的短路阻抗、损耗、温升等参数，确保变压器在额定负载下安全稳定运行。

(2)高压开关设备选型包括断路器、隔离开关、接地开关等。以该变电所为例，高压侧采用GIS组合电器，选用额定电压为110kV、额定电流为630A的断路器。在计算断路器容量时，需考虑短路电流、断路器开断时间等因素。例如，该变电所短路电流为20kA，断路器开断时间为0.1秒，则断路器容量应满足短路电流乘以开断时间的计算要求。

(3)保护继电器选型主要依据变电所的电气一次系统保护配置要求。以该变电所为例，配置了电流继电器、电压继电器、时间继电器等。电流继电器选用额定电流为5A的继电器，电压继电器选用额定电压为110kV的继电器。在计算继电器参数时，需考虑系统短路电流、保护范围等因素。例如，保护范围覆盖变电所高压侧母线，则电流继电器需满足短路电流乘以保护范围的要求。同时，还需考虑继电器动作时间、返回时间等参数，确保保护系统快速可靠地动作。