摘 要
我们的日常生活离不开电，其中，在电力系统中变电站是一个比较重要的结构，它是发电厂与用户之间的桥梁，在电力系统中起着经济调节的作用。电力事业的发展关系着国计民生，其发展水平在一定程度上衡量着国民经济的发展水平。
在工业和民用供电设施的建设中，配电末端的安全可靠性由10kV变电所直接影响。本设计旨在为某工厂车间低压配申系统及变电所设计，故需综合考虑安全、可靠、经济等因素，根据工厂的原始数据计算负荷容量，据此选择工厂变电所所需的主变容量，并确定好主接线方式。随后对故障情况下的故障电流进行计算，并根据故障电流计算结果选择电气设备，比如短路器、隔离开关等，并对变电所的防雷保护进行了设计；最后利用CAD等软件完成主接线图、变电所电路设计图。
关键词：变电所；负荷计算；电气设计；设备选择
ABSTRACT
Our daily life cannot be separated from electricity, among which, the substation is a relatively important structure in the power system, it is the bridge between the power plant and the users, and plays a role in economic regulation in the power system. The development of the electric power industry is related to the national economy and people's livelihood, and its development level measures the development level of the national economy to a certain extent.
In the construction of industrial and civil power supply facilities, the safety and reliability of the distribution end is directly affected by the 10kV substation. The design is to design the low-voltage distribution system and substation of a factory workshop, so it is necessary to consider the safety, reliability and economy, calculate the load capacity according to the original data of the factory, select the main transformer capacity required by the factory substation, and determine the main wiring mode. Subsequently, the fault current in the fault condition is calculated, and the electrical equipment, such as the short circuit device, the isolation switch, and the lightning protection of the substation is designed; finally, the main wiring diagram and the substation circuit design diagram are completed with CAD and other software.
KEY WORDS: Substation; load calculation; electrical design; equipment selection
1 绪论
1.1 设计背景及目的
随着当今世界科技的迅速发展，电力系统的容量、电压等级的不断提升，让变电站的系统变得更加简洁。现阶段，变电站整体系统增添了不少新的特色：①管理趋于方便以及自动化；②采用许多新型电气一次设备；③ 信息的传输通道可自行检测，有着较高的可靠性；⑤变电站的接线设计方案变得简约。
本设计的目的为小区的变电所进行电气设计，共9栋建筑楼，还有车库消防、公共照明等用电系统。在设计过程中需要综合考虑，要保证变电所设计的合理型、安全型以及可靠性，还要提高经济性。
1.2 小区的基本资料
1.2.1 设计规范
对于变电所的设计，国家出版了一系列的图书。在完成整个设计的过程中需做到如下要求：
1)相关的政策，要求，地方政法的规定。
2)变电站设计手册。
3)近期设计规模以及有无后期扩建的可能。
4)所带负荷的等级划分，以及负荷的大小。
5)备用容量的大小。
6)建设地点的环境影响。
1.2.2 基本资料
本设计主要是对某小区变电所的电气部分进行设计，而小区的一些基本信息如下：本工程共9栋居民建筑，其中6栋叠拼别墅，3栋高层，额定容量高层每户均为6KW，别墅均为小户型每户10KW，大户型每户15KW，另有其他公建负荷，双回路电缆进线电源电压10KV，距离15KM，电力系统的出口断路器断流容量为500MV-A。具体数据见表1-1和表1-2。
表1-1 各栋住宅户内负荷额定容量清单
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栋号 |
层数 |
单元数 |
户数 |
6 kW |
10 kW |
15 kW |
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1栋 |
18 |
2 |
108 |
108 |
|
|
|
2栋 |
17 |
2 |
102 |
102 |
|
|
|
3栋 |
14 |
1 |
42 |
42 |
|
|
|
4栋 |
4 |
1 |
6 |
|
2 |
4 |
|
5栋 |
4 |
2 |
12 |
|
4 |
8 |
|
6栋 |
4 |
1 |
6 |
|
2 |
4 |
|
7栋 |
4 |
2 |
12 |
|
4 |
8 |
|
8栋 |
4 |
1 |
6 |
|
2 |
4 |
|
9栋 |
4 |
1 |
6 |
|
2 |
4 |
表1-2 小区其他负荷额定容量清单
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负荷名称 |
合计容量（kW） |
电梯 |
公共照明 |
备注 |
|
室外照明(多层区) |
20 |
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|
景观路灯、路灯 |
|
室外照明(高层区) |
15 |
|
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景观路灯、路灯 |
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物业用房 |
10 |
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物业用房用电 |
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门卫 |
5 |
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门卫用电 |
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雨水回收水泵 |
30 |
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雨水回收处理 |
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1栋1单元 |
主供：28 kW |
20 kW |
8 kW |
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备供：28 kW |
20 kW |
8 kW |
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|
1栋2单元 |
主供：28 kW |
20 kW |
8 kW |
|
|
备供：28 kW |
20 kW |
8 kW |
|
|
|
2栋1单元 |
主供：28 kW |
20 kW |
8 kW |
|
|
备供：28 kW |
20 kW |
8 kW |
|
|
|
2栋2单元 |
主供：28 kW |
20 kW |
8 kW |
|
|
备供：28 kW |
20 kW |
8 kW |
|
|
|
3栋1单元 |
主供：28 kW |
20 kW |
8 kW |
|
|
备供：28 kW |
20 kW |
8 kW |
|
|
|
4栋1单元 |
15 kW |
12 kW |
3 kW |
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|
5栋1单元 |
15 kW |
12 kW |
3 kW |
|
|
5栋2单元 |
15 kW |
12 kW |
3 kW |
|
|
6栋1单元 |
15 kW |
12 kW |
3 kW |
|
|
7栋1单元 |
15 kW |
12 kW |
3 kW |
|
|
7栋2单元 |
15 kW |
12 kW |
3 kW |
|
|
8栋1单元 |
15 kW |
12 kW |
3 kW |
|
|
9栋1单元 |
15 kW |
12 kW |
3 kW |
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多层车库防火分区 |
主供：50 kW |
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10 kW |
风机6 kW、潜污泵3 kW，喷淋消防泵30 kW，卷帘门1 kW |
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备供：50 kW |
|
10 kW |
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高层车库防火分区 |
主供：120 kW |
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20 kW |
风机5 kW、生活水泵6 kW、潜污泵8 kW，喷淋消防泵80 kW，卷帘门1 kW |
|
备供：120 kW |
|
20 kW |
|
1.3 设计内容
针对本次设计，需达到以下要求：
1.对本设计的所有资料都进行汇总分析，理清设计思路，充分了解设计的目的和须达到的要求。
2.负荷计算时，装设补偿装置后的功率系数需提高到供电局所要求的0.8以上。
3.变电所主接线的设计方案十分重要，有多种接线方案，需比较它们的优缺点，做出最优的设计方案。
4.根据电气主接线绘制电路图，并对各个短路点进行短路计算，根据最终获得的短路计算数据为确定各电气设备的型号、容量等参数提供相对应的数据支持。
7 结 论
通过本次对住宅小区10KV 变电所的电气部分设计，使得我大致了解并简单掌握了设计一个变电所的基本步骤和基础方法。
（1）在本次设计中，根据原始数据设完成了电气主接线设计。
（2）完成了变压器的台数和容量的选择，根据相关规定和标准还选择了主变压器的型式和结构，包括相数、绕组、调压方式等，列举出了相关参数。
（3）进行了电气设备的短路电流计算。
（4）完成了各电气设备的选型，并对其进行动、热稳定的校核。其中包括断路器、隔离开关、互感器等。
此方案仅为理论设计，与实际的工程设计相差甚远，且该方案仅涉及一次，未提及二次，因此设计尚不完整，存在一些缺陷。且还没有经过实际操作，因此我只能在以后的工作中多参与一些实际操作，弥补自己的不足。
参考文献 略
