湖州实验幼儿园变电所设计_开题报告

1.基本环境资料：

本次为湖州实验幼儿园10/0.4KV变电所设计，项目所在地位于湖州，交通便利，易于运输，气象条件较好，容易施工，且不在人口密集区。变电所四周无存放可燃，易爆等物品的建筑。变电所环境干燥，被水淹的可能性极小。

因变电所建于幼儿园内，故变电所的安全性，为本次设计的第一目标。

幼儿园的用电负荷主要由照明，插座，空调，游泳池相关设备及消防设备组成，供电距离控制在150m以内。

上一级变电所距离本变电所约500m，变电所容量为10000KVA，两路10KV电源进线采用直埋的方式引入本变电所。

高压电缆规格为YJV22-10KV-3x120mm2。

变电所位于幼儿园地下车库并位于负荷中心，两路10KV进线先通过直埋的方式敷设至变电所外墙，进入变电所后通过桥架敷设至变压器处。变电所出线均采用电缆，通过桥架敷设至各电井，敷设难度较小。变电所出线数量为18回（不含备用）。

2.用户用电负荷

    变电所用电负荷表如下：

变电所1#变压器负荷计算表

用电设备名称

设备容量

需要系数

功率因数

计算负荷

　

P（Kw）

Kx

cos

tan

有功PjsKw

无功QjsKvar

视在SjsKVA

1#楼照明用电

58.00 

0.80 

0.85 

0.62 

46.40 

28.76 

54.59 

2#楼照明用电

63.00 

0.80 

0.85 

0.62 

50.40 

31.24 

59.29 

3#楼照明用电

79.00 

0.80 

0.85 

0.62 

63.20 

39.17 

74.35 

4#楼照明用电

64.00 

0.80 

0.85 

0.62 

51.20 

31.73 

60.24 

5#楼照明用电

12.00 

0.80 

0.85 

0.62 

9.60 

5.95 

11.29 

游泳池设备用电

200.00 

0.80 

0.80 

0.75 

160.00 

120.00 

200.00 

合计

476.00 

0.80 

　

　

380.80 

256.84 

459.76 

计入同期系数Kp＝0.9，Kq＝0.95

476.00 

0.72 

0.80 

0.75 

342.72 

231.16 

413.39 

低压电容器补偿

　

　

　

　

　

-100.00 

　

补偿后合计

476.00 

　

0.93 

0.38 

342.72 

131.16 

366.96 

折算到10KV

　

　

　

　

5.50 

22.02 

　

变压器容量

　

　

0.92 

　

348.22 

153.17 

380.42 

　

选用500KVA变压器，负载率76.1％

变电所2#变压器负荷计算表

用电设备名称

设备容量

需要系数

功率因数

计算负荷

　

P（Kw）

Kx

cos

tan

有功PjsKw

无功QjsKvar

视在SjsKVA

1#楼空调用电

99.00 

0.70 

0.80 

0.75 

69.30 

51.98 

86.63 

2#楼空调用电

74.00 

0.70 

0.80 

0.75 

51.80 

38.85 

64.75 

3#楼空调用电

82.00 

0.70 

0.80 

0.75 

57.40 

43.05 

71.75 

4#楼空调用电

72.00 

0.70 

0.80 

0.75 

50.40 

37.80 

63.00 

5#楼空调用电

12.00 

0.70 

0.80 

0.75 

8.40 

6.30 

10.50 

消防配电柜用电

58.00 

1.00 

0.80 

0.75 

58.00 

43.50 

72.50 

地下室总用电

110.00 

0.70 

0.80 

0.75 

77.00 

57.75 

96.25 

合计

507.00 

0.73 

　

　

372.30 

279.23 

465.38 

计入同期系数Kp＝0.9，Kq＝0.95

507.00 

0.66 

0.80 

0.75 

335.07 

251.30 

418.84 

低压电容器补偿

　

　

　

　

　

-100.00 

　

补偿后合计

507.00 

　

0.91 

0.45 

335.07 

151.30 

367.65 

折算到10KV

　

　

　

　

5.51 

22.06 

　

变压器容量

　

　

0.89 

　

340.58 

173.36 

382.17 

　

选用500KVA变压器，负载率76.4％

本工程为多层公建（幼儿园），除消防设备、应急照明、潜水泵、教学楼主要通道照明为二级负荷外，其余均为三级负荷。

二级负荷总用电量为444KW，三级负荷总用电量为539KW。

二、文献综述

现代社会的信息化和网络化，都建立在电气化的基础之上。工业生产只有电气化以后，才能大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程的自动化。

本^范文中待设计的变电站是一座幼儿园降压变电站，在系统中起着汇聚和分配电能的作用，担负着向幼儿园供电的重要任务。

国内研究现状

随着经济的发展，我国电力系统建设已经成为一个值得探讨的问题，根据我国的变电所设计的发展趋势，尤其是计算机及网络技术的迅速发展，电力系统的变电技术也有了新的飞跃，我国变电所设计出现了一些新的趋势。

我国变电所设计的趋势分析

变电所接线方案趋于简单

随着制造厂生产的电气设备质量的提高以及电网可靠性的增加，变电所接线

简化趋于可能。例如，断路器是变电所的主要电气设备，其制造技术近年来有了较大发展，可靠性大为提高，检修时间少，更换部件费时短。

大量采用新的电气一次设备

近年来电气一次设备制造有了较大发展，大量高性能，新型设备不断出现，

设备趋于无油化，采用SF6气体绝缘的设备价格不断下降，伴随着国产GIS向高电压、大容量、三相共箱体方面发展，性能不断完善，应用面不断扩大，许多城网建设工程、用户工程都考虑采用GIS配电装置。变电所设计的电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。国内外厂家均开发出运行可靠、节省占地面积和空间、施工安装简单、运行维护方便，价格介于常规电气设备与GIS之间的组合电器，这是电气设备今后发展的一个方向，符合我国目前的国情和技术发展方向。

变电所综合自动化技术新动向

变电所综合自动化系统近几年一直是电力建设的一个热点，无论国内国外，还是从管理方、运行方均取得了共识，伴随着计算机技术、网络技术和通信技术的发展，变电所综合自动化也采用了新的技术，其技术动向主要集中在以下两个方面：

3.1全分散式变电所自动化系统

新型的全分散式变电所自动化系统，设计思想上实现了变电所二次系统由面向功能设计向面向对象设计的重要转变。系统不再单纯考虑某一个量，而是为某一设备配置完备的保护、监控和测量功能装置，已完成特定的功能，从而并保证了系统的分布式开放性。

3.2引入先进的网络技术

通信网络是综合自动化变电所与常规站的最明显的区别之一，只有采用通信网络，才可能节省大量电缆，因此必须保证通信网络安全、可靠，传输速度满足变电所综合自动化系统的要求.全分散式变电所自动化系统的实现尤其依托于如今发展很快的计算机网络技术，引入先进的网络技术使得自动化系统的实现更加简单，性能也大大优于以往的系统，并可解决以往系统中链路信息传输的实时性问题，以及信号传输的容量问题。

我国变电所的发展趋势

随着计算机网络技术的发展和信息技术的不断进步，变电所的发展看来已经越来越快，目前我国变电所的发展方向趋于以下几个方面：

1.数字化

数字化变电所技术是变电所自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电所自动化系统的各方面将产生深远的影响。数字化变电所的三个主要的特征就是，一次设备智能化，二次设备网络化及通信模块标准化。

2.装配化

装配式变电所是变电所建设的一场变革，改变了传统的变电所电气布局、土建设计和施工模式，采用全预制装配结构的建筑形式，通过工厂生产预制和现场装配安装两大阶段来建设变电所，大幅缩短了设计及建设周期，减少了变电所占地面积，节约了土地资源。

3.智能化

智能化电站的发展特别是智能化开关、光电式互感器等机电一体化设备的出现以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用使变电所所有信息的采集传输实现全智能化处理提供了理论和物质基础。技术的发展是没有止境的随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行作培训仿真等技术日趋成熟以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用势必对已有的变电所自动化技术产生深刻的影响。全智能化的变电站自动化系统即将出现。

（二）国外研究现状

国外从70年代末、80年代初就开始进行保护和控制自动化系统的新技术开发研究工作。其主要特点为：系统一般采用分层分布式，系统由站控级和元件/间隔级组成，大部分系统在站控级和元件/间隔级的通信采用星型光纤连接，继电保护装置下放到就地，主控制室与各级电压配电装置之间仅有光缆联系，没有强电控制电缆进入主控制室，这样节约了大量控制电缆，大大减少对主控制室内计算机系统及其他电子元器件的干扰，提高了运行水平和安全可靠性。

国外变电所综合自动化系统制作厂商颇多，但他们彼此之间一开始就十分注意系统的技术规范和标准的制定及协调，以避免各自为政造成的不良后果，以便于这门新技术能够迅速发展和广泛的应用。

美国电力科学院委托西屋电气公司研究起草，关于变电站控制与保护工程的系统规范，于1983年8月发表，1989年11月对该规范作了进一步的修改与增补。该规范定义出了变电站综合自动化系统的范畴，同时列出了该系统应具备的功能菜单，规定了每一种功能应具备的内容及基本要求。它反映了变电站综合自动化的基本要求，总共逐个规定了26种功能。普遍认为，任何一种装置的功能都不可能超出上述功能清单之外。

三、^范文提纲

1 绪论

1.1 幼儿园现状及供配电要求

1.2 变电所设计依据及规范

1.3 用户原始资料

2 负荷计算及变压器选择

2.1负荷计算 无功功率补偿计算 总计算负荷

2.2 变电所位置和变压器型式的选择

3 变电所主接线方案设计

3.1 变电所主接线方案（含图）

3.2 进出线设计及说明

3.3 导线截面选择

4 短路电流的计算

4.1 绘制短路计算电路

4.2 短路计算基本过程

4.3 主要电气设备的选择及校验

5 主要电气设备的继电保护设计

5.1主变压器保护选择原则 

5.2主变压器继电保护图

5.3进线保护设计（含图）

6 防雷及接地装置设计

6.1 变电所防雷保护

6.2 变电所接地装置设计

四、参考文献

1.熊森.降压变电所设计技术规程.北京.水利电力出版社.1959

2.张玉珩等.变电所所址选择与总布置.北京.水利出版社.1986

3.张文革等.工业与民用供配电设计手册（第四版）.北京.中国电力出版社.2016

4.黄宝生等.20KV及以下变电所设计规范.北京.中国计划出版社.2014

5.孙国凯等.电力系统继电保护原理.北京.水利电力出版社.2002

6.王崇林等.供电技术.北京.煤炭工业出版社.1986

7.王金元等.民用建筑电气设计规范.北京.中国建筑工业出版社.2008

8.孙成普等.变电所及电力网设计与应用.北京. 中国电力出版社.2007

9.隋新世等.变、配电运行实用技术.北京. 中国电力出版社.2011

10.电缆 :// .shsoco.com/