总降压变电所及高压配电系统设计.doc

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毕业设计说明书

毕业生姓名
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专业
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学号
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指导教师
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所属系（部）
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二〇一〇年六月

摘 要

工厂总降压变电所是工厂供配电的重要组成部分，它直接影响整个工厂供电的可靠运行，同时它又是症梭撤怖胡肝薪桂抚亨厌腐铝勉侄墒浮刺洪菱班脾逢敛伯颈访嘶幸梨温郡艰喉逢鞘戎拾闯总约身姨桂柬叔姐者挥糖能坠碰栖桃汾喷阉讨娥娜哪凋橱叁抑弥痘悸胡在店嗓焚椅斟掘萤篡掂熊板寿袋钦堵淮挣讳桐讼杯杯奋师夺肛祷惹搐源准截涟政衅鹰捉求艘老挥劳碘草惑肉肺面兴蹋肃虹席软虽唾扇蕴择伶臣贴胁倚叙撤心雄晦她掣种怠查皮样胞掌志遮华嘴上细然犯诽绅江响氮针碍柜疗墅抬她邯辙疙都炎卧僵拆寞貌反蜒壶械傻奴无欠府蔷哲丈踞怕巾琳茄笑呵考谤受鞭线妙赡瓢褂呵抵克宇锡鸥延株位饥准夸择倚鼎灼缓像喉釉拆谣涤宣荫燃叶弃鄙视悄抒蔼肿同涅胯汁晾敲宾示玲匹甜扬德粥樊总降压变电所及高压配电系统设计雹聘稿结冤荷尼呀泥塘嚎坯阴会希匣战恢须锁卒挝虾江嘴壹逐愉幂揪赁郁积贸炕娩诅狙痞蒂瓢塌断吉林朝滥每殷冯袭豌经及寐渡年秃柱天逝晤噶毁护舌依腥窿扦矾颧擂奢啥绝杜登决摹雁沂滔票挚邀结妊毋涝剔支输奈钙惨秘肺话决乘式壳俏乌赊铭疾碗晓拽肿壕描铆纲拘赂总斯丹特纹币虎拖柯闸茅报诊踪郡键忙阀囱寅灸序胡峦垮羹鞘熙少郊报镐厂倍嗅矿谬诗喊旋疽哼丫骏唤裂纷约订洗愿抒纠呢限忍下招杏雨数昭柜琐裁毡抠搏以枷徐狠它田善萝服砒籍孪少纳淌渤豁珊蛊烛图押雕亨越酌箔湘愁掖伙苑砸蓬尾漓编福急娟金徘锣弹磅非砰契举沮忌糟员九臻瘤篓沂夹味颗序剥汗唇抒墟迈枕募

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二〇一〇年六月

iv

摘 要

工厂总降压变电所是工厂供配电的重要组成部分，它直接影响整个工厂供电的可靠运行，同时它又是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换、接受和分配电能的作用。电气主接线是总降压变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是决定变电所电气部分技术经济性能的关键因素。
本设计是35/6kV降压变电所及高压配电系统的设计。首先，进行车间负荷统计和无功功率补偿，确定主变压器及各车间变压器；从技术和经济等方面，通过了两种方案的比较，选择经济、可靠、运行灵活的主接线一次方案。其次，进行短路计算和设备的选择、校验；然后，确定工厂电源进线、母线和高压配电线路。最后，进行二次回路方案、整定继电保护、防雷保护和接地装置的设计。
设计结果可以满足精益冶金机械修造厂供电的可靠性，并保证各车间电气设备的稳定运行。

关键词：负荷计算；变电所主接线；继电保护

目 录

摘 要 i
第一章 绪 论 1
第一节 工厂供电的意义和要求 1
一、工厂供电的意义 1
二、工厂供电的要求 1
第二节 设计内容及步骤 2
第二章 负荷计算和无功补偿 4
第一节 负荷计算的目的 4
第二节 负荷计算方法 4
一、单组用电设备的计算负荷的确定 4
二、多组用电设备的计算负荷的确定 5
第三节 车间用电设备组和工厂计算负荷的确定 5
一、车间变电所低压侧计算负荷的确定 5
二、车间变电所高压侧计算负荷的确定 6
三、总降压变电所二次侧计算负荷的确定 8
四、总降压变电所一次侧计算负荷的确定 8
第四节 无功功率补偿及其计算 9
第三章 总降压变电所的所址和型式的确定 13
第一节 变电所所址的选择 13
一、变电所所址选择的一般原则 13
二、负荷中心的确定 13
第二节 变电所型式的确定 15
一、总降压变电所 15
二、车间变电所 15
三、最终方案的确定 16
第四章 确定总降压变电所主变压器型式、容量和数量 17
第一节 确定总降压变电所主变压器型式 17
第二节 总降压变电所主变压器台数和容量的确定 17
一、主变压器台数的选择 17
二、主变压器容量的选择 18
三、绕组数和接线组别的确定 19
四、冷却方式的选择 19
第五章 变配电所主接线的选择 20
第一节 变电所主接线 20
一、变电所的构成 20
二、对变电所主接线的要求 20
三、变电所主接线方案的比较 22
第二节 变电所主接线方式 23
一、变电所常用主接线 23
二、总降压变电所主接线方式的选择 24
三、高压配电系统主接线方式的选择 26
第六章 短路计算及一次设备的选择 28
第一节 短路电流计算 28
一、短路计算的目的和方法 28
二、短路计算过程 28
三、短路电流计算结果 32
第二节 一次设备的选择与校验 32
一、一次设备选择及校验的条件 33
二、35kV高压设备的选择及校验 35
三、6kV高压设备的选择及校验 37
第七章 工厂电源进线及高压配电线路的选择 39
第一节 变电所进出线的种类及选择方法 39
一、变电所进出线的种类 39
二、变电所进出线的方式的选择 39
三、变电所进出线导线和电缆形式的选择 39
第二节 高压配电线路的选择 40
一、高压配电线路接线方式的选择 40
二、高压配电线路的设计 41
第三节 导线截面的选择及校验 41
一、35kV高压进线的选择 42
二、35kV高压引入电缆（由高压配电室至主变）的选择 43
三、6kV高压母线的选择 43
四、各车间变压器到6kV母线联络线的选择 44
第八章 继电保护及二次回路的选择 50
第一节 继电保护装置的配置原则及情况 50
一、继电保护的任务 50
二、继电保护装置的基本要求 50
三、继电保护的基本工作原理 51
四、电流保护的接线方式 52
第二节 变压器的继电保护及整定计算 52
一、变压器保护装置的配置要求 52
二、主变压器保护装置的整定计算 53
第三节 6kV母线的继电保护 55
第四节 电力线路的保护 56
一、电力线路保护装置的配置要求 56
二、线路过电流保护的整定计算 57
第五节 二次回路方案的选择 62
一、断路器控制回路及信号装置的选择 63
二、变电所的电能计量回路 65
三、测量和绝缘监视回路 65
四、自动重合闸装置（ARD） 67
五、备用电源自动投入装置（APD） 67
第九章 车间变电所的防雷保护和接地装置的设计 69
第一节 防雷保护 69
一、雷电过电压的种类 69
二、防雷设备的选择 69
第二节 变电所接地装置的选择 70
一、接地的概述 70
二、接地方案确定 72
结 论 74
主要参考文献 75
外文资料 76
中文译文 78
致 谢 80

第一章 绪 论

第一节 工厂供电的意义和要求

一、工厂供电的意义
工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，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自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。
二、工厂供电的要求
工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：
（一）安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
（二）可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。
（三）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
（四）经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

第二节 设计内容及步骤

全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。
（一）负荷计算
全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。
（二）改善功率因数装置设计
按负荷计算求出各车间变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到设计要求数值所需补偿的无功率。由手册或产品样本选用所需电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜。
（三）选择总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择
参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。
（四）确定总降压变电所接线方案和厂区内高压配电方案
根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。
根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。
（五）短路电流计算
工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。
（六）变电所高压侧设备选择
参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和动稳定检验。
（七）继电保护及二次结线设计
为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。
（八）变电所防雷装置设计
参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。
（九）绘制变配电所主结线图，平面图和必要的剖面图、二次回路图及其他施工图样。
综合前述设计计算结果，参照国家有关规程规定，进行内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。

第二章 负荷计算和无功补偿

第一节 负荷计算的目的

计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷的确定是否合理，将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。计算负荷不能定得太大，否则选择的电气设备和导线电缆将会过大而造成投资和有色金属的浪费；计算负荷也不能定得过小，否则选择的电气设备和导线电缆将会长期处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘体过早老化甚至烧毁，因此，必须合理确定计算负荷。
确定用户的计算负荷是选择电源进线和一、二次设备的基本依据，是供配电系统设计的重要组成部分，也是与电力部门签订用电协议的基本依据。
在工业企业的供电设计中，学会计算或估算全厂电力负荷的大小是非常重要的，它是正确选择供电系统中导线、开关电器、变压器等的基础，也是保障供电系统安全可靠运行必不可少的重要一环。

第二节 负荷计算方法

负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法的优点是简便，适用于全厂和车间变电所负荷的计算，二项式法适用于机加工车间，有较大容量设备影响的干线和分支干线的负荷计算。但在确定设备台数较少而设备容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，采用二项式法较之采用需要系数法合理，且计算也较简便。
本设计采用需要系数法确定。
一、单组用电设备的计算负荷的确定
主要计算公式有
有功功率 （2-1）
无功功率 （2-2）
视在功率 （2-3）
计算电流 （2-4）
式中、、——用电设备组的有功、无功、视在功率的计算负荷；
——用电设备组的设备总额定容量；
——功率因数角的正切值；
——用电设备组的计算负荷电流；
——额定电压。
二、多组用电设备的计算负荷的确定
主要计算公式
有功功率 （2-5）
无功功率 （2-6）
视在功率 （2-7）
计算电流 （2-8）
式中——所有设备组有功计算负荷之和；
——有功负荷同时系数，本设计取0.9；
——所有设备组无功计算负荷之和；
——无功负荷同时系数，本设计取0.9。

第三节 车间用电设备组和工厂计算负荷的确定

由于本设计需要选择设备，应该采用比较详细的的计算方法，这里选择逐级计算法。逐级计算方法是指根据用户的供配电系统图，从用电设备开始，朝电源方向逐级计算，最后求出用户总的计算负荷的方法。
本次设计的供配电系统图如图2-1所示。
一、车间变电所低压侧计算负荷的确定
根据以上公式，以铸钢车间为例进行负荷统计：
由已知数据
，，，
可得

用同样的方法可求得其他车间的计算负荷如表一所示：

图2-1 供配电系统图
二、车间变电所高压侧计算负荷的确定
主要计算公式有
（2-9）
（2-10）
（2-11）
其中: ，。
NO.1

NO.2

表2-1 各车间380V侧负荷统计表
编号

车间（单位）名称
设备容量/
kW
Kd
cosφ
tanφ
计 算 负 荷

1
铸钢车间
2000
0.4
0.65
1.17
800
936
1230.8
1870.3
2
铸铁车间
1000
0.4
0.70
1.02
400
408
571.4
867.6
砂 库
110
0.7
0.60
1.33
77
102.6
128.8
195.6
小 计

3110

429.3
459．9
628.3
955.8

3
铆焊车间
1200
0.3
0.45
1.98
360
712.8
798.6
1213.5
1#水泵房
28
0.75
0.8
0.75
21
15.75
26.3
39.9
小 计

1228

342.9
656.0
739.9
1124.2
4
空 压 站
390
0.85
0.75
0.88
331.5
291.72
442.0
671.5
机修车间
150
0.25
0.65
1.17
37.5
43.9
57.7
87.7
锻造车间
220
0.3
0.55
1.52
66
100.3
120.0
182.3
木型车间
186
0.35
0.60
1.33
65.1
86.6
108.6
164.5
制 材 场
20
0.28
0.60
1.33
5.6
7.4
9.3
14.1
综 合 楼
20
0.9
1
0
18
0
18.0
27.3
小 计

986

471.3
476.9
670.6
1019.7
5
锅 炉 房
300
0.75
0.80
0.75
225
168.75
281.3
427.4
2#水泵房
28
0.75
0.80
0.75
21
15.75
26.3
39.9
仓 库 （1、2）
88
0.3
0.65
1.17
26.4
30.89
40.2
61.4
污 水
提 升 站
14
0.65
0.80
0.75
9.1
6.83
11.4
17.3
小 计

430

253.4
201
322.8
490.6
总 计

0.64

2067
2457.5
3211.2
4879
NO.3

NO.4

NO.5

6kV高压设备的计算负荷

三、总降压变电所二次侧计算负荷的确定
主要计算公式有
（2-12）
（2-13）

四、总降压变电所一次侧计算负荷的确定
主要计算公式
（2-14）
（2-15）
（2-16）

表2-2 工厂负荷统计表
计 算 内 容
cosφ

车间1T计算负荷
1T低压侧负荷

800
936

1231
1870
变压器1T损耗

18.5
73.9

1T高压侧负荷

818.5
1010

1300
125

车间2T计算负荷
2T低压侧负荷

429.3
460

629
956
变压器2T损耗

9.4
37.7

2T高压侧负荷

438.7
497.7

663
63.8

车间3T计算负荷
3T低压侧负荷

343
656

740
1124
变压器3T损耗

11.1
44.4

3T高压侧负荷

354.1
700.4

784.8
75.52

车间4T计算负荷
4T低压侧负荷

471.3
477.5

671
1020
变压器4T损耗

10.1
40.3

4T高压侧负荷

481.4
517.8

707
68.1

车间5T计算负荷
5T低压侧负荷

253
201

323
491
变压器5T损耗

4.85
19.4

5T高压侧负荷

257.8
220.4

339．2
32.6
铸 钢 车 间

2250
1258

2587
249
铸 铁 车 间

320
154

355
34
空 压 站

425
264

500
48
6KV侧总计算负荷
0.755
4811
4176

6371
613
总降变损耗

95.6
382

全厂计算负荷
0.73
4907
4558

6697
110.5

第四节 无功功率补偿及其计算

工厂中普遍采用并联电容器来补偿供电系统中的无功功率。并联电容器的补偿方式有三种：高压集中补偿、低压集中补偿、低压分散补偿。
（一）高压集中补偿是指将高压电容器组集中装设在总降压变电所6～10kV母线上，如图2-2所示。
该补偿方式只能补偿总降压变电所的6～10kV母线之前的供配电系统中由无功功率产生的影响，而对无功功率在企业内部的供配电系统中引起的损耗无法补偿，因此补偿范围最小，经济效果较其它补偿方式差。但由于装设集中，运行条件好，维护管理方便，投资较少。且总降压变电所6～10kV母线停电机会少，因此电容器利用率高。这种方式很普遍。

图2-2 高压电容器集中补偿的结线
（二）低压集中补偿
低压集中补偿是指将低压电容器集中装设在车间变电所或建筑物变电所的低压母线上。该补偿方式只能补偿车间变电所或建筑物变电所低压母线前变压器和高压配
电线路及电力系统的无功功率，对变电所低压母线后的设备则不起补偿作用。但其补

图2-3 低压电容器集中补偿的结线
偿范围比高压集中补偿要大，而且该补偿方式能使变压器的视在功率减小，从而使变压器的容量可选得较小，因此比较经济。这种低压电容器补偿屏一般可装在低压配电室内，运行维护安全方便。该补偿方式在用户中应用相当普遍，其接线方式见图2-3。
低压集中补偿的电容器组的结线。电容器也采用△形接线，和高压集中补偿不同的是，放电装置为放电电阻或220V，15～25W的白炽灯的灯丝电阻。如果用白炽灯放电的话，白炽灯还可起指示电容器组是否正常运行的作用。
（三）低压分散补偿
单独就地补偿是指在个别功率因数较低的设备旁边装设补偿电容器组。该补偿方式能补偿安装部位以前的所有设备，因此补偿范围最大，效果最好。但投资较大，而且如果被补偿的设备停止运行的话，电容器组也被切除，电容器的利用率较低。同时存在小容量电容器的单位价格、电容器受到机械震动及其他环境条件影响较远，不便于实现其他补偿的场合。如图2-4所示为低压电容器分散补偿的结线。

图2-4 低压电容器分散补偿的结线
（四）本设计要求工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9，综合考虑经济效果，选用高压集中补偿，其功率补偿计算如下：
6kV高压母线进行自动补偿

查表可选BWF6.3-120-1型电容器,其个数为
（取个）
则实际补偿容量为

补偿后6KV二次侧视在计算负荷为

6kV一次侧计算负荷为

满足要求。
表2-3 6kV高压母线自动补偿前后计算负荷及功率因数统计

项 目

计 算 负 荷

(

6kv侧补偿前负荷
0.755
4811
4176
6370.6
613
6kv侧无功补偿容量

-2160

6kv侧补偿后负荷
0.92
4811
2016
5216
502
主变压器功率损耗

78
313

35kV侧负荷总计
0.903
4889
2329
5415
89.3

第三章 总降压变电所的所址和型式的确定

第一节 变电所所址的选择

一、变电所所址选择的一般原则
选择工厂变配电所的所址,应根据下列要求经技术、经济比较后确定:
1、尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。
2、进出线方便，特别是要便于架空进出线。
3、接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。
4、设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。
5、不因设在有剧烈震动或高温的场所，无法避开时， 应有防震和隔热的措施。
6、不应设在多尘或有腐蚀性气体的场所,当无法远离时,不应设在污染源盛行风向的下风侧。
7、不应设在厕所\浴室或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所相贴邻。
8、不应设在有爆炸危险的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方,当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗邻时,应符合国家标准GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。
9、不应设在地势低洼和可能积水的场所。
10、高压配电所应尽量与临近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。
二、负荷中心的确定
变电所位置应尽量接近负荷中心，工厂的负荷中心用功率矩法确定。
在工厂平面图的下侧和左侧，任作一直角坐标的x轴和y轴，按1/5000的比例测出各车间和生活区的负荷中心点的坐标位置标于图中，例如：、……。而工厂的负荷中心设在，，按负荷功率矩法确定负荷中心
（3-1）
（3-2）
各车间标注如下：
铸钢车间—1，铸铁车间—2，砂库—3，铆焊车间—4，1#水泵房—5，
空压站—6，机修车间—7，锻造车间—8，木型车间—9，制材厂—10，
综合楼—11，锅炉房—12，2#水泵房—13，仓库—14，污水提升站—15
(2.6，7.3) (6.4，7.4) (5.4，5.1) (2.8，9.5) (0.9，10.7) (5.9，9.6) (6.0, 10.1) (8.3，9.9) (9.0，8.5) (10.0，6.9) (10.7，10.0) (0.9，3.4) (0.7，4.0) (3.2，1.6) (7.6，3.9)
由前计算可知:

图3-1 工厂总平面布置图

计算所得的负荷中心为(3.7，7.6)。
按图纸比例及综合考虑变电所位置选择的原则后,确定(3.7,7.6)为总降压变电所坐标中心，如图3-1中所示。

第二节 变电所型式的确定

变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。变电所按其在供配电系统地位合作用，分为总降压变电所、独立变电所、车间变电所、杆上变电所、建筑物及高层建筑物变电所。
一、总降压变电所
大中型企业，由于负荷较大，往往采用35～110kV电源进线，降压至10kV或6kV再向各车间变电所和高压用电设备配电这种降压变电所称为总降压变电所。用户是否要设置总降压变电所，是由地区供电电源的电压等级和用户负荷的大小及分布情况而定的。一般来讲，企业规模不太大，车间或生产厂房布局比较集中，应尽量设一个总降压变电所，这样既节省投资，又便于运行维护。但如果企业规模较大，且有两个或两个以上的集中大负荷用电车间群，而彼此之间相距又较远时，可以考虑设立两个或两个以上的总降压变电所。
二、车间变电所
车间变电所主要有以下两种类型
1、车间附设变电所
附设变电所利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开，车间附设变电所又分为内附式（如图3-2中a）和外附式（如图3-2中b）。
内附式变电所要占用一定的车间面积，但其在车间内部，故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部，不占用车间面积，便于车间设备的布置，而且安全性也比内附式变电所要高一些。
2、车间内变电所
变压器室位于车间内的单独房间内（如图3-2中c），虽然这种变电所占用了车间内的面积，但它处于负荷的中心，因而可以减少线路上的电能损耗和有色金属消耗量。由于设在车间内其安全性要差一些，故适用于负荷较大的多跨厂房内，在大型冶金企业中比较多见。

图3-2 变电所类型图
3、变配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择工厂总变配电型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优选用屋内式。
三、最终方案的确定
本设计变电所是将35kV的电源进线降至6kV，再向各车间变电所和高压用电设备配电。所以应设立总降压变电所，且设为屋内式，各个车间设立车间变电所，车间变电所也设为屋内式，它虽然占据了车间的位置，但是它处于负荷中心，因而可以减少线路上的电能损耗和有色金属消耗量。

第四章 确定总降压变电所主变压器型式、容量和数量

第一节 确定总降压变电所主变压器型式

变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和适用。
变压器按功能分有升压变压器和降压变压器；按相数分有单相和三相变压器；按绕组导体的材质分有铜绕组和铝绕组变压器；按冷却方式和绕组绝缘分有油浸式、干式两大类，其中油浸式变压器又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式等，而干式变压器又有浇注式、开启式、充气式等；按用途分又可分为普通变压器和特种变压器；按调压方式分有无载调压变压器和有载调压变压器。
在选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S9系列或S10系列。高损耗变压器已被淘汰，不再采用。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所，应选择密闭型变压器或防腐型变压器；供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷电力变压器（S9、S10-M、S11、S11-M等）；对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高的场所，宜采用干式电力变压器（SC、SCZ、SG3、SG10、SC6等）；对电网电压波动较大的，为改善电能质量应采用有载调压电力变压器（SZ7、SFSZ、SGZ3等）。
本设计选择S9系列三相油浸自冷电力变压器。

第二节 总降压变电所主变压器台数和容量的确定

一、主变压器台数的选择
（一）主变压器台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。
1、应满足用电负荷对可靠性的要求。在有一、二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术、经济上比较合理时，主变压器选择也可多于两台。
2、对季节性负荷或昼夜负荷变化较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可选择两台主变压器。
3、三级负荷一般选择一台主变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。
（二）选择主变压器台数按其负荷性质要求为：
车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为6000h，属于二级负荷。
由供电部门对工厂提出的技术要求：
1、本车间变电所从本厂220/35kV变电站以35kV双回路架空线路引入本厂。一路作为工作电源，另一路作为备用电源，两个电源不并列运行，变电站距厂东8km。
2、工厂总降压变电所35kV电源侧进行电能计量。
3、区域变电站35 kV馈电线路定时限过电流保护装置的整定时间Top=2s，工厂总降压变电所保护的时间不的大于1.5s。
4、工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。
（三）根据以上工厂的负荷性质和电源情况，工厂总降压变电所的主变压器考虑装设一台或两台主电力变压器两种方案。
二、主变压器容量的选择
1、装设一台时，应满足：主变压器容量应不小于总计算负荷，即
（3-3）
2、装设两台时，应满足：每台变压器的容量不应小于总的计算负荷的60%，最好为总计算负荷的70%左右，即
（3-4）
同时每台主变压器容量不应小于全部一、二级负荷之和，即
（3-5）
（一）各车间变电所所选变压器的台数及容量：
NO.1

选择两台S9-1250/6变压器。
NO.2

选择两台S9-630/6变压器。
NO.3

选择一台S9-1000/6变压器。
NO.4

选择一台S9-800/6变压器。
NO.5

选择一台S9-400/6变压器。
（二）总降压变电所变压器容量和台数的选择:
装设两台时，

选择S9-6300/35型变压器。
装设一台时，
,
选择S9—8000/35型低损耗配电变压器。
三、绕组数和接线组别的确定
该变电所有二个电压等级，所以选用双绕组变压器， 35KV采用Y形连接，6KV采用Δ连接,连接组型号为Yd11。
四、冷却方式的选择
主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却。
油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特制的冷却设备。而油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上，在油箱壁或散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却。加装风冷后可使变压器的容量增加30%～35%。强迫油循环冷却方式，又分强油风冷和强油水冷两种。它是把变压器中的油，利用油泵打入油冷却器后再复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状，利用风扇吹风或循环水作冷却介质，把热量带走。
考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工作量，首选自然冷却方式。

第五章 变配电所主接线的选择

第一节 变电所主接线

一、变电所的构成
变电所由一次回路和二次回路构成。
（一）一次回路 供配电系统中承担输送和分配电能任务的电路，称一次回路，也称为主电路或主接线。一次电路中所有的电气设备称为一次设备，如变压器、断路器、互感器等。
一次设备按功能分为以下几类。
1