某学校供配电设计.doc

毕业设计
摘 要

本次设计题目为某市实验中学供配电系统设计，该系统通过降压变压器与10kv公共电源干线相连，然后向学校供给电能。该校对供电可靠性要求也较高。因此，必须采用可靠性较高的接线形式。
本次设计主要内容包括：负荷计算、短路电流计算、电气主接线的设计、电气设备的选择与校验（包括主变压器的选择、断路器及隔离开关的选择与校验、导体的选择与校验、电流互感器的选择与校验、电压互感器的选择和避雷器的选择等）和变配电所的布置与结构设计。其中，主接线代表了变配电所主体结构，它对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系，并将长期影响电力系统运行的可靠性、安全性、灵活性和经济性。
在设计的过程中，本人参阅了大量的供配电系统设计、变配电所设计、建筑电气设计规范等相关的规范和设计手册，最后对该校供配电系统进行了初步设计。本设计为毕业设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。
关键词：变压器 电气主接线 电气设备 继电保护

I
Abstract
This design topic is the power supply and distribution system for a experimental high school of A city, this system is connected with the public line of 10kV through step-down transformers, and distribute electrical power to experimental high school of A city. The experimental high school of A city electrical charge is big , and the school’ demand of reliability of power supply is high, using the high reliable wiring form.
This design main content includes: the charge computation, short-circuit current computation, electrical main wiring design, electrical equipment choice and verification (including main voltage transformer choice, circuit breaker and disconnecting switch with check-up, conductor choice with check-up, current transformer choice with check-up, voltage transformer choice with check-up and lightning protector choice and so on),the disposal and configuration of the transformer substation design. Between them, the electrical main wiring has represented the main bodies structure of the substation, it has the decisive relations about the electrical equipment choice, the power distribution equipment arrangement, the relay protection, the decision of automatic device and the control mode ,and it has long-term influence about the reliability，security，flexibility and efficiency of the electrical power system movement.
In order to finish the design, I referring to the power supply and distribution design standard, the transformer substation design standard，the electrical design standard of architecture and so on, carry on the preliminary design to this power system. This design is a graduation design .The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.
Key words: transformer, electrical main wiring,electrical equipment，relay protection

II
目 录
摘 要
Abstract
第1章 绪论 1
1.1 供配电设计的意义和要求 1
1.2 供配电设计必须遵循的一般原则 1
1.3 设计步骤 2
1.4 本次设计的主要工作 4
第2章　系统计算负荷及无功功率补偿 5
2.1 负荷计算 5
2.1.1 负荷计算的内容和目的 5
2.1.2计负荷的确定 5
2.1.3 按需要系数法确定计算负荷的公式 6
2.1.4 负荷计算的结果 6
2.2无功功率补偿及其计算 9
2.2.1 无功补偿的目的 9
2.2.2 无功功率的人工补偿装置 9
2.2.3 并联电容器的选择计算方法 10
2.2.4 无功功率补偿的计算 10
第3章 变配电所位置和主变压器及主接线方案的选择 12
3.1 变配电所位置的选择 12
3.1.1 变配电所型式的概述 12
3.1.2变配电所位置选择的一般原则 12
3.2 负荷中心的确定 13
3.3 变电所主变压器的选择 13
3.3.1 变电所主变压器选型的原则 13
3.3.2 变电所主变压器台数的选择 14
3.3.3 变电所主变压器容量的选择 14
3.4 变配电所主接线方案的选择 15
3.4.1 变配电所主接线设计要求 15
3.4.2 变配电所主接线方案的拟定 16
第4章 短路电流计算 20
4.1 计算短路电流的目的 20
4.2 短路计算的方法 20
4.3 标么值法计算短路电流 20
4.3.1 标么值的概念 20
4.3.2 电力系统各元件电抗标么值的计算 21
4.3.3 用标么值法进行短路计算的方法 21
4.4 短路电流的计算过程与结果 22
第5章 变配电所一次设备的选择校验 25
5.1 一次设备选择与校验的条件与项目 25
5.1.1 一次设备选择与校验的条件 25
5.1.2 一次设备选择与校验的项目 25
5.2 一次设备选择依据 26
5.2.1按正常工作条件选择 26
5.3 一次侧设备的选择校验 29
5.3.1 10KV侧一次设备的选择校验 29
5.3.2 380V侧一次设备的选择校验 32
5.4 高低压母线的选择 33
第6章 变配电所进出线的选择 34
6.1 电缆型式的选择 34
6.1.1 高压电缆线的选择 34
6.1.2 低压电缆线 34
6.2 导线和电缆截面的选择依据 34
6.2.1 按发热条件选择或校验导线和电缆的截面 34
6.2.2 按电压损耗校验导线和电缆的截面 35
6.2.3 按短路热稳定校验导线和电缆的截面 35
6.3 导线和电缆截面的选择过程 36
6.3.1 10KV高压进线和引入电缆的选择 36
6.2.2 380V低压出线的选择 37
6.2.3导线和电缆截面的选择结果 42
6.2.4 作为备用电源的高压联络线的选择校验 43
第7章 变配电所二次回路的选择与继电保护的整定 44
7.1 高压断路器的操动机构控制与信号回路 44
7.2 高低压侧的电能计量回路 44
7.3 变配电所的测量和绝缘监察回路 44
7.4 变配电所的保护装置 46
7.4.1主变压器的继电保护装置的配置要求 46
7.4.2 主变压器的继电保护装置的选择依据 46
7.4.3 主变压器的继电保护装置的选择 47
7.4.4 变配电所低压侧的保护装置的选择 49
第8章 变配电所防雷保护和接地装置的设计 51
8.1 变配电所的防雷保护 51
8.1.1 直击雷保护 51
8.1.2 雷电侵入波的保护 51
8.2 变配电所公共接地装置的设计 52
8.2.1 设计依据 52
8.2.2 设计过程与结果 53
总 结 55
致 谢 56
参考文献 57
附录一 实验中学平面图 68
附录二 实验中学主接线图 69

ii

第1章 绪论
1.1 供配电设计的意义和要求
在日常生活、工厂中，电能虽然是生产生活的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小。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。但是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。从另一方面来说，电能不光给我们的日常生活带来许多便利，更重要的是它已经成为我们赖以生存的必需品。
因此，做好供配电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，促进人类文明具有十分重要的意义。由于能源节约是供配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，因此做好供配电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。
供配电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和日常生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：
1、安全 在电能的供应、传输、分配和使用中，应确保不发生人身事故和设备事故。
2、可靠 在电力系统的运行过程中，应避免发生供电中断，满足电能用户对供电可靠性的要求。
3、优质 就是要满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
4、经济 降低电力系统的投资和运行费用，并尽可能地节约有色金属的消耗量，通过合理规划和调度，减少电能损耗，实现电力系统的经济运行。
此外，在供配电工作中，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。
1.2 供配电设计必须遵循的一般原则
1）必须遵循国家的有关法令、标准和规范，执行国家的有关方针、政策。包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。
2）应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，设计中应采用符合国家现行有关标准的效率高、耗能低、性能先进的电气。
3）必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。
4）应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。
关于负荷性质，按GB50052-95《供配电系统设计规范》规定，根据电力负荷对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响程度，电力负荷分为以下三级：
1、一级负荷 中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政治、经济上造成重大损失者。
2、二级负荷 中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等；中断供电将影响重要用电单位的正常工作者。
3、三级负荷 不属于一级和二级负荷电力负荷 。
对一级负荷，应由两个电源供电。当一个电源发生故障时，另一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除应由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接应急供电系统。
对二级负荷，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回架空线供电。当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。
1.3 设计步骤
供配电设计内容主要包括变配电设计、高压配电线路设计、低压配电线路设计和电气照明设计等。其设计步骤一般如下：
1．收集原始资料
在动手设计之前，应根据设计任务书的要求，收集用电设备的性质、特征、功率、布局、环境及气象条件；各用电单位的平面图及断面图；用电设备平面布置图；电源的电压、容量及可能提供的供电方式。
2．电力负荷的分析计算
根据提供的各用电单位的电力负荷清单，分析那些电力设备属一级负荷，那些属二级负荷，那些属三级负荷，然后按需要系数法分别计算出各用电单位及全部的计算负荷，在中学平面图上画出各用电单位的负荷图。
根据各用电单位的负荷性质及平面布局，确定在那些地方设变电所及各变电所中的变压器台数。然后根据确定的变电所布局，拟出各用电单位变电所供电范围，并计算各变电所的计算负荷。
3．中学配电系统设计
中学配电系统设计应根据工艺设计所提供的设备平面布置图、拟出两种可行的中学配电系统方案进行比较后，确定一种方案。
4．低压配电屏的选择
5．选择高压电器
6．变配电所平面布置设计：
根据变电所应靠近负荷中心及进出线方便的原则，确定变电所的位置，然后根据环境条件确定变压器是放在户外还是室内。
7．测量保护
8．防雷
凡是与架空线路相连的进出线，在入户处、变电所母线上都要装一组YW 型避雷器。
9．接地
按规定10KV 配电装置的构架，变压器380V 的中性点及外壳，以及380V 电气设备的金属外壳等都需要接地，其接地电阻要求小于4Ω。
（1）接地电阻的计算
（2）接地体的布置
（3）列出人工接地所需的材料的规格和数量。
10．绘变电所系统图。
1.4 本次设计的主要工作
本次设计是对A市实验中学供配电系统进行设计。在本次设计中，对实验中学的负荷进行确定计算﹑变电所位置的选择﹑变压器和主结线方案的确定﹑短路电流的计算﹑一次设备的选择校验﹑变电所进出线的选则﹑二次回路方案的选择与继电保护的整定基防雷与接地的设计。在防雷设计时采用建筑本身结构钢筋或钢结构等自然金属体作为防雷装置的一部分。针对本次设计力求做到积极采用先进﹑可靠﹑适用的装备，实现无油化﹑绝缘化﹑组合化﹑自动化﹑少污染﹑免维护等一系列高科技装备技术。供配电系统，照明系统，消防系统，防雷系统是建筑电气的重要组成部分。本设计本着对安全性，可靠性，先进性和经济性的追求，着重对A市实验中学供配电系统的部分展开了设计。
第 4 页 共69 页

第2章　系统计算负荷及无功功率补偿
计算负荷是确定供配电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据；计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。采用无功补偿，提高了系统的功率因数，不仅可以节能，减少线路压降，提高供电质量，还可以提高系统供电的裕量。本章采用需要系数法对学校的各类用电负荷进行详细计算，并采用并联电容器方法对低压进行集中补偿，以提高功率因数。
2.1 负荷计算
2.1.1 负荷计算的内容和目的
（1）负荷计算的内容包括设备功率计算，计算负荷，尖峰电流，一、二级负荷和平均负荷等内容。
计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。
（2）负荷计算的目的是为了合理的选择供电系统中的导线、开关电器、变压器等元件、整定继电保护，使电气设备和材料得以充分利用和安全运行。
2.1.2计负荷的确定
计算负荷的方法主要有需要系数法和二项式法。前一种方法比较简便，在设计单位的使用最为普遍。当用电设备台数较多、各台设备容量相差不甚悬殊时，通常都采用需要系数法计算。当用电设备台数较少而容量又相差悬殊时，则宜采用二项式法计算，凡是民用建筑中的负荷，一般都是用需要系数Kd进行计算的。它既简便又实用，因为民用建筑中单机负荷较大的各类设备都是采用单机组或同类机群放射式供电，在计及供电线路、开关时，都是用单机的额定电流或起动电流进行选型或校验的，所以普遍采用需要系数法。
本设计则采用需要系数法来确定计算负荷。
2.1.3 按需要系数法确定计算负荷的公式
（1） 有功计算负荷（单位为kw）

式中 Pe——用电设备组总的设备容量（不含备用设备容量，单位为kw）。
Kd——用电设备组的需要系数。
（2） 无功计算负荷（单位为kvar）

（3） 视在计算负荷（单位为KVA）

（4） 计算电流（单位为A）

（5） 多组用电设备有功计算负荷基本公式：
同时系数:
本次设计取

2.1.4 负荷计算的结果
根据实验中学计资料，按照需要系数法，负荷计算结果如表2-1所示。

表2-1 负荷计算表

建筑
名称

负荷
性质

数量

总容量

需要系数

cosφ

tgφ
计  算  负  荷

1#-2#教学楼

荧光灯
2882
11.522
0.8
0.55
1.52
18.432
27.648
33.513

白炽灯
442
1.762
0.95
1.0
0
3.344
0
3.344

投影机
242
4.82
0.6
0.8
0.75
5.76
4.32
7.2

空调
242
482
0.7
0.8
0.75
67.2
50.4
84

消防电
36
40.72
0.5
0.8
0.75
20.36
15.27
25.45

合 计

172.88

115.096
97.638
150.93
229.3
综合楼（包括实验室，机房，礼堂，会议室，医务室）
荧光灯
194
7.76
0.8
0.55
1.52
6.208
9.436
11.287

白炽灯
44
1.76
0.95
1.0
0
1.672
0
1.672

空调
30
60
0.7
0.8
0.75
42
33.6
52.5

电脑
320
96
0.3
0.8
0.75
28.8
21.6
36

实验器材

20
0.8
1.0
0
16
0
16

消防电
16
20.30
0.5
0.8
0.75
10.16
7.62
12.7

合 计

205.84

104.84
72.256
127.33
193.46

办公楼
荧光灯
320
12.8
0.85
0.55
1.52
10.88
16.5376
19.78

白炽灯
80
1.2
0.95
1.0
0
1.14
0
1.14

电 脑
160
48
0.3
0.8
0.75
14.4
10.8
18

空 调
80
160
0.7
0.8
0.75
112
84
140

消防电
20
40.4
0.5
0.8
0.75
20.2
15.15
25.25

合 计

262.4

158.62
126.4876
202.878
308.2

1#-4#宿舍楼
荧光灯
1004
44
0.6
0.55
1.52
9.6
14.592
17.45

白炽灯
984
1.474
0.95
1.0
0
5.586
0
5.586

电风扇
1004
104
0.5
0.75
0.88
20
17.6
26.67

消防电
184
20.364
0.5
0.8
0.75
40.72
30.54
50.9

合 计

143.32

75.906
62.732
98.47
149.6

餐厅
荧光灯
40
1.6
0.6
0.55
1.52
0.96
1.4592
1.745

电视
8
1.6
0.5
0.75
0.88
0.8
0.704
1.067

电风扇
20
2
0.5
0.75
0.88
1
0.88
1.173

电磁炉
40
80
0.85
1.0
0
68
0
68

电冰箱
40
16
0.6
0.7
1.02
9.6
9.792
13.714

消防栓
10
20.2
0.5
0.8
0.75
10.1
7.575
12.625

合 计

121.4

90.46
20.4102
92.734
140.9

图书馆
荧光灯
60
2.4
0.6
0.55
1.52
1.44
2.188
2.62

白炽灯
8
0.32
0.95
1.0
0
0.304
0
0.304

空调
6
12
0.7
0.8
0.75
8.4
6.3
10.5

电脑
6
1.8
0.3
0.8
0.75
0.54
0.405
0.675

消防栓
4
20.08
0.5
0.8
0.75
10.04
7.53
12.55

合计

36.6

20.724
16.4238
26.443
40.18

体育中心
白炽灯
40
1.6
0.95
1.0
0
1.52
0
1.52

音响
10
1
0.5
0.75
0.88
0.5
0.44
0.667

消防栓
4
20.08
0.5
0.8
0.75
10.04
7.53
12.55

合计

22.86

12.06
7.97
14.456
21.96

保卫室
荧光灯
2
0.08
0.5
0.55
1.52
0.04
0.0608
0.073

空调
1
2
0.7
0.8
0.75
1.4
1.05
1.75

电脑
1
0.3
0.3
0.8
0.75
0.09
0.0675
0.1125

消防栓
2
20.04
0.5
0.8
0.75
10.02
7.515
12.525

合计

22.42

11.55
8.6933
14.156
21.51
校园内路灯

白炽灯

150

6

0.95

1.0

0

5.7

0

5.7

合计

6

5.7
0
5.7

操场
白炽灯
12
0.72
0.95
1.0
0
0.684
0
0.684

音响
10
1
0.5
0.75
0.88
0.5
0.44
0.667

合计

1.72

1.184
0.44
1.26
1.9

总合计

995.26

596.14
413.0509
725.254

乘以KΣp
=0.9，
KΣq
=0.95

0.81

536.526

392.298

664.649

1009.8
2.2无功功率补偿及其计算
2.2.1 无功补偿的目的
按供电局的规定，低压功率因数补偿到0.95，高压功率因数要求0.9。采用无功补偿，提高系统的功率因数，既可以节能、减少线路压降，又能提高供电质量，还可以提高系统供电的裕量。因此，供配电系统中的无功功率补偿是必不可少的。
2.2.2 无功功率的人工补偿装置
工程中普遍采用并联电容器来补偿供电系统的无功功率。
并联电容器的补偿方式，有以下三种：
（1） 高压集中补偿 电容器装设在变配电所的高压电容器室内，与高压母线相联（如图2-1）。
（2） 低压集中补偿 电容器装设在变配电所的低压配电室或单独的低压电容器室内，与低压母线相联。它利用指示灯或放电电阻放电。按GB50227—95规定：低压电容器组可采用三角形结线或中性点不接地的星形结线方式（如图2-2）。
（3） 低压分散补偿 电容器装设在低压配电箱旁或与用电设备并联。它就利用用电设备本身的绕组放电。电容器组多采用三角形结线（如图2-3）。

民用建筑供电有它的特殊性：一是照明负荷占的比重比较大，属于分散负荷；二是电机大部分是空调风机、防排烟风机，其容量也是小而分散。由于上诉原因，在民用建筑的供电系统中，一般都是采用低压配电装置处集中补偿。而且，采用低压集中补偿不需要从电力系统中获取无功，可以减少电力系统的无功功率发生装置，也减少了电力系统到用户的线路上的无功传输，从而减少了这部分线路的电压损失及电能损耗。因此，本设计采用低压集中补偿。
2.2.3 并联电容器的选择计算方法
（1） 无功功率补偿容量（单位为kvar）的计算

（2）并联电容器个数

式中 qc——单个电容器的容量（单位为kvar）
2.2.4 无功功率补偿的计算
由负荷计算表知，该学380侧最大负荷时的功率因数为0.81。而民用建筑各地供电局规定低压功率因数补偿到0.95,高压功率因数补偿到0.9以上。
（1） 低压电容器柜（屏）的选择方法
PGJ1型低压无功功率自动补偿屏有1、2、3、4等4种方案。其中1、2屏为主屏，3、4屏为辅屏。1、3屏各有六条支路，电容器为BW0.4-14-3型，每屏共84kvar，采用六步控制，每步投入14kvar。2、4屏各有八条支路，电容器亦为BW0.4-14-3型，每屏共112kvar，采用8步控制，每步投入14kvar。
选择步骤：
① 根据控制步数要求，选择一台1号或2号主屏。
② 根据所需无功补偿容量再补充一台或数台3号或4号辅屏
（2） 低压电容器柜（屏）的选择

选PGJ1型低压自动补偿屏,并联电容器为BW0.4-14-3型.其方案1(主屏)1台与方案3(辅屏)1台相结合,总共容量84kvar×2=168kvar。无功补偿后，380v侧和10kv侧负荷计算如表2-2
表2-2 无功补偿后宾馆的计算负荷
项目
Cos
计算负荷

380V侧补偿前负荷
0.81
536.526
392.298
664.649
1009.8
380V侧无功补偿容量

—168

380V侧补偿后负荷
0.923
536.526
224.298
581.5
883.5
主变压器功率损耗

0.015=8.72
0.06=34.89

10KV侧负荷总计
0.903
545.246
259.188
603.7
34.85
经过低压集中补偿后，不但提高了系统的功率因数，使高压侧的功率因数达到了0.903达到了供电局的要求，而且减少了线路压降，提高了供电质量，还提高了系统供电的裕量。

第3章 变配电所位置和主变压器及主接线方案的选择
变配电所是电力网的重要组成部分，承担着电网电压的变换和电能传输任务。他的设计（变电所位置的确定和主变压器及主接线方案的选择）至关重要，其中主接线代表了变配电所主体结构，它对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系，并将长期影响电力系统运行的可靠性、安全性、灵活性和经济性。本设计严格遵循变电所各个部分设计的原则，选择出适合本实验中学供配电方式的方案。
3.1 变配电所位置的选择
3.1.1 变配电所型式的概述
变配电所有屋内式和屋外式。
屋内式的特点由于允许安全净距小，可以分层布置；故占地面积少；维修、操作、巡视在室内进行，比较方便，不受气候的影响；外界污秽空气不会影响电气设备，维护工作可以减轻；房屋建筑投资较大。
屋外式的特点土建工程量和费用较少，建设周期短；扩建方便；相邻设备之间距离较大，便于带电作业；占地面积大；设备露天运行条件差，需加强绝缘；天气变化对维修和操作有较大影响。
在选择工厂总变配电所型式时，应根据具体的地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优先选用屋内式。
负荷较大的车间，宜设附设式或半露天式变电所。
负荷较大的多跨厂房宜设车间内变电所或组合式成套变电所。
负荷小而分散的工厂车间或远离有易燃易爆危险及腐蚀性车间时，宜设独立变电所。
3.1.2变配电所位置选择的一般原则
（1）尽量靠近负荷中心，以减少配电系统的电能损耗、电压损耗及有色金属消耗量。
（2）进出线方便，特别是采用架空线进出时应考虑这一点。
（3）接近电源侧，对总变、配电所特别要考虑这一点。
（4）设备运输方便。
（5）尽量避开剧烈震动和高温场所。
（6）不宜设在有多尘和有腐蚀性气体的场所，当无法远离时。则应设在污源的上风侧。
（7）不宜设在厕所、浴池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环境的正上方或正下方。且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。
（9）高压配电所应尽量与车间变电所或有大量高压用电设备建筑物合建。
（10）不应妨碍其他建筑物的发展，并适当考虑今后的扩建。
3.2 负荷中心的确定
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。负荷中心的确定一般采取负荷功率矩法确定负荷中心。在学校平面图的左下侧作一个直角坐标，测出学校各用电负荷到负荷中心点的坐标位置，例如教学楼为、宿舍楼为等，如图3-1所示：
,

同理可得得中学的负荷中心的坐标为（5.1，3.1）。即在1#教学楼东北角，其平面图见（附录二）。
3.3 变电所主变压器的选择
主变压器的选择包括主变台数和容量的选择，它的确定应结合变电所主接线方案的选择，下面将做详细介绍。
3.3.1 变电所主变压器选型的原则
为了调压和降低电能损耗，变压器选择应考虑以下原则：
（1） 变压器应尽量选节能型的油浸或干式变压器；
（2） 独立的变配电所，可选节能型干式变压器；
（3） 非一类建筑物，当变压器附设在首层靠外墙时，可安装油浸变压器，但容量不得超过400KVA。
3.3.2 变电所主变压器台数的选择
变压器台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。当符合下列条件之一时，宜采用两台及以上变压器：
（1） 有大量一级负荷或者虽为二级负荷，但有一定数量的消防设备、保安设备等用电；
（2） 集中负荷较大，所需变压器容量超过500kVA时，可选用两台小容量变压器，以确保供电安全；
（3） 季节性负荷变化较大时，可设两台或两台以上变压器，以便在淡季时可切除整台变压器。
其它情况下宜装设一台变压器。
3.3.3 变电所主变压器容量的选择
根据实验中学的负荷性质和电源情况，中学变电所的主变压器可由下列两种方案：
（1）装有一台主变压器的变电所 主变压器容量不应小于总的计算负荷，即
≥
若装设一台主变压器 型式采用SG10，而容量根据上式，选=630 KVA＞=603.7KVA,即选一台SG10-630/10型空气自冷干式变压器。
（2）装有两台主变压器的变电所 每台主变压器容量不应小于总的计算负荷的60%，最好为总的计算负荷的70%左右，即
≈（0.6～0.7）
同时每台主变压器容量不应小于全部一﹑二级负荷之和（Ⅰ+Ⅱ），即
≥（Ⅰ+Ⅱ）
若装设两台主变压器 型号亦采用SG10，而每台容量按以上两式选择，因此选择两台SG10-400/10型空气自冷干式变压器。其联结组别采用Yyn0。
3.4 变配电所主接线方案的选择
变（配）电所的主结线（一次接线）是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据，也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。用图形符号表示主要电气设备在电路中连接的相互关系，称为电气主结线图。电气主结线图通常以单线图形式表示。
主结线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种。
3.4.1 变配电所主接线设计要求
电气主接线设计应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。
（1） 可靠性
供电可靠性是指能够长期、连续、正常地向用户供电的能力,是电力生产和分配的首要要求，主接线的设计首先应满足这个要求。
电气主接线不仅要保证在正常运行时,还要考虑到检修和事故时,都不能导致一类负荷停电,一般负荷也要尽量减少停电时间。显然,这些都会导致费用的增加,与经济性的要求发生矛盾。因此,应根据具体情况进行技术经济比较,保证必要的可靠性,而不可片面地追求高的可靠性。
（2） 灵活性
① 满足调度时的灵活性要求。应能根据安全、优质、经济的目标，灵活地投入和切换电源、变压器和线路，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。
② 满足检修时的灵活性要求。在某一设备需要检修时，应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电，并使该设备与带电运行部分有可靠的安全隔离，保证检修人员检修时的方便和安全。
③ 满足扩建时的灵活性要求。大的电力工程往往要分期建设。从初期的主接线到最终方案的确定，每次过渡都应比较方便，对已运行部分影响小，不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。
（3） 经济性
在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可靠、灵活，必然要选用高质量的设备和现代化的自动装置，从而导致投资费用的增加。因此，主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理。一般应当