KV变电站电气系统设计

可编辑毕业设计课题 35KV 变电站电气系统设计学生姓名院别电气工程学院专业班级 电气工程及其自动化指导教师目录第一章绪论 ...................................................... - 2 -第二章电气主接线的设计及短路电流计算............................ - 3 -第三章变电站电气设备的选择..................................... - 11 -第四章变电站的保护............................................. - 17 -结论 ........................................................... - 22 -参考文献 ....................................................... - 24 -致谢 ........................................................... - 23 -插图清单图2—1 单母线接线图.............................................- 3 -图2—2 单母线分段接线图.........................................- 3 -图2—3 双母线接线图.............................................- 3 -图2—4 内桥接线图...............................................- 4 -图2—5 外桥接线图...............................................- 4 -图2—6 35KV电气主接线图.........................................- 5 -图2—7 10KV电气主接线图.........................................- 5 -图2—8 主接线的设计图...........................................- 8 -图2—9 短路点标示图.............................................- 8 -图4—1 单支避雷针的保护范围图...................................- 19 -表格清单表2—1 接线形式方案的对比表.....................................- 4 -表2—2 各短路点的电流值.........................................- 9 -表3—1 SZ9-31500/35型号的变压器情况............................- 10 -表3—2 电压互感器额定电压选择表................................- 14 -35KV变电站电气系统设计摘要在当今社会中，经济高速推进，取而代之各领域对电能的需求量也日益增多，其地位已为人所共知。

它在积极地影响人民文化与物质生活水平的提升的同时，也全面地推动了国民经济的发展。

然而这些都离不开变电站的电能供给，成为了不可或缺的环节。

如今，伴随着综合自动化技术系统地应用，变电站不断地高速发展，成为了推进工业生产链中至关重要的一环。

本论文主要围绕着35KV变电站进行设计，该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为35KV、10KV两个电压等级。

其包含了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择(变压器、断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器等)、和变电站的继电与防雷保护。

关键词：35KV变电站设计第一章绪论1.1 变电站的基本概述以及其设计的目的和意义变电站对于调节电压变化、电能控制、电流主导与功率之间的换算，带来了很好的衔接和整合的效应。

用户能通过变电站对发电厂发电情况有着一定的认知。

变电站根据电压等级分为升压和降压，而按照实际用途来说，可划分为三种：枢纽、终端和联络。

科学进步带动电机产业的发展，电力系统与微机控制之间相互紧密联系。

很长一段时间,供电质量的需求伴随着经济的快速发展和人民生活水平的提高呈现了疯狂上涨的趋势。

由于变电站设备和配电设备类型的限制,也因为35 KV变电站投资额的限制,对设计人员设计水平的要求相对严格。

随着新技术的发展和新设备、新材料的应用,变电站愈发地低成本,占有的土地资源更少,布线更加简单,建设、运行、维护更加方便等。

通过设计相关专业的主干见解进而有一个全面、系统的吸收,既增强了实际动手的能力,拓宽了知识领域,也培养了独自思考并消除有关设计方面上所存在疑难杂症的习惯,从而实现目的。

1.2 国内、外现状及发展趋势自动化水平的需求，会带来一系列变电站设计的难题。

然而在电力网容量增大和电压等级提高的同时，却离不开不断发展的现代科学技术。

随着城乡电网建设和改造工作的进行，变电站设计的要求也更加创新和严格。

除了常用变电站之外，还出现了各种变电站，其中包括了微机、小型化、综合自动化等不同类型。

在积极引用国外先进的理念之外，也要看清我国变电站目前的现状和未来的发展前景，变电站技术的发展前景应结合我国的综合国力,不要盲目地借鉴和应用。

然而先进的理论技术、科学的模式和结构、用户和制造设备的厂家以及性能可靠和质量优良的产品对于构建变电站是必不可少的。

我国变电站的发展还有很长的一段路要走，在西方国家健全的变电站体系的影响下，合理地寻找并研发出属于我们自己的一套系统模式，从而推动电力工业的大力发展。

1.3 设计应要注意的事项1.主接线方案必须安全可靠地进行；2.要综合考虑工程的投资和运行，争取经济利益的最大化，并且维持设备投入的寿命期及其产生的经济效虑；3.统一生产和建设的标准化，提升企业的形象，加强企业的文化特征；4.通过各项指标的比对，应慎重并合理地选用设备，要求其占地面积小、环保先进等；5.合理地划分规模大小，尽可能设计多样的组合方案，并且能够在不同的环境和情况下流畅地运行，同时也要保持接口的灵活性，以便于随时增减规模；6.要与电网的不断改造和发展保持一定的同步性，跟着时代的脚步，逐一补充和加强设计内容，并加以完善；7.要具有高度的适应性，根据不同地区的实际状况考虑相应的方案，随着不同形式、规模以及外部条件的产生，都能很好地适应其中；8.变电站的总体结构和规模要与附近的人文地理发展相互保持和谐。

第二章电气主接线的设计及短路电流计算2.1电气主接线的含义及其标准电气主接线是一种电路，通常情况下用单线图来描述，由发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线等设备相互连结形成的，从而生成、汇聚和分配电能。

从理论上来说，电气主接线所需的标准主要包括以下几个方面：(1)可靠性：站内供电应当建立在不间断的基础上：(2)保障性：电能质量需要得以保证；(3)灵活性：相对安全地运行，更加方便地维护，同时界限也要简单易懂；(4)经济性：设备的占地资源需要尽可能地减少；；(5)可发展性：具有发展或扩建的可能性。

2.2电气主接线形式主要划分为单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、内桥型接线以及外桥型接线，这五种接线形式通过变电站的性质区别开来，以下对各种接线形式进行具体的阐述。

2.2.1单母线接线每个接线单元都与母线相连接，而一个接线单元都由一条进出线回路构成。

优点：(1)接线简单、清晰、明了；(2)设备的使用量少，便于操作，同时所需的配电装置造价较为便宜；（3）母线发生故障的可能性低，配电装置的应用和扩大建造也较为方便和系统，最大限度地降低了隔离开关与断路器之间的不兼容性。

缺点：(1)运行的稳定性不够好。

整个配电装置易受到任一元件损坏或修复的影响，以致于发生停电的状况；(2)在维修母线与隔离开关之间的故障时，要对整个变电系统停止运行；（3）整个回路容易受到其断路器检查并维修的牵连而停电。

2.2.2单母线分段接线优点：(1)可满足初级负荷电能的供给，且稳定性大大增强；(2)所需的投资较少，同时保障了母线在一定时间内持续地提供电能；（3）运行的灵活度较高。

缺点：(1)每个回路会随着其断路器的检修而停止；（2）线路的两个方向必须均衡延伸；(3) 在检修母线或其隔离开关的故障时，该回路停电；（4）容易发生交叉跨越的状况。

2.2.3双母线接线特点：(1)在正常供电的情况下，母线的检修不会对其造成影响；（2）回路的供电会被任何母线侧隔离开关的检修所影响；（3）所有回路在母线短路时能在短暂的周期内恢复正常供电；（4）引出线断路器可由母联断路器替代；（5）便于扩建；（6）在用隔离开关切换电路的过程中，部分操作容易出现失误，初次之外所需的设备量较大，配电装置较为复杂，投资份额的比例也相对较高。

2—1 单母线接线图图 2—2 单母线分段接线图2—3 双母线接线图2.2.4内桥型接线内桥接是指桥回路置于线断路器内侧，此时线路经断路器和隔离开关接至桥接点，构成独立单元；而变压器支路只经隔离开关与桥接电相连，是非独立单元。

优点：（1）容易上手，且引起的失误较少；（2）造价便宜，建造所需的土地资源少，也节省了接线布置所投入的时间和精力；（3）其他电路不会受到线路投切的干扰，并且灵活自如地运行。

缺点：（1）任一回路都会受到变压器故障或检修的波及；（2）桥断路器若出现问题，检修的步骤较为麻烦；（3）出线断路器的故障检修会造成回路运行的停止。

2.2.5外桥型接线特点：跟内桥接线的情况大抵相同。

任一回路的故障或检修取决于复杂的线路投切操作，但其他电路正常地运行却不受变压器的影响，且接线时变压器的投、切非常灵活。

图 2—4 内桥接线图图 2—5 外桥接线图此，35KV上近期无负荷。

同时要求10KV的负载电荷可以承担企业断电的风险，弥补断电所造成的亏损；然而35KV变电站设计要考虑种种因素，在保障了供电稳定性的前提下，所占用的资源和经费也是必不可少的。

除此之外，也离不开10KV中企业电荷的供应。

论文主要围绕着总容量为63.7MVA的企业变电站进行设计。

2.3主接线确定该变电站35kV出线路2回，依据设计要求可采用单母线分段的接线形式，如图2—6所示。

而10kV出线回路数为12回，可采用单母线分段接线方式，如图2—7所示。

表 2-1 接线形式方案的对比情况单母线分段双母线分段任一母线之间相互不受影响，且能正常供电。

由两个电源共同供电，稳定性较高。