35kV降压变电所电气设计-毕业设计

目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1 引言 (3)1.1 设计的原始资料 (3)1.2 设计的基本原则： (3)1.3 本设计的主要内容 (4)2主接线的设计 (5)2.1 电气主接线的概述 (5)2.2 电气主接线基本要求 (5)2.3 电气主接线设计的原则 (5)2.4 主接线的基本接线形式 (6)2.5 主接线的设计 (6)2.6 电气主接线方案的比较 (6)3 负荷计算 (8)3.1 负荷的分类 (8)3.2 10kV侧负荷的计算 (8)4 变压器的选择 (10)4.1 主变压器的选择 (10)4.1.1 变压器容量和台数的确定 (10)4.1.2 变压器型式和结构的选择 (10)4.2 所用变压器的选择 (11)5 无功补偿 (12)5.1 无功补偿概述 (12)5.2 无功补偿计算 (13)5.3 无功补偿装置 (13)5.4 并联电容器装置的分组 (14)5.5 并联电容器的接线 (14)6 短路电流的计算 (15)6.1 产生短路的原因和短路的定义 (15)6.2 电力系统的短路故障类型 (15)6.3 短路电流计算的一般原则 (15)6.4 短路电流计算的目的 (16)6.5 短路电流计算方法 (16)6.6 短路电流的计算 (17)7 高压电器的选择 (19)7.1 电器选择的一般原则 (19)7.2 高压电器的基本技术参数的选择 (20)7.3 高压电器的校验 (20)7.4 断路器的选择选择 (21)7.5 隔离开关的选择 (24)7.6 电流互感器的选择 (26)7.7 电压互感器的选择 (28)7.8 母线的选择 (29)7.9 熔断器的选择 (30)8 继电保护和主变保护的规划 (31)8.1 继电保护的规划 (31)8.1.1 继电保护的基本作用 (31)8.1.2 继电保护的基本任务 (31)8.1.3 继电保护装置的构成 (31)8.1.4 对继电保护的基本要求 (31)8.1.5 本设计继电保护的规划 (32)8.2 变压器保护的规划 (33)8.2.1 变压器的故障类型和不正常工作状态 (33)8.2.2 变压器保护的配置 (34)8.2.3 本设计变压器保护的整定 (34)9 变电所的防雷保护 (36)9.1 变电所防雷概述 (36)9.2 避雷针的选择 (37)9.3 避雷器的选择 (38)结论与展望 (40)致谢 (41)参考文献 (42)35kV降压变电所电气设计摘要：本文详细介绍了某工业园区35kV降压变电所的设计。

文中对主接线的选择、高压设备的选择、负荷计算、短路电流计算,继电保护选择和整定计算皆有详细的说明。

特别对主接线的选择,变压器的选择,还有一些电气设备如断路器、电流互感器、电压互感器等的选择校验作了详细的说明和分析。

其中还对变电所的主接线，平面布置等通过CAD制图直观的展现出来。

本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出了符合当前要求的变电所。

在设计的过程中，得到了学校老师、同学的耐心指导和大量帮助，在此对他们表示衷心的感谢和崇高的敬意。

关键词：电气主接线、短路电流计算、高压电气设备、继电保护Design of 35kV Step-down SubstationAbstract: This paper mainly introduces the design of 35kV substation in a industrial park. It also discusses the choice of main wiring, high pressure equipmentand all kinds of the protection of relay, the calculation of load, short currentand so on in detail, especially, the choice of main wiring, transformer andsome electric equipment such as circuit breaker, current and V oltage sensor. Itshows main wiring of substation, the distribution of plane and someprotection equipment of high and low V oltage by the graphics of CAD.This design is closely related to reality in order to design the suitablesubstation by studying a lot of materials. In the design process, the schoolteachers and students give me a lot of help. In this, I express my heartfeltthanks and high tribute to them.Key words：main electrical connection table, the calculation of short current,the protection of relay, High-voltage electrical equipment。

1 引言1.1 设计的原始资料为改善供电质量，提高供电可靠性，在某工业园区建设一座35kV变电所，该变电所的设计规模为：（1）35kV进线两回，一回由110kV甲站引入，一回由110kV乙站引入（进线阻抗忽略），出线两回，最终出线四回。

（2）10kV出线8回，负荷的类型及大小如下表1.1。

表1.1 用电负荷（3）甲站35kV母线最大短路容量300MV A，乙站35kV母线最大短路容量300MV A。

（4）本地区海拔1010M，雷电活动33天/年，历史最高温度35℃，最低温度-5℃，最大风速4M/S1.2 设计的基本原则：工业园区变电所直接为生产提供电源，是电力系统的一个重要环节，此类变电所能否正确运行关系到整个工业园区生产的稳定和安全问题，因此设计一个优质、安全、可靠、灵活的变电所至关重要。

设计原则有以下几点：（1）变电所的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，与城建部分的城市规划相结合，做到远、近期的结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。

（2）变电所的设计，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，结合本地情况合理地确定设计方案，做到因地制宜，兼顾变电所经济、安全、可靠、灵活的特点。

（3）对变电所的选址有以下几点要求：一是靠近负荷中心；二是要节约用地，不占或不占耕地及经济效益高的土地；三是与城区或企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出；四是交通运输方便；五是具有适宜的地质，并且周围环境无明显污秽。

1.3 本设计的主要内容本次设计完成了某工业园区35kV降压变电所设计的总过程，设计过程中遵循国家的法律、法规，按照国家标准及规范，明确设计的目的，逐步完成了电气主接线的选择、负荷的计算和无功补偿、主变的选择、短路电流的计算、高压设备的选择、继电保护选择及整定、防雷保护规划、图纸绘制等工作，特别是对电气主接线的选择、变压器的选择和高压电气设备（如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、母线等）的选择及校验作了详细的说明和分析，形成了较为完整的论文。

2主接线的设计2.1 电气主接线的概述电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。

电气主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性，并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。

2.2 电气主接线基本要求（1）可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。

停电会给国民经济各部门带来严重的损失，在经济发达地区，故障停电的经济损失是难以保量的，甚于会导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等。

电气主接线的可靠性不是绝对的，在分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。

（2）灵活性：电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。

灵活性应该满足以下几个方面，一是操作的方便性；二是高度的方便性；三是扩建的方便性。

（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。

通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。

经济性主要从以下几个方面考虑，一是节省一次投资；二是占地面积少；三是电能损耗少。

2.3 电气主接线设计的原则电气主接线的设计是变电站电气设计的主体，其设计必须结合电力系统和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的，经过技术、经济比较、合理地选择主接线方案。

电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调试灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材同，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济的原则。

2.4 主接线的基本接线形式（1）有汇流母线：单母线接线及单母线分段接线；双母线接线及双母线分段接线；带旁路母线的单母线和双母线接线。

（2）无汇流母线：桥形接线；角形接线；单元接线。

2.5 主接线的设计（1）35kV侧主接线的设计：由原始资料知，35kV侧设计规模为进线2回，出线2回，最终出线四回。

由《电力工程电气设计手册》可知：当35—63kV配电装置出线回路数为4—8回，采用单母分段连接。

故35kV可采用单母分段连接方式。

（2）10kV侧主接线的设计：由原始资料知，10kV侧设计规模为进线2回，出线8回。

由《电力工程电气设计手册》可知：当6-10kV配电装置出线回路数为6回及以上时，采用单母分段连接；当负荷较大、短路电流较大、出线需要带电抗器时可采用双母线接线。

故10kV可采用单母分段连接方式，也可采用双母线连接方式。

2.6 电气主接线方案的比较方案一：35kV和10kV侧均采用单母分段接线方式；方案二：35kV侧采用单母分段接线方式，10kV侧采用双母线接线方式。

方案一的优点：接线简单，供电可靠，高度灵活，操作方便，设备少，经济性好，并且母线便于向两端延伸，便于扩建，对于重要的用户可以从不同的段引出两个回路，当一段线路发生故障时，分段断路器可以自动将故障切除，保证正常母线的供电。