发电厂电气部分-35KV变电站主接线设计..教学文稿

目录

1 设计任务 (1)

1.1 初始资料 (1)

1.2 电力系统与本站连接情况 (1)

1.3负荷情况 (1)

2 变电站主接线设计 (1)

2.1 主接线设计依据 (1)

2.2主接线中设备配置 (2)

2.3 设计步骤 (3)

2.4 主接线方框图 (3)

2.5 主接线方案的确定 (3)

3 短路电流的计算 (5)

3.1 概述 (5)

3.2 短路计算的目的 (6)

3.3 短路计算方法 (6)

4 电气设备的选择 (7)

4.1变压器的选择 (7)

4.2断路器的选择与校验 (8)

4.3隔离开关的选择 (9)

4.4母线的选择 (10)

5 设计结果 (10)

5.1 设计图纸 (10)

5.2 设计说明书 (10)

1 设计任务

1.1 初始资料

（1）设计变电所在城市郊外，主要向市区及变电所附近农村和工厂供电

（2）确定本变电所的电压等级为35kV/10kV，35kV是本变电所的电源电压，10kV是二次电压

（3）出线向用户供电在35KV侧有2回出线，出线回路数在10KV侧有8回

1.2 电力系统与本站连接情况

电力系统通过35KV主接线，母线与本站直接连接

1.3负荷情况

该电站在5-10年建设扩建中10KV负荷为10MW。其中1,2级负荷供电占75%，最小负荷为700MW，功率因数：cosφ=0.9，最大负荷年利用率：Tmax=4000h

2 变电站主接线设计

2.1 主接线设计依据

（1）变电所在电力系统中的地位和作用：一般变电所的多为终端或分支变电所，电压一般为35kV。

（2）变电所的分期和最终建设规模：变电所建设规模根据电力系统5—10年发展计划进行设计，一般装设两台主变压器。

（3）负荷大小和重要性：对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部一级负荷不间断供电，对于二级负荷一般也要两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电，对于三级负荷一般只需一个独立电源供电。

（4）系统备用容量的大小：装有两台及以上主变电器的变电所，当其中一台事

故断开时其余主变压器的容量应保证该变电所70％的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷供电。

2.2主接线中设备配置

（1）隔离开关的配置

断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。桥形接线中的跨条宜用两组隔离开关串联，以便于进行不停电检修。中性点直接接地的普通变压器均应通过隔离开关接地。接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。

（2）接地刀闸的配置

为保证电器和母线的检修安全，35KV及以上母线每段根据长度装设 1—2组接地刀闸，母线的接地刀闸宜装设在母线电压互感器的隔离开关上和母联隔离开关上。

（3）电压互感器的配置

①电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并满足测量、保护、同期和自动装置的要求，电压互感器配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取电压。

②6—35kV电压等级的每组主母线的三相上都应装设电压互感器。

（4）电流互感器的配置

①凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置的要求。

②在未装设断路器的回路的下列地点也应装设电流互感器：变压器中性点、变压器的出口、桥形接线的跨条上等。

（5）避雷器的配置

①配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外。

②下列情况的变压器中性点应装设避雷器：直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时，对中性点为全绝缘的变压器，若变电所为单进线且单变压器运行时；在中性点不接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。

③变电所10kV及以下进线段避雷器的配置应遵照< <电力设备过电压保护设计技术规程>>执行。

2.3 设计步骤

1、确定变电站高低电压等级，考虑到任务要求负荷最大为10MW，输送距离仅10km左右。所以选用高压为35KV，低压为10KV的电压等级

2、主接线方案的拟定：变电站主接线是将电网送来的电压用母线、变压器、断路器、隔离开关等电气设备用一定的形式连接后在送往各用电户，所以变电站的目的在于接受分配和输送。

3、因为35KV母线上有两回线路即一回与电力系统连接，另一回送往用户，所以35KV电源侧可用单母线连接

4、 10KV电压等级中，1,2类符合比例大可考虑用单母线分段接线或外购成套开关柜布置。

2.4 主接线方框图

2.5 主接线方案的确定

根据要求，我们可以选用两种设计方案（如下）：

其一：35KV单母线接线，10KV用单母线分段接线（图一）。

其二：35KV电压等级还可以采用外桥接线，10KV仍用单母线分段接线（图另附：图二）。

但采用外桥接线要用三台断路器，若从继电保护和负荷计量等综合考虑，仍以图一所示方案更为优先，所以我们最后确定用图一所示方案为最终方案

图一

图二

3 短路电流的计算

3.1 概述

电力系统的电气设备运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们遭到破坏将对用户的正常供电和电气设备的正常运行产生影响。

短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。

在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。

电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。