发电厂电气部分课程设计-设计题目：设计一个35KV变电站的主接线

发电厂电气部分

课程设计

设计题目：设计一个35KV变电站的主接线

学校：西安理工大学

专业：电气工程及其自动化

班级： 0802

姓名： **

学号： *********

指导教师： *****

时间： 2011年12月24日

目录

前言 (3)

第一章：设计任务 (4)

§1.1原始资料 (4)

§1.2电力系统与本站连接情况 (4)

§1.3负荷分析 (4)

§1. 4环境条件 (4)

第二章：变电站主接线设计 (5)

§2.1设计步骤 (5)

§2.2主接线图 (5)

§2.3主接线方案的确定 (5)

第三章：短路电流的计算 (7)

§3.1概述 (7)

§3.2为什么要计算短路电流 (7)

§3.3计算方法 (8)

§3.4求短路电流的标幺值 (9)

§3.5求短路电路的有名值 (9)

§3.6求短路电流的冲击电流 (10)

第四章：电气设备的选择 (10)

§4.1概述 (10)

§4.2变压器的选择 (10)

§4.3断路器的选择与校验 (11)

§4.4隔离开关的选择 (13)

§4.5母线的选择 (13)

第五章：设计结果 (13)

§5.1设计图纸 (13)

§5.2设计说明书 (14)

结束语 (15)

主要参考文献 (16)

前言

本次设计以35KV变电站为主要设计对象，分为任务书、说明书两部分，同时附有一张电气主接线图加以说明。

本次设计为35KV变电所电气主接线初步设计，进行了电气主接线的图形式的论证、对电气主接线设计的基本认识和变压器的选择等等。同时还介绍了怎么去认识和用到断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等相关方面的知识。本设计选择选择两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为35KV和10KV两个电压等级。各个电压等级都采用单母线分段的接线方式。

电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）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，是变电站电气部分投资大小的决定性因素，若选择错误的电气设备，轻则引起电气设备的损坏，重则导致大面积的事故，影响电力系统，造成重大事故。

限于自己水平有限，内容难免有错误与不足之处，希望老师和同学能给与批评指正。

第一章：设计任务

§1.1原始资料

1建站的必要性

设计遵循的原则：严格计算，力争节约投资，降低能耗，注重可靠性，注重安全性，不影响环境，不影响周围居民生活。

2电压等级

本次设计站内主接线分为35KV和10KV两个电压等级

3出线回路

出线回路数在10KV侧有8回，出线向用户供电在35KV侧有2回出线（其中一回直接与电力系统联络，另一回供给县重要工厂用电）。

4负荷情况

据了解该电站在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，水泥厂最大负荷为3MW，最小负荷为2MW。§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负荷分析

1功率因数：cosφ=0.9

2最大负荷年利用率：T max=4000h

§1. 4环境条件

1 海拔：509.4m2

2 平均温度：25.8 ℃

3最高温度：37.5℃

4最低温度：-6℃

5雷曝：36.9天∕年

6土壤温度：26.7

7交通方便

8不影周边生活区

第二章：变电站主接线设计

§2.1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，另一回送往县水泥厂，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。因为这样布置会更简单一些，而且经济性好，可靠性又能满足要求。

5、主接线方框图

§2.2主接线图（如图一所示）

§2.3主接线方案的确定

有任务书的要求，我们可以选用两种设计方案（如下）：

其一为35KV单母线接线，10KV用单母线分段接线（图一）。

另一方案：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

第三章：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。

§3.2为什么要计算短路电流

1原因：电气设备有电流通过时将产生损耗，例如载流导体的电阻损耗、载流导体周围金属构件处于交变磁场中所产生的磁滞和涡流损耗等，这些都将转变成热量使电气设备的温度升高。长期发热，是由正常运行时工作电流产生的；短时发热，是由故障时的短路电流产生的。

发热时对电气设备将产生很所不利的影响如下：

（1）使绝缘材料的绝缘性能降低。

（2）使金属材料的机械强度下降。

（3）使导体接触部分的接触电阻增加。

导体短路时，虽然持续的时间不长，但短路电流很大，发热量仍然会很高。这些热量在极短时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高。同时，导体还受到电动力的作用。如果电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。由此可见，发热和电动力都使电气设备运行中必须注意的问题。为了保证导体可靠地工作，须使其发热量不得超过一定限值，所以要计算短路电流。

2短路电流计算的主要目的：