35 KV 降 压 变 电 站 高 压 供 电 系 统 设 计

毕业设计（论文）资料xxxx教务处二○一一年二制目录第一部分设计说明书一、设计说明书第二部分过程管理资料一、毕业设计（论文）课题任务书二、本科毕业设计（论文）开题报告三、本科毕业设计（论文）中期报告四、毕业设计（论文）指导教师评阅表五、毕业设计（论文）评阅教师评阅表六、毕业设计（论文）答辩评审表20 12届本科生毕业设计（论文）资料第一部分设计说明书摘要此设计是关于35KV降压变电站高压供电系统的设计。

通过对变电站的原始资料分析，确定了变电站的电压等级35/10KV，选择了变电站电源中性点经消弧线圈接地的运行方式。

为保证变电站I、II级负荷的持续供电，变电站设有两台变压器。

并在此前提下对变电站的可能主接线方案进行了安全性、可靠性和经济性的方案比较分析，选择了35KV一次侧采用内桥式接线，10KV二次侧采用单母分段接线的接线方案。

此次设计的核心在于电气主接线的设计：首先运用标幺值计算系统短路电流，再用所得短路电流对主要电气设备（其中包括高压断路器、熔断器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、导线等）选择及校验。

与此同时为保证变电站的供电效率达到标准，通过并联电容提高了系统的功率因素，计算出电容最小容量，选择相应的电容器。

最后对变电站进行了选址、系统的继电保护进行了简要说明以及配置了防雷保护装置。

关键词:主接线、电气设备选择、防雷保护、继电保护ABSTRACTThis design is on the 35KV step-down substation high voltage power supply system. Through to the original data analysis of the transformer substation , it identified the substation voltage level—35/10KV, choose the operation mode of substation neutral grounding via arc suppression coil . In order to ensure the continuous power supply of the load of level I, II ，the substation has two transformer. And under this precondition it analyze the program of security, reliability and economy of the possible substation main wiring scheme, select the inner bridge connection of the 35KV primary side and the single parent subsection wiring wiring scheme of the 10KV secondary side.The core of the design is the design of main electrical wiring: using the per-unit value to calculate the system short circuit current, with which it accomplish the selection and verification of of main electrical equipment ( including high voltage circuit breaker, fuse, isolating switch, current transformer, voltage transformer, wire etc. ) and calibration. Meanwhile，striving to ensure the efficiency of the power supply substation up to standard, through the parallel capacitor it improves system power factor, and calculated the minimum capacity of the capacitance, selected the appropriate capacitor.Finally, it choose the location of substation，briefly introduces the relay protection and configures the lightning protection device.Key words:The Lord wiring and electrical equipment selection, lightning protection, relay protection目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2设计任务 (1)1.3工程概论 (1)第2章变电站主接线的设计 (3)2.1电压等级的选择 (3)2.2变电站中性点运行方式 (3)2.3主接线的设计 (4)第3章电气设备的选择与校验 (8)3.1电力变压器的选择 (8)3.2无功功率补偿 (9)3.3短路电流的计算 (11)3.4高压电气设备的选择 (13)3.4.1按正常工作条件选择的标准 (14)3.4.2高压断路器、隔离开关的选择及校验 (14)3.3.3互感器的选择及校验 (22)3.4.4导线的选择与校验 (24)第4章变电站的布置与保护 (28)4.1变电站选址 (28)4.2继电保护的基本配置 (30)4.3防雷保护 (33)结论 (36)参考文献 (37)附录 (38)致谢 (39)第1章绪论1.1 引言众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。

电能的输送及分配既简单经济，又便于测量、调整和控制，有利于实现生产过程自动化。

现代社会的信息技术和其他高新科技都是建立在电能应用的基础之上。

因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。

在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但它在产品成本中所占的比例一般很小。

因此电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中所占的比例多少，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。

从另一方面来说，如果供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。

因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产、实现工业现代化，具有非常重要的意义[1]。

1.2 设计任务1、课题内容简介：该课题是以电气控制、工厂供配电技术设计为题的毕业设计，来源于实际生产部门。

主要是针对35kV降压变电站高压供电系统进行设计。

2、主要技术与思路：确定高压供电系统电源中性点接地的方式，确定高压供电系统的接线方式，进行电压等级的选择，进行电力变压器的选择设计，进行变电站电气主接线的设计，最后按要求写出设计说明书，绘制设计表格。

3、设计任务要求(1)分析高压供电系统的特点，了解相关设计知识；(2)探讨供电电压的可能方案；(3)对各方案进行技术经济的比较，并选择合适的电压等级；(4)对某工厂降压变电站的主接线进行初步设计，确定该控制系统的各项设备和装置。

1.3 工程概论1、长沙开福区某工厂为保证供电需要，要求设计一座35KV降压变电站，给各车间供电。

2、距离本变电站6KM处有一系统变电站，用35KV双回架空线路向待设计的变电站供电。

在最大运行方式下，待设计变电站高压进线上的短路功率为1000MVA。

3、考虑以后装设两组电容器，提高功率因数，故要求预留两个间隔。

4、本变电站二次侧母线到各车间均用电缆供电，其中一、二车间为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷，T=4000h。

各车间的负荷情况如表1.1所示：max5、环境条件当地海拔高度507.4M，年雷电日36.9个，空气质量优良，无污染，历年平均最高气温29.9℃，土壤电阻率ρ≤500Ω•M。

第2章变电站主接线的设计2.1电压等级的选择电压等级是输配电系统实施标准化和系列化的基础。

电力系统的额定电压对于输送容量、输电距离、建设投资、金属消耗量、接线方式以及电气设备的费用等都有直接的影响。

因此，正确选择电压等级是电力系统发展规划的一个重要组成部分。

选择输电系统电压等级时，从电力系统运行观点应考虑的技术因素有输电线路的热容量，电压损耗及系统稳定性等。

在经济上除了考虑输电线路杆塔，导线和绝缘子的费用以外，还应计及两端变电设备，补偿设备的费用以及电能损耗费用。

一般说来，影响电压等级选择的主要因素是输送容量和输电距离。

表2.1所示为我国电压等级及输电范围标准。

2 201566()S K V A==，输送距离在6KM之内，根据表2.1电压等级及输电范围，选择二次侧电压等级选择10KV，而一次侧为原始资料中选定的35KV。

2.2变电站中性点运行方式在三相交流电力系统中，作为高压供电系统的发电机和电力变压器的中性点有三种运行方式：一种是电源中性点不接地，另一种是电源中性点经绕组接地（在高压系统中通常是经消弧线圈接地），再一种是电源中性点直接接地或经阻抗接地。

前两种系统统称为小接地电流系统，亦称中性点非有效接地系统。

后一种系统称为大接地电流系统，亦称为中性点有效接地系统。

1、中性点不接地系统系统发生单相接地时，三相用电设备能正常工作，允许暂时继续运行两小时之内，因此可靠性高，其缺点：这种系统发生单相接地时，其它两条完好相对地电压升到线电2、中性点经消弧线圈接地系统中性点经消弧线圈接地方式，即是在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈。

当电网发生单相接地故障时，其接地电流大于30A，产生的电弧往往不能自熄，造成弧光接地过电压概率增大，不利于电网安全运行。

为此，利用消弧线圈的电感电流对接地电容电流进行补偿，使通过故障点的电流减小到能自行熄弧范围。

通过对消弧线圈无载分接开关的操作，使之能在一定范围内达到过补偿运行，从而达到减小接地电流。

这可使电网持续运行一段时间，相对地提高了供电可靠性[2]。

3、中性点直接接地系统中性点直接接地方式的优点是一相接地时，其他两相对地电压不升高，不存在间歇电弧造成的过电压危险。

因此，可选择额定电压低的避雷器作为系统大气过电压的保护，可降低系统的绝缘水平。

对于110KV及以上的高压电网降低造价非常重要，因此110KV 及以上电网普遍采用直接接地方式。