变压器课程设计.docx
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变压器课程设计
前言
本次课程设计，我选到的题目是35KV变电站电气初设。
此次设计的初衷是设计一个终端变电站，变电站按小型化、无人值班、有人看守，以及综合自动化等要求设计。
而变电站的设计应秉承如下原则：
安全可靠，技术领先，投资合理，标准统一，运行高效。
所以，本次设计应该体现统一性，适应性，先进性，可靠性和经济性。
根据资料，本变电站主供电源曲子白家冲220KV变电站的110KV母线，经大水变电站两个35KV出现间隔双回线供电。
本变电站地理位置为东经110°24′230″北纬30°35′34″，海拔高度▽89.30；年平均降水量1164.1mm,日最大降水量116.6mm，年平均风速1.6m/s，最大风速20m/s，年平均雷暴日40日/年，为多雷区；占地约为35*40平方米，四周平坦，西面进线，东面出线，该地地质构造为红色硬黏土，土地电阻率为100欧米。
第一章主变压器的选择
一、变压器台数的确定
1、对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。
2、对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。
3、对于规划只装设两台主变压器的变电所，其变压器基础宜按大于变电所容量的1～2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。
所以，由上述三条规定可以确定，本变电站主变压器台数为两台。
二、主变压器容量的确定
1、主变压器容量一般按照变电所建成5～10年的规划负荷选择并适当考虑到远期10～20年的负荷发展。
对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。
2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构确定主变压器的容量。
对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器在设计过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对于一般性变电所，当一台主变停运时，其余变压器容量应保证全部符合的70%～80%。
3、同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。
因此，变压器容量的计算为SN
KVA
三、变压器型号的选择
1、选择主变压器的相数因本待设变电站的电压等级为35KV，故选用三相变压器。
2、绕组数量和连接方式的选择对于深入引进负荷中心，具有直接从高压降为低压供电条件的变电所，采用双绕主变压器。
我国35KV采用“Y”连接，35KV以下电压等级宜采用“△”。
所以待设变电器连接方式选为Yd11连接。
3、调压方式的选择待设变电站选用有载调压方式。
4、变压器冷却方式的选择选用油浸自冷的冷却方式。
因此最后的结论为：
型号
SE-5000/35
阻抗电压（%）
7
空载电流
1.1%
额定容量（KVA）
5000
连接组别
YD11
空载损耗
6750
额定电压（KV）
35/10.5
功率因数
0.88
短路损耗
36700
油
器身
长*宽*高
总
2400
6050
3650*3070*3127
第二章电气主接线设计
一、电器主接线的形式可分为：
有母线和无母线两大类。
二、35KV侧主接线选择：
1、出现不超过8回的，一般采用单母线分段；2、因为不需要经常切换等因素，选用内桥接线。
三、10KV侧主接线选择：
1、只有一个电源、且出线回路少可采用单母接线；2、每段所接容量不超过25MW，可采用单母分段。
综上所述，电气主接线图为
第三章短路电流的计算
一、短路的定义
电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。
其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。
二、短路的危害
短路电流往往会有电弧产生，它不仅能烧坏故障元件本身，也可能烧坏周围设备和伤害周围人员。
巨大的短路电流通过导体时，一方面会使导体大量发热，造成导体过热甚至熔化，以及绝缘损坏；另一方面巨大的短路电流还将产生很大的电动力作用于导体，使导体变形或损坏。
短路也同时引起系统电压大幅度降低，特别是靠近短路点处的电压降低得更多，从而可能导致部分用户或全部用户的供电遭到破坏。
网络电压的降低，使供电设备的正常工作受到损坏，也可能导致工厂的产品报废或设备损坏，如电动机过热受损等。
电力系统中出现短路故障时，系统功率分布的突然变化和电压的严重下降，可能破坏各发电厂并联运行的稳定性，使整个系统解列，这时某些发电机可能过负荷，因此，必须切除部分用户。
短路时电压下降的愈大，持续时间愈长，破坏整个电力系统稳定运行的可能性愈大。
三、短路电流的计算
1、等值电路图
2、各电抗标么值
3、短路电流计算
（1）当f1点短路时，短路点对电源的电抗为
（2）当f2点短路时，短路点对电源的电抗为
短路点
f1
f2
短路电流值（KA）
1.95
3.68
短路冲击电流值（KA）
4.96
9.37
第四章电气设备的选择
一、高压断路器的选择与校验
根据我国目前高压断路器生产的情况，一般配电装置中6～35KV选用真空断路器；35KV及以上选用SF6断路器。
35KV侧断路器的选择：
1、形式：
六氟化硫断路器
2、安装位置：
户外（W）
3、额定电压：
35KV
4、额定电流（不小于最大持续工作电流）：
5、额定开断电流（不小于短路电流）：
因此，初定型号LW8-35
最大工作电流（KV）
额定电流（A）
额定电压（KV）
额定开断电流（KA）
动稳定电流（KA）
热稳定电流（KA）
40.5
1600
35
25
6.3
25（4S）
校验
1、额定电流：
2、动稳定电流：
3、热稳定：
4、开断电流：
经校验，选择LW8-35型号断路器是合格的。
二、隔离开关的选择
35KV侧隔离开关的选择：
初选型号GW2-35
额定电压
（KV）
额定电流
（A）
动稳定电流（KA）
热稳定电流（KA）
额定短路持续时间（S）
有效值
峰值
35
600
29
50
10
5
校验：
1、额定电流：
2、动稳定电流：
3、热稳定：
经校验，选择GW2-35型号隔离开关是合格的。
10KV侧隔离开关的选择：
KYN28-12型金属开关柜
额定电压（KV）
最高工作电压
额定电流
额定开断电流
额定关合电流（KA）
动稳定电流（KA）
热稳定电流（KA）
10
12
1250
31.5
80
80
31.5（4S）
校验
1、额定电流：
2、额定开断电流：
3、动稳定电流：
4、热稳定：
经校验，选择KYN28-12型金属开关柜合格。
第五章10KV侧母线的选择与校验
一、母线的定义
母线是指在变电所中各级电压配电装置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线，这统称为母线。
母线的作用是汇集、分配和传送电能。
二、母线材料
1、铜母线：
电阻率低，机械强度高，抗腐蚀性强，但是铜储量少
2、铝母线：
储量多，重量轻，加工方便，造价便宜，现在广泛采用铝母线
3、钢母线：
用于交流，有很强的集肤效应，强度高，价格低廉
三、母线的横截形状
1、矩形截面：
一边用于35kv及以下的户内配电装置中，散热条件好，集肤效应较小。
2、圆形截面：
一般用于35kv以上的户外配电装置，可防止电晕产生。
3、槽形截面：
邻近效应较小，冷却条件好，金属材料利用率高。
因此，初选母线硬母线，铝母线，矩形截面，三相水平排列平放布置。
（1）截面积的选择：
最小截面：
（2）根据以上计算进一步确定初选母线截面，查表知该母线额定电流
校验：
1、长期允许电流Iny不小于回路最大工作电流：
2、热稳定母线标准截面积S不小于最小允许截面积Smin：
3、动稳定相间距离a=250mm跨距L=1m
三相短路时最大电动力：
母线的最大弯矩：
母线截面系数：
母线最大计算应力：
故最大计算应力Smax小于允许应力Sp=70*106Pa,合格。
最大跨距：
经校验选择母线型号为LMY-3（40*4）合格。
参考文献：
1、《发电厂电气部分课程设计参考资料》天津大学
2、《电气工程电气设计手册》第一册水利电气出版社
3、《发电厂电气设备》重庆大学
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