35kV变电站电气一次部分的初步设计Word格式.docx

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学院名称：

三峡大学

课题名称

35kV 

变电站电气一次部分初步设计

学生姓名

吴建威

专业

电气工程及其自动化

学号

038

指导教师

鲁杰爽

任务书下达时间

2012.3

课题概述：

本次设计为35kV 

变电站电气一次部分初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。

该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为35kV 

和10kV 

二个电压等级。

各个电压等级分别采用单母线不分段接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路接线。

设计内容遵守各部分相关规范，参照同类变电站进行设计。

本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等）、各电压等级配电装置设计、直流系统设计以及防雷保护的配置

要求阅读或检索的参考资料及文献（包括指定给学生阅读的外文资料）：

高电压技术、变电所及电力网设计与应用、发电厂及变电站电气设备、电力工程电气设计手册、电力系统基础、发电厂及变电所二次回路、电力系统继电保护及二次回路、35～110Kv小型化无人值班变电站标准工程图集、继电保护、35kv及以上工程（下）、

电力系统工程CAD设计与实训

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

年 

月 

日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

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本学位论文属于

1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。

2、不保密□。

（请在以上相应方框内打“√”）

日 

导师签名：

目 

录

学位论文原创性声明及版权使用授权书………………………………1

目录……………………………………………………2

摘要……………………………………………………1

前言……………………………………………………2

1计算机测量与控制……………………………………………3

1.1主接线的设计原则和要求…………………………………………3

1.2主接线的拟定………………………………………………………4

1.3主接线的比较与选定………………………………………………8

1.3.1技术比较…………………………………………………………8

1.3.2经济比较…………………………………………………………9

1.4所用电的设计……………………………………………………11

1.4.1所用电设的要求计……………………………………………11

2变压器的选择………………………………………………13

2.1主变的选择………………………………………………………13

2.1.1变电站变压器台数的选择原则………………………………13

2.1.2变电站主变压器台数的确定…………………………………14

2.1.3变电所主变压器容量的确定原则……………………………14

2.1.4待设计变电所主变压器容量的计算和确定…………………14

2.1.5主变压器绕组数的确定………………………………………15

2.1.6主变压器相数的确定…………………………………………15

2.1.7主变压器调压方式的确定……………………………………15

2.1.8主变压器绕组连接组别的确定………………………………15

2.1.9主变压器冷却方式的选择……………………………………16

2.2所用变的选择……………………………………………………17

2.2.1所用变台数的选择……………………………………………17

2.2.2所用变容量的选择……………………………………………17

3短路电流的计算…………………………………………18

3.1短路的基本知识…………………………………………………18

3.2计算短路电流的目的……………………………………………20

3.3短路电流实用计算的基本假设…………………………………20

3.4短路电流的计算步骤……………………………………………20

4设备的选择与校验………………………………………25

4.1电气选择的一般条件…………………………………………25

4.1.1按正常工作条件选择导体和电器…………………………26

4.1.2按短路情况校验……………………………………………27

4.2高压断路器的选择及校验……………………………………28

4.2.1对高压断路器的基本要求…………………………………29

4.2.2额定电流的计算……………………………………………29

4.2.3高压断路器的选择结果及校验……………………………30

4.2.4高压熔断器的选择及校验…………………………………35

4.3进线与出线的选择与校验……………………………………39

4.3.1 

35kV架空线路的选择与校验…………………………40

4.3.2 

10kV电缆的选择与校验………………………………41

4.4互感器的选择与配置…………………………………………42

4.4.1电流互感器的选择…………………………………………42

4.4.2电压互感器的选择…………………………………………44

4.4.3互感器的配置………………………………………………45

5补偿装置…………………………………………………46

5.1补偿装置的种类和作用………………………………………46

5.2并联电容器容量的计算………………………………………47

5.3并联电容器装置容量选择和主要要求………………………48

6变电站接地与防雷的设计………………………………49

6.1防雷保护的必要…………………………………………49

6.2变电所中可能出现大气过电压的种类…………………49

6.3避雷针高度的确定………………………………………50

6.4变电所入侵波的保护……………………………………51

6.5接地体和接地网的设计…………………………………53

7继电保护的配置…………………………………58

7.1继电保护的基本知识……………………………………58

7.2输电线路的保护配置……………………………………59

7.2.1相间短路保护的配置…………………………………60

7.2.2过负荷保护的配置……………………………………60

7.2.3单相接地保护…………………………………………60

7.2.4输电线路的保护配置结果……………………………61

7.3变压器的保护……………………………………………61

7.4母线保护…………………………………………………63

7.5备用电源自动投入装置的含义和作用………………59

7.5.1自动重合闸装置………………………………………59

致谢……………………………………………………66

参考文献………………………………………………67

内容摘要

根据设计任务书的要求，本次设计为35kV 

本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等）、各电压等级配电装置设计、直流系统设计以及防雷保护的配置。

本设计以《35～110kV 

变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35～110kV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，

所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。

前 

言

变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。

电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。

电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择、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。

变电站电气一次部分初步设计，分为设计说明书、设计计算书、设计图纸等三部分。

所设计的内容力求概念清楚，层次分明。

本文是在鲁杰爽老师的精心指导下完成的。

鲁杰爽老师治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向。

在毕业设计期间鲁杰爽老师在设计思路上给了我很多的指导和帮助。

鲁杰爽循善诱的教学方法、热情待人的处事方式、一丝不苟的治学态度、对学生严格要求的敬业精神给我留下了很深的印象。

在此，我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢！

本文从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述，并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、35KV出线间隔至主变间隔断面图等相关设计图纸。

由于本人水平有限，错误和不妥之处在所难免，敬请各位老师批评指正。

第一章主接线的选择

1-1主接线的设计原则和要求

发电厂和变电所的电气主接线是保证电网安全可靠、经济运行的关键，是电气设备布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基础。

电气主接线的设计原则：

应根据发电厂和变电所所在电力系统的地位和作用。

首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求，根据规则容量，本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性，保证供需平衡，电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规则与要求等条件确定，应满足可靠性、灵活性和经济型的要求。

电气主接线的主要要求：

1、可靠性：

可靠性的客观衡量标准时运行实践主接线的可靠性是其组合元件（包括一次不分和二次部分）在运行中可靠性的综合，因此要考虑一次设备和二次部分的故障及其对供电的影响，衡量电气主接线运行可靠性的一般准则是：

（1）断路器检修时，是否影响供电、停电的范围和时间

（2）线路、断路器或母线故障以及母线检修时，停电出线回路数的多少和停电时间长短，能否保证对重要用户的不间断供电。

（3）发电厂、变电所全部停电的可能性。

、

2、灵活性：

投切发电机、变压器、线路断路器的操作要可靠方便，调度灵活，电气主接线的灵活性