35kV变电站电气一次部分的设计文档格式.doc

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2.3　变电所主变压器容量的确定原则 -10-

2.4　待设计变电所主变压器容量的计算和确定 -10-

2.5　主变压器绕组数的确定 -10-

2.6　主变压器相数的确定 -11-

2.7　主变压器调压方式的确定 -11-

2.8　主变压器绕组连接组别的确定 -11-

2.9　主变压器冷却方式的选择 -11-

第三章所用电设计…………………………………………………………………………-13-

第四章　短路电流的计算 -13-

4.1　短路的基本知识 -13-

4.2　计算短路电流的目的 -13-

4.3　短路电流的计算步骤 -14-

第五章　设备的选择与校验 -17-

5.1　进线与出线的选择与校验 -17-

5.2　互感器的选择与配置 -18-

5.2.1　电流互感器的选择 -18-

5.2.2　电压互感器的选择 -19-

第六章　无功补偿 -20-

6.1　补偿装置的种类和作用 -20-

第七章防雷接地设计 -22-

7.1　防雷保护的必要 -22-

7.2　避雷针高度的确定 -22-

7.3　接地体和接地网的设计 -22-

第八章继电保护的配置…………………………………………………………………-24-

结　论 -26-

参考文献（REFERENCES） -27-

致谢 -28-

35kV变电站电气一次部分的设计

摘要

根据设计任务书的要求，本次设计为35kV变电站电气一次部分的初步设计。

首先要对原始材料进行分析，其次是主接线及变压器的选择、所用电设计、短路电流的计算、电气设备选择及校验防雷保护、配电装置设计、各种继电保护选择。

其中最主要的是变压器的选择与计算。

该毕业设计课题，能够巩固我大学所学知识，使我对发电厂变电所电气部分、电力系统继电保护原理等课程有了较全面的了解，提高了自我分析与思考的能力，为今后更深一步的学习和研究奠定了基础。

关键词变电所，变压器，继电保护

35KVelectricalsubstationoncepartofthedesign

Abstract:

Fromtheguideofengineeringdesignassignment,wehavetodesignprimarypower-systemof35kVsubstationanddrawmainelectricalsingle-linediagram.Firstofall,analyzethegivendata,choosethemainelectricalsingle-lineandthemaintransformer,calculateload,theelectricitydesignandShortCircuitCalculation,theselectionofelectricaldeviceandtheprotectionofearth,distributionequipmentandallkindsoftheprotectionofrelay.

ThisgraduatedesignissuesconsolidatetheknowledgeIlearnedintheuniversity,makemehavemorecomprehensiveunderstandingtopowerplantelectricalpartandrelayprotectionprinciple,enhancemyanalysisabilityandthinkingability.laythefoundationformyfurtherstudyandresearchinthefuture.

KeyWordssubstation,transformer,relayprotection

引　言

电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。

电力系统是由电能的生产、输送、分配和消耗的各个环节组成的统一整体。

电能生产的规模很大，消耗的能源在国民经济能源总消耗中占的比重很大，而且电能又是国民经济的主要动力。

所以要做好电力系统规划，完善电网建设，提高电能生产的经济性。

我国电网的发展历程与国际上主要国家和地区有相似之处，但也有自身的突出特点。

展望未来，我国电网发展必须满足社会的可持续发展、跨区域电流持续扩大等客观要求。

构建安全可靠、经济高效的电网。

变电所作为电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。

变电所的设计内容比较多，范围广，不同电压等级和类型的变电所在设计时所考虑的侧重点是不一样的。

因此在设计过程中要针对变电站的规模和形式进行分析以确定出最佳方案。

原始资料分析

一、设计任务

35KV变电站电气一次部分设计

二、　待设计变电所基本资料

1、待设计变电站的电压等级为35kV，供电负荷6.3kV在企业内部。

属于一般降压变电站

2、　建设规模

（1）35kV本期2进2出，最终2进2出，每回最大负荷8000kW；

（2）6.3kV本期12回出线，最终12回出线，每回最大负荷1000kW。

3、　环境条件

（1）　海拔200米，温度-20℃～40℃；

（2）　污秽等级Ⅲ度，地震基本烈度7度；

（3）　雷暴日每年58.2天。

第一章　主接线的选择

1.1　主接线的设计原则

电气主接线的设计是发电厂或变电所电气设计的主体，与电力系统的情况、电厂动能参数、原始资料以及电厂的运行可靠性、经济性的要求密切相关，并对电气设备的选择和布置、继电保护和控制方式等有较大影响。

电气主接线基本原则以计划书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准则要保证电网安全可靠、调度灵活性、满足各项技术要求的前提下，兼顾经济运行、维护方便、节约投资、坚持可靠先进、适用、经济、美观的原则和基础。

使主接线的设计具有先进性和可行性。

1.2电气主接线的主要要求

1、保证必要的供电可靠性

供电可靠性是电力生产和电能分配的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本的要求，而且也是电力生产和分配的头等任务。

2、具有一定灵活性和方便性

3、具有一定经济性

在满足可靠性及灵活性的前提下，应尽力做到节约资源、占地面积小、电能损耗少。

在满足技术要求的前提下，主接线力求简单。

1.3　主接线的拟定

电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。

1.单母线接线

单母线接线接线简单清晰、设备少、操作方便，便于扩建和采用成套配电装置，但是它不够灵活可靠，当母线及母线隔离开关等故障或检修时，将使整个配电装置停电。

进出线检修断路器时，在整个检修期间需中断该进出线工作。

为提高供电可靠性单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障段的供电，并且电压等级越高，所接的回路数越少，一般只适用于一台主变压器。

单母接线适用于：

中小型发电厂的电气主接线、各类发电厂的厂用电接线进出线数量相较多的6～220kV的变电所中。

材料中35～63kV，配电装置的出线回路数不超过3回，6～10kV配电装置的出线回路数不超过5回，才采用单母线接线方式，故不选择单母接线。

2.单母分段

单母分段接线适用于：

（1）6～10kV配电装置出线为6回及以上

（2）35～63kV配电装置的出线回路数为4～8回

（3）110kV～220kV配电装置的出线回路数为3～4回

3.单母分段带旁路母线

这种接线方式：

适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为35～110kV的变电所较为实用，具有足够的可靠性和灵活性。

4.桥形接线

当只有两台变压器和两条输电线路时，采用桥式接线，所用断路器数目最少，它可分为内桥和外桥接线。

内桥接线：

适合于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需经常切除时，采用内桥式接线。

当变压器故障时，需停相应的线路。

外桥接线：

适合于出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换，或系统有穿越功率，较为适宜。

为检修断路器QF，不致引起系统开环，有时增设并联旁路隔离开关以供检修QF时使用。

当线路故障时需停相应的变压器。

5.双母接线

接线适用于：

（1）6～10kV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器

（2）35～63kV配电装置，出线回路超过8回，负荷较大

（3）110kV～220kV配电装置出线回路在5回以上

6.双母线分段接线

双母线分段，可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个元件可完全分别接到不同的母线上，对大容量且在需相互联系的系统是有利的，由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。

而较容易实现分阶段的扩建等优点，但是易受到母线故障的影响，断路器检修时要停运线路，占地面积较大，一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段。

为了保证双母线的配电装置，在进出线断路器检修时（包括其保护装置和检修及调试），不中断对用户的供电，可增设旁路母线，或旁路断路器。

由于待设计变压所为一座35KV降压变电所，以6.3KV电缆线各车间供电，距该变电所6KM处有一系统变电所，用35KV双回架空线向待设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计变电所高压母线上的短路功率为1000MVA，待设计变电所的高压部分为二进二出回路，为减少断路器数量及缩小占地面积，可采用内桥接线，变电所的低压部分为二进八处回路，同时考虑以后装设两组电容量要预留两个出线间隔，故6.3KV回路应至少设有10回出线，其中，一车间和二车间为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷，其主接线可采用单母分段接线和单母分段带旁路接线。

综合考虑，变电站35kV侧选用内桥接线，6.3kV侧选用单母分段接线。

该变电所的主接线形式初步拟定，如下图2-1所示

图2.1　电器主接线方案

第二章　主变压器的选择

2.1　变电站变压器台数的选择与确定

（1）　当变电站负荷较小或等级较低时，一般考虑只装设一台变压器。

（2）　当变电站供电负荷较大或有一类重要负荷时，应选用两台相同容量的主变压器。

本设计变电站由6KM处的系统变电所用35KV双回架空线路供电，Ⅰ类负荷要求有很高的供电可靠性，对于Ⅰ类用户通常应设置两路以上相互独立的电源供电，同时Ⅱ类负荷也要求有较高的供电可靠性。