3510KV变电所一台主变一次部分设计毕业论文Word格式文档下载.docx

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其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；

继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。

主接线是变电所的最重要组成部分。

它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。

一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。

主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。

一般变电所需装2~3台主变压器；

330千伏及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入5~10年的预期负荷选择。

此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。

变电所继电保护分系统保护（包括输电线路和母线保护）和元件保护（包括变压器、电抗器及无功补偿装置保护）两类。

变电所的控制方式一般分为直接控制和选控两大类。

前者指一对一的按纽控制。

对于控制对较多的变电所，如采用直接控制方式，则控制盘数量太多，控制监视面太大，不能满足运行要求，此时需采用选控方式。

选控方式具有控制容量大、控制集中、控制屏占地面积较小等优点；

缺点是直观性较差，中间转换环节多。

1.2.2变电所的分类

变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。

按用途可分为电力变电所和牵引变电所（电气铁路和电车用）。

电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频所。

这些变电所按电压等级可分为中压变电所（60千伏及以下）、高压变电所（110~220千伏）、超高压变电所（330~765千伏）和特高压变电所（1000千伏及以上）。

按其在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。

下面按照变电所再电力系统中的地位的分类简略介绍:

（1）枢纽变电站

它位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330~500的变电所，称为枢纽变电站。

全站停电后，将会引起系统解列，甚至出现瘫痪。

（2）中间变电站

高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2~3个电源，电压为220~330kV，同时又降压供给当地用电，这样的变电站主要起中间环节的作用。

全站停电后，将引起区域电网解列。

（3）地区变电站

高压侧电压一般为110~220kV，向地区用户供电为主的变电站，这是一个地区或城市的主要变电站。

全站停电后，仅使该地区中断供电。

（4）终端变电站

在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压多为110kV，经降压后直接向用户供电的变电站。

全站停电后，只是用户受到损失。

1.2.3变配电所所址的选择

变配电所所址选择的一般原则，应根据下列要求并经技术经济分析比较后确定：

尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量；

进出线方便，特别是要便于架空进出线；

接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所；

设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输；

不应设在有剧烈振动或高温的场所，无法避开时，应有防振和隔热的措施；

不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风侧；

不应设在厕所、浴室和其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所想贴邻；

不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。

当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合规行国家标准GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》的规定,不应设在地势低洼和可能积水的场所。

1.3变电站的选址条件及负荷统计

1.3.1所址水文条件

所址地势平坦，地面高程在39.850-39.980米（1985国家高程基准）之间，所垃豳前为农瀚，穗植玉米、小麦、大蒜等作物。

所址回填抬高后，不受百年一遇洪水位和最高涝水位威胁。

所区排水，采用地面散流排渗方式，排水坡度0.5％，排水主要方向自南向北，通过所外道路的边沟排往312国道的排水沟。

1.3.2所址气象条件

（1）气温

累年最热月（七月）平均最高气温31℃；

累年各其极端最高气温40.2℃；

累年极端最低气温-15.1℃。

（2）湿度

累年平均相对湿度69％。

（3）风

30年一遇离地10m高10分钟平均最大风速为27.7m/s；

累年全年主导风向必SE、SSE，相应频率为10％。

（4）其他

累年最大冻土深度29cm；

累年最大积雪厚度20cm；

累年最多雾日数37天；

累年最多雷暴日数28天。

根据《电网污秽等级划分规定》，本所址为三级污秽区。

1.3.3所址地质条件

该地区的抗震设防烈度为6度。

所区无其他不良地质。

据调查，在所打一眼80m左右的深井，可以满足变电所生产及生活用水的需要。

1.4本文所要做的工作

本文对35kV/10kV变电站进行设计,具体涉及电气主接线的方案选择，对备选方案从可靠性、灵活性和经济性三个方面进行了论述，并选择出最佳方案；

对选区的短路点进行短路电流计算；

进行设备选型并做出相应的动稳定、热稳定校验；

变电站的防雷电保护和机电保护；

汇总出变电站的仪表配置；

变电站配电装置的规划和布置；

系统具有过载保护、失压保护、短路保护、联锁保护等。

设有1台主变压器，站主接线分为35kV和10kV二个电压等级。

各个电压等级分别单元接线,单母分段带旁路母线接线方式。

从主接线、短路电流的计算、设备选择和保护等几方面对变电站进行设计。

第二章电气主接线设计

2.1电气主接线设计原则和程序

电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为强电流,高电压的网络,故又称为一次接线或电气主系统.用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细的表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为电气主接线图。

电气主接线图是变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的首要环节。

对电气主接线的基本要求概括的说应包括电力系统整体及变电所本身运行的可靠性，灵活性，和经济性。

2.1.1电气主接线的设计原则

设计变电所电气主接线时，所遵循的总原则：

（1）符合设计任务书的要求；

（2）符合有关的方针，政策和技术规，规；

（3）结合具体工程特点，设计出技术合理的主接线。

为此，应考虑下列情况：

（1）明确变电所在电力系统中的地位和作用各类变电站在电力系统中的地位是不同的，所以对主接线的可靠性，灵活性和经济型等的要求也不同，因此，就决定乐有不同的电气主接线。

（2）确定变压器的运行方式

有重要负荷的变电所，应装设两台容量相同或不同的便他起。

季节负荷低时，可以切除一台，以减小空载损耗。

（3）合理的确定电压等级

变电所高压侧电压普遍采用一个电压等级，低压侧电压一般为1~2个等级，目前多为一个等级。

（4）变电所的分期和最终建设规模

变电站根据5~10年电力系统发展进行规划设计。

一般装设两台主变压器。

当技术经济比较合理时，终端或分支变电所只有一个电源时，也可只装设一台主变压器。

（5）开关电器的设置

在满足供电可靠性要求的条件下，变电所应根据自身的特点，尽量减少断路器的数目。

特别是终端变电所，可适当采用熔断器或接地开关等建议开关电器，以达到提高经济性的目的。

（6）电气参数的确定

最小负荷为最大负荷的60%~70%，如果主要负荷是农村负荷，其值为20%~30%；

按不同用户，确定最大负荷利用小时数；

负荷同时系数K；

35kV以下的负荷，取0.85~0.9；

大型工矿企业的负荷取0.9~1；

综合负荷功率因数取0.8，大型冶金企业功率因数取0.95；

线损率平均值取8%~12%，有实际值时按实际值计算。

2.1.2电气主接线的设计程序

对原始资料进行分析，具体容如下:

（1）本工程情况：

主要包括，变电所类型，设计规划容量，变压器容量及台数，运行方式等。

（2）电力系统情况：

电力系统近期及远景发展规划（5~10年）变电所在电力系统中的位置（理位置和容量位置）作用；

期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压性点接地方式等。

（3）负荷情况：

负荷的电压等级，线回路数及输送容量等，负原始资料中虽已提供，设计时尚应予以辨证地分析。

为负荷的发展和增长速度受政治，自然条件等方面影响。

如果设计时，依据负荷计划数字，投产时实际负荷小了，积压资金，则电量供应不足，会影响其它工业的发展。

（4）环境条件：

当地温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔、地震等因素对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。

特别是我国土地辽阔，地理气象条件相差甚大，应予以重视对重型设备的运输条件也应充分考虑。

（5）设备制造情况：

为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能，制造能力和供货情况，价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性，经济性和可行性。

（6）拟定主接线方案根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，可拟定若干个主接线方案，因为对电源和出线回路数，电压等级，变压器台数，容量以及母线结构

等考虑的不同，会出现多种接线方案，近期和远期，应依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优缺点，淘汰一些明显不合理的方案，最终保留两个或三个技术上相当，又都能满足任务书要求的方案，再进行可靠性定量分析计算比较，最后获得最优的技术合理。

经济可行的主接线方案。

（7）主接线经济比较。

（8）短路电流计算对拟定的电气主接线，为了选择合理的电器，需进行短路电流计算。

（9）电器设备的选择。

（10）绘制电气主接线图及其它必要的图纸。

2.2主接线的基本接线形式及其优缺点

主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式。

可分为两大类，有汇流母线的接线形式。

无汇流母线的接线形式。

变电所电气主接线的基本环节是电源，变压器，母线和出线，馈线，各个变电所的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样。

在进出线数较多时，一般超过4回，为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。

但有母线后，配电装置占地面积较大，使用断路器等设备增多。

无汇流母线的接线使用开关电器较少，占地面积小，但只适于进出线回路少，不再扩建和发展的变电所有汇流母线的接线形式主要有，单母线接线和双母线接线。

2.2.1单母线接线

1.单母线接线方式

如图2-1所示，单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线，每个电源线和引出线都经过开关电器接到同一组母线上。

供电电源是变压器或高压进线回路。

母线既可以保证电源并列工作，又能使任一条出线回路都可以从电源1或2获得电能。

每条引出线回路中都装有断路器和隔离开关，靠近母线侧的隔离开关QS2称作母线隔离开关，靠近线路侧的QS3称为线路隔离开关（在实际变