完整版35kV变电所电气部分设计说明书毕业设计论文.docx

1、完整版35kV变电所电气部分设计说明书毕业设计论文优秀论文 审核通过未经允许 切勿外传 西安科技大学毕业设计（论文）说明书题 目 35KV变电所电气部分设计函 授 站 榆林 专业及班级 09级电气工程及其自动化姓 名 吕永平 指 导 教 师 日 期 2011.12.22 继续教育学院 35kV变电所电气部分设计摘要： 1Abstract： 21 引言 32 原始资料 42.1电力系统接线图 42.2系统情况 42.3 10kV负荷情况 42.4 本地区气象条件 53 负荷统计和无功补偿的计算 83.1 负荷分析 83.2 负荷计算 103.3 无功补偿 103.3.1 无功补偿概述 103.3

2、.2 无功补偿的计算 113.3.3 无功补偿装置 113.3.4 并联电容器装置的分组 123.3.5 并联电容器装置的接线 124 主变压器的选择 134.1 规程中的有关变电所主变压器选择的规定 134.2 主变台数的确定 144.3 主变容量的确定 144.4 主变形式的选择 145 电气主接线设计 155.1 电气主接线概述 155.2 主接线的设计原则 165.3 主接线设计的基本要求 165.4 主接线设计 165.4.1 35kV侧主接线设计 175.4.2 10kV侧主接线设计 175.4.3主接线方案的比较选择 176 短路电流计算 186.1 概述 186.1.1 产生短

3、路的原因和短路的定义 186.1.2 短路的种类 186.1.3 短路电流计算的目的 196.2 短路电流计算的方法和条件 196.2.1 短路电流计算方法 206.2.2 短路电流计算条件 206.3 短路电流的计算 216.3.1 10kV侧短路电流的计算 216.3.2 35kV侧短路电流的计算 226.3.3 三相短路电流计算结果表 237 电气设备的选择 247.1 电气设备选择的一般条件 247.1.1 电气设备选择的一般原则 257.1.2 电气设备选择的技术条件 257.1.3 环境条件 267.2 断路器隔离开关的选择 277.2.1 35kV侧进线断路器、隔离开关的选择 2

4、77.2.2 35kV主变压器侧断路器、隔离开关的选择 287.2.3 10kV侧断路器、隔离开关的选择 297.2.4 选择的断路器、隔离开关型号表 307.3 母线的选择及校验 317.3.1 母线导体选择的一般要求 317.3.2 35kV母线的选择 327.3.3 10kV母线的选择 327.3.4 母线选择结果 337.4 互感器的选择 347.4.1 电流互感器的选择 347.4.2 电压互感器的选择 357.5 熔断器的选择 367.5.1 熔断器概述 367.5.2 35kV侧熔断器的选择 377.5.3 10kV侧熔断器的选择 377.6 配电装置的选择 377.6.1 配电

5、装置概述 377.6.2 35kV屋外配电装置 377.6.3 10kV高压开关柜 388 继电保护的设置 398.1 电力变压器保护 398.1.1 电力变压器保护概述 398.1.2 电力变压器纵差保护接线 398.1.3 纵差动保护的整定计算 408.1.4 变压器瓦斯保护 418.1.5 过电流保护 418.2 母线保护 429 变电所的防雷保护 429.1 变电所防雷概述 429.2 避雷针的选择 439.3 避雷器的选择 44结论 46致谢 47参考文献 48摘要： 随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续

6、性往往取决于变电所的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本文详细介绍了黄河水泥厂35kV降压变电所的设计。文中对主接线的选择、高压设备的选择、负荷计算、短路电流计算,继电保护选择和整定计算皆有详细的说明。特别对主接线的选择,变压器的选择,还有一些电气设备如断路器、电流互感器、电压互感器等的选择校验作了详细的说明和分析。其中还对变电所的主接线，平面布置等通过CAD制图直观的展现出来。本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出了符合当前要求的变电所。在设计的过程中，得到了学校老师、同学的耐心指导和大量帮助，在此对他们

7、表示衷心的感谢和崇高的敬意。关键词 35kV 变电所 电气主接线、短路电流计算、高压电气设备、继电保护Design of 35kV Step-down SubstationAbstract：Along with the continuous development of electric industry, people require increasingly demand of power supply, especially the stability, reliability and continuity of it. While the stability, reliability

8、and continuity of power grid is determined by the rational design and configuration of substation. This paper describes the step-down design substation 35kV Yellow Cement Design.It also discusses the choice of main wiring, of relay, the calculation of load, short current and so on in detail, especia

9、lly, the choice of main wiring, transformer and some electric equipment such as circuit breaker, current and Voltage sensor. It shows main wiring of substation, the distribution of plane and some protection equipment of main electrical connection table, the calculation of short current,the protectio

10、n of relay, High-voltage electrical equipment. 1 引言 变电所作为变电站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。对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电需求，还能有效地减少投资和资源浪费。本次设计根据一般变电所设计的步骤进行设计，包括负荷统计，主变选择，主接线选择，短路电流计算，设备选择和校验，继电保护，防雷措施等几大块。并依据相关规定和章程设计其中个个步骤，所以能满足一般变电所的需求。根据我国变电所目前现有电气设备状况以及今后发展趋势，应选用

11、新型号、低损耗、低噪声的电力变压器及性能好、时间长、免维护的SF6断路器及高压开关柜。为此新的设备选择也在设计中得以体现。由于时间仓促和自身知识的局限，导致在设计中难免有遗漏和错误之处，望读者予以批评指正。 2 原始资料2.2系统情况 待设计变电所通过一条架空线路由正南方向5km处的一座110kV变电所A送电，回路最大传输功率不大于11.7MW，A变电所系统容量为3000MW。西北方向20km处一座35kV变电所B通过一条架空出线与待设计变电所联系，平时本所与B变电所有少量功率交换。本所投运后功率因数要求到达0.9。2.3 10kV负荷情况10kV负荷情况如表1所示表1.1 用电负荷负 荷 名

12、 称额 定 容 量（kV）额 定 电 压（kV）负 荷 特 性Cos供电线路长度(m)1# 出线760100.841802# 出线500100.82303# 出线660100.751004# 出线1400100.8280原料粉磨1600100.85120摇头1800100.890窑尾1100100.83100水泥磨1400100.88010kV侧负荷同时率：0.85；10kV侧最小负荷是最大负荷的45；10kV侧最大负荷利用小时数=4800H；待设计变电所年负荷增长率为5%。2.4 本地区气象条件最高气温；最低气温；年平均气温；最热月平均最高温度。设计的基本原则： 工业园区变电所直接为生产提供

13、电源，是电力系统的一个重要环节，此类变电所能否正确运行关系到整个工业园区生产的稳定和安全问题，因此设计一个优质、安全、可靠、灵活的变电所至关重要。设计原则有以下几点： （1）变电所的设计应根据工程的510年发展规划进行，与城建部分的城市规划相结合，做到远、近期的结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。（2）变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合本地情况合理地确定设计方案，做到因地制宜，兼顾变电所经济、安全、可靠、灵活的特点。（3）对变电所的选址有以下几点要求：一是靠近负荷中心；二是要节约用地，不占或不占耕地及

14、经济效益高的土地；三是与城区或企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出；四是交通运输方便；五是具有适宜的地质，并且周围环境无明显污秽。1.3 本设计的主要内容本次设计完成了某工业园区35kV降压变电所设计的总过程，设计过程中遵循国家的法律、法规，按照国家标准及规范，明确设计的目的，逐步完成了电气主接线的选择、负荷的计算和无功补偿、主变的选择、短路电流的计算、高压设备的选择、继电保护选择及整定、防雷保护规划、图纸绘制等工作，特别是对电气主接线的选择、变压器的选择和高压电气设备（如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、母线等）的选择及校验作了详细的说明和分析，形成了较为完整的论文。 2主

15、接线的设计2.1 电气主接线的概述电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。电气主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性，并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。2.2 电气主接线基本要求（1）可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。停电会给国民经济各部门带来严重的损失，在经济发达地区，故障停电的经济损失是难以保量的，甚于会导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等。电气主接线的可靠性不是绝对的，在分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。（2）灵活性：电气主接线应能适应各种运行状态，