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1、目录摘 要变电站是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。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、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。变电站是把一些设备组装起来，用来切断、接通、改变或者调整电压的。在系统中，变电站成了输电和配电的集节点。本次设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性
2、方面考虑，确定了35kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，并进行了短路电流计算等内容，从而完成了35kV电气一次部分的设计。关键词： 主变压器，电气主接线，短路电流，电气设备第1章 概述 1.1变电站概述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
3、定性因素。根据电力系统技术规程中的有关部分，特别是：第1.0.2条：系统设计应在国家计划经济的指导下，在审议后的中期、长期电力规划的基础上，从电力系统整体出发，进一步研究提出系统设计的具体方案；应合理利用能源，合理布局电源和网络，使发、输、变电及无功建设配套协调，并为系统的继电保护设计，系统自动装置设计及下一级电压的系统等创造条件。设计方案应技术先进、过度方便、运行灵活、切实可行，以经济、可靠、质量合格和充足的电能来满足国民经济各部门与人民生活不断增长的需要。第1.0.6条：系统设计的设计水平可为今后第五年至第十年的某一年，并应对过度年进行研究（五年内逐年研究），远景水平可为第1015年的某一
4、年，且宜与国民经济计划的年份相一致。系统设计经审查后，23年进行编制，但有重大变化时，应及时修改。1.2 变电站的作用和主要设备组成水力、火力以及和核能等发出的电能，由于经济上的原因把电压升高，用输电线送到变电站，在这里将电压降低，用输电线再送到其它变电站，或通过输电线和配电线路送到用户。这样，在变电站除了把输电线送来的电压和电流进行变换，集中和分配外，为了使电能的质量良好以及设备安全，还要进行电压调整电力潮流控制以及输配电线和变电站的保护。1.2.1 变电站主要设备组成变电站为了起到电能再分配的作用，有主变压器、输电线和开关设备、控制装置与互感器、避雷器、调相器设备和其它设备组成。1.2.2
5、 变压器变压器是变换电压的主要设备，一般在变电站用于降低电压。变压器由单相变压器和三相变压器。一般使用经济上有利的三相变压器，单相变压器仅在高电压、大容量的500kV变电站等由于受到搬运上的限制而被采用。1.2.3 输电线和开关设备在变电站内汇集着许多集中和分配电力的输配电线，与主变压器一起接在母线上，在每一条线路的引出口除装设断路器和隔离开关。断路器通常用于电路的送出、停止或切换，当输、配电设备发生事故时则用来自动切断。隔离开关用于输、配电线路时，在检修断路器等电气设备时断开它们以隔离电源，有时用来切换母线环。1.2.4 控制装置与互感器控制装置是变电站的中枢神经、值班员监视设备的运行状态，
6、根据需要进行设备的操作以及联合互感器进行电压、电流和功率的测量。互感器的主要作用是将高电压、大电流转换成低电压、小电流进行测量或保护。1.2.5 避雷器避雷器是把系统中如雷电和操作过电压之类的异常电压抑制在规定值以内，从而保护以变压器为主的主要设备。1.2.6 调相设备调相设备，因为在重负荷是使电流超前，轻负荷时使电流滞后，所以用来进行电压的调整。1.2.7 其它设备变电站内除上述设备外，还有接地和屏蔽装置、站内电源蓄电池、照明设备等其它各种设备。1.3 变电站的种类变电站是电力系统的中间环节，根据在电力系统的地位和作用，可分为以下几类：1.3.1 枢纽变电站枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，电
7、压等级一般为330kV以上，联系多个电源，出线回路多，变电容量大，全站停电后将造成大面积停电或系统瓦解，枢纽变电站对电力系统的运行稳定和可靠性起着重要作用。1.3.2 中间变电站中间变电站位于系统主干环形线路或系统主要干线的接口处电压等级一般在330kV220kV汇集处，23个电源和若干干线路，高电压侧的穿越功率为主，同时降压向地区用户供电，电站停电后，将引起区域电网的瓦解。1.3.3 地区变电站地区变电站是一个地区和一个中小城市的主要变电站，电压等级一般为220kV，全站停电后将造成该地区和城市供电的紊乱。1.3.4 企业变电站企业变电站是大中型企业的专用变电站，电压一般在35kV220kV
8、，12回进线。1.3.5 终端变电站终端变电站位于配电线路的终端，接近负荷处，高压侧以10110kV引入，经降压后向用户供电。 变电站就是输电和配电的集结点，上述变电站分类的电源配置没有硬性的规定，上面所提的电压仅仅是具有代表性的。一座变电站的作用是要完成下列一个或更多的功能：1.换接、连接或切断系统的各部分，这有断路器或开关来完成；2.变压，用电力变压器升压或降压； 第2章 电力系统及变电站总体分析 2.1 电力系统分析电力系统及变电所的设计首先要对电力系统进行分析才能选择正确的方案，及对变电所进行总体分析才能设计比较经济、可靠的变电所方案。根据35110kV变电站设计规范第1.0.31.0
9、.6条规定：第1.0.3条：变电站的设计应根据工程的5-10年发展规划进行做到远，近、远期结合。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。第1.0.4条：变电站的设计，必须全面出发，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，综合国情合理地确定设计方案。第1.0.5条：变电站的设计，必须坚持节约用地的原则。第1.0.6条：变电站设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。为满足工业发展的需要,新建一座35kV变电站，以10kV电压供乡镇企业和农业用电，同时以35kV向附近的大型企业供电。变电站安装两台变压器，一次设计并建成。 2.2 变电
10、站总体分析设计依据根据省电力公司审计XXXX号文件35kV变电站设计任务书的批复。2.2.1 变电站的建设的必要性为了满足工业发展和城乡用电的的需要，需新建35kV变电站一座.本次设计任务内容是高庄新建35kV降压变电站的设计，本次设计的主要任务是电气部分的设计和计算。2.2.2 变电站的建设规模根据电力系统规划，本变电站的规模如下:电压等级： 35/10kV线路回数: 35kV 2回10kV 8回2.2.3 站址选择1土建专业的配合问题一个设计良好的变电站，除了技术先进、设备良好、电气开关设备和构架布置整齐合理、控制操作维护方便外，配电建筑也要求美观大方、通风采光良好，给运行人员创造一个舒适
11、的环境。 变电站的土木建筑是供配电的一个重要组成部分，如何在保证安全配电距离的前提下，因地制宜，设计出外型新颖、美观大方的配电建筑，是必须与土建专业技术人同密切配合、精心设计、精心施工的，比如过去有的变电站为了变压器的防爆防火问题，没有与土建配合好，使得10kV高压配电间不能开门开窗，影响了高压室的通风采光，如果有10kV高压室外墙预埋好进线架或电缆沟把主变10kV侧的进线改为架空进行或电缆沟埋设，就可以把变压器布置在防火防爆的距离之外，这样布置即可以使得进线美观，一次设备排列整齐、视野开阔，又能使10 kV高压配电可配置大玻璃和开设大门，妥善解决了通风和采光问题。2变电站具体位置与选址原则(
12、1)接近负荷中心。(2)进出线方便。(3)便于设备运输。(4)根据需要适当考虑发展。(5)尽量设在污染源的上风。(6)尽量避开多尘、震动、高温、潮湿有爆炸、火灾等场所。(7)不应设在厕所、浴室或生产过程中地面经常潮湿和容易积水场所的正下面。2.3 负荷分析负荷分析：根据负荷的用电程度不同将电力负荷分为三级：一级负荷、二级负荷、三级负荷。一级负荷：中断供电将造成人身的伤亡，在政治上造成重大的经济损失如：重大的交通枢纽、通讯枢纽，经常于国际活动的大量人员集中的公共场所还使用设备损坏，产品报废重要负荷中断将发生爆炸，火灾和中毒等给人民的生活带来影响。二级负荷：中断供电在政治上经济上造成较大损失使连续
13、的生产过程被打乱，需要长时间才能够恢复，使企业减产影响重要单位的正常工作使公共场所秩序混乱。三级负荷：中断供电后无重大的影响。1.对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。2.对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 3.对于三级负荷，一般只需一个电源供电。2.4 供电规划和供电方案 做好供电规划，是搞好设计、建设35kV变电站送变电工程的重要前提，过去在供配电中，往往不经过全面规划就进行变电站的设计和施工建设（至少对全面规划做得不够全面和细致），所以经常出现许多不合理现象：变电站选址布局
14、不合理、主变或输电线路截面选得过小、设计标准过低、不考虑经济效益及供电的可靠性等等，甚至出现一条35kV线路上“T”接多个变电站的现象，从而导致供电的可靠性差，电压损失大，有些变电站35kV侧及10kV侧均为熔断丝保护，常常造成越级跳闸，扩大停电范围。此外，变电站选址远离负荷中心或离县城圩镇过远，维护管理和生活上都不方便，所以在做好供电规划设计后，可以避免和杜绝上述不合理的现象。该变电站计安装主变两台，2#主变作为热备用，一次性设计并建成，设备一期上齐。供电方案，取35kV电源为变电站的电源，新建35kV变电站，导线型号LGJ-400，供变电站1#、 2#主变。新建35kV总站与35kV区域变
15、电站连接，直接接出10kV保安电源。图2-1供电规划2.5 主变选择变压器是变电站最主要和最贵重的设备，变压器的选择在变电站中是比较重要的。2.5.1 变压器容量和台数的选择1.主变容量的考虑原则：(1).主变容量选择一般应按变电站建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期几年发展，对城郊变电站，主变容量应与城市规划相结合。(2).根据变电站的负荷性质和电网结构来确定主变容量，对有重要负荷的变电站应考虑一台主变压器停运时，其余主变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷；对一般性变电站，当一台主变停运时，其余主变压器应能保证全部负荷的65。(3) 同级电压的单台降压变
