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1、某企业 35kV 变电所电气设计(一次部分) 摘 要 本篇毕业设计的课题是“某企业 35kV 变电所电气设计” ，主要是关于强电部分的 设计。本设计分别从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几个方面对变电站 进行了阐述，并绘制出电气主接线图、电气总平面布置图、防雷与接地图等相关图纸。 由于存在两条独立电源进线，本次设计采用两台主变压器，并根据给定的计算负 荷，选定额定容量为 8000kVA 变压器 SZ11-8000/35。通过比较各种主接线方案的优缺 点，最终确定 35kV 电压等级侧采用线变组接线方式；6kV 电压等级侧采用单母分段式 接线方式。在绘制出电气主接线简图的基础上，分别选择
2、主变压器高低侧短路时作为 短路点，计算出短路电流，从而作为选择及校验主要电气设备的依据。主要电气设备 包括断路器、隔离开关、熔断器、电流互感器、电压互感器、母线、避雷器。按正常 工作条件下选择设备的额定电流、额定电压及型号，按短路情况下校验设备的热稳定、 动稳定以及开关的开断能力。在主要电气设备都选定的基础上，可以绘制出最终的电 气主接线图、平面布置图、防雷与接地图。 关键词：关键词： 主变压器，主接线方式，短路电流，电气设备 Abstract This graduation thesis is about “Electric design for an enterprise”. It is
3、mainly about the design of heavy current system. This design separately from the main connection, short- circuit current calculation, the main electrical equipment selection and so on several aspects of substation were introduced, and map out the main electrical wiring, electrical general layout, li
4、ghtning protection and pick up the map and related drawings. Because there are two separate power lines, the design uses two main transformers, and according to the given load, rated capacity of up to 8000kVA transformers SZ11-8000/35 is selected. By comparing the various advantages and disadvantage
5、s of main wiring scheme, finalize 35kV voltage line transformer connection 6kV voltage single-segment connection. Draw on the basis of main electrical wiring diagram, as a short circuit when you choose high and low-side short circuit of main transformer, calculation of short circuit current, so as t
6、he basis for selection and check the main electrical equipment. Main electrical equipment including circuit breakers, disconnections, fuse, current transformers, voltage transformers, bus, lightning arrester. Under normal operating conditions the rated current, rated voltage and model of the device,
7、 by short circuit case calibration device of thermal stability, stability and the breaking capacity of the switch. Major electrical equipment were selected on the basis of, you can draw out the final electrical wiring diagram, floor plan, lightning protection and grounding. Key Words: The Main Trans
8、former, the Electricity Lord Connects the Line, the Short-circuit Current, the Electrical Equipment 目 录 摘 要I ABSTRACT .II 第 1 章 绪论.1 1.1 本课题的研究意义及目的.1 1.2 本课题的国内外研究现状.1 1.3 本课题主要资料.2 1.4 本文所做的工作与论文结构.2 第 2 章 电力负荷的分级和计算.3 2.1 负荷分级与供电要求.3 2.1.1 负荷的定义3 2.1.2 负荷分级3 2.2 电力负荷的计算.3 2.2.1 负荷计算的目的3 2.2.2 负荷计
9、算方法4 第 3 章 电气主接线和变压器的选择.6 3.1 电气主接线的选择.6 3.1.1 电气主接线的基本要求6 3.1.2 电气主接线的形式6 3.1.3 主接线方案的选择8 3.2 变压器的选择.9 3.2.1 变压器类型的选择9 3.2.2 变压器台数的选择9 3.2.3 变压器容量的选择9 第 4 章 短路电流计算.11 4.1 短路电流计算的目的和意义.11 4.2 短路点的确定和短路电流计算方法.11 4.3 最大运行方式下短路电流.12 4.4 最小运行方式下短路电流.14 第 5 章 电气设备的选择.17 5.1 高压断路器的选择.19 5.1.1 35kV 进线断路器.1
10、9 5.1.2 6kV 进线断路器.20 5.1.3 6kV 出线断路器.20 5.2 电流互感器的选择.20 5.2.1 35kV 进线电流互感器.21 5.2.2 6kV 进线电流互感器.21 5.2.3 6kV 出线电流互感器.22 5.3 电压互感器的选择.22 5.3.1 35kV 线路侧电压互感器.23 5.3.2 6kV 线路侧电压互感器.23 5.4 高压熔断器的选择.23 5.5 接地开关的选择.24 5.5.1 35kV 侧接地开关.24 5.5.2 6kV 侧接地开关.24 5.6 避雷器的选择.25 5.6.1 35kV 侧避雷器.25 5.6.2 6kV 侧避雷器.2
11、6 5.7 母线的选择.26 5.7.1 主变 35kV 母线.27 5.7.2 主变 6kV 母线.28 5.8 电源进线和出线电缆的选择.29 5.8.1 35kV 电源进线.29 5.8.2 6kV 出线电缆.30 5.9 开关柜的选择.31 5.9.1 35kV 高压开关柜.31 5.9.2 6kV 高压开关柜.32 第 6 章 防雷与接地.33 6.1 防雷及过电压保护.33 6.1.1 雷击的危害33 6.1.2 本变电所的防雷保护33 6.2 接地.36 6.1.1 接地的基本概念36 6.1.2 接地的分类36 6.1.3 本变电所接地装置布置37 结束语.39 谢 辞.40
12、参考文献.41 附 录.42 第 1 章 绪论 1.1 本课题的研究意义及目的 进入 21 世纪后，我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展，电源和电网建设 的任务仍很重。作为发电厂和用户的中间环节，变换和分配电能的重要组成部分，将 面临电力体制改革和技术创新能力的双重挑战，如何合理的设计一个变电所，使之在 技术上、管理上适应电力市场化体制和竞争需要，促使电网互联范围的不断扩大，是 这次设计的主要目的。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变压器及 其控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用。随着高新技术的发展和应用，对电 能质量和供电可靠提出了新的要求，高压、超高压变电站的设计和运行
13、系统必须适应 这种新形势，因此，改善电网结构，提高供电能力与可靠性以及综合自动化程度，以 满足日益增长的社会需求是电力企业的首要目标。变电所研究对工业生产及国民经济 具有重要的促进作用。 通过本课题的设计和研究，进一步深化理论技术方面，培养自身实践动手能力、 分析研究及科技创新能力。通过对本课题的研究，可以进一步了解相关技术发展状况， 紧跟时代脉搏，锻炼自身科学分析问题、解决问题和独立研究等方面的能力。 1.2 本课题的国内外研究现状 国内：现阶段我国主要进行的变电站典型设计，是通过对现有变电站样本进行评 估、类比、组合，形成典型化设计方案，并以新技术为依托，不断优化，形成一系列 定制化产品，
14、满足城市、农村电网建设需求。通过变电站典型设计，归并工程流程,统 一技术标准，提高工作效率，降低项目实施不确定性，加快工程建设进度，降低将来 运行成本。变电站典型设计是将技术与管理相结合，通过典型化、标准化，提高工程 整体效益。现在国家正在重点发展电网，形成全国统一的联合电网。 国际（国外）：目前一些发达国家的电能极度紧缺，电力资源紧缺是制约他们发 展的一个重要因数。为了满足需求这些国家通过各种方式来降低电能的损耗，比如说 增高电压就是一种比较方便、实用的方法，这些国家已经形成了比较完善的变电设计 理论。比较完善的变电站设计理论是真正做到了节约、集约、高效等特点。总之，发 达国家通过改善变电站
15、结构，降低变电站功率损耗，尽可能地提高变电所的灵活性， 最终达到提高经济性的目的。 1.3 本课题主要资料 1.本变电所西南 8km 处有一区域变电所，新建总降压变电所电源由区域变电所两 路 35kV 架空线供电，区域变电所 35kV 母线上的短路容量为 980MVA，680MVA。系统要求新建变电所继电保护时间不大于 2 秒，功率 )3( maxK S )3( minK S 因数。 9 . 0cos 2.负荷资料 表 1-1 高压电动机 型号 额定电 压(kV) 额定容量 (每台 kW) 效率% 功率 因数 起动 倍数 台 数 线路长度 (M) 异步电动机 YR5001-4 66300.90
16、.854.54415 异步电动机 Y4501-4 62500.90.844.24220 同步电动机 T630M-4 610000.9-0.95.32130 表 2-2 车间变电所 额定电压 （kV） 计算容量(每台 T) 变电所 变压器 型号 额定容量 （kVA） 高压低压 台数 P(kW)Q(kvar) 供电线路 长度 （M） 1 号S11100060.42700455400 2 号S11125060.42820540200 3 号S1180060.42580430400 4 号S11100060.42720380100 3.气象、土壤资料按南京地区考虑；操作电源：直流 220V；电能计量：采用高供 高计，两路 35kV 进线各设置计量专用的电流、电压互感器及计量屏；设计两台所用变。 1.4 本文所做的工作与论文结构 本文以某企业 35kV 变电所设计为研究课题，着重介绍了 35kV 变电所电气主接线、 电气平面布置、设备选型、防雷接地等方面的设计。主要结合理论知识，分析原始材 料，首先进行负荷计算，根据功率因数要求进行无功补偿。并进行变压器的选择，确 定总降压变电
