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1、摘 要本次设计以10KV站为主要设计对象，分为任务书、计算说明书二部分，同时附有1张电气主接线图加以说明。该变电站设有2台主变压器，站内主接线分为35 kV、和10 kV两个电压等级。两个电压等级均单母线分段带旁路母线的接线方式。本次设计中进行了电气主接线图形式的论证、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器）。关键词： 变电所；短路电流；电气主接线目 录1. 分析原始资料12.主变压器容量、型号和台数的选择32.1 主变压器的选择32.2主变台数选择32.3主变型号选择32.4主变压器参数计算33. 主接线形式设计43.1 10kV出线接线方式设计4
2、3.2 35kV进线方式设计43.3总主接线设计图44. 短路电流计算54.1 短路计算的目的54.2 变压器等值电抗计算54.3 短路点的确定54.4 各短路点三相短路电流计算64.5 短路电流汇总表75. 电气一次设备的选择85.1 高压电气设备选择的一般标准85.2 高压断路器及隔离开关的选择95.3 导体的选择125.4 电流互感器的选择135.5 电压互感器的选择146. 防雷176.1 防雷设备176.2 防雷措施176.3 变配电所的防雷措施177. 接地197.1 接地与接地装置197.2 确定此配电所公共接地装置的垂直接地钢管和连接扁钢19总 结20致 谢21参考文献221.
3、 分析原始资料1、变电站 类型：35kv地方降压变电站 2、电 压 等 级：35kV/10kV 3、负 荷 情 况 35kV：最大负荷12.6MVA 10kV：最大负荷8.8MVA4、进，出线情况： 35kV 侧2回进线 10kV 侧 6回出线5、系统情况： （1）35kv侧基准值： SB=100MVA UB1=37KV （2）10kV侧基准值： SB=100MVA UB2=10.5KV （3）线路参数： 35kv线路为 LGJ-120，其参数为r1=0.236/kmX1=0.348/km /kmZ=z1*l=0.436*10=4.36 6、气象条件：最热月平均气温30 变电站是电力系统的需要
4、环节，它在整个电网中起着输配电的重要作用。 本期设计的35kV降压变为10kV地方变电站，其主要任务是向县城和乡镇用户供电，为保证可靠的供电及电网发展的要求，在选取设备时，应尽量选择动作可靠性高，维护周期长的设备。 根据设计任务书的要求，设计规模为10kV出线6回，35Kv进线2回；负荷状况为35kV最大12.6MVA，10kV最大8.8MVA。 本期设计要严格按电力工程手册、发电厂电气部分等参考资料进行主接线的选择，要与所选设备的性能结合起来考虑，最后确定一个技术合理，经济可靠的最佳方案。 2.主变压器容量、型号和台数的选择 2.1 主变压器的选择 变电所主变压器的容量一般按照变电所建成后5
5、10年的规划负荷考虑，并应按照其中一台停用时其它变压器能满足变电所最大负荷Smax的60%或全部重要负荷选择，即： SN=0.6Smax/(N-1) (MVA)式中N为变电所主变压器台数，本题目中N=2。注：本变电所输出总容量为，S=3P/cos+3S1=8800KVA2.2主变台数选择根据题目条件可知，主变台数为两台。2.3主变型号选择本变电所有35kV、10kV两个电压等级，根据设计规程规定，“具有两个电压等级的变电所中，首先考虑双绕组变压器。根据以上条件，选择S9-6300/35变压器。2.4主变压器参数计算 额定电压高压侧3522.5%，低压侧10.5kV，连接组别为YN，d11，阻抗
6、电压百分数Uk=7.5%，Pk=34.50KW. 3. 主接线形式设计根据设计任务书的要求和设计规模。在分析原始资料的基础上，参照电气主接线设计参考资料。依据对主接线的基本要求和适用范围，确定一个技术合理，经济可靠的主接线最佳方案。 3.1 10kV出线接线方式设计 对于10KV有六回出线，可选母线连接方式有分段的单母线接线，单母线带旁路母线接线，双母线接线及分段的双母线接线。根据要求，单母线带旁路母线接线方式满足“不进行停电检修”和经济性的要求，因此10KV母线端选择单母线带旁路母线接线方式。3.2 35kV进线方式设计本题目中有两台变压器和两回输电线路，故需采用桥形接线，可使断路最少。可采
7、用的桥式接线种类有内桥接线和外桥接线。外桥形接线的特点为：供电线路的切入和投入较复杂，需动作两台断路器并有一台变压器停运。桥连断路器检修时，两个回路需并列运行，变压器检修时，变压器需较长时间停运。内桥形接线的特点为：变压器的投入和切除较为复杂，需动作两台断器，影响一回线路的暂时供电桥连断路器检修时，两个回路需并列运行，出线断路器检修时，线路需较长时间停运。其中外桥形接线满足本题目中“输电线路较短，两变压器需要切换运行”的要求，因此选择外桥接线。3.3总主接线设计图图3-1 主接线设计总主接线设计图4. 短路电流计算4.1 短路计算的目的（1）选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备。（2）为了
8、合理地配置各种继电保护和自动装置并正确确定其参数，必须对电力网发生的各种短路进行计算和分析（3）在设计和选择电力系统和电气主接线时，为了比较各种不同的方案的接线图，确定是否采用限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路计算。（4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路时用电客户工作的影响等。也包含一部分短路计算。4.2 变压器等值电抗计算（1）35KV侧基准值,标幺值计算取SB=100MVA UB1=37KV（规定) (B表示基准值、N表示额定值)（2）10KV侧基准值,标幺值计算 取SB=100MVA UB =10.5KV（规定)4.3 短路点的确定在正常接线方式下，通过电器设备的短路电流为最大的
9、地点称为短路计算 点，比较断路器的前后短路点的计算值，比较选取计算值最大处为实际每段线路上短路点。基于该原则选取短路点如下： 35KV线路上短路点为F3,F4 10KV线路上短路点为F1,F2图4-1短路点标示图4.4 各短路点三相短路电流计算（1）F1点短路三相电流IF1计算 等值电路如下左图示 图4-2短路点标示图（2）F2点短路三相电流IF2计算等值电路如上右图示 （3）F3点短路三相电流IF3计算等值电路如下左图示 （4）F4点短路三相电流IF4计算等值电路如上右图示 4.5 短路电流汇总表表4-1短路电流汇总：短路点F1F2F3F4短路电流5.63.553.7372.665. 电气一
10、次设备的选择5.1 高压电气设备选择的一般标准导体和电器的选择设计、必须执行国家的有关技术、经济的政策，并应做到技术先进、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需求。应满足正常运行，检修，短路和过电压情况下的需求，并考虑到远景发展需要。按当地环境条件校核。应力求技术先进和经济合理选择异体时应尽量减少品种扩建工程应尽量使新老电器型号一致选用新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。断路器全分闸时间包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间。该系统中各断路器的短路切除时间列表如下，这里架设各断路器的全开断时间为0.06s，由于短路电流周期分量的衰减在该系统中不能忽略
11、，为避免计算上的繁琐，较验热稳定时用等值时间法来计算短路点电流周期分量热效应QK。 等值时间法计算短路电流周期分量热效应QK： 为短路电流周期分量的起始值其中令k=1查电力工程手册得到等值时间tjz表5-1：时间10kv线路10kv分段开关主变10kv侧主变35KV侧35KV线路桥35KV线路Tpr（s）051015202530tab（s）006006006006006006Tk=tpr+ta（s）056106156206256306tjz（s）04078125168212585.2 高压断路器及隔离开关的选择开关电器的选择及校验原则选择较验 电压 电流 按断开电流选择，INbr按短路关合电流
12、来选择INcl按热稳定来选择 注：()（1) 主变压器35KV侧断路器及隔离开关的选择MVA KVA在此系统中统一取过负荷系数为1.5则最大电流A最热月平均气温30，综合修正系数K=1.05表5-2开关电器的选择：计算数据断路器型号及参数隔离开关型号及参数SW3-35GN2-35/400U(KV)35Ue35Ue35IMAX/K(A)148.43Ie1000Ie400Izt=IF3(KA)3.727INbr16.5QK23.34ISh=2.55Izt(KA)9.5INcl2530Ies42Ies52（2) 35KV侧桥断路器及隔离开关的选择MVA KVA A最热月平均气温30，综合修正系数K=
13、1.05表5-3开关电器的选择：计算数据断路器型号及参数隔离开关型号及参数SW3-35GN2-35/400U(KV)35Ue35Ue35IMAX/K(A)148.43Ie1000Ie400Izt=IF4(KA)266INbr16.5QK1486ISh=2.55Izt(KA)6783INcl2530Ies42Ies52（3）主变压器35KV侧线路隔离开关的选择其余同主变压器35KV侧隔离开关的选择相同参看表1-3（4）主变压器10KV侧少油断路器的选择MVA KV363.7A在此系统中统一取过负荷系数为1.5则最大电流 最热月平均气温30，综合修正系数K=1.05 表5-4开关电器的选择：计算数据断路器型号及参数SN10-10/630-16U(KV)10Ue10IMAX/K(A)5456Ie630Izt=IF2(KA)355INbr16QK1575ISh=2.55Izt(KA)9053INcl40(峰值)Ies40（5）10KV侧
