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1、湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 湖南水利水电职业技术学院湖南水利水电职业技术学院 Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power 毕毕业业设设计计成成果果计计算算书书 Graduation practice achievement 设计项目名称设计项目名称 35kV35kV 变电站电气一次部分初步设计变电站电气一次部分初步设计 姓姓 名：名： 肖肖 汉汉 荣荣 专专 业：业： 供用电技术供用电技术 班班 级：级： 10 级供用电一班级供用电一班 学学 号：号： 201030010041 指导老
2、师：指导老师： 张张 国国 蓉蓉 任务下达日期：任务下达日期：2012 年年 11 月月 12 日日 设计完成日期：设计完成日期：2012 年年 12 月月 07 日日 电力工程系编 湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 目目 录录 第一章第一章 负荷统计与变压器的容量计算负荷统计与变压器的容量计算3 1.1 负荷统计.3 1.2 变压器的容量计算与选型.3 第二章第二章 短路电流计算短路电流计算5 2.1 计算各阻抗标么值（假设系统为无限大容量）.5 2.2K1 点短路电流计算6 2.3K2 点短路电流计算6 2.4 短路电流计算成果表.7 第三章电气主接线方案设计
3、第三章电气主接线方案设计8 3.1 技术性比较.9 3.2 经济性比较：.10 第四章电气设备的选型与校验第四章电气设备的选型与校验12 4.1 高压断路器的选择 12 4.2 隔离开关的选择.15 4.3 电压互感器的选择：.16 4.4 电压互感器的选择.18 4.5 高压熔断器的选择与校验 18 4.6 母线的选择 19 4.7 设备选型汇总表： 21 湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 第一章第一章 负荷统计与变压器的容量计算负荷统计与变压器的容量计算 1.1 负荷统计负荷统计 1.1.1 对于主变：统计各馈线的负荷如下： 1830 1610 1990 15
4、0026502090 1450 185014970(kW)P 550 1140980995590943976 13487522(kvar)Q = s1 AkVPQS 5 . 16753 22 所用电负荷： =2.5/0.88+4.5/0.85+3/0.88+1.2/0.8+16/0.8+0.96/0.69+16+10=86 kVA s2 1.2 变压器的容量计算与选型变压器的容量计算与选型 1.2.1 主变压器： =16839.5 kVA smasss 21 预测最大负荷： 27.23618 5 . 16839 %)51 ()1 ( 5 max ss m t mas m-增长率 5% t-5
5、年 -负荷资料统计的最大值 smas 考虑同时率（85%）： 5 . 2007585 . 0 S S mas ， 3 . 12045 5 . 20075%60 st 根据电气手册初选变压器型号：SF7-12500/35(三相油浸风冷式铜线电 力变压器) 无载调压变压器，调压范围为：22.5% 因为一类负荷不能停电，所以选用两台主变压器，当一台出现故障时， 可由另一台继续供电。 湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 其具体的技术数据如下表： 表 3.1 变压器技术数据 额定电压（kV）损耗（kW） 型号 额定容量 kVA 高压低压空载短路 阻抗电压 (%) 空载电流 (
6、%) 连接组别 SF7- 12500/3 5 125003510.5166380.7YN,d11 1.2.2 所用变压器： S=2.5/0.88+4.5/0.85+3/0.88+1.2/0.8+16/0.8+0.96/0.69+1610=86 kVA S =S60%=51 kVA T 根据电气手册初选变压器型号：S6-63/10 (三相油浸自冷式铜线电力变压 器)。 此变压器为无载调压变压器，调压范围为：或5% 。%5 . 22 因为一类负荷不能停电，所以选用两台所用变压器，当一台出现故障时， 可由另一台继续供电。 选择 S7-63/10 型变压器两台，其技术数据见表： 表 4.1 SL7-8
7、0/10.5 型变压器数据 额定电压 （kV） 损耗（kW） 型号 额定 容量 kVA高压低压空载短路 阻抗电 压 (%) 空载电 流 (%) 连接组别 S6-63/10 63100.40.211.034 5 . 4 5 Y,yno 湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 第二章 短路电流计算 2.1 计算各阻抗标么值（假设系统为无限大容量）计算各阻抗标么值（假设系统为无限大容量） K1K2 计算电路图 计算各阻抗标幺值： 35kV 的平均电压 37kV；10kV 的平均电压 10.5Kv 此次设计中的系统为无限大容量系统，设置两个短路点，K1、K2 假设 Sj = 1
8、00 MVA ，查表可得 Uk% = 8% X n = 8% / 100 Sn =16000 kVA T 线路： X *j = 0.427.8（Sj/Uav ）=0.239 1 2 X *j = 0.427.8（Sj/Uav ）=0.184 2 2 变压器： X n = Uk%/100Sj/Sn=0.5 T 湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 2.2K1 点短路电流计算点短路电流计算 K1 1 0.239 2 0.184 1 0.104 K1 短路点点的等值电路 k1 短路回路总电抗：=0.104 184 . 0 239 . 0 184 . 0 239 . 0 *
9、j X 稳定短路电流标么值：615 . 9 104 . 0 1 * I 稳态短路电流：615. 9 * j IIIkA004.15 373 100 冲击短路电流：kAIIim26.3855 . 2 短路容量：AMVIUS p 52.961004.153733 短 湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 2.3K2 点短路电流计算点短路电流计算 K2 1 0.239 2 0.184 3 0.5 4 0.5 1 0.104 1 0.25 1 0.354 K2 K2 短路点点的等值电路 k2 短路回路总电抗：104 . 0 * j X354 . 0 25 . 0 稳定短路电流
10、标么值： 82 . 2 354 . 0 11 * * X I 稳态短路电流： kAIII j 533.15 5 . 103 100 82 . 2 冲击短路电流：kAIIim609.3955 . 2 短路容量：AMVIUS p 269533.151033 短 2.4 短路电流计算成果表短路电流计算成果表 K1K2 稳态短路电流标么值 9.6152.825 稳态短路电流（kA） 15.00415.533 冲击短路电流（kA） 38.26139.609 短路容量（MVA） 961.52269 短 路 点项 目 湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 第三章电气主接线方案设计第
11、三章电气主接线方案设计 方案一：35kV 侧单母线分段接线 10kV 侧单母线分段 方案二：35kV 侧内桥接线 10kV 侧单母线分段带旁路母线 湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 方案三：35kV 侧内桥接线 10kV 侧单母线分段 方案比较： 3.1 技术性比较技术性比较 35kV 侧： 单母线分段：单母线分段接线具有与单母线接线相间的简单、方便和占地 少的优点，而且提高了供电的可靠性。除了发生分段断路器故障外，其他设备 发生故障时都不会使整个配电装置停电。用隔离关分段的第二种单母线分段接 线的可靠性要稍差些,任一段母线故障时将短时全部停电，待打开分段隔离开关
12、 后,非故障段母线才恢复供电。对于重要负荷，可从两段母线上分别引出线路向 该负荷供电。单母线分段接线的缺点是:当一段母线或一组母隔离开关发生永久 性故障并需要较长行检修时，连接在该段母线上的线路和该段母线将较长时间 湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 停电。 内桥接线：内桥接线的任一线路投入、断开、检修或路障时，都不会影响 其他回路的正常运行，但当变压器投入、断开、检修或故障时，则会影响另一 回线路的正常运行。由于变压器运行可靠，而且不需要经常进行投入和因此内 桥接线的应用较广泛。 35kV 侧只有两台变压器，两条线路，并且，为了以后方便扩建，在这里采 用内桥接线是
13、比较符合设计要求的。 10kV 侧： 单母线分段带旁路：旁路断路器通常的设置方式，是将一段主母线和一组 旁路母线连接起来。由于只设一个旁路断路器回路，而且它与主母线和旁路 母线之间是固定连接，因此不与旁路断路器连接的主母线，其相应的线路或 主变压机回路中断路器停电检修时，该问路通过旁路母线接入另一段主母线 上,能保证继续供电。因此，这种接线解决了断路器检修时的公共备用问题。较 多的应用于 100kV220 kV 进（出）线回路多和牵引负荷电压侧馈线数量多的 交流牵引变电所。 对于 10kV 侧的线路，单母线分段的可靠性已经较高了，而单母线分段带旁 路母线的是超标准的可靠性了。 3.2 经济性比
14、较：经济性比较： 方案一：35kV 侧单母线分段接线 10kV 侧单母线分段 设备数量金额（估算） 断路器 14 142000=2.8 万 隔离开关 24 242000=4.8 万 电流互感器 14 142500=3.5 万 电压互感器 4 42500=1 万 母线 4 410000=4 万 变压器 2 2100 万=200 万 避雷器 6 61000=0.6 万 1综合投资 Z0=2.8+4.8+3.5+1+4+200+0.6=216.7 万 Z= Z0（） -=1001 100 湖南水利水电职业技术学院 35kV 变电站电气一次部分初步设计 =216.72=433.4 万 2年运行费 2
15、00 1 ()()() k s Anpk Qpk qkt nsn 式中参数：n=2 k=0.1 =77 k p S=21455.4kVA S=16000 kVA t=4000h N 变压器：=0.8 =19kw =14.25kw =57.75cos 0 p 0 Q k Q =592049.85kwh 2 1214554 2(190.1 14.25)(770.1 57.75)() 4000 216000 A U = A + U + U =A+0.042Z+0.058Z 112 0.7592049.85+（0.042+0.058）433.4=84.783 万 方案二：35kV 侧内桥接线 10kV 侧单母线分段带旁路 设备数量金额(估算) 断路器 16 142000=3
