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1、 - -目 录摘要11 引言21.1 设计的原始资料21.2 设计的基本原则：21.3 本设计的主要容32主接线的设计42.1 电气主接线的概述42.2 电气主接线基本要求42.3 电气主接线设计的原则42.4 主接线的基本接线形式52.5 主接线的设计52.6 电气主接线方案的比较53 负荷计算73.1 负荷的分类73.2 10kV侧负荷的计算74 变压器的选择94.1 主变压器的选择94.1.1 变压器容量和台数的确定94.1.2 变压器型式和结构的选择94.2 所用变压器的选择105 无功补偿115.1 无功补偿概述115.2 无功补偿计算125.3 无功补偿装置125.4 并联电容器装
2、置的分组135.5 并联电容器的接线136 短路电流的计算146.1 产生短路的原因和短路的定义146.2 电力系统的短路故障类型146.3 短路电流计算的一般原则146.4 短路电流计算的目的156.5 短路电流计算方法156.6 短路电流的计算167 高压电器的选择18- .可修编 .7.1 电器选择的一般原则187.2 高压电器的基本技术参数的选择197.3 高压电器的校验197.4断路器的选择选择207.5 隔离开关的选择237.6 电流互感器的选择257.7 电压互感器的选择277.8 母线的选择287.9 熔断器的选择298 继电保护和主变保护的规划308.1 继电保护的规划308
3、.1.1 继电保护的基本作用308.1.2 继电保护的基本任务308.1.3 继电保护装置的构成308.1.4 对继电保护的基本要求308.1.5 本设计继电保护的规划318.2 变压器保护的规划328.2.1 变压器的故障类型和不正常工作状态328.2.2 变压器保护的配置338.2.3 本设计变压器保护的整定339 变电所的防雷保护369.1 变电所防雷概述369.2 避雷针的选择369.3 避雷器的选择37参考文献39- .可修编 .工厂35kV总降压变电所一次电路设计摘要： 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
4、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（所）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。 本次设计建设一座35kV降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式并以CAD辅助设计软件绘制它接线图。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择
5、，然后进行校验并计算出系统负荷以及短路电流的数据用来选择供电设备，并且注意系统的接地、防雷以及常见故障的排除等。关键词：电气主接线、短路电流计算、高压电气设备、继电保护1 引言1.1 设计的原始资料为改善供电质量，提高供电可靠性，在某工业园区建设一座35kV变电所，该变电所的设计规模为：（1）35kV进线两回，一回由110kV甲站引入，一回由110kV乙站引入（进线阻抗忽略），出线两回，最终出线四回。（2）10kV出线8回，负荷的类型及大小如下表1.1。表1.1 用电负荷负 荷 名 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860100.82
6、001# 出线400100.822501# 出线760100.751001# 出线1600100.880水源变电所1200100.85200生活区变电所2000100.890锅炉变电所1100100.8100污水处理源1200100.880（3） 甲站35kV母线最大短路容量300MVA，乙站35kV母线最大短路容量300MVA。（4）本地区海拔1010M，雷电活动33天/年，历史最高温度35，最低温度-5，最大风速4M/S1.2 设计的基本原则： 工业园区变电所直接为生产提供电源，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、
7、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
8、且周围环境无明显污秽。1.3 本设计的主要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，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
9、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
10、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，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性应该满足以下几个方面，一是操作的方便性；二是高度的方便性；三是扩建的方便性。（3）经济性：在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要从以下几个方面考虑，一是节省一次投资；二是占地面积少；三是电能损耗少。2.3 电气主接线设计的原则电气主接线的设计是变电站电气设计的主体，其设计必须结合电力系统和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的，经过技术、经济比较、合理地选择主接线方案。电气主
11、接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调试灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材同，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济的原则。2.4 主接线的基本接线形式（1）有汇流母线：单母线接线及单母线分段接线；双母线接线及双母线分段接线；带旁路母线的单母线和双母线接线。（2）无汇流母线：桥形接线；角形接线；单元接线。2.5 主接线的设计（1） 35kV侧主接线的设计：由原始资料知，35kV侧设计规模为进线2回，出线2回，最终出线四回。由电力工程电气设计
12、手册可知：当3563kV配电装置出线回路数为48回，采用单母分段连接。故35kV可采用单母分段连接方式。（2） 10kV侧主接线的设计：由原始资料知，10kV侧设计规模为进线2回，出线8回。由电力工程电气设计手册可知：当6-10kV配电装置出线回路数为6回及以上时，采用单母分段连接；当负荷较大、短路电流较大、出线需要带电抗器时可采用双母线接线。故10kV可采用单母分段连接方式，也可采用双母线连接方式。2.6 电气主接线方案的比较方案一：35kV和10kV侧均采用单母分段接线方式；方案二：35kV侧采用单母分段接线方式，10kV侧采用双母线接线方式。方案一的优点：接线简单，供电可靠，高度灵活，操
13、作方便，设备少，经济性好，并且母线便于向两端延伸，便于扩建，对于重要的用户可以从不同的段引出两个回路，当一段线路发生故障时，分段断路器可以自动将故障切除，保证正常母线的供电。该方案兼顾了可靠性，经济性和灵活性的要求。方案二与方案一相比较，虽然供电更加可靠，高度更灵活，但是设备增多，投资大，占地面积大，操作复杂，配电装置布置复杂。故选用方案一，35kV和10kV侧都采用单线分段接线方式。方案一的主接线图如图2.1；方案二的主接线图如图2.2。图2.1 方案一电气主接线图主接线图图2.2 方案二电气主接线图3 负荷计算3.1 负荷的分类根据用户负荷的性质和中断供电在经济、政治上所造成的损失和影响程
14、度，规定将负荷分为三级：（1）一级负荷：中断供电将造成人身伤亡的负荷；中断供电将在政治、经济上造成重大损失如重大设备损坏，重大产品报废，重要原材料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续生产被打乱，需要长时间才能恢复；中断供电影响有重大政治、经济意义的用电单位正常工作。如重要的铁路枢纽，重要的通信枢纽，重要宾馆及经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。这些属于电力系统中的一级负荷。（2） 二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成重大损失者。如：主要设备的损坏，大量产品报废，连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复，重点企业大量减产等；中断供电将影响重要单位的正常工作者。这些属于电力系统的二级负荷。（3） 三级负荷：不属于一级和二级负荷者，短时停电不会带来严重后果的负荷。为保证供电的可靠性，
