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1、摘 要变电站作为电力系统中的重要组成部分，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。本设计根据某地方的电力负荷资料，作出了该区地面35kV变电站的一次初步设计。设计说明书内容包括负荷计算、主变压器选择与主接线的设计、高压电器的选择、无功补偿、变电站的防雷、继电保护等。本设计以实际负荷为依据，以变电站的最佳运行为基础，按照有关规定和规范，完成了满足该区供电要求的35kV变电站一次初步设计。设计中先对负荷进行了统计，选出了所需的主变型号，然后根据负荷性质及对供电可靠性要求拟定主接线设计，考虑到短路对系统的严重影响，设计中进行了短路电流计算，在设计
2、中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。此外还进行了防雷保护的设计，提高了整个变电站的安全。关键词：35kv，负荷，变电站，设计目 录第一章 绪论11.1 原始资料分析11.1.1 变电站的建设规模11.1.2 电力系统与本站的连接情况11.1.3 电力负荷水平11.1.4 环境条件11.2 设计原则和基本要求11.3 设计内容2第二章 主变压器的选择32.1 负荷计算32.2 主变台数的确定32.3 主变容量的确定42.3.1 主变压器绕组数的确定52.3.2 主变压器相数的确定52.3.3 主变压器绕组连接组别的确定52.3.4 主变压器冷却方
3、式的选择52.4 本变电站站用变压器的选择62.4.1 站用变台数的确定62.4.2 站用变容量的确定62.5 补偿装置7第三章 电气主接线的选择83.1 主接线的基本概述83.1.1 主接线的定义83.1.2 主接线的基本要求83.1.3 主接线的基本形式和特点103.2 变电站的各侧主接线方案的拟定103.2.1 35KV侧主接线方案103.2.2 10KV侧主接线方案12第四章 短路电流计算134.1 概述134.2 短路电流的计算条件134.2.1 短路电流计算的目的134.2.2 短路电流计算的基本假定134.2.3 短路电流计算的一般规定144.3 三相短路电流计算方法144.3.
4、1 三相短路的有关物理量144.3.2 无穷大容量电源系统三相短路电流计算154.4 短路电流计算及计算结果15第五章 导体和电气设备的选择185.1 电气设备选择的一般原则185.1.1 按正常工作条件选择设备185.1.2 按短路情况进行校验185.2 断路器和隔离开关的选择195.2.1 主变一次侧的断路器选择参数195.2.2 主变一次侧隔离开关选择参数205.2.3 10侧断路器选择215.2.4 10侧隔离开关215.2.5 选择校验结果列表225.3 互感器的选择与配置235.3.1 电流互感器的选择235.3.2 电压互感器的选择245.3.3 互感器的配置245.3.4 通常
5、的配置要求245.4 进线与出线的选择与校验265.4.1 母线及电缆的选择原则265.4.2 母线及电缆的选型265.4.3 母线及电缆截面的选择275.5 高压熔断器的选择及校验285.5.1 参数的选择285.5.2 熔体的选择285.5.3 高压熔断器选择结果295.5.4 高压熔断器的校验及结果表29第六章 变电站防雷的设计316.1 防雷保护的必要316.2 变电站中可能出现大气过电压的种类和防雷接线的基本方式316.2.1 直击雷产生的过电压316.2.2 雷电感应产生的过电压316.2.3 变电所防雷接线的基本方式316.3 变电站的直击雷保护326.3.1 避雷针装设的基本原
6、则326.4 变电站入侵波的保护326.4.1 对避雷器的基本要求326.4.2 为了使避雷器可靠地保护设备必须满足的条件336.4.3 各种避雷器的主要应用场合336.4.4 变电站的进线段保护33第七章 继电保护的配置347.1 概述347.1.1 设计依据347.1.2 设计规模347.1.3 设计原始资料347.2 变电所继电保护和自动装置规划357.2.1 系统分析及继电保护要求357.2.2 本系统故障分析357.2.3 继电保护357.2.4 备用电源的自动投入装置36结 论38参考文献39致 谢40附 录41III第一章 绪论1.1 原始资料分析1.1.1 变电站的建设规模（1
7、）类型：35KV地方降压变电所。（2）最终容量：根据电力系统的规划需要安装两台容量为6300kVA，电压为35kV/10kV的主变压器.1.1.2 电力系统与本站的连接情况（1）待设计的变电站是一座降压变电站，由于某县市集城镇地方工业、民营企业、农业及村民用电负荷到4500kW以上，为提高电能质量，满足该镇地方经济发展用电的需要而建.（2）本变电站有10kV出线本期6回,35kV采用屋外配电装置,10kV采用屋内配电装置。1.1.3 电力负荷水平35kV母线短路容量为。LGJ120线路的电抗为0.379/km计算负荷S=4500kW1.1.4 环境条件年最高温度：C，年最低温度：-C，海拔高度
8、：200m，雷暴日数：31日/年，土质：粘土、土壤电阻率250欧姆米要。1.2 设计原则和基本要求设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量、接线简单清晰、操作方便、运行灵活、投资少、运行费用低，并且具有可扩建的方便性。要求如下：（1)选择主变压器台数、容量和型式；（2)设计变电所电气主接线；（3)短路电流计算；（4)主要电气设备的选择及各电压等级配电装置类型的确定。1.3 设计内容本次设计的是一个降压变电站，有二个电压等级35kV10kV，35kV和10kV主接线均采用单母线分段接线方式。主变压器容量为26300kVA。该变电所35kV电源线路长度为15km
9、。10kV出线本期6回。35kV采用屋外配电装置。10kV采用屋内配电装置。第二章 主变压器的选择2.1 负荷计算目前，负荷计算的常用方法有需要系数法、二项式系数法和利用系数法。根据已给出的系统负荷资料，现已知待建变电站各个线路侧的最大负荷功率因数以及不同负荷之间的同时系数，因此，待建变电所的计算负荷应当采用需要系数法：即将各母线用电负荷的最大负荷相加后，乘以最大负荷同时系数，得变电站各个母线上的计算负荷，其计算公式如下：总有功计算负荷为 （2.1）总视在计算负荷为 （2.2）、变电所各个母线上的有功、视在计算负荷；各个用电负荷的有功最大负荷综合；最大负荷同时系数；功率因数。本变电站已告知有功
10、负荷为4500kW =P/S=4500/6300=0.714无功负荷为Q=P*=4500*0.98=4412.683KVAR2.2 主变台数的确定主变压器台数的确定要依据以下原则：（1）为满足负荷对供电可靠性的要求，根据负荷等级确定变压器的台数，对具有大量一、二级负荷或只有大量二级负荷，宜采用两台及以上变压器，当一台故障或检修时，另一台仍能正常工作。（2）负荷容量大而集中时，虽然负荷只为三级负荷，也可采用两台及以上变压器。（3）对于季节负荷或昼夜负荷变化比较大时，从供电的经济性角度考虑；为了方便、灵活地投切变压器，也可以选择两台变压器。同时，电力工程电气设计手册（一次部分）所述：（1）对大城市
11、郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台变压器为宜。（2）对地区性孤立的一次变电或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。待设计变电站由15km处的系统变电所用35kV采用屋外配电装置。10kV采用屋内配电装置。由选择原则的第2点结合待设计变电站的实际情况，为提高对用户的供电可靠性，且考虑今后10-20年的发展需要，确定该变电站选用两台相同容量的主电压器。因现在此市的负荷为4300KW，所以暂时只用到一台变压器，主变压器两台互为备用。在算短路电流时，因此市现在的有功负荷只有4500kw，而一台变压器的额定功率为6300kw，因此暂时只用到一台变压器
12、，只计算一台变压器时的短路电流，等负荷变大的时候才会用上两台主变压器。2.3 主变容量的确定变压器的选择要考虑到符合将来可能增加和改造的可能性，必要时最好留有一定的富余。在负荷系数较低的场合，实际应用中一般都允许变压器超过额定负荷，并以此为峰值提供电力，而不必为短时的峰值负荷让变压器选择特别大的容量。主变容量的确定，最主要考虑以下方面：（1）主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。（2）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其
13、余变压器容量在过负荷能力后的允许时间内，保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%80%。（3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网出发，推行系列化、标准化。对于待建35kV变电所，由于本期工程一起上两台主变。本变电站的用电负荷为4500KW，两台主变互为备用，所以主变应该满足负荷100%的要求，根据相关规定查电力工程电气设备手册选择变压器的型号为:S676300/35表2-1 变压器技术数据型 号额定容量（kVA）额定电压（kV）损 耗（kW）空载电流（%）连接组别阻抗电压（%）高压低压 空载短路S67-6300/3
14、5630038.557400350001Ynd117.52.3.1 主变压器绕组数的确定国内电力系统中采用的变压器按其绕组数分有双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低压绕组分裂式等变压器，待设计变电所有35KV、10KV两个电压等级且是一座降压变电所，宜选用双绕组普通式变压器。2.3.2 主变压器相数的确定在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对来说投资大、占地多、运行规模也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量，待设计变电所谓35KV降压变电所，在满足供电可靠性的前提下，为减少投资，故选用三相变压器。2.3.3 主变压器绕组连接组别的确定变压器的连接组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行，电力系统采用的绕组连接方式只有星形和三角形两种，因此对于三相双绕组变压器的高压侧，110KV及以上电压等级，三相绕组都采用“YN”连接，35KV及以下采用“Y”连接；对于三相双绕组变压器的低压侧，三相绕组采用“d”连接，若低电压侧电压等级为380/220V，则三相绕组采
