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1、交通大学本科毕业论文某工厂35kV降压变电站设计学 生：学 号：专 业：电气工程及其自动化导 师：学校代码：10248交通大学继续教育学院二一五年九月毕业论文声明本人重声明：1、此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注和致的地方外，本文不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。2、本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权交通大学网络教育学院可以将此
2、文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。3、若在交通大学网络教育学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担（包括接受毕业论文成绩不及格、缴纳毕业论文重新学习费、不能按时获得毕业证书等），与毕业论文指导老师无关。作者签名： 日期： / 某工厂35kV降压变电站设计摘 要本次设计通过调查原始资料，掌握某工厂35kv降压变电站的相关资料，设计出符合当前要求的变电所。设计中对负荷进行计算，确定主变压器的容量、型号、台数，达到供电系统的管理科学化、规化。本次设计中进行了电气主接线设计、短路电流计算、一次电气设备选择及校验。关键词：变
3、压器短路电流计算电气接线图某工厂35kV降压变电站设计目 录毕业论文声明II摘要11引言11.1选题背景11.2需求分析21.3论文的主要工作22负荷计算33主变压器容量、型号和台数的选择73.1主变压器的选择73.2补偿电容器的选择83.3主变台数选择83.4主变型号选择83.5主变压器参数计算94主接线形式设计114.110kV出线接线方式设计114.235kV进线方式设计114.3总主接线设计图115短路电流计算135.1 短路计算的目的135.2 变压器等值电抗计算135.3 短路点的确定135.4各短路点三相短路电流计算145.5 短路电流汇总表156电气一次设备的选择16.1高压电
4、气设备选择的一般标准16.2高压断路器及隔离开关的选择26.3导体的选择56.4电流互感器的选择66.5电压互感器的选择77结论10参考文献11致121引言1.1选题背景近年来随着电网改造工程的大围开展，安全优质用电问题成为了电力系统电力环境改善的主要发展目标，如何更好地服务区域电力管理成为了电力系统着实需要解决的问题。35kV变电站设计无论是工程造价方面还是技术布局方面都涌现出多种新型设计方案，是今后变电站设计的重要参考方向。笔者认为，我国现阶段35kV变电站设计过程中应注重从以下几方面来突出电力系统中电能使用的安全性与稳定性：1）重视35kV变电站设计中的主接线与主设备选用。首期工程在进行
5、主接线选择是一般采用的是一条35kV进线以及一台主变的设备，值得注意的是，首期工程需要为二期工程作出必要设备预留，突出瓷柱的空间过渡效果，合理选择断路器和隔离开关。利用桥型接线来分别设计桥接线与外桥接线两条线路，主变压器则主要应用于母线接线方面，这对于单母线接线的采用也有着积极的导向意义。设备选用方面，从自冷、油浸、能耗方面选择必要的调压器与变压器，将容量控制在210MVA之，设备材质应存在耐腐蚀功能，其中干式电压互感器为首选。2）关注35kV变电站设计过程中的平面布置问题。35kV变电站设计中的设备平面布置主要涉及配电装置以及控制保护等问题，例如我们在选用屋外中型配电装置为35kV变电站的平
6、面布置时，10kV就宜选用屋外半高型配置装置，这样的集中保护设置过程能够最大程度降低能耗。或是35kV变电站选用屋外中型配电装置而10kV也选用同样的装置时，我们就可考虑到采用双列布置的形式将总控制室设置在单层建筑之上。此外，常见的35kV集中式控制保护模式也是提高设备运行效率的关键举措，这对今后的维护与检修也有着积极影响。3）突出35kV变电站的综合性与自动化处理。35kV变电站设计中的综合性主要体现在其系统类别的集中式和分布式方面，无论是其中的管理层还是间隔层都需要通过独立的操作系统来对系统单元装置进行系统规划，以体现必要的工程建设标准。运行人员在对变电站基本数据进行整理与分析时能够通过简
7、单的画面打印实现对控制系统的电能计算，进而更好地促进变电站现场的总线控制与测量结构规划。从以上三方面容描述中不难看出，现阶段35kV变电站在设计过程中主要应遵循如下几点设计准则：1）变电站整体设计过程应当与国家政策规定标准相吻合，且符合相关技术要求；2）从客户使用需求及电能消耗方面来体现电力系统的安全性与可靠性特征；3）无论是系统接线、运行管理还是操作检修都应当尽可能方便快捷；4）从工程造价和运行投资等方面控制成本支出，为今后的扩建留有余地；5）在体现系统设计自动化特征的同时也要预备必要的防误动功能，切实保障运行人员的人身安全。1.2需求分析本次设计资料如下：变电站类型：某工厂35kv降压变电
8、站 供电电源：由区域变电所二路35kV架空线（1#、2#线）至变电站后转为电缆线供给本站，线长3Km。变电站35kV母线最大运行三相短路容量。 S =800MVA，S =600MVA。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。两台所用变设计量用电度表。1.3论文的主要工作本文通过对某工厂35kv降压变电站设计需求进行调研，分析现有材料，进行负荷计算，完成主变压器容量、型号、台数选择，进行主接线设计以及短路电流计算，最终完成电气一次设备的选择。2负荷计算负荷计算的目的是为了掌握用电情况，合理选择配电系统的设备和元件，如导线、电缆、变压
9、器、开关等。负荷计算过小，则依此选用的设备和载流部分有过热危险，轻者使线路和配电设备寿命降低，重者影响供电系统的安全运行.负荷计算偏大，则造成设备的浪费和投资的增大。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。按照原始负荷资料如下：负荷（35KV）：同时系数Km =0.9 表2-1 负荷计算负 荷 名 称额 定 容 量（KW）额 定 电 压（KV）负 荷 特 性Cos供电线路长度(m)1# 出线86060.82002# 出线40060.822503# 出线76060.751004# 出线160060.880水源变电所120060.85200生活区变电所20
10、0060.890锅炉变电所110060.8100污水处理电源120060.880计算过程如下：1#出线：，2#出线：，3#出线：，4#出线：，水源变电所：，生活区变电所：，锅炉变电所：，污水处理电源：，备用线路1#：，备用线路2#：，负荷计算结果如下表2-2：表2-2 负荷计算结果负荷名称额 定容 量（KW）额定电压（KV）负 荷特 性costan供电线路长度(m)P30(KW)Q30(KVar)1# 出线86060.80.75200774580.52# 出线40060.820.702503602523# 出线76060.750.88100684601.94# 出线160060.80.7580
11、14401080水源变电所120060.850.622001080669.6生活区变电所200060.80.759018001350锅炉变电所110060.80.75100990742.5污水处理电源120060.80.75801080810备用200060.80.7520018001350备用200060.80.75200180013503主变压器容量、型号和台数的选择3.1主变压器的选择本次设计的是线变阻，选择暗备用，每台按变压器的最大负荷选择。正常情况下两台变压器都参加工作，这时，每台变压器均承受50%最大负荷，这种备用及能满足正常工作时经济运行的要求，又能在故障情况下承担全部负荷，是比
12、较合理的备用方式。 所以 根据数据选SFL7-12500/35型变压器。而，而因此校验合格。实际功率因数：3.2补偿电容器的选择变电所对功率因数有这样高的要求，仅仅依靠提高自然功率因数的办法，一般不能满足要求。因此，变电所需装设无功补偿装置，对功率因数进行人工补偿。计算过程如下：并联前：并联后：，所以： 因此选补偿电容器的型号为：BWF6.3-80-1W 所以电容器的个数选33只。变电所主变压器的容量一般按照变电所建成后510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
13、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=8800KVA3.3主变台数选择根据题目条件可知，主变台数为两台。3.4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。3.5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，阻抗电压百分数Uk=7.5%，Pk=34.50KW.4主接线形式设计根据要求和设计规模。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围，确定一个技
14、术合理，经济可靠的主接线最佳方案。 4.110kV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。4.235kV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。可采用的桥式接线种类有桥接线和外桥接线。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。桥形接线的特点为：
