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1、35kV 变电所电气局部设计目录摘要： 1Abstract ： 错误！未定义书签.1 引言 22 原始资料 32.1 电力系统接线图 32.2 系统情况 32.3 10kV 负荷情况 32.4 本地区气象条件 43 负荷统计和无功补偿的计算 43.1 负荷分析 43.2 负荷计算 53.3 无功补偿 53.3.1 无功补偿概述 53.3.2 无功补偿的计算 63.3.3 无功补偿装置 63.3.4 并联电容器装置的分组 73.3.5 并联电容器装置的接线 84 主变压器的选择 84.1 规程中的有关变电所主变压器选择的规定 84.2 主变台数确实定 94.3 主变容量确实定 94.4 主变形式
2、的选择 105 电气主接线设计 115.1 电气主接线概述 115.2 主接线的设计原那么 115.3 主接线设计的根本要求 115.4 主接线设计 115.4.1 35kV 侧主接线设计 125.4.2 10kV 侧主接线设计 125.4.3 主接线方案的比拟选择 126 短路电流计算 146.1 概述 146.1.1 产生短路的原因和短路的定义 146.1.2 短路的种类 146.1.3 短路电流计算的目的 146.2 短路电流计算的方法和条件 156.2.1 短路电流计算方法 156.2.2 短路电流计算条件 156.3 短路电流的计算 176.3.1 10kV 侧短路电流的计算 176
3、.3.2 35kV 侧短路电流的计算 186.3.3 三相短路电流计算结果表 197 电气设备的选择 197.1 电气设备选择的一般条件 197.1.1 电气设备选择的一般原那么 197.1.2 电气设备选择的技术条件 207.1.3 环境条件 227.2 断路器隔离开关的选择 227.2.1 35kV 侧进线断路器、隔离开关的选择 227.2.2 35kV 主变压器侧断路器、隔离开关的选择 247.2.3 10kV 侧断路器、隔离开关的选择 247.2.4 选择的断路器、隔离开关型号表 267.3 母线的选择及校验 267.3.1 母线导体选择的一般要求 267.3.2 35kV 母线的选择
4、 277.3.3 10kV 母线的选择 287.3.4 母线选择结果 297.4 互感器的选择 297.4.1 电流互感器的选择 297.4.2 电压互感器的选择 307.5 熔断器的选择 327.5.1 熔断器概述 327.5.2 35kV 侧熔断器的选择 327.5.3 10kV 侧熔断器的选择 327.6 配电装置的选择 327.6.1 配电装置概述 327.6.2 35kV 屋外配电装置 337.6.3 10kV 高压开关柜 338 继电保护的设置 348.1 电力变压器保护 348.1.1 电力变压器保护概述 348.1.2 电力变压器纵差保护接线 358.1.3 纵差动保护的整定计
5、算 358.1.4 变压器瓦斯保护 368.1.5 过电流保护 378.2 母线保护 379 变电所的防雷保护 389.1 变电所防雷概述 389.2 避雷针的选择 389.3 避雷器的选择 39结论 41致谢 42参考文献 43摘要：随着电力行业的不断开展,人们对电力供给的要求越来越高,特别是供稳固 性、可靠性和持续性.然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电 所的合理设计和配置. 一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、 操作灵活、 经济合理、扩建方便.出于这几方面的考虑,本论文设计了一个 35kV 降压 变电站,此变电站有两个电压等级,一个是 35kV, 个是10kV.同时对于变 电
6、站内的主设备进行合理的选型.本设计选择选择两台主变压器,其他设备 如断路器,隔离开关,电流互感器,电压互感器,无功补偿装置和继电保护 装置等等也根据具体要求进行选型、设计和配置,力求做到运行可靠,操作 简单、方便,经济合理,具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性.使 其更加贴合实际,更具现实意义.关键词 35kV 变电所 设计1 引言电能是开展国民经济的根底,是一种无形的、不能大量储存的二次能源.电能的发、变、送、配和用电,几乎是在同一瞬间完成的,须随时保持功率平衡.要满 足国民经济开展的要求,电力工业必须超前开展,这是世界电力工业开展规律,因 此,做好电力规划,增强电网建设,就尤为重要.变
7、电所作为变电站作为电力系统的重要组成局部,它直接影响整个电力系统的 平安与经济运行,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. 对其进行设计势在必行,合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电需求,还能有 效地减少投资和资源浪费.本次设计根据一般变电所设计的步骤进行设计,包括负荷统计,主变选择,主 接线选择,短路电流计算,设备选择和校验,继电保护,防雷举措等几大块.并依 据相关规定和章程设计其中个个步骤,所以能满足一般变电所的需求.根据我国变电所目前现有电气设备状况以及今后开展趋势,应选用新型号、低 损耗、低噪声的电力变压器及性能好、时间长、免维护的 SF6 断路器及高压开关柜 为此
8、新的设备选择也在设计中得以表达.由于时间仓促和自身知识的局限,导致在 设计中难免有遗漏和错误之处,望读者予以批评指正.2原始资料2.1电力系统接线图待设计变电所进线如图1所示:A变电所B变电所5km20km待设计变电所图2.1变电所进线示意图2.2系统情况待设计变电所通过一条架空线路由正西方向 5km处的一座110kV变电所A送电, 回路最大传输功率不大于11.7MWA变电所系统容量为3000MW西北方向20km处一 座35kV变电所B通过一条架空出线与待设计变电所联系, 平时本所与B变电所有少 量功率交换.本所投运后功率因数要求到达 0.9.2.3 10kV负荷情况10kV负荷情况如表1所示
9、表2.1 10kV负荷分布情况负荷名称最大负荷kW回路数供电方式功率因数视在功率kVA1#出线15001架空0.852#出线8001架空0.853#出线8001架空0.84#出线10001架空0.855#出线15001架空0.96#出线12001架空0.85电容器回路210kV侧负荷同时率：0.85 ; 10kV侧最小负荷是最大负荷的45%;10kV侧最大负荷利用小时数Tmax=4800H待设计变电所年负荷增长率为 5%2.4本地区气象条件最高气温max二C ；最低气温入山=-12 C ；年平均气温乙好=V6.4 C ；最 热月平均最高温度4vm二二6 C.3负荷统计和无功补偿的计算3.1负荷
10、分析根据用电的重要性和忽然中断供电造成的损失程度可以将负荷分为以下三类：1 一类负荷一类负荷,又称为一级负荷,是指忽然中断供电将造成人身伤亡或引起对周围 环境的严重污染,造成经济上的巨大损失.如重要大型设备损失、重要产品或重要 原料生产的产品大量报废、连续生产过程被打乱且需要长时间才能恢复、造成社会 秩序严重混乱或产生政治上的重大影响、重要的交通和通讯枢纽中断、国际社交场 所没有照明等.2二类负荷二类负荷,又称为二级负荷,是指忽然中断供电会造成经济上的较大损失.如 生产的主要设备损坏、产品大量报废或减产、连续生产过程需要较长时间才能恢复、 造成社会秩序混乱、在政治上产生较大影响、交通和通讯枢纽
11、以及城市供水中断、 播送电视、商贸中央被迫停止运营等.3三类负荷三类负荷,又称为三级负荷,是指不属于以上一类和二类负荷的其他用电负 荷.对于这类负荷,供电所所造成的损失不大或不会直接造成损失.用电负荷的分类,其主要目的是确定供电工程设计和建设的标准,保证建成投 入运行工程供电的可靠性,能满足生产或社会安定的需要.对于一级负荷的用电设 备,应有两个及以上的独立电源供电,并辅之一其他必要的非电保安设施.二级负 荷应由两回线供电,但当两回线路有困难时如遥远地区,允许有一回专用架空线 路供电.三级负荷对供电无特殊要求,允许较长时间停电,可用单回线路供电.这 次设计的变电所所带的负荷均为三级负荷,因此可
12、以用单回线路供电.3.2负荷计算10k V侧的负荷计算、P =1.5+0.8+0.8+1+1.5+1.2=6.8MW、Q =1.5*0.62+0.8*0.62+0.8*0.75+1*0.62+1.5*0.48+1.2*0.62=4.11MVar、S f P)2( Q)2(3-1)=6.824.112 =7.95MVA功率因数cos : =0.863.3无功补偿3.3.1无功补偿概述电力系统中有许多根据电磁感应原理工作的电气设备,如变压器、电动机、感应炉等.都是依靠磁场来传送和转换电能的电感性负载,在电力系统中感应电动机 约占全部负荷的50沖上.电力系统中的无功功率很大,必须有足够的无功电源,才
13、 能维持一定的电压水平,满足系统平安稳定运行的要求.电力系统中的无功电源由三局部组成：1发电机可能发出的无功功率一般为有功功率的40%502无功功率补偿装置并联电容器和同步调相机输出无功功率.3 110kV及以上电压线路的充电功率.电力系统中如无功功率小,将引起供电电网的电压降低.电压低于额定电压 值时,将使发电、送电、变电设备均不能到达正常的出力,电网的电能损失增大, 并容易导致电网震荡而解列,造成大面积停电,产生严重的经济损失和政治影响. 电压下降到额定电压值的60%70时,用户的电动机将不能启动甚至造成烧毁. 所以 进行无功补偿是非常有必要的.3.3.2无功补偿的计算补偿前cos ! =
14、0.86,求补偿后到达0.9.因此可以如下计算：、P设需要补偿XMva的无功(3-2)cos 2 =贝U6.8 =0.9.6.82 - (4.11 -X)解得 X=0.82MVar3.3.3无功补偿装置无功补偿装置分为串联补偿装置和并联补偿装置两大类.并联补偿装置又可分 为同期调相机、并联电容补偿装置、静补装置等几大类.同期调相机相当于空载运行的同步电动机在过励磁时运行,它向系统提供可无 级连续调节的容性和感性无功,维持电网电压,并可以强励补偿容性无功,提升电 网的稳定性.在我国经常在枢纽变电所安装同步调相机,以便平滑调节电压和提升 系统稳定性.静止补偿器有电力电容器与可调电抗并联组成.电容器可发出无功功率,电抗 器可吸收无功功率,根据电压需要,向电网提供快速无级连续调节的容性和感性的 无功,降低电压波动和波形畸变率,全面提升电压质量,并兼有减少有功损耗,提 高系统稳定性,降低工频过电压的功能.其运行维护简单,功耗小,能做到分相补 偿,对冲击负荷也有较强的适应性,因此在电力系统中得到越来越广泛的应用.但 设备造价太高,本设计中不宜采用.电力电容器可按三角形和星形接法连接在变电所母线
