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1、 本科生毕业设计（论文）题 目： 35KV化工厂总降压变电所设计 学生姓名： 系 别： 专业年级： 指导教师： 2010年 6 月 8 日摘 要本文详细介绍了某化工厂35kV总降压变电所的设计。文中对主接线的选择、高压设备的选择、负荷计算、短路电流计算,各种继电保护选择和整定计算皆有详细的说明。特别对主接线的选择,变压器的选择,还有一些电气设备如断路器、电流互感器、电压互感器等的选择校验作了详细的说明和分析。本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变电所。关键字：负荷计算，变压器选择，电气主接线，短路电流计算，继电保护ABSTRACTThis paper main
2、ly introduces the design of 35kV substation. It also discusses the choice of main wiring, high pressure equipment and all kinds of the protection of relay, the calculation of load, short current and so on in detail, especially, the choice of main wiring, transformer and some electric equipment such
3、as circuit breaker, current and Voltage transformer. This design is closely related to reality in order to design the suitable substation by studying a lot of materials.Keywords：charge calculation, the selection of transformer, main electrical connection scheme, the calculation of short circuit, the
4、 protection of relay中国石油大学本科毕业设计（论文）目 录第一章 绪论1第二章 负荷计算22.1 负荷计算意义22.2 负荷计算方法22.3 负荷计算结果2第三章 变压器的选择43.1 主变压器台数的确定43.2 主变压器容量的确定43.3 主变相数选择4第四章 电气主接线的设计54.1 电气主接线的概述54.2 电气主接线的设计原则和要求54.2.1 电气主接线的设计原则54.2.1.1 考虑变电所在电力系统的地位和作用54.2.1.2 考虑近期和远期的发展规模54.2.1.3 考虑用电负荷重要性分级和出线回数多少对主接线影响54.2.1.4 考虑主变台数对主接线的影响6
5、4.2.1.5 考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响64.2.2 电气主接线设计的基本要求64.2.2.1 可靠实用64.2.2.2 运行灵活64.2.2.3 简单经济64.2.2.4 操作方便74.2.2.5 便于发展74.3 电气主接线方案的比较74.3.1 只装有一台主变压器的总降压变电所主接线74.3.2 一次侧为内桥式接线的总降压变电所主接线74.3.3 一次侧为外桥式接线的总降压变电所主接线74.3.4 一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线74.3.5 一、二次侧均采用双母线的总降压变电所主接线7第五章 无功补偿95.1 功率因数过低对供电系统的影响95.2 补偿装置的
6、意义95.3 无功补偿装置类型的选择95.4 补偿电容器的选择9第六章 短路电流116.1 短路的原因116.2 短路的形式116.3 短路的危害116.4 短路电流计算的目的126.5 短路回路参数的计算126.5.1 标么值126.5.2 短路回路中各元件阻抗的计算126.6 短路电流的计算136.6.1 短路电流的计算146.6.2 计算系统各元件阻抗的标么值，绘制等效电路图146.6.3 各点短路电流计算15第七章 电气设备的选择与校验187.1 概述187.2 高压电器选择的标准187.3 35kV侧电气设备选择与校验187.3.1 户外高压真空断路器187.3.2 隔离开关197.
7、3.3 高压限流熔断器197.3.4 电流互感器207.3.5 电压互感器207.4 10kV侧电气设备选择与校验207.4.1 高压开关柜207.4.2 隔离开关217.4.3 电流互感器21第八章 导线或电缆的选择228.1 概述228.2 电压损耗条件228.3 经济电流密度228.4 机械强度22第九章 变压器的保护239.1 概述239.2 定时限过电流保护239.3 电流速断保护23第十章 防雷接地、过电压保护2510.1 防雷保护装置2510.1.1 避雷针和避雷线2510.1.2 避雷器2510.2 防雷接地设计2510.2.1 接地的一般要求2510.2.2 接地的种类261
8、0.3. 过电压接地保护2610.3.1 雷过电压2610.3.2 内过电压2610.3.3 直击雷的保护范围和保护措施27致谢28参考文献29第一章 绪论目前，我国的城市电力网和农村电力网正进行大规模的改造，与此相应， 城乡变电所也必须进行更新换代，我国电力网的现实情况是常规变电所依然存在，小型变电所、微机监测变电所、综合自动化变电所相继出现，并取得了迅猛的发展。本次设计为某化工厂35KV总降压变电所。随着改革的不断深化，经济的迅速发展。各电力部门对变电所设计水平的要求将越来越高。现在所设计的常规变电所最突出的问题是设备落后，结构不合理，占地多，投资大，损耗高，效率低，尤其是在一次开关和二次
9、设备造型问题上，基本停留在5060年代的水平上，从发展的观点来看，将越来越不适应我国城市和农村发展的要求。国民经济不断发展，对电力能源需求也不断增大，致使变电所数量增加，电压等级提高，供电范围扩大及输配电容量增大，采用传统的变电站一次及二次设备已越来越难以满足变电站安全及经济运行，少人值班或者无人值班的要求。现在已经大多采用了微机保护。分级保护和常规保护相比，增加了人机对话功能，自控功能，通信功能和实时时钟等功能，因此如果通过电力监控综合自动化系统，可以使变电站内值班人员或调度中心的人员及时掌握变电站的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况，并迅速进行处理，达到供电系统的管理科学化、规
10、范化、并且还可以做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合管理。供电电源：35kV架空线（1#、2#线）变电站35kV母线最大运行三相短路容量：, 1第二章 负荷计算2.1 负荷计算意义计算负荷是根据已知的工厂的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷。它是设计时作为选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的重要依据。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
11、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。2.2 负荷计算方法目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等. 常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质相同的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需用系数，然后按照上述公式求出该组用电设备的计算负荷。2.3 负荷计算结果表1-1 各用电车间负荷计算结果序号车间名称设备容量（千瓦）计算负荷P30（千瓦）Q30（千乏）S30
12、（千伏安）1供风车间22906404808002工艺车间3351871182213催化车间5621991582544焦化车间5143101833605锅炉房269197172262序号车间名称设备容量（千瓦）计算负荷P30（千瓦）Q30（千乏）S30（千伏安）6循环水厂3221811592417污水处理2561631392148净化车间8861632583059化验站33828844410空气压缩机63422233640311设备仓库36528746412照明150365868第三章 变压器的选择3.1 主变压器台数的确定为保证供电的可靠性，避免一台主变故障或检修时影响供电，变电所一般装设两台
13、主变压器，但一般不超过两台变压器。当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变压器。对于大型超高压枢纽变电所，装设两台大型变压器，当一台发生故障时，要切断大量负荷是很困难的，因此，对大型枢纽变电所，根具工程具体情况，应安装24台主变压器。这种装设方法可以提高变电所的供电可靠性，变压器的单台容量以及安装的总容量皆可有所节约，且可根据负荷的实际增长的进程，分别逐台装设变压器，而不致积压资金。当变电所装设两台以及以上的主变时，每台容量的选择应按照其中任一台停运时，其余变压器容量至少能保证所供的一级负荷或为变电所全部负荷的70%80%。3.2 主变压器容量的确定本次设计的是线
14、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，是比较合理的备用方式。 3.3 主变相数选择主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。社会日新月异，在今天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，故有以上规程可知，此变电所的主变应采用三相变压器。所以应选容量为2000KVA的主变压器S9-2000/35第四章 电气主接线的设计4.1 电气主接线的概述变电所主接线(一次接线)表示变电所接受、变换和分配电能的路径。它由各种电力设备(隔离开关、避雷器、断路器、互感器、变压器等)及其连接线组成。通常用单
