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1、青岛理工大学毕业设计（论文）青岛理工大学 毕 业 设 计（论 文）题目 35kV变电站电气部分设计 学生姓名： 魏钰金 指导教师： 赵瑞艳 自动化工程 学院 电气工程及其自动化 专业 101 班 2014 年 6 月 10 日摘 要变电站是电力系统非常重要的组成部分，它对整个电力系统的安全和经济运行有着直接的重要影响，是联系发电厂和电力用户的中间环节，起着电压变换和电能分配的作用。本论文设计了一个35kV降压变电站，高压侧为35kV，低压侧为10kV。首先，根据原始资料中负荷的大小和性质确定了主变压器的台数和容量，并选择出主变压器的型号。其次，按照可靠、经济、灵活的要求确定了主接线的接线方式。
2、接着，进行了短路电流计算，根据各短路点计算出短路电流周期分量有效值和短路冲击电流，并根据此结果对包括断路器、隔离开关、熔断器、电压电流互感器、母线等主要的电气设备进行选择和校验。最后，为保证变电站安全、可靠地运行，进行了继电保护设计以及防雷保护设计。关键词：变电站，主变压器，主接线，短路电流计算，电气设备ABSTRACTSubstation is a very important part of power system,it for the whole power system security and economic operation has a direct important in
3、fluence,is contact power plants and power users of the intermediate links,to play the role of a voltage transformation and power allocation.This paper designed a 35 kV step-down transformation substation,high voltage side of 35 kV,low voltage side of 10kV.First of all,according to the size and natur
4、e of load in the original data to determine the number of units and the capacity of the main transformer,and choose the main transformer model.Secondly,according to the requirement of reliable,economical and flexible to identify the main terminal wiring.Then,the short circuit current calculation,acc
5、ording to each component of short-circuit point to calculate the short circuit current cycle RMS and short-circuit current impulse,and according to the results,including circuit breaker,isolating switch,fuse,voltage current transformer,bus and so on the main electrical equipment selection and calibr
6、ation.Finally,to ensure the substation safe and reliable operation,carried out the relay protection design and the lightning protection design.KEY WORDS: substation,the main transformer substation,main wiring,short circuit current alculation,electrical equipment第VI页目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第1章 绪论11.1
7、概述11.2 待建变电站基本资料11.3 设计原始资料分析1第2章 主变压器的选择32.1 主变压器台数的确定32.2 主变压器容量的选择32.2.1 主变压器容量选择规则32.2.2 负荷计算42.2.3 变压器容量的确定52.3 变压器的型式选择52.3.1 相数的确定52.3.2 绕组型式的确定52.3.3 调压方式的确定52.3.4 绝缘及冷却方式的确定62.3.5 联结组标号的确定6第3章 电气主接线设计73.1 电气主接线设计的重要性73.2 电气主接线的基本要求73.3 电气主接线的基本形式73.3.1 有母线的主接线73.3.2 无母线的主接线83.4 主接线的设计和选择93.
8、4.1 设计方案93.4.2 主接线方式的选择133.5 站用变的选择133.5.1 站用变台数的选择133.5.2 站用变容量的选择133.5.3 站用变接线的设计、选择14第4章 短路电流的计算164.1 短路的概述164.2 短路计算的目的、原则和假设条件164.2.1 短路计算的目的164.2.2 短路计算的原则164.2.3 短路计算的假设条件174.2.4 短路点位置的选择174.3 短路电流的计算184.3.1 10kV短路电流的计算184.3.2 35kV侧短路电流的计算19第5章 电气设备的选择与校验205.1 电气设备选择的原则205.2 电气设备选择的技术条件205.2.
9、1 长期工作条件205.2.2 短路稳定条件215.3 断路器、隔离开关的选择215.3.1 35kV侧进线断路器、隔离开关的选择215.3.2 35kV主变压器侧断路器、隔离开关的选择235.3.3 10kV侧断路器、隔离开关的选择245.3.4 确定的断路器、隔离开关的型号255.4 母线的选择与校验255.4.1 母线导体选择的一般要求255.4.2 35kV主变进线的选择与校验265.4.3 10kV母线的选择275.5 熔断器的选择275.5.1 熔断器的概述275.5.2 35kV侧熔断器的选择285.5.3 10kV侧熔断器的选择285.6 互感器的选择285.6.1 电流互感器
10、的选择285.6.2 电压互感器的选择295.7 配电装置的选择29第6章 继电保护的设置316.1 变压器保护316.2 母线保护326.3 输电线路的保护配置336.3.1 相间短路保护的配置336.3.2 过负荷保护的配置336.3.3 单相接地保护336.4 备自投和自动重合闸装置346.4.1 备用电源自动投入装置的含义和作用346.4.2 自动重合闸装置34第7章 防雷保护设计357.1 变电站防雷概述357.2 避雷针的选择357.2.1 避雷针装设的基本原则357.2.2 避雷针的选择357.3 避雷器的选择367.3.1 35kV侧避雷器的选择367.3.2 10kV侧避雷器
11、的选择37第8章 总结38致 谢39参考文献40附 录41附录一 防雷保护平面图41附录二 电气主接线图42第1章 绪论1.1 概述 在快速发展的现代社会中，电力工业在国民经济中已经越来越重要，它不仅极大的影响了人们的生活，同时也促进了社会的进步和发展。变电站是连接电网和电力用户的中间环节，对整个电力系统都有着重要影响。本次是某35kV变电站电气一次部分的初步设计，主要包括主变压器的选择、主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、继电保护设计、防雷保护设计等。在主变压器选择时，根据负荷的性质决定采用两台主变压器，又根据最大综合负荷的大小以及二级负荷的大小确定了主变压器的容量和型号。在主接线
12、设计中，根据电源进线的特点决定采用桥式接线，而10kV侧母线有三种形式选择，这样共有六种方案，通过在经济性、灵活性、可靠性三个方面进行比较，最终确定了内桥分段单母线的接线方式。之后按照主接线的方式进行了短路电流计算，又根据计算结果选择了断路器、隔离开关、熔断器、电压互感器、电流互感器、母线等电气设备，并对其进行了校验。最后则进行了继电保护设计和防雷保护设计，以保障变电站安全可靠的运行。1.2 待建变电站基本资料 （1）本次设计是为某乡镇的六个小型工厂供电，其中既有二级负荷又有三级负荷。（2）本变电站电压等级为35kV/10kV。 （3）由两个35kV线路将电能输送到本变电站，在10kV侧母线发
13、出6条线路。 1.3 设计原始资料分析（1）本变电站距离系统电源十公里，线路阻抗按0.4/km算，系统电源35kV，10kV侧有6条架空线，有关数据如表1.1所示表1.1 10kV侧电力用户情况用电单位长度最大负荷(kw)功率因数无功功率（kVar）香精厂 15km35000.852170轮胎厂 10km40000.852480玻璃厂 8km 30000.81860塑料加工厂 10km35000.82170造纸厂8km30000.851860化肥分厂5km25000.851550二级负荷占总负荷的40%，三级负荷占总负荷的60%，负荷增长率为5%，线路损耗5%，按能满足未来10年用电规划设计。
14、（2）站用电的主要负荷如下表所示：表1.2 变电站内部用电情况序号设备名称额定容量（kW）功率因数台数1主充电机200.8812浮充电机4.50.8513蓄电池室通风30.8814屋内配电装置通风1.50.7925交流焊机110.516检修试验用电130.817载波0.950.6918照明负荷159生活水泵等用电12第2章 主变压器的选择2.1 主变压器台数的确定（1）变电站应首先满足供电的可靠性。如果系统中有较多的一级、二级负荷，变电站应安装两台变压器。当一台变压器故障时，另一台变压器可以确保全部一级和二级负荷不断电。如果系统中只有少量二级负荷没有一级负荷，也可以只安装一台变压器，但必须另设一备用电源，以保证在变压器故障时对二级负荷不间断供电。 （2）如果系统中季节性负荷变化较大，则变压器的台数可根据实际情况确定以节约电能，也可考虑装设两台变压器。（3）系统中负荷分布较集中时，即使全部为三级负荷，但当一台变压器的容量不能满足其负荷要求时，应当安装两台及以上变压器。（4）从长远的角度来看
