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1、摘要本次设计以10KV站为主要设计对象，分为任务书、计算说明书二部分，同 时附有1张电气主接线图加以说明。该变电站设有2台主变压器，站内主接线分 为35 kV、和10 kV两个电压等级。两个电压等级均单母线分段带旁路母线的接 线方式。本次设计中进行了电气主接线图形式的论证、短路电流计算、主要电气设备 选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器）。关键词： 变电所短路电流 电气主接线第一章 分析原始资料4第二章 主变压器容量、型号和台数的选择6第一节主变台数的选择6第二节主变容量的选择6第三节主变型号的选择 6第四节主变压器参数的计算6第三章电气主接线设计7第一节10kV出线接线方
2、式设计7第二节35kv进线方式设计7第三节 主接线设计图7第四章短路电流计算9第一节 短路计算的目的9第二节变压器等值电抗计算9第三节短路点的确定9第四节各短路点三相短路电流计算11第五节短路电流汇总表12第五章 一次电气设备的选择13第一节高压电气设备选择的一般标准13第二节高压断路器及隔离开关的选择 14第三节导体的选择17第四节 电流互感器的选择18第五节电压互感器的选择19第六节支持绝缘子和穿墙套管的选择20第一章 分析原始资料1、变电站 类型：35kv地方降压变电站2、电 压等 级： 35kV/10kV3、负 荷情 况35kV :最大负荷12.6MVA10kV：最大负荷8.8MVA4
3、、进，出线情况：35kV 侧 2 回进线10kV 侧 6 回出线5、系统情况：1 )35kv 侧基准值：SB=100MVAUB1=37KV100B1B13 x 37= 1.56KAB1U2372-B+S21002=13.69。2)10kV 侧基准值：SB=100MVAUB2=10.5KVB2B1S2100x10.510.521002= 5.5 KA= 1.1025。3)线路参数：35kv线路为LGJ-120，其参数为ri=0.236 Q /kmX=0.348 Q /kmz = r 2 + x 2 = J0.2362 + 0.3482 = 0.436 Q /km1 1 1Z=z l=0.436*
4、i0=4.36Qi*Z*ZZ-B11369=0.3186、气象条件：最热月平均气温30C变电站是电力系统的需要环节，它在整个电网中起着输配电的重要作用。本期设计的35kV降压变为10kV地方变电站，其主要任务是向县城和乡镇用户供 电，为保证可靠的供电及电网发展的要求，在选取设备时，应尽量选择动作可靠 性高，维护周期长的设备。根据设计任务书的要求，设计规模为10kV出线6回，35Kv进线2回；负荷 状况为 35kV 最大 12.6MVA，10kV 最大 8.8MVA。本期设计要严格按电力工程手册、发电厂电气部分等参考资料进行 主接线的选择，要与所选设备的性能结合起来考虑，最后确定一个技术合理，经
5、 济可靠的最佳方案。第二章 主变压器容量、型号和台数的选择1、主变压器的选择 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+3Si=8800KVA2、主变台数选择 根据题目条件可知，主变台数为两台。3、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 S9-6
6、300/35 变压器。4、主变压器参数计算额定电压高压侧352X2.5%，低压侧10.5kV，连接组别为YN,阻抗电压百分数 Uk%=7.5%, Pk=34.50KW.R=TPK xUN2 = 3450 x 352 = 1.065。1000xS 21000x6.32Ukn2 = 7 = 14.58。XT 100xSN100 x 6.3=、；R 2 + X 2 =、； 1.0652 +14.582 = 14.62。TT第三章 主接线形式设计根据设计任务书的要求和设计规模。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范围，确定一个技术合理， 经济可靠的主接线最
7、佳方案。1、10kV 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。2、35kV 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内桥接线和外桥接线。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。内桥形接线的特点
8、为：变压器的投入和切除较为复杂，需动作两台断 器，影响一回线路的暂时供电桥连断路器检修时，两个回路需并列运行，出 线断路器检修时，线路需较长时间停运。其中外桥形接线满足本题目中“输电线路较短，两变压器需要切换运行”的 要求，因此选择外桥接线。3、总主接线设计图图 3-1 主接线设计第四章 短路电流计算1、短路计算的目的（1）选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备。（2）为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确确定其参数，必须对 电力网发生的各种短路进行计算和分析（3）在设计和选择电力系统和电气主接线时，为了比较各种不同的方案的 接线图，确定是否采用限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路
9、计算。（4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路时用电客户工作的影响等。也 包含一部分短路计算。（5）对已发生故障进行分析，进行短路计算。2、变压器等值电抗计算（B表示基准值、N表示额定值）（1） 35KV侧基准值，标幺值计算 取 SB=100MVA UB1=37KV （规定）SIb i =13UB1UZ = B1-B i 3IB1UU * = N1 =1 UB1ZZ * = T1 =T ZB1100=1.56 KA37再*1.56=13.69。35 = 0.9463714.6213.69= 1.068（2） 10KV侧基准值，标幺值计算取 Sb=100MVA UB =10.5KV （规定）B2
10、一 B3UB2100=5.5 KA、3*10.510.53*5.5= 1.1025。1010.5= 0.952B2短路点的确定在正常接线方式下，通过电器设备的短路电流为最大的地点称为短路计算 点，比较断路器的前后短路点的计算值，比较选取计算值最大处为实际每段线路上短路点。基于该原则选取短路点如下：35KV线路上短路点为F3,F410KV线路上短路点为F1,F2丿rjr/T/；ZwF3、1|、:3主变F1图 4-1 短路点标示图F210KV0.946370.3180.3180.3180.3181.068 1-0681.0684、各短路点三相短路电流计算(1) F1点短路三相电流IF1计算等值电路
11、如下左图示U *0.946x1 = 5.5 x= 5.6 KAZ0.93S10.318 1.068=0.237 += 0.93。20.94637F1B1U *X 1ZS2=55 X 0946 = 5F2(2) F2点短路三相电流IF2计算等值电路如上右图示0 318=0.237 +1.068 = 1.464。2(3) F3点短路三相电流IF3计算等值电路如下左图示F3ZS3U * 0.946X 亠=1.56 x _：一 = 3.727KAZ0,396S30.318=0.237 += 0.396。2B2(4) F4点短路三相电流IF4计算等值电路如上右图示U *0.946I = I x = 1.
12、56 X= 2.66KAF 4B 2 Z0.555S40.318Z = 0.237 += 0.555。S425、短路电流汇总表4-1(有名值单位：KA)短路点F1F2F3F4短路电流5.63.553.7372.66表 4-1 短路电流汇总第五章 电气一次设备的选择1、高压电气设备选择的一般标准 导体和电器的选择设计、必须执行国家的有关技术、经济的政策，并应做到 技术先进、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经 济运行的需求。 应满足正常运行，检修，短路和过电压情况下的需求，并考虑到远景发丿二Ip |+l-f展需要。 按当地环境条件校核。 应力求技术先进和经济合理 选择异体
13、时应尽量减少品种 扩建工程应尽量使新老电器型号一致 选用新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 断路器全分闸时间包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间。 该系统中各断路器的短路切除时间列表如下，这里架设各断路器的全开断时间为0.06s，由于短路电流周期分量的衰减在该系统中不能忽略，为避免计算上 的繁琐，较验热稳定时用等值时间法来计算短路点电流周期分量热效应Qk。等值时间法计算短路电流周期分量热效应Qk：Q = 12 x tK 8 jz8FtjzI2k 2 dt08Izt 为短路电流周期分量的起始值其中令k=1查电力工程手册得到等值时间t jz列入下表5-1中如下:时间10kv 线路10kv 分段开关主变10kv侧主 变35KV 侧35KV 线路桥35KV 线路Tpr (s)0. 51. 01. 52. 02. 53. 0tab (s)0. 060. 060. 060. 060. 060. 06Tk二tpr+ta(s)0. 56
