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1、摘要 本设计根据平山煤矿的电力负荷资料，做出了35kV变电所电气一次部分的初步设计。设计内容共分为5章，包括主接线的设计、负荷计算与变压器选择、高压电器的选择等。本设计以实际负荷为依据，以变电所的最佳运行为基础，按照有关规定和规范，完成了满足该区供电要求的35kV变电所初步设计。设计中先对负荷进行了统计与计算，选出了所需的主变型号，然后根据负荷性质及对供电可靠性要求拟定主接线设计，设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，提高了整个变电所的安全性。关键词：35KV 变电站 总体设计目录1 绪论31.1我国目前电力工业的发展方针31.2 变电站主要
2、构成及分类41.2.1变电站构成42 负荷分析52.1变电站负荷分析53 变电站主变压器的选择63.1主变台数的选择63.2 绕组数量及连接方式确定73.3 冷却方式的选择83.4 调压方式的选择83.5 主变容量的确定83.6主变压器参数计算94 电气主接线的设计94.1 主接线设计原则104.1.1安全性104.1.2可靠性104.1.3灵活性104.2 电气主接线的基本要求114.2.1可靠性：114.2.2灵活性：124.2.3 经济性：124.3 主接线的设计和论证124.3.1单母线接线124.3.2单母线分段接线134.3.3单母线分段带旁路母线的接线144.3.4双母线接线14
3、4.3.5“一台半”断路器接线154.3.6外桥型接线164.3.7内桥型接线164.3.8结论175 电气一次设备的选择195.1 电气设备选择的一般原则195.2 高压电气设备选择的一般标准195.3 设备的选型205.3.1高压断路器及隔离开关的选择205.3.2导体的选择245.3.3电流互感器的选择255.3.4电压互感器的选择26参 考 文 献27附录28图纸28致谢281 绪论1.1我国目前电力工业的发展方针变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网
4、络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。随着国民经济的快速稳定发展，电能需求迅速增长，我国电网的规模日益扩大。做好供配电工作，对促进工业生产、降低产品成本、实现生产自
5、动化和工业现代化有着十分重要的意义，供配电系统的安全运行。供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。 我国目前电力工业的发展方针是：1) 在发展能源工业的基本方针指导下发展电力工业。2) 电力工业发展速度必须与国民经济发展速度相适应。3) 发挥水电优势，加快水电建设。4) 建设大型矿口电厂，搞好煤、电、运平衡。5) 在煤，水能源缺乏地区，有重点有步骤地建设核电厂。6) 政企分开，省为实体，联合电网，统一调度，集资办电。7) 因地制宜，多能互补，综合利用，讲求
6、利益。8) 节约能源，降低消耗。9) 重视环境保护，积极防止对环境的污染。1.2 变电站主要构成及分类1.2.1变电站构成变电站由一次回路和二次回路构成。一次回路：配电系统中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次回路，也称为主电路或主接线。一次电路中所有的设备称为一次设备，如变压器、断路器、互感器等。（1）变换设备。按电力系统的要求，改变电压或电流大小的设备，如变压器、断路器、互感器等。（2）控制设备。用来控制一次电路通断的设备，如高低压断路器、开关等。（3）保护设备。用来对电力系统进行过电流和过电压保护的设备，如熔断器、避雷器等。（4）补偿设备。用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备
7、。如并联电容器等。 （5）成套设备。为了节省空间，按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设备及其二次设备组合成一体的电气装置，如高低压开关柜、低压配电箱等。二次回路：凡用到来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，称为二次回路，也叫二次接线。二次回路中所有的电气设备称为二次设备，如仪表、继电器、操作电源等。1.2.2变电站的分类变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类：（1） 枢纽变电所 位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330500kV的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。（2） 中间变电所 高压侧以交换潮流为主，起
8、系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集23个电源，电压为220330kV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。（3） 地区变电所 高压侧一般为110220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中供电。（4）终端变电所 在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110kV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户受到损失。2 负荷分析2.1变电站负荷分析一、变电站 类型：35kv变电站 二、电 压 等 级：35kV/10kV 三、负 荷 情
9、 况 35kV：最大负荷12.6MVA 10kV：最大负荷8.8MVA四、进，出线情况： 35kV 侧2回进线 10kV 侧6回出线五、系统情况： （1）35kv侧基准值： SB=100MVA UB1=37KV （2）10kV侧基准值： SB=100MVA UB2=10.5KV （3）线路参数： 35kv线路为 LGJ-120，其参数为r1=0.236/kmX1=0.348/km /kmZ=z1*l=0.436*10=4.36 六、气象条件：最热月平均气温30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。 本期设计为企业35KV降压变电站，其主要任务是企业生产设备供电，为保证
10、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。3 变电站主变压器的选择电力变压器（power transformation文字符号T或TM），是变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送和分配。3.1主变台数的选择正确选择变压器的台数，对实现系统安全经济和合理供电具有重要意义。选择主变压器台数时应考虑原则是：（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一二级负荷的变电所，应
11、采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。（2）对季节性负荷或负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，可以考虑采用两台变压器。（3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可采用两台或多台变压器。（4）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。变压器的运行可靠性高，发生故障的几率很小，检修周期长，损耗低，所以在选择时一般不考虑主变压器
12、的备用。同时，随着技术的进步，便器呀的容量可以做得很大，由于单位容量的造价岁单台容量的增加而下降，因此，减少变压器的台数，提高变压器容量，可以降低变压器的本体投资。因此，在中小型水电站，变电站中，一般主变压器的台数取1-2台为宜。在本变电站设计中，具有2个电压等级，由于本变电站企业变电站，所以主变台数选择2台，运行时，两台同时运行，互为备用。3.2 绕组数量及连接方式确定变压器绕组的连接方式必须和系统电压相一致，否则不能并列运行，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。电力系统采用的绕组连接方式只有星形三角形，高、中、低三
13、侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用星形连接，35KV亦采用星形连接，其中性点多通过消弧线圈接地，35KV以下电压，变压器绕组都采用三角形连接。由于35KV采用星形连接方式与220KV、110KV系统的线电压相位角为零度（相位12点），这样当电压为22011035KV，高、中压为自耦连接时，变压器的第三绕组加接线方式就不能三角形连接，否则就不能与现有35KV系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星形连接的变压器。变压器采用绕组连接方式有D和Y，我国35KV采用Y连接，35KV以下电压的变压器有国标Y/d11、Y/Y0等变电所选用主变的连接组别为Y/d
14、11连接方式。故本次设计的变电所选用主变的连接组别为YN/d11型。3.3 冷却方式的选择主变压器一般采用的冷却方式有自然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。本次设计选择的是小容量变压器，故采用自然风冷却。3.4 调压方式的选择变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器变比来实现的。切换方式有两种：无激励调压，调整范围通常在5%以内；另一种是有载调压，调整范围可达30%，设置有载调压的原则如下：1、 对于220KV及以上的降压变压器，反在电网电压可能有较大变化的情况下，采用有载调压方式，一般不宜采用。当电力系统运行确有需要时，在降压变电所亦可装设单独的调压变压器或串
15、联变压器。2、对于110KV及以上的变压器，宜考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压方式。3、接于出力变化大的发电厂的主变压器，或接于时而为送端，时而为受端母线上的发电厂联络变压器，一般采用有载调压方式。普通型的变压器调压范围小，仅为5%，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求。另外，普通变压器的调整很不方便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它的调压范围较大，一般在15%以上，而且要向系统传输功率，又可能从系统反送功率，要求母线电压恒定，保证供电质量情况下，有载调压变压器，可以实现，特别是在潮流方向不固定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时，有载调压可解决，因此选用有载调压变压器。故本次设计选用主变的调压方式为有载调压。3.5 主变容量的确定
