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1、35kV变电站设计原始数据本次设计的变电站为一座35kV降压变电站，以10kV给各农网供电，距离本变电站15km和10km处各有一 个系统变电所，由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电，在最大运行方式下，待设计的变电站高压母线上的短路功率为1500MVA。本变电站有8回10kV架空出线，每回架空线路的最大输送功率为1800kVA其中#1出线和#2出线为I类负荷其余为U类负荷及川类负荷，Tmax=4000h,cos =0.85。环境条件：年最高温度42 C ；年最低温度5 C；年平均气温25 T ；海拔高度150m 土质为粘土 ；雷暴日数为 30日/年。35KV变电站设计、变电
2、站负荷的计算及无功功率的补偿1. 负荷计算的意义和目的所谓负荷计算，其实就是计算在正常时通过设备和导线的最大电流，有了这个才可以知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确 的数值。如果计算结果偏大，就会将大量的有色金属浪费，增加制作的成本。如果计算结果偏小，就会使 导线和设备运行的时候过载，影响设备的寿命，耗电也增大，会直接影响供电系统的稳定运行。2. 无功补偿的计算、设备选择2.1无功补偿的意义和计算电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场，每个周期内释放、吸收的 功率相等，这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功率都要平衡
3、。有功功率、无功功率、视在功 率之间相互尖联。S ,卩厂QS视在功率? kVAP有功功率，kWQ无功功率，kvar由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数cos 越小则需要的无功功率越大。如果无功功率不通过电容器提供则必须从该传输系统提供，以满足电力线和变压器的容量需要增加的电力需求。这不仅增加了投资的供给，降低了设备的利用率也将增加线路损 耗。为此对电力的国家规定：无功功率平衡要到位，用户应该提高用电功率因数的自然，设计和安装无功 补偿设备，及时投入与它的负 载和电压的基础上变更或切断，避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因 数应 符合相应的标准，不然，电力部门可能会拒绝提供电力。所以无功
4、功率要提高功 率因素，在节约能 源和提高质量具有非常重要的意义。无功补偿指的是：设备具 有容性负载功率和情感力量负荷，并加入在 同一电路，能量的两个负载之间的相 互交换。无功补偿装置被广泛采用在并联电容器中。这种方法容易安装并且施工周期 短，成本低易操作维护。2.2提高功率因数P有功功率S1补偿前的视在功率S2补偿后的视在功率Q1补偿前的无功功率Q2补偿后的无功功率 1补偿前的功率因数角2补偿后的功率因数角2.3降低输电线路及变压器的损耗P2P 3(KW)功率损耗厶P：U (COS )P有功功率，kW ；U一额定电压，kV ；R线路总电阻，Q。由此可见，当功率因数cos提高以后，线路中功率损耗
5、大大下降24改善电压质量 电压损失厶U：(KV)P-有功功率，KvyQ无功功率，Kvar；U额定电压，KVR线路总电阻，QXL线路感抗，Q。当线路中的无功功率Q减小则电压损失厶U减小25提高设备出力有功功率P二Scos ，供电设备的视在功率S不变，功率因数cos 升高，则设备的有功 功率P增加到P+A P。无功功率补偿装置容量：30471 7707 眇 40741 9F25 憩 39763 9B53 曬 29663 73DF 珊 29216 7220 燿727346 6AD2 標Qc=P3 (tan 4a n )补偿后总的视在负荷：S*30= P302+(Q30-Qc)2-5变压器有功损耗：式
6、中： Pt=A Pk R+ Po4 P。一变压器的空载损耗； Pk变压器的短路损耗；B一变压器的负荷率,B = So / Sn,变压器高压侧有功功率：P=F3o+A Pt变压器高压侧无功功率：Q=Q3o+A Qt补偿后的有功功率：S= p2+q2 0 514在本设计中的负荷计算141所要补偿的容量按要求需要8回10kV架空线，每回架空线的最大输送功率为1800KVA，则总的负荷为8*1800=14400KVA,设同时率Kd=0.9，补偿的变压器前的总容量为14400*0.9=12960KVA 由于变电站的高压侧以大的功率因数cos 0.9,考虑到该变压器的无功功率损耗的有功损耗通常是4倍。所以
7、变压器后的低压侧功率因数补偿应大于0.9Q.95这里更高。为从0.85低侧功率因数cos提高到0.95时，低压侧可以用下式来计 算需要被安装并联电容器的容量：Qc=P3 (tan 畝 an )=14400X).85 rtan(arccos0.85)- tan(arccos0.9533512 82E8 苕&025029 61C5 慷20564 5054 信 y|=14400X).85 0.62-0.32=3572KVA2组1800KVA并联电容器进行无功补偿：2 %800=3600KVA无功补偿后变压器的容量为：S、30= _P302+(Q30Qc)20 5= 122402 (7586 3600
8、12240? 3986 12872任何一台变压器单独运行时，应满足所有一级负荷，二级负荷的需要。要在总的容量的70%80%。即卩12872乘以0.7等于9010KVA。由上可得，要设计的变电站要选择的主变压器为2台，容量为10000KVA本次设计选择的型号为SFL-1000035o因为年平均气温为25度，需要修正：St=1 -(25-20)100Snt=9500KVA9500KVA大于9010KVA,所有选择的变压器能满足要求。假设一级负荷，二级负荷为6000KVA，即St为9500KVA大于6000KVA，所以也能满足要求。1-4.2计算各出线回路的电流 在变电站低压侧有8回10KV架空出线
9、，每回架空线的最大输送功率为 2000KVA，即每一回的计算电流为：匸 S1.732U=20001.732 10.5=35A选择LGJ-35型架空导线。在这个设计中，变电站和6-7.8公里之间的距离有一个系统的变电 站，其是由两个变电站供电到变电站进行设计，因为这两个互为备份的电源，所以，当一个系统的变电 站，当电源变电站，该变电站到另一个系统处于待机状态。该变电站的计算电流偏高：有功功率损耗：0.015S等于128720.015=194KW无功功率损耗:0.06S等于128720.06=772Kvar31002 791A 磕 25922 6542 旬攵 40294 9D66 蘇 35745
10、8BA1 计 g31280 7A30 稱 31364 7A84 窄 c则无功补偿后高压侧的负荷为12240+194的和的平方再加上3986+772的和 的平方然后在开方， 等于 13313KVAo则两台变压器的结果为：l=S1.732以=133131.732 37=207A导线我选择LGJ-70他的屋外载流量为275Ao二、主接线方案2.1变电所主接线的定义及组成主接线指的是接受和分配电能的路线。在供应和分配系统，电气设备需要在 这些变电站按一定的要 求连接来完成功率分配，以满足运行安全性，可靠性和经济性。电气设备，以满足这些函数称为主接线 接线图的变电站。变电站通常包含电源变压器，接通和断开
11、电路的开矢器件（断路器，负荷开矢，隔离开矢等），或 者为了防止过电压限制电流的设备，所述第一和接触器的辅助系统，总线，电缆，绝缘子等之间。与相应 的接线，电气设备称为它承受的电能的生产和分配的直接函数的装置。在运营安全和监管要求下，变电站也需要有一个设备进行监测，控制和保护的辅助设备，如以实现 测量主接线的过电流保护装置和监控主接线设备，仪器仪表上的主接线开矢操作需要直流和交流电源， 控制和信号设备，电缆等。这些设备被称为二次设备。2.1.1变电所在系统中的作用电力系统枢纽变电站，汇聚了一批大型电力系统的交流电源，高电压，大容量，占有重要地位；重 要的区域变电站，一般具有较高的电压（220KV
12、及以上），在一些一般的配电变电站中锋位置也比较重要；终端变电所和分支变电站，电压35KV大多数这些，例如变电站和更直接的权力给用户，没有任务的电力交换。2.1.3系统专业对电气主接线提供的具体资料1出线的电压等级、回路数、出线方向、每回路输送容量和导线截面等。2. 主变压器的台数、容量和形式；变压器的主要参数及各种运行方式下通过变压器的功率潮流。3. 无功补偿方式、形式、数量、容量和运行方式的要求。4. 系统的短路容量和换算的电抗值。5. 系统内过电压数值及限制内过电压措施。6. 可靠性的特殊要求。2.2主接线选择的基本要求1. 7P22434 57A2 垢 25560 63D8 揑 3278
13、8 8014 籽 21095 5267 剧 Q23243 5ACB 爛2.2. 可靠性设备的稳定程度直接影响主接线的稳定T生。3. 灵活性主接线应该在检修时保证稳定的供电。4. 经济性稳定性和安全性都可靠的情况下。尽量节约资源、金钱，占地面积尽量减少。2.3本变电所主接线的 设计变电站35kV降压变电站，主要是电压的电力系统发送从35kV变电站的10kV农村电网使用。根据以上的变电站提供了依据和基本要求，变电站主变压器出线2回，两回线路，连接类型是一个单一的线，gbc-35型手车式开矢柜。10k V侧出线8回，主变压器的 线连接类型是一个单一的断线，每段配有一组并联电容器，每个容量1800kv
14、ar。主接线的主接线图。35KV侧两回线路，是由两个不同的系统对电力变电站。两个电路互为备用，当电路出现故障时，另 一回路供电。对10kV侧采用单母线，断式，当主变压器各侧的故障，主变压器中打开断路器，然后通过 接触断路器，在变压器负载运行驱动至少70%使变电站的负荷，两级负荷供电可靠性的改进。第-章一次设备的选择与检验3.1短路计算的概念3.2本设计短路计算在最大运行方式时，变电站高压侧母线上的短路功率为10OOMVA设 Sd=1 OOMV Ud1=37KV Ud2=10.5KV X=0.4 欧/Km。3.2.1当由6Km处的变电所向本变住占卑畀时Xs=Sd/Sk= 100/1000=0.1
15、IT取 Uj 仁 37KV 则1.561KAJ3 37|取 Uj2=10KV 则 I方10KA=5.77KA当在高压侧短路时，35kV当在低压侧短路时:3.2.2 当由7.8Km处的当在高压侧短路时，当在低压侧短路时：643.3设备的选择与检验10kV3.3.1电器设备选型的基本知识设备的选择是变电站电气设计的主要内容。设备的正确选择是电气主接线和配电设备达到安全经济运行的重要条件。在设备的选择应根据实际情况，按照相矢的设计规范，以确保安 全和可靠，并积极采用新技术并节省投资O尽管所有的设备在电力系统和工作条件的作用是不同的，也是不同的选择方法，但它们的基本要求是一致的。设备需要稳定的工作，必须按正常工作条件选择，并检查动态稳定性和短路状态的热稳定性。3.3.2 35KV的高压开矢柜的选择C37169 9131 鄱 229
