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1、平顶山工学院学士学位论文毕 业 设 计 论 文题目： 茅坪35kV变电站 系统一次设计目 录摘 要1第一章 绪 论31.1 变电站供配电系统供电设计的一般原则31.2 本设计内容及步骤31.3 原始资料和问题的提出4第二章 负荷分析计算72.1 负荷分析72.2 负荷计算7第三章 主变压器的选型和确定103.1 主变压器台数的确定103.2 变压器容量和型号确定113.3 无功功率补偿13第四章 主接线设计164.1 电气主接线概述164.2 主接线设计16第五章 短路电流计算205.1 概 述205.2 短路电流215.3 短路电流计算21第六章 电气设备的选择与校验256. 1 高压一次设
2、备的选择原则256. 2 高压断路器的选择276. 3 高压隔离开关的选择306. 4 高压熔断器的选择336. 5 互感器的选择与校验346. 6 导线截面的选择与校验37第七章 主变压器保护417.1 概 述417. 2 主变压器保护的计算41第八章 35KV茅坪变电站防雷设计488.1 概 述488.2 茅坪变电站直击雷的防护488 . 3 雷电侵入波保护52结束语54参考文献5555摘 要本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了35KV、10kV以及站用变的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量
3、及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，其次，对高压熔断器，隔离开关，母线，电压互感器，电流互感器等进行了选型和校验，最后，对主变压器和变电站进行了继电保护设计，从而完成了茅坪35kV变电站电气一次部分的设计。关键词：变电站 变压器 主接线 短路电流计算ABSTRACTThe first of this paper, on the basis of the mandate, the load line and all the parameters given by the system, through the analysis to load data and the considera
4、tions of security, economic and reliability. Then identified 35 KV, 10kV station changed and the main cable, and then through Load calculation and the scope of the main electricity identify transformer Number, capacity and models. At the same time, identify the station transformer capacity and model
5、s. Secondly, select the high-voltage fuse, isolating switch, bus, voltage transformers, current transformers and then validate them. Finally, the paper designs the main transformer and the substation. Thus complete a part of the design of the Maoping 35 kV electrical substation. Key words: Substatio
6、ns, transformers, main wiring, short-circuit current calculation第一章 绪 论1.1变电站供配电系统供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行供配电设计必须遵循以下原则：（1） 遵守规程、执行政策；（2） 安全可靠、先进合理；（3） 近期为主、考虑发展；（4） 全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。变电站是整个城区设计中的重要组成部分。变电站供电设计的质量直
7、接影响到城区发展。作为从事变电站的人员，有必要了解和掌握变电站供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。1.2 本设计内容及步骤变电站及配电系统设计的基本内容有以下几方面。1、改善功率因数装置设计按变电站的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需移相电容器的规格和数量。2、变电站的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向，综合考虑设置变电站的有关因素，确定变压器的台数和容量。 3、变电站主结线设计根据变电站配电回路数，确定变电站高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠又要灵活经济，安装容易维修方便。4、供、配电系统短路电流计算 本变
8、电站的容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相短路电流。 5、变电站高、低压侧设备选择 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电站高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、避雷器、互感器、等设备。并根据需要进行热稳定和动稳定检验。6、主变保护及整定电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备，它的故障对供电可靠性和系统的正常运行带来严重后果，同时大容量变压器也是非常贵重的元件。因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好、动作可靠的保护。GB5006292规定1000kVA及以上的
9、单独运行变压器和6300kVA及以上的并列运行变压器，应装设差动保护。根据以上规范和实际需要，本变电站主变压器主要装设差动保护、过电流保护和过负荷保护。7、变电站防雷装置设计雷电所引起的大气过电压将会对电气设备和变电站的建筑物产生严重的危害，因此，在变电站和高压输电线路中，必须采取有效的防雷措施，以保证电气设备的安全。参考本地区气象地质材料，设雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波避雷器，并确定其接线部位。1.3 原始资料和问题的提出1.3.1原始资料1、原始资料：35KV茅坪变电站的选址于秭归县茅坪开发区，并临近三峡库区，其
10、主要供电对象是居民用电、茅坪开发区工业用电。35KV变电站的建设将大大提高整体供电能力和供电可靠性，减小供电半径，供电线损大幅下降，供电量增加，适应城市现代化建设与发展的需要，满足国民经济增长和人民生活质量提高对电力的需求。茅坪变电站为35kV/10kv降压变电站，本变电站的负荷资料（1）近期负荷如表1-1：表1-1 35KV茅坪变电站近期负荷序 号用户名称用类别最大负荷（KW）备 注1机械厂II3452医院I357有备用电源3河东变14004铁路用电I600有备用电源5化工厂II7056电机厂II5407水泥厂7168印染厂8939农用电90010造纸厂72011和平商场I300有备用电源1
11、2面粉厂II630(2)远期预计尚有200KV的新增负荷其中：35kV及10kV负荷功率因数均取为cos=0.85负荷同时率： 35kV： kt=0.910kV： kt=0.85站用变计算负荷 50kW，cos=0.872、设计基本内容： 变电站电气主接线的设计； 短路电流计算； 主要电气设备选择； 3、设计成果 设计说明书一份 电气主接线图一张 1.3.2本站环境要求:茅坪变电站选址附近地区地势平缓，海拔高度1000m。气象条件：历史最高温度为37度，最低为-5度，最高月平均温度为27度。 10kV采用屋外配电装置，架空出线,10kV一次设备室外布置。第二章 负荷分析计算2.1 负荷分析2.
12、1.1负荷计算的目的及依据系统的构成最终还要依赖于系统中每个设备的确定，这些设备必须满足在正常负荷电流的作用下长时间安全运行的要求，如何确定系统在建成后实际负荷的大小呢？这就要求做负荷的预测计算，即负荷计算。由于相同的用户有相似的用电规律，如住宅类用户的高峰期用电时间在晚上810点，低谷用电时间在晚上12点至次日凌晨5点，不同的住宅用户只是总用电量不同而已，因此可以根据已知的电能用户的用电规律来推测尚未投入使用的同类型的用户的用电规律。在负荷计算中，除了以已存在的同类型负荷为依据以外，还应考虑由于经济的发展、人们的生活水平的提高所带来的用电需求的增加。2.1.2 负荷的分类 1、 一类负荷:
13、必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级负荷不间断供电；2、 二类负荷: 一般要有两个独立的电源供电，且当任何一个电源短开后，能保证全部或大部分二级负荷不间断供电；3、 三类负荷: 对三级负荷一般只需要一个电源供电。由负荷资料知： 10KV侧用户使用负荷较多，其中有三个一类负荷用户，四个二类负荷用户，五个三类负荷用户，远期还将增加200KW的负荷，两侧对供电可靠性要求也都较高。2.2负荷计算2.2.1负荷计算的目的负荷计算主要是确定“计算负荷”。“计算负荷”是按发热条件选择电气设备的一个假想的持续负荷，“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。所以根据
14、“计算负荷”选择导体及电器时，在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过容许值。计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失。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。2.2.2负荷计算的方法若已知一个供电范围的电气设备数量和容量时，负荷计算的方法有：需要系数法、利用系数法和二项式法；当在电气设备数量和容量都不清楚的情况下，可采用各种用电指标进行负荷计算，其方法有：负荷密度法、单位指标法、住宅用电指标法等。需要系数法计算简单，是最为常用的一种计算方法，适合用电设备数量较多，且容量相差不大的情况。 二项式法其考虑问题的出发点就是大容量设备的作用，因此，当用电设备组中设备容量相差悬殊时，使用二项式法可以得到较为准确的结
