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1、 学号： 常 州 大 学 毕业设计（论文）（2012届）题 目 学 生 学 院 专业班级 校内指导教师 专业技术职务 校外指导老师 专业技术职务 二一二年六月35kV工厂降压电气系统设计摘 要：电力系统的发展是研究开发与生产实践相互推动、密切结合的过程。电力系统的研究与开发，还在不同程度上直接或间接地对于信息、控制和系统理论以及计算技术起了推动作用。工厂供电设计方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足安全、可靠、经济等要求。本次设计结合实际中工厂的各种负荷和要求，介绍了工业园区35KV降压电气一次系统的设计，包括了35KV和6KV两个电压等级 。其中主要内容包括负荷计算，选择主接线连接方
2、式，高压设备选型，短路电流计算，线路的继电保护。在此对变压器的详细参数选型，断路器和电流互感器等高压常见元件的选型以及继电保护设置有详细的计算和说明。最终本设计的主要连接线路和主要选型所用必要元件以CAD图纸直观显示出来，并在最后一章加以详细的说明。关键词：负荷计算；变压器选型；电气主接线；短路电流计算；电气设备；继电保护IThe design of 35kV factorys electrical system Abstract： The development of the power system is the process which development and producti
3、on practices to promote each other closely. The factory power design must conform to the relevant provisions of the National Institute of Standards.This text designs a 35KV electrical system according to the factory load and the requirements of the Industrial Park, including 35KV and 6KV voltage lev
4、els. The main content of the paper which include the load calculation, the main line connection, the selection of high-voltage equipments, the short circuit current calculation and the relay protection of the line. There are some detailed explanations for parameter of the component. For example: sel
5、ection for transformers, circuit breakers and current transformers, the other high-voltage components and the relay protection. The main line connection and the selection of the final components displayed intuitively by CAD drawings, and detailed description of design elaborate in the last chapter.
6、Key words：The load calculations, selection of transformer, the main line connection, short-circuit current calculation, the selection of electrical equipment and the relay protectionII目 录摘 要：I1 绪论11.1 课题的研究意义21.2 国内外研究现状21.3 发展趋势21.3.1 做好电力规划，加强电网建设31.3.2 联合系统31.3.3 IT技术32 负荷计算42.1 负荷计算的意义42.2 负荷计算过
7、程42.3 功率因数的补偿62.3.1 提高功率因数的意义72.3.2 功率因数的补偿方式73 电力变压器的选择93.1 电力变压器选择遵循的原则93.2 电力变压器的型式选择93.3 电力变压器的台数选择103.4 电力变压器的容量选择104 电力系统主接线方案确定124.1 主接线设计基本要求124.2电气主接线方案比较124.2.1 一次侧采用内桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线方式134.2.2 一次侧采用外桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线方式134.2.3 一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线方式144.2.4一、二侧均采用双母线的总降压变
8、电所主接线方式145 短路电流的计算165.1 短路的原因及后果165.2 短路电流计算的目的165.3 短路参数的计算165.3.1 标幺值175.3.2 电路元件阻抗计算175.3.3 短路电流的计算176 电气设备的选择与校验216.1 高压电器选择的一般要求216.2高压电器的选择226.2.1断路器226.2.2 电流互感器236.2.3电压互感器256.2.4熔断器257 供配电系统的继电保护267.1 继电保护装置的作用和要求277.2 配电电网的继电保护277.2.1无时限电流速断保护277.2.2 定时限过电流保护288 防雷保护规划288.1 防雷保护的必要298.2 变电
9、所直击雷保护298.3 变电所侵入波保护299 35kV工厂降压电气系统详细解说309.1 电气设计主接线概述309.2 电气设计接线细节概述319.3电气系统图的设计3110 结论与展望33参 考 文 献34致 谢35IV常州大学本科生毕业设计（论文）1 绪论电能生产与消费系统的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经传输、变电系统及配电系统使各负荷中心得到电能，其由发电、变电、输电和用电等环节组成。各负荷中心再将其转换成动力、热、光等不同形式的能量经由各种设备，为地区经济和人民生活服务。正因电源点与负荷中心多数处于不同地域，同时它
10、们也无法大量储存，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内有机地组成一个整体，电能生产必须时刻在最大程度上保持与消费平衡。所以在电能的集中生产与分散使用，以及电能的连续供给与负荷的不定性变化，就制约了电力系统的结构和运行。据此，若要电力系统实现其功能，就需设置相关的资料信息与控制系统于各个环节和不同电压等级，以便进行测量、调节、控制、保护、通信和调度等环节于电能的生产和输运过程中，确保用户获得安全、优质的电能。 结构合理的大型电力系统不仅方便的电力能源生产和消费以及统一调度和分配，同时也减少总装机容量和节省电力设施便于投资集中管理，并有利于的理性发展和本地区的能源利用率，在
11、更大程度上满足区域经济增长的电力需求。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推进了社会生产各个领域的发展，开创了高效电力时代，发生了第二次电力技术革命。电力系统的规模和维护操作水平已经成为一个国家经济发展水平的标志之一。图1我国现阶段大型电厂分布图电力系统的发展是研究开发与生产实践相互推动、密切结合的过程，是电工理论、电工技术以及有关科学技术和材料、工艺、制造等共同进步的集中反映。电力系统的研究与开发，还在不同程度上直接或间接地对于信息、控制和系统理论以及计算技术起了推动作用。反过来，这些科学技术的进步
12、又推动着电力系统现代化水平的日益提高。在各工业部门中，电力系统是实时性要求严格的实体系统且其规模较大、层次较为复杂。无论是系统规划和基本建设，还是系统运行和经营管理，都为系统工程、信息与控制的理论和技术的应用开拓了广阔的园地，并促进了这些理论、技术的发展。针对电力系统的特点。1.1 课题的研究意义电力在现在社会各方面起着重大的作用，没有电力的支持，社会生活和生产根本就无法正常进行运作。基于电力在现代社会中的重要性，对电力的维护就显得格外重要。35KV的大型电力系统是在现代社会物质生产部门中空间跨度最为广泛、使用时间协调要求严格，层次划分复杂的物理系统的。它不仅是一个广泛的应用而且对国民经济的影
13、响很大。因此，电力系统规划的发展，必须注重其科学性，可以预测性。在对历史数据分析和规划期间的电力负荷预测等等基础上，按照能量分布制定完整的电力规划，电力网络布局规划，网络互联规划，配电规划。电力系统的规划问题需要在时间上展开，从多种可行方案中进行优选。这是一个多约束条件的具整数变量的非线性问题，需利用系统工程的方法和先进的计算技术。而对电力维护起重要作用的是继电保护，其是在电力系统能否正常工作的关键。继电设施的正常运转，技术运用与发展对电力系统的运行影响重大。本论文设计了一个35KV降压变电站，此变电站具有两个电压等级，分别为35KV和10KV。同时对于变电站内的主要设备进行合理的选型。本设计
14、选择了两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等也需按具体要求进行选型、设计和配置，力求做到符合实际运行。1.2 国内外研究现状中国最早的火力发电站是在1882年，在上海安装了第一台机组发电机。举办水力发电比火力发电晚了30年，始于1912年，地址位于云南省昆明。新中国成立以来，电力工业有了很大的发展，尤其是1978年以来，使电力工业取得了突飞猛进的辉煌成就。从1996年起，我国发电装机容量和年发电量均居于世界第二位，进入世界电力生产和消耗的大国行列。半个世纪的风雨历程，铸造了共和国的繁荣昌盛。目前，全国联网格局基本形成。三峡送变电工程中已完成三峡常州等500KV高压直流输电工程。因此，实现全国联网战略正在顺利进行。电力工业从一体化垄断模式向竞争的市场模式转变是一项艰巨而复杂的任务。2004年1月，我国首家区域电力市场东北区域电力市场进入模拟运行，同年5月，华东电力市场也正式进入模拟运行阶段，此外，南方电力市场建设工作已经启动，全国第一个大用户直接购电试点正在起步，这些都标志
