35kV变电所电气部分设计
35kV变电所电气部分设计
目录
摘要： ...................................................................................................................................................... 1 1 引言..................................................................................................................................................... 2 2 原始资料 ............................................................................................................................................. 3
2.1电力系统接线图 ......................................................................................................................... 3 2.2系统情况 ..................................................................................................................................... 3 2.3 10kV负荷情况 ........................................................................................................................... 3 2.4 本地区气象条件 ........................................................................................................................ 4 3 负荷统计和无功补偿的计算 ............................................................................................................. 4
3.1 负荷分析 .................................................................................................................................... 4 3.2 负荷计算 .................................................................................................................................... 5 3.3 无功补偿 .................................................................................................................................... 5
3.3.1 无功补偿概述 ................................................................................................................. 5 3.3.2 无功补偿的计算 ............................................................................................................. 6 3.3.3 无功补偿装置 ................................................................................................................. 6 3.3.4 并联电容器装置的分组 ................................................................................................. 7 3.3.5 并联电容器装置的接线 ................................................................................................. 8
4 主变压器的选择 ................................................................................................................................. 8
4.1 规程中的有关变电所主变压器选择的规定 ............................................................................ 8 4.2 主变台数的确定 ........................................................................................................................ 9 4.3 主变容量的确定 ........................................................................................................................ 9 4.4 主变形式的选择 ...................................................................................................................... 10 5 电气主接线设计 ............................................................................................................................... 11
5.1 电气主接线概述 ...................................................................................................................... 11 5.2 主接线的设计原则 .................................................................................................................. 11 5.3 主接线设计的基本要求 .......................................................................................................... 11 5.4 主接线设计 .............................................................................................................................. 11
5.4.1 35kV侧主接线设计 ...................................................................................................... 12 5.4.2 10kV侧主接线设计 ...................................................................................................... 12 5.4.3主接线方案的比较选择 ................................................................................................ 12
6 短路电流计算 ................................................................................................................................... 14
第 1 页 共 44 页
35kV变电所电气部分设计
6.1 概述 .......................................................................................................................................... 14
6.1.1 产生短路的原因和短路的定义 ................................................................................... 14 6.1.2 短路的种类 ................................................................................................................... 14 6.1.3 短路电流计算的目的 ................................................................................................... 14 6.2 短路电流计算的方法和条件 .................................................................................................. 15
6.2.1 短路电流计算方法 ....................................................................................................... 15 6.2.2 短路电流计算条件 ....................................................................................................... 15 6.3 短路电流的计算 ...................................................................................................................... 17
6.3.1 10kV侧短路电流的计算 .............................................................................................. 17 6.3.2 35kV侧短路电流的计算 .............................................................................................. 18 6.3.3 三相短路电流计算结果表 ........................................................................................... 19
7 电气设备的选择 ............................................................................................................................... 19
7.1 电气设备选择的一般条件 ...................................................................................................... 19
7.1.1 电气设备选择的一般原则 ........................................................................................... 19 7.1.2 电气设备选择的技术条件 ........................................................................................... 20 7.1.3 环境条件 ....................................................................................................................... 22 7.2 断路器隔离开关的选择 .......................................................................................................... 23
7.2.1 35kV侧进线断路器、隔离开关的选择 ...................................................................... 23 7.2.2 35kV主变压器侧断路器、隔离开关的选择 .............................................................. 24 7.2.3 10kV侧断路器、隔离开关的选择 .............................................................................. 25 7.2.4 选择的断路器、隔离开关型号表 ............................................................................... 26 7.3 母线的选择及校验 .................................................................................................................. 26
7.3.1 母线导体选择的一般要求 ........................................................................................... 26 7.3.2 35kV母线的选择 .......................................................................................................... 27 7.3.3 10kV母线的选择 .......................................................................................................... 29 7.3.4 母线选择结果 ............................................................................................................... 29 7.4 互感器的选择 .......................................................................................................................... 29
7.4.1 电流互感器的选择 ....................................................................................................... 29 7.4.2 电压互感器的选择 ....................................................................................................... 31 7.5 熔断器的选择 .......................................................................................................................... 32
7.5.1 熔断器概述 ................................................................................................................... 32 7.5.2 35kV侧熔断器的选择 .................................................................................................. 32 7.5.3 10kV侧熔断器的选择 .................................................................................................. 32 7.6 配电装置的选择 ...................................................................................................................... 33
7.6.1 配电装置概述 ............................................................................................................... 33 7.6.2 35kV屋外配电装置 ...................................................................................................... 33 7.6.3 10kV高压开关柜 .......................................................................................................... 33
第 2 页 共 44 页
35kV变电所电气部分设计
8 继电保护的设置 ............................................................................................................................... 35
8.1 电力变压器保护 ...................................................................................................................... 35
8.1.1 电力变压器保护概述 ................................................................................................... 35 8.1.2 电力变压器纵差保护接线 ........................................................................................... 35 8.1.3 纵差动保护的整定计算 ............................................................................................... 36 8.1.4 变压器瓦斯保护 ........................................................................................................... 37 8.1.5 过电流保护 ................................................................................................................... 37 8.2 母线保护 .................................................................................................................................. 38 9 变电所的防雷保护 ........................................................................................................................... 38
9.1 变电所防雷概述 ...................................................................................................................... 38 9.2 避雷针的选择 .......................................................................................................................... 39 9.3 避雷器的选择 .......................................................................................................................... 39 结论 ........................................................................................................................................................ 42 致谢 ........................................................................................................................................................ 44 参考文献................................................................................................................................................. 43
第 3 页 共 44 页
35kV变电所电气部分设计
摘要：随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供稳固
性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个35kV降压变电站,此变电站有两个电压等级，一个是35kV，一个是10kV。同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。本设计选择选择两台主变压器，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等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。
关键词 35kV 变电所 设计
第 1 页 共 44 页
35kV变电所电气部分设计
1 引言
电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界电力工业发展规律，因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。
变电所作为变电站作为电力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，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电需求，还能有效地减少投资和资源浪费。
本次设计根据一般变电所设计的步骤进行设计，包括负荷统计，主变选择，主接线选择，短路电流计算，设备选择和校验，继电保护，防雷措施等几大块。并依据相关规定和章程设计其中个个步骤，所以能满足一般变电所的需求。
根据我国变电所目前现有电气设备状况以及今后发展趋势，应选用新型号、低损耗、低噪声的电力变压器及性能好、时间长、免维护的SF6断路器及高压开关柜。为此新的设备选择也在设计中得以体现。由于时间仓促和自身知识的局限，导致在设计中难免有遗漏和错误之处，望读者予以批评指正。
第 2 页 共 44 页