摘要
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，特别是供电稳固性、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6kV。
本设计项目根据设计任务书指定和我们的专业特点的要求，体现我们的实践动手能力、创新思维、解决问题的能力和对所学知识的综合运用能力。这次设计必须考虑到供电系统的安全性、可靠性以及经济性。本说明书通过对变电站主接线设计，短路电流计算，用电设备负荷计算，主要电气设备选型及动、热稳定校验，无功补偿设计，变压器的台数和容量的选择，高、低压柜的选型，防雷接地保护装置等，较为详细地完成了电力系统中变电站的设计。
本次的设计说明书是以我国现有的各有关规范规程等技术标准为依据，根据设计任务书提供的原始资料，参照有关资料和书籍，对各种方案进行比较得出的。 关键词：短路电流计算；主接线设计；主变压器；电气设备选型；无功补偿
I
Abstract
Abstract
Along with the continuous development of electric industry, people require increasingly demand of power supply, especially the stability, reliability and continuity of it. While the stability, reliability and continuity of power grid is determined by the rational design and configuration of substation. A typical substation needs the reliable and flexible operation, the economic rationality and free expansion of the equipments. For the consideration of these aspects, the paper designs a transformer substation of 35kV which has tow levels of voltage, one is 35kV, and the other is 6kV.
This design project according to the design task book and we specified the professional characteristics of the requirements, the manifestation of our practical ability, creative thinking, problem solving skills and knowledge of the comprehensive application ability. The design must take into account the power system security, reliability and economy of the power supply system. The specification through to the substation main wiring design, short-circuit current calculation, electric equipment load calculation, the main electrical equipment selection and dynamic, thermal stability check, reactive power compensation design, the choice of number and capacity of transformer, high, low-voltage cabinet selection, lightning protection and grounding protection device, in some detail to complete the power system in the substation design.
The design specification is to our country existing relevant specification and technical standard, the design is a preliminary design, according to the design task book provided the original information, relevant reference books and on various programs, from comparison. Key words：short-circuit current calculation; main wiring design; main transformer; the selection of electrical equipment; reactive power compensation
II
目录
目录
摘 要 ................................................................. I Abstract .............................................................. Ⅱ 1绪论 ................................................................. 1
1.1课题背景 ....................................................... 1 1.2设计思路 ....................................................... 1
1.2.1设计内容 .................................................. 1 1.2.2设计步骤： ................................................ 1 1.3 设计相关规范 ................................................... 2
2 负荷计算及无功补偿计算 .............................................. 3
2.1负荷统计与计算 ................................................. 3 2.1.1负荷计算的方法 ............................................... 3
2.1.2用需要系数法计算负荷 ...................................... 4 2.1.3电力负荷计算表 ............................................ 6 2.1.4总计算负荷的确定 .......................................... 7 2.2无功补偿计算 ................................................... 7
2.2.1 功率因数补偿 ............................................. 7 2.2.2提高功率因数的方法主要有： ................................ 8 2.2.3并联电容器选择的主要要求 .................................. 8 2.2.4补偿容量的计算 ............................................ 8 2.3 无功补偿装置的选择 ............................................. 9
2.3.1补偿容量的确定 ............................................ 9 2.3.2电容器数和型号的确定 ...................................... 9 2.3.3检验 ..................................................... 10
3 变压器台数和容量的选择 ............................................. 12
3.1变压器的台数 .................................................. 12 3.2变压器的容量 .................................................. 12 4 一次侧高压供电方案 ................................................. 13
4.1主接线方案选择原则 ............................................ 13 4.2装设主接线电气方案 ............................................ 13
4.2.1接线方式的概述 ........................................... 13 4.2.2接线方式的比较与选择 ..................................... 15 4.3短路电流计算 .................................................. 17 4.3.1短路电流计算的目的及方法 ................................. 18 4.3.2采用标幺制法进行短路计算 ................................. 19
5电气设备选型及校验 .................................................. 22
目录
5.1高压设备的选择及校验 .......................................... 22
5.1.1一般要求和基本原则 ....................................... 22 5.1.2 电气设备选择的技术条件 .................................. 23 5.1.3电气设备选择的环境条件 ................................... 24 5.2 断路器隔离开关的选择 .......................................... 25
5.2.1对高压断路器的基本要求 ................................... 25 5.2.2设备的选择 ............................................... 25 5.3熔断器的选择 .................................................. 28
5.3.1 熔断器概述 .............................................. 28 5.3.2 35kV侧熔断器的选择 ...................................... 28 5.3.3 6kV侧熔断器的选择 ....................................... 28 5.4 互感器的选择 .................................................. 29
5.4.1 电流互感器的选择 ........................................ 29 5.4.2 电压互感器的选择 ........................................ 30 5.5母线的选择及校验 .............................................. 30
5.5.1 母线导体选择的一般要求 .................................. 30 5.5.2 35kV母线的选择 .......................................... 31 5.5.3 6kV母线的选择 ........................................... 32
6 配电装置的选择 ..................................................... 33
6.1 配电装置概述 .................................................. 33 6.1.1 35kV屋外配电装置 ........................................ 33
6.1.2 35kV高压开关柜 .......................................... 33 6.1.3 6KV侧开关柜 ............................................. 34
7 继电保护的设置 ..................................................... 35
7.1 电力变压器保护 ................................................ 35 7.2 母线保护 ...................................................... 36 8 变电所的防雷保护 ................................................... 37
8.1 变电所防雷概述 ................................................ 37 8.2避雷针配置 .................................................... 37 8.3 避雷针的选择 .................................................. 37 8.4 避雷器的选择 .................................................. 38 结论 ................................................................. 40 致谢 ................................................................. 41 参考文献 ............................................................. 42 附录 ................................................................. 43
河北工程大学科信学院毕业设计说明书
1绪论
1.1课题背景
随着工业时代的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电的稳固性、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站的设计和配置。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。而对于煤矿的供电，保证其安全性最为重要。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个降压变电站。
1.2设计思路
设计中首先对负荷进行了统计与计算，选出了所需的主变压器型号，然后根据负荷性质及对供电可靠性要求拟定主接线设计。设计中还进行了短路计算和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。此外还进行了防雷保护的设计和计算，提高了整个变电所的安全性。
1.2.1设计内容
本设计是煤矿35KV变电站的设计，设计以“毕业设计任务书与指导书”所提供的设计要求、设计依据、设计任务为依据，结合国家近年来颁布标准规范和供电技术的最新发展，依托《工厂供电》、《电气照明》、《继电保护》的授课内容，并查阅有关图书资料进行的。是在认真执行国家技术经济政策和相关国家标准规范的前提下，进行的煤矿供电设计。通过就短路电流等选择出变压器，导线，断路器等设备的计算过程并满足保障人身，设备及建筑物安全，供电可靠，电能节约，技术先进和经济合理。本设计的主要内容包括：负荷计算；变压器的选择及连接方案；主接线方案的选择；短路电流计算；继电保护的整定；防雷接地保护等。
1.2.2设计步骤：
⑴分析原始资料，拟定出若干可行方案进行全面的技术、经济比较，确定最优主接线方案
⑵负荷计算、短路计算。
⑶主要电气设备的选择及校验，包括主变压器、厂用变压器、断路器、各种开关电
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