1、35kv变电所电气部分设计变电所电气部分设计答答 辩辩 人人: : 指导老师指导老师: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。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。 目录第一章第一章 引引 言言第二章第二章 原始资料原始资料第三章第三章 电气主接线设计方案电气主接线设计方案第四章第四章 短路电流计算短路电流计算第五章第五章 电气设备的选择电气设备的选择第六章第六章
2、变电所的防雷保护变电所的防雷保护 第七章第七章 变电所配电装置变电所配电装置 第一章 引 言 电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大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
3、所作为变电站作为电力系统的重要组成部尤为重要。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。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。当地的供电需求，还能有效地减少投资和资源浪费。 第二章 原始资料原始资料2.1电力系统接线图电力系统接线图待设计变电所进线如图1所示：2.2系统情况系统情况2.3 10
4、kV负荷情况负荷情况 10kV侧负荷同时率：侧负荷同时率：0.85；10kV侧最小负荷侧最小负荷是最大负荷的是最大负荷的45；10kV侧最大负荷利用小时数侧最大负荷利用小时数 T=4800H；待设计变电所年负荷增长率为；待设计变电所年负荷增长率为5%。2.4 本地区气象条件本地区气象条件 最高气温最高气温41摄氏度；最低气温摄氏度；最低气温-12摄氏度；年摄氏度；年平均气温平均气温16.4摄氏度；最热月平均最高温度摄氏度；最热月平均最高温度26摄摄氏度。氏度。第三章第三章 电气主接线设计方案电气主接线设计方案3.1电气主接线概述电气主接线概述 为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照
5、相应的技术要求连为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。把变电站、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。电接起来。把变电站、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。 3.2 主接线的设计原则主接线的设计原则 电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政电气主接
6、线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便， 尽可能地节省投资，就近尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。美观的原则。3.3 主接线设计的基本要求主接线设计的基本要求电气主接线设计应满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要
7、求电气主接线设计应满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求即可。3.4 主接线的设计和论证主接线的设计和论证依据变电站的性质可选择单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、外桥型接依据变电站的性质可选择单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、外桥型接线、内桥型接线、五种主接线方案。线、内桥型接线、五种主接线方案。第四章第四章 短路电流计算短路电流计算4.1 概述概述产生短路的主要原因：电器设备载流部分的绝缘损坏。所谓短路时指相与相之间产生短路的主要原因：电器设备载流部分的绝缘损坏。所谓短路时指相与相之间通过电弧或其它较小阻抗的一种非正常连接，在中性点直接接地系统中或三相四通过电弧或其它较小阻抗的一
8、种非正常连接，在中性点直接接地系统中或三相四线制系统中，还指单相和多相接地。三相系统中短路的基本类型有：三相短路、线制系统中，还指单相和多相接地。三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相接地短路、和两相接地短路。两相短路、单相接地短路、和两相接地短路。短路电流计算的目的：短路电流计算的目的：1 、电气主接线比选；、电气主接线比选；2 、选择导体和电器；、选择导体和电器；3 、确定中性点接地方式；、确定中性点接地方式；4 、计算软导体的短路摇摆；、计算软导体的短路摇摆；5 、确定分裂导线间隔棒的间距；、确定分裂导线间隔棒的间距；6 、验算接地装置的接触电压和跨步电压；、验算接地装置的
9、接触电压和跨步电压；7 、选择继电保护装置和进行整定计算。、选择继电保护装置和进行整定计算。 第四章第四章 短路电流计算短路电流计算4.2 短路电流计算的方法和条件短路电流计算的方法和条件方法：方法：1对各等值网络进行化简，求出计算电抗；对各等值网络进行化简，求出计算电抗； 2求出短路电流的标么值；求出短路电流的标么值； 3归算到各电压等级求出有名值。归算到各电压等级求出有名值。 4.3 短路电流的计算短路电流的计算 对网络进行化简，画出对网络进行化简，画出35kv 、10kv侧短路等效简化图，进行计算，求出电侧短路等效简化图，进行计算，求出电抗抗 、短路电流的标么值、归算到各电压等级求出有名
10、值。、短路电流的标么值、归算到各电压等级求出有名值。 10kV侧短路等效简化图侧短路等效简化图 35kV侧短路等效简化图侧短路等效简化图 第五章第五章 电气设备的选择电气设备的选择 电器选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一电器选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一,在电力系统中各电器在电力系统中各电器的作用和工作条件不同的作用和工作条件不同,具体选择方法也不完全相同具体选择方法也不完全相同,但对他们的基本要求是一但对他们的基本要求是一致的致的,电器要能可靠地工作必须按正常工作条件进行选择电器要能可靠地工作必须按正常工作条件进行选择,并按短路状态校验并按短路状态校验.热热稳定和动稳定。
11、稳定和动稳定。1. 10kV配电装置电气设备的选择配电装置电气设备的选择2. 10kV变压器侧断路器、隔离开关、电流互感器的选择变压器侧断路器、隔离开关、电流互感器的选择3 .10kV侧出现成套开关柜的选择侧出现成套开关柜的选择4 . 10kV 侧母线侧侧母线侧PT柜电压互感器的选择柜电压互感器的选择5 . 35kV变压器侧高压开关电器的选择变压器侧高压开关电器的选择第六章第六章 变电所的防雷保护变电所的防雷保护6.1 变电所防雷概述变电所防雷概述 雷电引起的大气过电压将会对电器设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因雷电引起的大气过电压将会对电器设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因此，在变电
12、所和高压输电线路中，必须采取有效的防雷措施，以保证电器设备的此，在变电所和高压输电线路中，必须采取有效的防雷措施，以保证电器设备的安全。运行经验表明，当前变电所中采用的防雷保护措施是可靠的，但是雷电参安全。运行经验表明，当前变电所中采用的防雷保护措施是可靠的，但是雷电参数和电器设备的冲击放电特性具有统计性，故防雷措施也是相对的，而不是绝对数和电器设备的冲击放电特性具有统计性，故防雷措施也是相对的，而不是绝对.6.2 避雷针的选择避雷针的选择 防直击雷最常用的措施是装设避雷针，它是由金属制成，比被保护设备高并具防直击雷最常用的措施是装设避雷针，它是由金属制成，比被保护设备高并具有良好的接地装置，
13、其作用是将雷吸引到自己身上并安全导入地中，从而保护了有良好的接地装置，其作用是将雷吸引到自己身上并安全导入地中，从而保护了附近比它矮的设备、建筑免受雷击。避雷针的设计一般有以下几种类型：附近比它矮的设备、建筑免受雷击。避雷针的设计一般有以下几种类型：1单支单支避雷针的保护；避雷针的保护；2两针避雷针的保护；两针避雷针的保护；3多支避雷针的保护。多支避雷针的保护。6.3 避雷器的选择避雷器的选择目前在新建或技术改造的变电所中，一般都选用氧化锌避雷器，作为电力变压器目前在新建或技术改造的变电所中，一般都选用氧化锌避雷器，作为电力变压器等电气设备的大气过电压、操作过电压及事故过电压的保护设备。氧化锌
14、避雷器等电气设备的大气过电压、操作过电压及事故过电压的保护设备。氧化锌避雷器与阀型避雷器相比，具有残压低、无续流、通流容量大、性能稳定和动作迅速等与阀型避雷器相比，具有残压低、无续流、通流容量大、性能稳定和动作迅速等优点。优点。第七章第七章 变电所配电装置变电所配电装置7.1 配电装置设计原则与要求配电装置设计原则与要求原则：合理制定布置方案和选用设备积极慎重地采用新布置、新设原则：合理制定布置方案和选用设备积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构，以便配置设计不断创新。节约用电，并结合备、新材料、新结构，以便配置设计不断创新。节约用电，并结合运行检修和安装要求，通过技术经济比较予以确定。
15、运行检修和安装要求，通过技术经济比较予以确定。要求：要求：1) 保证运行可靠性，按系统和自然条件，合理选择设备，在保证运行可靠性，按系统和自然条件，合理选择设备，在布置上力求整齐、清晰、保证具有足够的安全距离。布置上力求整齐、清晰、保证具有足够的安全距离。2) 保证运行维护人员的人身安全和设备安全。保证运行维护人员的人身安全和设备安全。3) 便于检修、维护、巡视和操作、安装。便于检修、维护、巡视和操作、安装。4) 力求经济，必须在保证安全的前提下，布置紧凑力求节约材料和力求经济，必须在保证安全的前提下，布置紧凑力求节约材料和降低价格。降低价格。5) 考虑发展扩建的可靠性考虑发展扩建的可靠性7.
16、2 电气总平面布置电气总平面布置35kV配电装置布置在所在区南部、配电装置布置在所在区南部、10kV屋内配电装置、主变压器和主控制在所区北部，屋内配电装置、主变压器和主控制在所区北部，即两者出线方向呈即两者出线方向呈180，辅助厂房和生活区，电容器室分别在变电站的两侧屋外配电装，辅助厂房和生活区，电容器室分别在变电站的两侧屋外配电装置的架构、进线高度，相间距离等均接置的架构、进线高度，相间距离等均接110kV设计，熔断器、隔离开关和互感器等之路座设计，熔断器、隔离开关和互感器等之路座也接也接110kV设计，变压器基础按设计，变压器基础按9000kA设计所以变电所占地面积较大。设计所以变电所占地
17、面积较大。7.3 35kv 、10kv配电装置配电装置 10kV配电装置一般为屋内布置，当出现不带电抗器时，一般采用成套开关柜单层布置，配电装置一般为屋内布置，当出现不带电抗器时，一般采用成套开关柜单层布置，当出线带电抗器时，一般采用三层或两层装置式布置本次设计选用固定式高压开关柜当出线带电抗器时，一般采用三层或两层装置式布置本次设计选用固定式高压开关柜XGNZ-10。35kV选用户外配电装置、中型布置，选用户外配电装置、中型布置，35kV为单母线，所以为单母线，所以35kV采用户外配电装采用户外配电装置中型布置断路上双列布置。说明：母线架构高置中型布置断路上双列布置。说明：母线架构高5.5m
18、宽宽3.2m进出线构架进出线构架7.3m相相间距离为间距离为1.6m，35kV设备共有设备共有13个间隔，保留欲度个间隔，保留欲度5m，型构架型构架23m，35kV设备区尺寸：设备区尺寸：653m（长（长宽）。宽）。 结结 论论 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。在做课程设计过程中，我从对变电，起着变换和分配电能的作用。在做课程设计过程中，我从对变电站的生疏，到了解，再到深入研究
19、，最终完成了对站的生疏，到了解，再到深入研究，最终完成了对35kV变电所电变电所电气部分的设计。其中包括了电气一次部分主接线的设计和各种电气气部分的设计。其中包括了电气一次部分主接线的设计和各种电气设备的选择及校验。本次设计基本是按照变电所设计基本步骤做下设备的选择及校验。本次设计基本是按照变电所设计基本步骤做下来的，因此也能达到一般变电所的性能要求。其中还对新设备进行来的，因此也能达到一般变电所的性能要求。其中还对新设备进行了选择，适应于目前的趋势。当论文经过一次次的修改后，基本成了选择，适应于目前的趋势。当论文经过一次次的修改后，基本成形的时候，我觉得很有成就形的时候，我觉得很有成就 。
20、致致 谢谢 经过三个多月的时间，我顺利的完成了这次毕业设计。从总经过三个多月的时间，我顺利的完成了这次毕业设计。从总体上来说，我对自己的成果还是比较满意的，也基本上达到了老师体上来说，我对自己的成果还是比较满意的，也基本上达到了老师的要求。这段时间我翻阅了许多的书籍，从对变电站的生疏，到了的要求。这段时间我翻阅了许多的书籍，从对变电站的生疏，到了解，再到深入研究，第一次完成了一件实际应用的设计。不过由于解，再到深入研究，第一次完成了一件实际应用的设计。不过由于本人经历、阅历、实际操作能力有限。难免存在一些不近人意的地本人经历、阅历、实际操作能力有限。难免存在一些不近人意的地方，请各位老师指点。
21、方，请各位老师指点。 通过本次设计，不仅丰富了我的专业知识，通过本次设计，不仅丰富了我的专业知识，还让我深深体会到了认识事物的过程。从拿到题目，再查阅资料，还让我深深体会到了认识事物的过程。从拿到题目，再查阅资料，对题目进行设计、论证、修改到设计的完成。体现了理论联系实际对题目进行设计、论证、修改到设计的完成。体现了理论联系实际的重要性。更重要的是这次设计让我学会了让自己独立完成一件事的重要性。更重要的是这次设计让我学会了让自己独立完成一件事情，为将来参加工作做好基础。我在设计过程中不但学会了勤奋求情，为将来参加工作做好基础。我在设计过程中不但学会了勤奋求实的工作精神，更懂得了待人的品质。这一切将在我以后的工作生实的工作精神，更懂得了待人的品质。这一切将在我以后的工作生涯中起着重要的作用。借此机会，向帮助过我的老师，特别是王老涯中起着重要的作用。借此机会，向帮助过我的老师，特别是王老师，表示衷心的谢意！师，表示衷心的谢意！ 在此过程中，我还要特别感谢给予我帮助的同学、朋友们，是在此过程中，我还要特别感谢给予我帮助的同学、朋友们，是在他们的鼓励、支持下我才会有今天的成绩。在他们的鼓励、支持下我才会有今天的成绩。谢谢！ THIS IS THE END
