35kv變電站畢業(yè)論文正文.doc

范文范例參考摘 要設計說明書內容共分為，包括主接線的設計、負荷計算與變壓器選擇、高壓電器的選擇、變電所的防雷及變電所的布置等。本設計以實際負荷為依據(jù)，以變電所的最佳運行為基礎，按照有關規(guī)定和規(guī)范，完成了滿足該企業(yè)供電要求的35kV變電所初步設計。設計中先對負荷進行了統(tǒng)計與計算，選出了所需的主變型號，然后根據(jù)負荷性質及對供電可靠性要求擬定主接線設計，考慮到短路對系統(tǒng)的嚴重影響，設計中進行了短路計算。設計中還對主要高壓電器設備進行了選擇與計算，如斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器等。此外還進行了防雷保護的設計和計算，提高了整個變電所的安全性。關鍵詞：35kV變電站 總體設計 電氣主接線 配電裝置 前言本論文35KV變電站初步設計以實際工程技術水平為基礎，以變電站資料為背景，從原始資料的分析做起，內容涵蓋發(fā)電廠電氣部分、變電站綜合自動化、供電技術、高電壓技術等主要專業(yè)課。目的是通過變電站設計，綜合運行所學知識，結合實際工作貫徹執(zhí)行我國電力工業(yè)有關方針政策及技術標準，做到理論聯(lián)系實際。培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程技術問題的能力,同時也為今后工作打下良好的基礎。在寫作過程中，初步體現(xiàn)了工程設計的精髓內容，如根據(jù)規(guī)程選擇方案、用對比的方法對方案評價等。鍛煉了我們用實際工程的思維方法去分析和解決問題的能力,為今后工作奠定基礎。電氣主接線是發(fā)電廠和變電站的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關系著全變電站電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。在短路電流方面，講述了短路電流的危害以及兩個電壓等級處短路電流的計算。電氣設備的選擇以及各種元器件如何選擇參數(shù)為主，因為只要確定了器件的參數(shù)就能十分容易的根據(jù)電力手冊查出元件型號，最后還對導線截面的確定以及導線截面積的校驗方法還進行說明。在絕緣配合過電壓保護及接地等方面進行了簡單的設計，使變電站電氣一次部分基本完成。目 錄 第一部分說明書第1章 電氣主接線的設計5 1.1選擇要求5 1.2 方案選擇6 1.3 主接線確定 7第二章、變電站主變壓器和所用變的選擇 8 2.1 主變壓器容量和臺數(shù)的確定 8 2.2 主變壓器連接方式 8 2.3 主變壓器阻抗和調壓、冷卻方式9 2.4 變壓器中性點接地方式和中性點設計 9 2.5 主變壓器選擇10 2.6 所用變壓器的選擇10第三章 短路電流的計算12 3.1 短路計算的目的12 3.2短路電流計算條件12 3.3 短路電流計算的規(guī)定13 3.4 沖擊系數(shù)的選擇13 3.5短路點的選擇13第四章 電氣設備的選擇144.1電氣設備的選擇原則14 4.2斷路器的選擇14 4.3 隔離開關的選擇和校驗17 4.4 電流互感器的選擇和校驗18 4.5 電壓互感器的選擇和校驗20第五章 變電站導體的選擇21 5.1 母線的選擇21 5.2 電纜的選擇22第六章 配電裝置的選擇23 6.1 配電裝置的基本要求24 6.2 配電裝置設計的基本步驟24 6.3 配電裝置型式的選擇原則選擇24 6.4各種配電裝置的特點 24第7章 變電站保護25 7.1 繼電保護25 第八章 防雷保護26第二部分計算書第1章 主變容量的計算28第2章 短路電流的計算29第3章 變電站高壓電氣選擇計算32 3.1斷路器和隔離開關的選擇 32 3.2 電壓互感器的選擇 34 3.3 電流互感器的選擇 37第4章 導體選擇計算書40 4.1 35kV架空線路的選擇和校驗41 4.2 10kV母線的選擇和校驗42 結論 43 參考文獻 44 附圖 45 第一章 電氣主接線的設計 1.1主接線設計原則和要求 電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。主接線設計代表了變電所電氣部分的主體結構，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡結構的重要組成部分。它直接影響運行的可靠性，靈活性，并對電器選擇，配電裝置布置，繼電保護，自動裝置和控制方式的抑定都有決定性的關系，對電氣主接線的基本要求，概括的說包括可靠性，靈活性和經(jīng)濟性三方面。電氣主接線的設計原則是以設計任務書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設的方針，政策，技術規(guī)定為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠，調度靈活，滿足多項技術要求的前提下，兼顧運行維護方便，盡可能節(jié)省投資，就地取材，力爭設備元件先進性和可靠性，堅持可靠，先進，適用，經(jīng)濟，美觀的原則。1.2 基本接線的適應范圍及本廠的設計 依據(jù)變電站的性質可選擇單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線、外橋型接線、內橋型接線、五種主接線方案，下面逐一論證其接線的利弊。1.2.1 單母線接線單母線接線的特點是每一回線路均經(jīng)過一臺斷路器和隔離開關接于一組母線上。優(yōu)點：（1）接線簡單清晰、設備少、操作方便。 （2）投資少，便于擴建和采用成套配電裝置缺點： （1）可靠性和靈活性較差。任一元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修均需使整個配電裝置停電。 （2）單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需停電，在用隔離開關將故障的母線分開后才能恢復非故障段的供電。適用范圍：單母線接線不能滿足對不允許停電的重要用戶的供電要求，一般用于6-220kV系統(tǒng)中，出線回路較少，對供電可靠性要求不高的中、小型發(fā)電廠與變電站中。1.2.2 單母線分段帶旁路母線的接線 為克服出線斷路器檢修時該回路必須停電的缺點，可采用增設旁路母線的方法。當母線回路數(shù)不多時，旁路斷路器利用率不高，可與分段斷路器合用，并有以下兩種接線形式。分段斷路器兼作旁路斷路器接線。旁路斷路器兼作分段斷路器接線。優(yōu)點：單母分段帶旁路接線與單母分段相比，帶來的唯一好處就是出線斷路器故障或檢修時可以用旁路斷路器代路送電，使線路不停電。單母線分段帶旁路接線，主要用于電壓為610KV出線較多而且對重要負荷供電的裝置中；35KV及以上有重要聯(lián)絡線路或較多重要用戶時也采用。單母線分段接線，雖然縮小了母線或母線隔離開關檢修或故障時的停電范圍，在一定程度上提高了供電可靠性，但在母線或母線隔離開關檢修期間，連接在該段母線上的所有回路都將長時間停電，這一缺點，對于重要的變電站和用戶是不允許的。1.2.3 雙母線接線 優(yōu)缺點分析：（1）可靠性高?？奢喠鳈z修母線而不影響正常供電。當采用一組母線工作、一組母線備用方式運行時，需要檢修工作母線，可將工作母線轉換為備用狀態(tài)后，便可進行母線停電檢修工作；檢修任一母線側隔離開關時，只影響該回路供電；工作母線發(fā)生故障后，所有回路短時停電并能迅速恢復供電；可利用母聯(lián)斷路器代替引出線斷路器工作，使引出線斷路器檢修期間能繼續(xù)向負荷供電。 （2）靈活性好。為了克服上述單母線分段接線的缺點，發(fā)展了雙母線接線。按每一回路所連接的斷路器數(shù)目不同，雙母線接線有單斷路器雙母線接線、雙斷路器雙母線接線、一臺半斷路器接線（因兩個回路共用三臺斷路器，又稱二分之三接線）三種基本形式。后兩種又稱雙重連接的接線，意即一個回路與兩臺斷路器相連接，在超高壓配電裝置中被日益廣泛地采用。1.2.4 外橋型接線外橋接線，橋回路置于線路斷路器外側，變壓器經(jīng)斷路器和隔離開關接至橋接電，而線路支路只經(jīng)隔離開關與橋接點相連。外橋接線的特點為: （1）變壓器操作方便。如變壓器發(fā)生故障時，僅故障變壓器回路的斷路器自動跳閘，其余三回路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。 （2）線路投入與切除時，操作復雜。如線路檢修或故障時，需斷開兩臺斷路器，并使該側變壓器停止運行，需經(jīng)倒閘操作恢復變壓器工作，造成變壓器短時停電。 （3）橋回路故障或檢修時兩個單元之間失去聯(lián)系，出線側斷路器故障或檢修時，造成該側變壓器停電，在實際接線中可采用設內跨條來解決這個問題。外橋接線適用于兩回進線、兩回出線且線路較短故障可能性小和變壓器需要經(jīng)常切換，而且線路有穿越功率通過的發(fā)電廠和變電站中。1.2.5 內橋型接線內橋接線，橋回路置于線路斷路器內側（靠變壓器側），此時線路經(jīng)斷路器和隔離開關接至橋接點，構成獨立單元；而變壓器支路只經(jīng)隔離開關與橋接電相連，是非獨立單元。內橋接線的特點：（1）線路操作方便。如線路發(fā)生故障，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三回線路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。（2）正常運行時變壓器操作復雜。（3）橋回路故障或檢修時兩個單元之間失去聯(lián)系；同時，出線斷路器故障或檢修時，造成該回路停電。為此，在實際接線中可采用設外跨條來提高運行靈活性。內橋接線適用于兩回進線兩回出線且線路較長、故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運行方式的發(fā)電廠和變電站中。橋形接線具有接線簡單清晰、設備少、造價低、易于發(fā)展成為單母線分段或雙母線接線，為節(jié)省投資，在發(fā)電廠或變電站建設初期，可先采用橋形接線，并預留位置，隨著發(fā)展逐步建成單母線分段或雙母線接線。因此，由任務書中負荷資料知，35KV上近期無負荷。而10KV的負荷中有企業(yè)負荷，若斷電將造成較大的經(jīng)濟損失和資源浪費，因而需要保證供電的可靠性；同時，由于10KV承擔著企業(yè)用電，對電力供應的可靠性要求也是較高的，綜合考慮35KV站的投資規(guī)模，故而在設計過程中應在保證供電的可靠性的基礎上考慮經(jīng)濟因素。1.3 主接線確定本企業(yè)從網(wǎng)里變電站出35KV線路2回，根據(jù)設計原則可采用外橋的接線形式。本期10KV出線回路數(shù)為6回，可采用單母線分段。表2.1 接線形式方案對比單母線分段雙母線分段可靠性對重要用戶可以從不同分段引出兩回饋電線路，由兩個電源供電。當一條母線發(fā)生故障是還能保證另一條母線的正常供電。供電可靠性較高。供電可靠，母線分段使檢修任一回路都不用停電。靈活性接線簡單清晰，運行操作方便。接線相對復雜，調度靈活經(jīng)濟性少用了斷路器、隔離開關，占地面積小，較經(jīng)濟。雙母分段占地面積大，土建投資大，所用的隔離開關多。不夠經(jīng)濟。 第二章 變電站主變壓器和所用變的選擇2.1主變壓器容量和臺數(shù)的確定2.1.1 主變容量選擇原則 主變容量選擇一般按變電所建成以后510年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期1020年發(fā)展。對城郊變電所，主變容量應與城市規(guī)劃相結合。根據(jù)變電所帶負荷性質及電網(wǎng)結構決定主變容量。對有重要負荷變電所考慮一臺主變停運時，其余主變容量在計及過負荷能力后的允許時間內，保證用戶的一、二級負荷；對一般性變電所當一臺主變停運時，其余主變應能保證其余負荷的60%。同級電壓的單臺降壓容量的級別不易太多，應從全網(wǎng)出發(fā)，推行標準化、系列化（主要考慮備品、備件和檢修方便）。2.1.2 主變臺數(shù)選擇原則對企業(yè)中的一次變，在高、低壓側構成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺主變。對地區(qū)性孤立的一次變或大工業(yè)的專用變電所，裝三臺主變。對規(guī)劃只裝兩臺主變的變電所，其主變基礎按大于主變容量的12級設計，以便負荷發(fā)展時更換主變。在本變電站設計中，具有2個電壓等級，由于本變電站為地區(qū)性變電站，所以主變臺數(shù)選擇2臺，兩臺同時運行。由任務書的得，一車間和二車間屬于類負荷，為了保證供電可靠，本設計采用兩臺變壓器。要求當兩臺變壓器中的任意一臺停運或損壞時，另一臺變壓器應帶動全部負荷的。2.2 變壓器的連接方式依據(jù)電力工程設計手冊規(guī)定指出：第條 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有和型兩種。高低雙繞組如何組合，要根據(jù)具體工程來定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用0連接，35KV亦采用型，其中性點通過消弧線圈接地。35KV以下電壓變壓器繞組都采用連接。本設計中變電站電壓等級為35/10KV，接線方式采用YN/d11的接線方式。2.3 主變阻抗及調壓方式選擇2.3.1主變阻抗的選擇根據(jù) 電力工程電氣設計手冊（電氣一次部分），變壓器的阻抗實質就是繞組間的漏抗，阻抗的大小主要取決于變壓器的結構和采用的材料。從系統(tǒng)穩(wěn)定和供電電壓質量考慮，希望主變壓器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又使系統(tǒng)短路電流增加，高、低壓電器設備選擇遇到困難；另外阻抗的大小要考慮變壓器并聯(lián)運行的要求。主變阻抗選擇原則：各側阻抗值的選擇須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定、潮流計算、無功分配、繼電保護、短路電流、系統(tǒng)內的調壓手段和并聯(lián)運行等方面進行綜合考慮；對普通兩繞組變，目前有“降壓型”一種；2.3.2調壓方式的選擇為保證供電所或發(fā)電廠的供電質量，電壓必須維持在允許的范圍內，調壓方式有兩種，一種稱為無激磁調壓，調整范圍在22.5%以內；另一種成為有載調壓，調整范圍達30%，其結構復雜，價格昂貴，在下例情況下選用：接于時而為送端，時而為受端，具有可逆工作特點的聯(lián)絡變壓器，為保證用電質量，要求母線電壓恒定時，且隨著各方面的發(fā)展，為了保證電壓質量及提高變壓器分接頭質量。所以選用有載調壓。2.3.3 變壓器冷卻方式 主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風冷卻，強迫油循環(huán)風冷卻，強迫油循環(huán)水冷卻，本次設計選擇的是小容量變壓器，故采用自然風冷卻。2.4 變壓器中性點接地方式和中性點設計電力網(wǎng)中性點的接地方式，決定了主變壓器中性點的接地方式。電力網(wǎng)中性點的接地方式有：a.中性點非直接接地 b.中性點經(jīng)消弧線圈接地c.中性點經(jīng)高阻抗接地 d.中性點直接接地 1035KV側采用中性點不接地或中性點經(jīng)消弧線圈接地方式。1063KV電網(wǎng)采用中性點不接地方式，但當單相接地故障電流大于30A（10KV）或10A（35KV）時，中性點應經(jīng)消弧線圈接地。裝消弧線圈時,它可直接接到35KV側中性點,且兩臺主變可共用一臺消弧線圈。10KV側由于是“”型接線，無中性點，故需加接地變，將中性點引處，以接消弧線圈，接地變的容量應大于消弧線圈的容量，一般，應在10KV級的每一段母線上安裝型號一樣，容量相同的接地變。但是電容電流不能超過允許值，否則接地電弧不易自熄，易產(chǎn)生較高的弧光間隙接地過電壓，波及整個電網(wǎng)，所以可采用消弧線圈補償電容電流，即經(jīng)消弧線圈接地。2.5 主變選擇根據(jù)任務書資料中的反饋負荷表，可得各饋線負荷有功功率：無功功率：取同時系數(shù)：有功負荷; 無功負荷則：視在功率：在正常運行中變壓器有功和無功的損耗可以分別用公式：變電所35kv側功率：由任務設計書可知供電部門對功率因數(shù)的要求為則：則系統(tǒng)供給的無功功率為;需要補償?shù)臒o功功率為：所以主變壓器容量為：由任務書的得，一車間和二車間屬于類負荷，為了保證供電可靠，本設計采用兩臺變壓器。要求當兩臺變壓器中的任意一臺停運或損壞時，另一臺變壓器應帶動全部負荷的。727280%=5817.6（kVA)表2-1 主變選擇結果如下表所示：型號額定容量(KVA)額定電壓（kV）損耗（kw)連接組別空載電流（%）阻抗電壓（%）高壓低壓空載短路 630010.56.56360.77.52.6 所用變的選擇選擇型變壓器兩臺線電力變壓器供交流50hz輸電系統(tǒng)中配電所使用，也可以供戶內外連續(xù)使用。表2-2 所用變選擇結果如下表所示：型號額定容量（kVA)額定電壓（kv)損耗（kW阻抗電壓（%）空載電流（%）連接組標號SL80/1080高壓低壓空載短路44.7YYn0100.40.271.65第三章短路電流的計算3.1 計算短路電流的目的短路電流計算的目的主要有以下幾方面：1、選擇導體和電氣設備，如斷路器、互感器、電抗器、母線等；2、在設計和選擇電力系統(tǒng)和電氣主接線時，為了比較各種不同的方案的接線圖，確定是否采用限制短路電流的措施等，都要進行必要的短路計算；3、為了合理地配置各種繼電保護和自動裝置并正確確定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)發(fā)生的各種短路進行計算和分析； 4、驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓； 5、為確定送電線路對附近通信線路電磁危險的影響提供計算資料；3.2短路電流計算條件1.假設系統(tǒng)有無限大的容量.用戶處短路后,系統(tǒng)母線電壓能維持不變.即計算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多.具體規(guī)定:對于335KV級電網(wǎng)中短路電流的計算,可以認為110KV及以上的系統(tǒng)的容量為無限大.只要計算35KV及以下網(wǎng)絡元件的阻抗. 2.在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發(fā)電機、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻;對于架空線和電纜,只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻. 3.短路電流計算公式或計算圖表,都以三相短路為計算條件.因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流.能夠分斷三相短路電流的電器,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流.3.3短路電流計算的規(guī)定驗算導體的穩(wěn)定性和電器的動穩(wěn)定熱穩(wěn)定以及電器開斷電流的能力，應按本設計的設計規(guī)劃容量來計算，并考慮到電力系統(tǒng)的5-10發(fā)展規(guī)劃（一般應按本工程的建成之后的5-10年）。在確定短路電流時應按可能發(fā)生的短路電流的正常接線方式，而不應按照僅在切換時過程中的可能的并列運行方式的接線方式。 選擇導體和電器時所用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。 選擇導體和電器時，對不帶電抗的回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流最大的地點，對帶電抗器610kv出線與廠用分支回路，除其母線與隔離開關之間隔板前的引線和套管的計算短路點應選擇在電抗器之前外，其余導體和電器的計算短路點一般選擇在電抗器后。導體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。若發(fā)電機的出口的兩相短路或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按嚴重情況計算。3.4 沖擊系數(shù)的選擇沖擊系數(shù)的變化范圍為:在實用計算中，當短路發(fā)生在單機容量為12MW及以上的發(fā)電機母線上時取Km=1.9，當短路發(fā)生在其他地點時Km=1.8，當發(fā)生在發(fā)電廠高壓母線側取Km=1.85.本設計沖擊系數(shù)取1.83.5短路點的選擇根據(jù)設計任務書中的第六個任務需設計35kV和10kV配電裝置，在這一篇中需要對配電裝置的電氣設備 導體進行計算和選擇。則應計算在最大運行方式下流過電氣設備的短路電流。本設計短路電流的計算選擇兩短路點：即表3-1 35kV側d1和10kV側d2。短路點基準電壓（kV）基準電流（kA)短路電流標幺值短路電流（kA)沖擊電流（kA)全電流最大有效值（kA)d1371.561015.639.7823.71d210.55.51.447.9220.212.04 第四章 電氣設備的選擇4.1 電氣設備的選擇原則1、按環(huán)境條件選擇電氣產(chǎn)品在制造上分戶外、戶內兩大類。戶外設備的工作條件較惡劣，故各方面要求較高，成本也高。戶內設備不能用于戶外；戶外設備雖可用與戶內，但不經(jīng)濟。2、按電網(wǎng)電壓選擇電氣可在高于10%到15% 設備額定電壓的情況下長期運行，故所選設備的額定電壓應不小于裝設處電網(wǎng)的額定電壓，即： 按長時工作電流選，電器的額定電流In是指周圍環(huán)境溫度為時，電器長期允許通過的最大電流。它應大于負載的長時最大工作電流，即： 4.2 斷路器的選擇原則 選擇高壓斷路器時，除按電氣設備一般原則選擇外，由于斷路器還要切斷短路電流，因此必須校驗斷流容量（或開斷電流）、熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定等各項指標。1、按工作環(huán)境選型根據(jù)使用地點的條件選擇，如戶外式、戶內式，若工作條件特殊，尚需選擇特殊型式（如防爆型）。2、按額定電壓選擇高壓斷路器的額定電壓，應等于或大于所在電網(wǎng)的額定電壓，即 式中，斷路器的額定電壓； 高壓斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓。3、按額定電流選擇高壓斷路器的額定電流，應大于或大于負載的長時最大工作電流，即 式中 斷路器的額定電流； 負載的長時最大工作電流。4、校驗斷路器的熱穩(wěn)定高壓斷路器的熱穩(wěn)定校驗要滿足下式要求： 式中 斷路器的熱穩(wěn)定電流； 斷路器熱穩(wěn)定電流所對應的熱穩(wěn)定時間； 短路電流穩(wěn)定值； 作用下的假想時間。 斷路器通過短路電流的持續(xù)時間按下式計算： 式中 斷路器通過短路電流的持續(xù)時間； 斷路器保護動作時間； 斷路器的分閘時間。斷路器的分閘時間，包括斷路器的固有分閘時間和燃弧時間，一般對快速動作的斷路器，可取0.11到0.16s，對中，低速動作的斷路器，可取0.18到0.25s。5、校驗斷路器的動穩(wěn)定 高壓斷路器的動穩(wěn)定是指承受短路電流作用引起的機構效應的能力，在校驗時，須用短路電流的沖擊值或沖擊電流的有效值與制造廠規(guī)定的最大允許電流進行比較，即 式中 、設備極限通過的峰值電流及其有效值； 、短路沖擊電流極其有效值。4.2.1 35kV側斷路器最大持續(xù)電流： Imax = =109.12A 短路時： 短路電流： I=15.6kA短路沖擊電流：=39.78kA 短路容量： S=999.7MVA 查發(fā)電廠電氣部分附表6選用SW35/1000型少油斷路器?？芍浼夹g數(shù)據(jù)如下：斷流容量： =1500MVA 額定電流; =1000A極限通過電流峰值： =63.4kA 4秒熱穩(wěn)定電流：=24.8kA固有分閘時間：0.06 s由上知:高壓少油斷路器SW235/100的各相指數(shù)都滿足要求，熱、動穩(wěn)態(tài)也滿足要求，故選用高壓斷路器SW235/1000表4-1 選擇結果如下表：型號額定電壓（KV）額定電流（A）動穩(wěn)定峰值（KA）4S熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時間-35/1000 3560042200.064.2.2 10kV側斷路器 點短路時最大持續(xù)工作電流： 點短路時 短路電流： 沖擊電流： 短路容量： 查電力工程電氣設備手冊電氣一次部分上冊表4-1-1，初選戶內高壓少油斷路器，其技術指標如下：額定電壓： 額定電流：額定斷路器容量： 極限通過電流峰值：2s熱穩(wěn)定電流：點短路時，戶內高壓少油斷路器的技術指標都滿足要求，熱動穩(wěn)定也滿足要求。表4-2 選擇結果如下表：型號額定電壓（KV）額定電流（A）極限通過電流峰值（KA）2S熱穩(wěn)定電流（KA） 1060040164.3 隔離開關的選擇4.3.1 35kV側隔離開關查電力工程電氣設備手冊電氣一次部分上冊表5-2-2，選用GW35GD/600隔離開關。其技術數(shù)據(jù)：額定電壓 額定電流 動穩(wěn)定峰值電流 4秒熱穩(wěn)定電流 在點短路時，隔離開關各項指標都滿足要求，熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定也都滿足要求，故選用隔離開關：表4-3 選擇結果如下表：型號額定電壓（KV）額定電流（A）最大工作電壓（KV）動穩(wěn)定峰值電流（KA）4S熱穩(wěn)定電流（KA）3560040.542204.3.2 10kV側隔離開關 查電力工程電器設備手冊電氣一次部分上冊，表517，選用GN510/400型隔離開關：其技術數(shù)據(jù)如下： 額定電壓： 額定電流： 動穩(wěn)定電流峰值： 5秒熱穩(wěn)定電流有效值：在點短路時，隔離開關GN10/400各項指標都滿足要求，動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定也都滿足要求。表4-4 選擇結果如下表：型號額定電壓（KV）額定電流（A）動穩(wěn)定峰值電流（KA）5S熱穩(wěn)定電流（KA）GN10/4001040052144.4電流互感器選擇互感器的選擇原則： U 4.4.1 35KV側電流互感器的選擇主變35KV側的最大負荷電流查電力工程電氣設計電氣設計手冊選用LRD35套管式電流互感器。4.4.2 10KV 側電流互感器的選擇1、主變10KV 分段和10KV 側斷路器的最大負荷電流：查電力工程電氣設計電氣設計手冊選用LFZH10型電流互感器，其技術數(shù)據(jù)如下表4-5 LFZH10的技術數(shù)據(jù)安裝地型號額定電流級數(shù)組 合二次負荷（）熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)0.5級1級3級D級主變10KV側LFZH-10400/50.5/3級0.80.81-7513010KV分段LFZH-10400/50.80.81-75130所以，動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定都滿足要求。故選用LFZH10型電流互感器。2、10KV 出線電流互感器的選擇10KV 出線回路電流取最大負荷電流為：查電力工程電氣設計電氣設計手冊選用LFZH10型電流互感器，其技術數(shù)據(jù)如下 表4-6 LFZH10的技術數(shù)據(jù)安裝地型號額定電流級數(shù)組 合二次負荷（）熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)0.5級1級3級D級10KV饋線LFZH-10200/50.5/3級0.80.81-120210動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定都滿足要求。容量的校驗：電流互感器的負荷統(tǒng)計見表如下，其最大負荷1.45V.A 表4-7 電流互感器負荷（V.A）儀表電流線圈名稱A相C相電流表（46L1-A型）0.35功率表（46D1-W型）0.60.6電能表（DS1型）0.50.5總計1.451.1根據(jù)電流和互感器安裝處的電網(wǎng)電壓最大工作電流和安裝地點的要求。查附表8電流互感器技術數(shù)據(jù)選LFZH10型屋內型電流互感器變比為400/5,由于供給計費電能表故選0.5級，二次負荷額定阻抗0.8，動穩(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù)。選擇電流互感器連接導線截面已知0.5級準備的允許最大負荷，最大相負荷阻抗計入接觸電阻0.1則連接導線電阻不得超過，若按機械強度要求的最小截面和標準為的銅線，其接線電阻為：雖然用的銅線，電流互感器負荷已超過額定值，不要足要求。滿足準確度額定容量要求的連線允許最小截面積為：則選用標準截面為的銅線其接線電阻為：此時二次負荷滿足0.5級的允許最大符合的要求。故LFZH-10型電流互感器滿足要求。4.5電壓互感器的選擇4.5.1 35K電壓互感器的選擇35KV設備為戶外設備，故選擇戶外型電壓互感器JDJJ35型單相戶外油濅式電壓互感器 表4-8 35kV電壓互感器技術數(shù)據(jù)型號 額定電壓 副繞組額定容量最大容量 JDJJ-35一次繞組二次繞組三次繞組0.5級1級3級15025060012004.5.2.10kV側電壓互感器的選擇10kV母線電壓互感器除供測儀表外還用來作交流電網(wǎng)絕緣，查發(fā)電廠電器部分附表9。選JSJW-10型三相五柱式電壓互感器。 表4-9 10 kV電壓互感器技術數(shù)據(jù)型號額定電壓（kV）副繞組額定容量最大容量（VA）一次繞組二次繞組三次繞組（VA）0.5級1級3級JSJW-10100.1120200480960第五章 變電站導體的選擇5.1 母線的選擇5.1.1 35kv母線橋的選擇選擇35kv母線橋和變壓器引線的截面S按經(jīng)濟電流密度來選，由短路電流熱穩(wěn)定的校驗：最大持續(xù)工作電流為： ，由【電力系統(tǒng)分析】表3-4知鋼芯鋁線的經(jīng)濟電流密度為經(jīng)濟截面：查【電力系統(tǒng)分析】表3-5，初選LGJ-95鋼芯鋁線，最高允許載流量要求，熱穩(wěn)定校驗由裸導線熱穩(wěn)定校驗公式： C=87（熱穩(wěn)定系數(shù)） 為了滿足短路條件下的熱穩(wěn)定要求需要選用LGJ-120的鋼芯鋁絞線長期的載流量：380A 實際環(huán)境溫度為時的綜合修正系數(shù)K=0.95（海拔高度為1000m以下）則：5.1.2 10kv母線的選擇按長期發(fā)熱允許電流選擇，最大持續(xù)工作電流：（一臺變壓器的持續(xù)工作電流）查【發(fā)電廠電氣部分】附表單片矩形鋁母線豎放時長期允許的載流量為480A。短路時：查【發(fā)電廠電氣部分】表6-9.由得：C=91按短路電流求短路電流熱效應 故選用=160型導線滿足熱穩(wěn)定要求。而硬鋁的最大允許應力為，滿足動穩(wěn)定要求。5.2 電纜的選擇10kv電纜的選擇在10kv側最大負荷電流為： Imax =根據(jù)發(fā)電廠電器部分圖617查經(jīng)濟電流密度最大負荷利用小時數(shù)Tmax=4000,鋁芯電纜的密度為J=0.86A/mm則電纜經(jīng)濟截面： 查發(fā)電廠電器部分附表14，初選10KV普通黏性浸漬絕緣三芯（鋁）電纜ZLQ-95，電纜芯截面面積為95mm,電纜長期允許的載流量為185A故ZLQ-95型電纜滿足要求。導體選擇一覽表： 35kV 架空線路35kV母線橋10kV母線10kV電纜LGJ-150LGJ-12040x4單片矩形鋁母線ZLQ-95第六章 配電裝置的選擇6.1 配電裝置的基本要求配電裝置是變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。配電裝置的型式選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結合運行及檢修要求，通過技術經(jīng)濟比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內式。配電裝置應滿足以下基本要求：（1）配電裝置的設計必須貫徹執(zhí)行國家基本建設方針和技術經(jīng)濟政策，如節(jié)約土地。（2）保證運行可靠。按照系統(tǒng)和自然條件，合理選擇設備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離。（3）便于檢修、巡視和操作。（4）在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價。（5）安裝和擴建方便。6.2 配電裝置設計的基本步驟（1）根據(jù)配電裝置的電壓等級、電器的型式、出線多少和方式，有無電抗器，地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式。（2）擬定配電裝置的配置圖。（3）按照所選設備的外形尺寸、運輸方法、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照規(guī)程參考典型設計繪制圖。6.3 配電裝置型式的選擇原則選擇配電裝置的型式，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結合運行及檢修要求，通過技術經(jīng)濟比較確定。6.4各種配電裝置的特點屋外配電裝置的型式除與主接線有關，還與場地位置、面積、地質、地形條件及總體布置有關，并受材料供應、施工、運行和檢修要求等因素的影響和限制。（1）普通中型配電裝置國內采用較多，施工、檢修和運行都比較方便，抗震能力較好，造價比較低。缺點是占地面積較大。 （2）高型配電裝置的最大優(yōu)點是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約用地50%左右。但耗用鋼材多，檢修運行不及中型方便。一般在下列情況下宜采用高型：在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)地形條件限制原有裝置需改、擴建而場地受限制。6.5 本設計的配電裝置1、35kV屋外配電裝置35kV配電裝置采用中型布置把所有電氣設備都布置在較低的基礎上使各種電氣設備處在同一水平內，占地面積大當檢修維護較方便。2、10kV屋內配電裝置10kV屋內配電裝置采用成套開關柜單層布置，10kV母線用斷路器分成兩段，開關柜為GG1A 型固定式單列獨立布置GG1A 型固定式單列獨立布置。第七章 變電站繼電保護7.1 繼電保護7.1.1 35KV架空線的保護 待設計的降壓變壓器是單側電源的平行線路，應采用恒聯(lián)差動保護作為主保護，在單回路運行的情況下，則使用后備保護，采用過電流保護作為雙回路運行的后備保護及一回線斷開后的主要保護。7.1.2 主變壓器的保護1、裝設防御變壓器鐵殼內部短路和油面降低的瓦斯保護，重瓦斯動作于跳閘，輕瓦斯動作于信號： 2、裝設防御變壓器線圈和引出線的多相短路和線圈閘間短路的縱聯(lián)差動保護，設置三個電流互感器，接成完全星形： 3、裝設防御外部相間短路，并做瓦斯保護和縱聯(lián)差動保護的后備保護的過電流保護，動作時間因須與母線分段時間開關配合，可取1.5s; 4、在主變壓器低壓側裝設過負荷保護，動作于信號。7.1.3 10KV 母線分段斷路器的保護 對中小容量變電所如果接在母線上的引出線不帶電抗器時，不裝設專用的母線保護，母線故障可利用變壓器的后備保護盒分段斷路器的保護來切除。 母線分段斷路器裝設過電流帶時限保護，設置兩個LFZJI10型電流互感器接成不完全星形，繼電器選用DL11型，其動作時限比饋線大t, 即t=1s,除過電流保護外，尚需裝設兩相式瞬時電流速斷保護裝置。7.1.4 變電所10KV饋線路保護由總降壓變電所送點至每年間配電室的10KV電纜引出線，需要設置電流速斷保護過電流和零序接地保護過電流和速斷保護采用LFZJI-10型電流互感器接成不完全星形繼電器選用GL-11/10型動作時間因需考慮與低壓側空氣開關相配合故選為0.55接地保護采用LJ-10型電纜式零序電流互感器，動作接地信號。 第八章 變電站防雷保護根據(jù)設計任務書和電力設備過電壓保護設計技術規(guī)程的要求，配置防雷和接地設施。8.1 防直擊雷過電壓保護 為防止雷電直擊變電設備及其架構、電工建筑物等，變電所須裝設獨立避雷針，其沖擊接地電阻不超過10，為防止避雷針、落雷引起的反雷擊事件，獨立避雷針與配電裝置架構之間的空氣中的距離Sk不宜小于5m，獨立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)之間的地中距離Sd應小于3m。8.2 防雷電侵入波采用取的措施1、在變電所母線上安裝閥型避雷器：2、在距離變電所1-2km內裝設可靠的進線保護。8.3 閥型避雷器的選擇變電所的裝設閥型避雷器以限制雷電侵入波時的過電壓幅值在35KV母線橋上安裝兩組FZ-35型避雷器在10KV一般也安裝兩組FZ-10型避雷器 表8-1 避雷器選擇一覽表型號額定電壓(KV有效值)滅弧電壓(KV有效值)工頻放電電壓(KV有效值)沖擊放電電壓（KV幅值）5KA沖擊電流殘壓（KV幅值）不小于不大于FZ-35354184104134134FZ-101012.7263145458.4變電所的進線段保護變電所進線段保護的作用在于限制流經(jīng)避雷器的雷電流幅值和低壓侵入的陡度，是變電所防雷保護的重要措施之一。待設計的變電所與系統(tǒng)變電所相距6km, 為了兩個變電所的安全運行，建議35KV線路全線架設單根避雷線，距變電所的2km為進線段保護，其耐雷水平不小于30KA，避雷線的保護不宜超過30。8.5 防雷接地防雷保護設備的接地對保護作用的發(fā)揮有著直接的影響，其接地電阻的大小對電力系統(tǒng)安全運行有著密切的關系。設計的變電所 在雷電日為一年39.6天，但土壤電阻率500.m變電所接地采用環(huán)形直徑50mm,長250cm鋼管做接地體埋深1m,用扁鋼鏈接包，保證接地電阻不大于4.為保證變電所安全運行，可將獨立避雷針的集中接地裝置，在地中與變電所的共用接地網(wǎng)連接，但為避免雷擊避雷針時接地網(wǎng)電位升高，造成太多反擊，應保證連接點至35KV及以下的接地線的入地點沿接地的地中距離應大于15m。 計算書 第1章 主變容量的計算根據(jù)原始資料中的反饋負荷表，可得各饋線負荷有功功率：無功功率：取同時系數(shù)：有功負荷; 無功負荷則：視在功率：在正常運行中變壓器有功和無功的損耗可以分別用公式：變電所35kv側功率：由任務設計書可知供電部門對功率因數(shù)的要求為則：則系統(tǒng)供給的無功功率為;需要補償?shù)臒o功功率為：所以主變壓器容量為：由任務書的得，一車間和二車間屬于類負荷，為了保證供電可靠，本設計采用兩臺變壓器。要求當兩臺變壓器中的任意一臺停運或損壞時，另一臺變壓器應帶動全部負荷的。