35kV變電站畢業(yè)設(shè)計(jì)方案35kV變電站畢業(yè)設(shè)計(jì)方案

1、35KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)目錄1. 分析 原始 資料 .2. 主變 壓器 容量 、型 號和 臺數(shù) 的選 擇 .2.1 主變壓器 的選擇 .2.2 主變臺 數(shù)選擇 .2.3 主變型 號選擇 .2.4 主變 壓器 參數(shù) 計(jì)算 .3. 主接 線形 式設(shè) 計(jì) .3.110kV出線接 線方 式設(shè) 計(jì) .3.235kV進(jìn)線方 式設(shè) 計(jì) .3.3總主接 線設(shè)計(jì) 圖 .4.短路 電流 計(jì)算 .4.1短路計(jì)算 的目的 .4.2變壓器等 值電抗計(jì) 算 .4.3短路點(diǎn)的 確定 .4.4各短路點(diǎn)三相短路 電流計(jì)算 .4.5短路電流 匯總表 .5.電氣 一次 設(shè)備 的選 擇 .115.1高壓電氣 設(shè)備選擇 的一般標(biāo)

2、準(zhǔn) .115.2高壓斷路 器及隔離 開關(guān)的選 擇 .5.3導(dǎo)體的選 擇 .5.4電流互感 器的選擇 .5.5電壓互感 器的選擇 .6.防雷.6.1防雷設(shè)備.6.2防雷措施.6.3變配電所 的防雷措 施 .7.接地.7.1接地與接 地裝置 .7.2確定此配 電所公共 接地裝置 的垂直接地 鋼管和 連接扁鋼.總結(jié) .致謝 .參考文獻(xiàn).13333355567778910121718192121212223232325262735KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)1. 分析原始資料1、變電站 類型 ： 35kv地方降壓變電站2、電 壓 等 級： 35kV/10kV3、負(fù)荷情況35kV ：最 大負(fù) 荷 12.6M

3、VA10kV ：最 大負(fù) 荷 8.8MVA4、進(jìn)， 出線 情況 ：35kV側(cè)2 回進(jìn)線10kV側(cè)6 回出線5、系統(tǒng)情況：（ 1 ） 35kv 側(cè)基準(zhǔn) 值：SB =100MVAU B1 =37KVSB100IB1 = 1.56KA3U B13 3722ZB1 = UB12 =37 2= 13.69SB100（ 2） 10kV側(cè)基準(zhǔn)值：SB =100MVAU B2 =10.5KVIB2 =SB1005.5KA=3U B2310.522Z B1 = U B22 = 10.52= 1.1025SB100（ 3）線路參數(shù)：35kv 線路為LGJ-120 ，其參數(shù)為r 1 =0.236 /kmX1=0.3

4、48 /kmz1=r12 + x12 =0.236 2 + 0.3482 = 0.436 /kmZ=z 1* l=0.436*10=4.36135KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)Z*= Z= 4.36 = 0.318Z B 113.696、氣象條件：最熱 月平均氣 溫 30變電站是 電 力系統(tǒng) 的需要環(huán) 節(jié)，它在 整個(gè)電網(wǎng)中起著輸 配電的重要作用。本期 設(shè)計(jì)的 35kV 降壓變 為 10kV 地方變電站， 其主要任務(wù)是向 縣城和鄉(xiāng) 鎮(zhèn)用戶供電，為保證可靠的供電及電網(wǎng)發(fā)展的要求，在選取設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量選擇動(dòng)作可靠性 高， 維護(hù) 周期 長的 設(shè)備 。根據(jù) 設(shè)計(jì)任務(wù) 書 的要求 ，設(shè)計(jì)規(guī) 模為 10kV 出線

5、 6 回， 35Kv 進(jìn)線 2 回； 負(fù)荷狀況為 35kV 最大 12.6MVA， 10kV 最大 8.8MVA。本期 設(shè)計(jì)要嚴(yán) 格 按電 力工程手 冊、發(fā)電廠電氣部分等參考資料進(jìn)行主接線的 選擇 ，要與所選設(shè) 備的性能 結(jié)合起來考 慮，最后確定一 個(gè)技術(shù) 合理，經(jīng)濟(jì)可靠的 最佳 方案 。235KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)2.主變壓器容量、型號和臺數(shù)的選擇2.1主變壓器的選擇變電 所主變壓 器 的容量 一般按照 變電所建成 后 5 10 年的 規(guī)劃負(fù) 荷考慮 ，并應(yīng)按照其 中一 臺停 用時(shí) 其它 變壓 器能滿 足變電所最 大負(fù)荷 Smax 的 60%或全部重要負(fù)荷 選擇 ，即：S N=0.6Sma

6、x/(N-1) (MVA)式中 N 為變電所主變壓器臺數(shù)，本題目中N=2。注：本變電所輸出總?cè)萘繛?，S=3P/cos +3S1 =8800KVA2.2 主變臺數(shù)選擇根據(jù)題目條件 可知，主 變臺數(shù)為 兩臺。2.3 主變型號選擇本變電所有35kV 、 10kV 兩個(gè) 電壓等 級，根據(jù) 設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定， “具有兩個(gè)電壓等級的變電 所中 ，首先 考慮雙繞組 變 壓器。 根據(jù)以上條件，選擇 S9-6300/35變壓器。2.4 主變壓器參數(shù)計(jì)算額定電壓 高 壓側(cè) 35 2 2.5% ，低壓側(cè)10.5kV ，連接 組別為YN， d11 ，阻抗電壓百分?jǐn)?shù)Uk =7.5% ， Pk=34.50KW.335KV 降

7、壓變電所課程設(shè)計(jì)RT=P U2 2= 1.065KN= 34.50 351000 SN21000 6.32X T =UU2 214.58KN=7.5 35 =100 SN100 6.3ZT=RT2+XT2 = 1.0652 + 14.582 = 14.62435KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)3. 主接線形式設(shè)計(jì)根據(jù) 設(shè)計(jì)任務(wù) 書 的要求 和設(shè)計(jì)規(guī) 模。在分析 原始資料的 基礎(chǔ)上 ，參照電 氣主接線設(shè)計(jì) 參考 資料 。依據(jù) 對主接 線的基本 要求和適 用范圍，確 定一個(gè)技術(shù) 合理，經(jīng)濟(jì)可 靠的 主接 線最 佳方 案。3.110kV 出線接線方式設(shè)計(jì)對于 10KV 有六回出線，可選母線連接方式有分段的單

8、母線接線 ，單母線帶旁路母線接線 ，雙 母線 接線 及分 段的雙 母線接線。根據(jù) 要求，單 母線 帶旁 路 母線 接線方式 滿足“ 不進(jìn)行停電檢修”和經(jīng)濟(jì)性的要求，因此 10KV 母線 端選 擇單母線帶 旁路母線 接線方式。3.235kV 進(jìn)線方式設(shè)計(jì)本題 目中有兩 臺 變壓器 和兩回輸 電線路，故 需采用 橋形接線， 可使 斷路最少 ?？刹捎?的 橋式接 線種類有 內(nèi)橋接線和 外橋接 線。外橋 形接線的 特 點(diǎn)為：供 電線路的 切入和投入 較復(fù)雜，需 動(dòng)作兩 臺斷路器并 有一臺變 壓 器停運(yùn) 。橋 連斷路器 檢修時(shí)，兩個(gè)回 路需 并列運(yùn) 行，變壓器檢修時(shí)， 變壓 器需 較長 時(shí)間停 運(yùn)。內(nèi)橋

9、 形接線的 特 點(diǎn)為： 變壓器的 投入和切 除較為復(fù)雜，需動(dòng) 作兩臺 斷器，影響一回線路的暫時(shí)供電 橋連斷路 器檢修時(shí)， 兩個(gè) 回路需 并列運(yùn) 行 ，出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長時(shí)間停 運(yùn)。其中 外橋形接 線 滿足本 題目中“ 輸電線路較 短， 兩變壓 器需要 切換運(yùn) 行 ” 的要求，因 此選 擇外 橋接 線。535KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)3.3 總主接線設(shè)計(jì)圖35KV10KV母線圖 3-1主接線設(shè)計(jì)635KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)4. 短路電流計(jì)算4.1短路計(jì)算的目的（ 1 ）選擇有 足夠 機(jī)械 穩(wěn)定 度和熱 穩(wěn)定度的 電氣設(shè)備。（ 2）為了合理地配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確確定其參數(shù)，必

10、須對電力 網(wǎng)發(fā)生的 各 種短路 進(jìn)行計(jì)算 和分析（ 3）在設(shè)計(jì)和選擇電力系統(tǒng)和電氣主接線時(shí)，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(jìn)行 必要的 短路計(jì) 算。（ 4）進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路時(shí)用電客戶工作的影響等。也包含一部 分短 路計(jì) 算。4.2變壓器等值電抗計(jì)算（1）35KV 側(cè)基準(zhǔn)值, 標(biāo)幺值計(jì)算取 S =100MVA UB1=37KV（規(guī)定 ) (B表示 基準(zhǔn)值 、 N 表示額定值 )BIB1 =SB100= 1.56KA3U B1=3* 37ZB1 =U B137= 13.693I B1=3 * 1.56U1* =U N 1=35U

11、 B1= 0.94637ZT* =ZT 1=14.62=1.068ZB113.69（ 2）10KV 側(cè)基準(zhǔn)值, 標(biāo)幺值計(jì)算取 SB=100MVA U B =10.5KV （規(guī) 定 )SB=100= 5.5KAIB2 =3 *3U B210.5Z B2= U B2 =10.5=3I3 *5.51.1025B2UU2* =UN 2 B 2= 10 = 0.95210.5735KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)4.3短路點(diǎn)的確定在正 常接線方式下，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)稱為短路計(jì)算點(diǎn)，比較斷路器的前 后短路點(diǎn) 的計(jì)算值 ，比較選 取計(jì) 算值最大處為實(shí) 際每段線路上短 路點(diǎn)?；谠?原則選 取短路點(diǎn)

12、 如下：35KV線路 上短 路點(diǎn) 為 F3,F410KV線路上短路點(diǎn)為 F1,F235KVF4F335/10主.5變F210KVF1圖 4-1短路點(diǎn)標(biāo)示圖835KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)4.4各短路點(diǎn)三相短路電流計(jì)算（1）F1點(diǎn)短路三相電流 IF1 計(jì)算等值 電路如下 左 圖示I F 1U 1*0.946= 5.6KA= IB1= 5.5Z 10.93=0.237+ 0.318 +1.068 =Z 1220.930.9460.9460.2370.2370.3180.3180.3180.3181.0681.0681.068F1F2圖 4-2短路點(diǎn)標(biāo)示圖（2）F2 點(diǎn)短路三相電 流 IF2 計(jì)算等值

13、 電路如上 右 圖示I F 2= IB1U 1 * = 5.50.946 = 3.55KAZ21.464=0.237+ 0.318+1.068=Z 221.464（3）F3點(diǎn)短 路三 相電 流 IF3計(jì)算35KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)等值 電路如下左 圖示I F 3= IB2U 1 *= 1.560.946= 3.727KAZ 30,396=0.237+ 0.318 =Z 320.396（4）F4 點(diǎn)短路三相電 流 IF4 計(jì)算等值電路如上 右圖示I F 4= IB2U 1 *= 1.560.946= 2.66KAZ 40.555=0.237+ 0.318 =Z 420.5554.5短路電流匯總

14、表表 4-1 短路電流匯總：短路 點(diǎn)F1F2F3F4短 路 電5.63.553.7372.66流1035KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)5. 電氣一次設(shè)備的選擇5.1高壓電氣設(shè)備選擇的一般標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)體 和電器的 選 擇設(shè)計(jì) 、必須 執(zhí)行國家 的有關(guān)技 術(shù)、經(jīng)濟(jì)的政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 的需 求。應(yīng) 滿足正常 運(yùn) 行，檢 修 ，短 路和過 電壓情況 下的需求，并考慮到遠(yuǎn)景發(fā)展需要。按 當(dāng)?shù)丨h(huán)境 條 件校核 。應(yīng) 力求技術(shù) 先 進(jìn)和經(jīng) 濟(jì)合理選 擇異體時(shí) 應(yīng) 盡量減 少品種擴(kuò) 建工程應(yīng) 盡 量使新 老電器型 號一致選 用新產(chǎn)品 ， 均應(yīng)具 有

15、可靠的 試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正 式鑒定合格。斷路 器全分閘 時(shí)間 包括 斷路器固有 分閘時(shí)間 和電弧燃燒時(shí)間。該系 統(tǒng)中各斷 路 器的短 路切除時(shí) 間列表如下 ，這里架 設(shè)各斷 路器的全開 斷時(shí)間為 0.06s ，由 于短路電 流周期分 量的衰減 在該系統(tǒng)中 不能忽 略，為避免 計(jì)算上的繁瑣，較驗(yàn)熱穩(wěn)定時(shí)用等值時(shí)間法來計(jì)算短路點(diǎn)電流周期分量熱效應(yīng)QK。等值時(shí)間 法計(jì) 算短 路電流周 期分量熱 效應(yīng) QK：QK = I 2t jzI= IFt I zt2t2dtt jz = 2 dt= k0 I0Izt 為短路電流 周期分量的 起始值其中 令 k=1 查電 力工程 手冊得到 等值時(shí)間t jz表5-1：

16、時(shí)間10k10k主主35K35Kv 線路v 分段開變 10kv變 35KVV 線路橋V 線路關(guān)側(cè)側(cè)Tpr （ s ）0510152025301135KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)tab （ s ）0 0 0 0 0 0 060606060606Tk=tpr+0 1 1 2 2 3 560656065606ta （ s ）tjz （ s ）040 1 1 212 782568585.2高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇開關(guān) 電器的選 擇 及校驗(yàn) 原則選擇 較驗(yàn) 電壓U e U N1電 流KIe I max按 斷開電流 選 擇， INbr I K=I zt按 短路關(guān)合 電 流來選 擇 INclI sh = 2.

17、55Izt = 2.55I按 熱穩(wěn)定來 選 擇I t2t QK注： ( I zt = I = I F )（1)主變壓器 35KV 側(cè)斷路器及隔 離開關(guān)的 選擇SN = 6.3MVAUN1 = 35KVI N1SN 3= 6.310 = 103.9 A33 UN135在此 系統(tǒng)中統(tǒng)一 取過負(fù) 荷系數(shù)為1.5 則最大 電流I max = 1.5 103.9 = 155.85 A最熱 月平均氣 溫 30 ， 綜合修 正系數(shù) K=1.05QK = I 2 t jz = 3.7272 1.68 = 23.34( KA) 2 ? S1235KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)表 5-2 開關(guān)電器的選擇：計(jì)算 數(shù)據(jù)斷路

18、器型號 及參數(shù)隔離開關(guān)型號及參數(shù)SW3-35GN2-35/400U(KV)35Ue35U35eIMAX/K(A)148.Ie1000I40043eIzt=IF3(KA)3.72IN16.57brQK23.3216.52 4 = 10892t1425 = 980I t tI t4ISh=2.55Izt9.5IN2530(KA)clIe42I52ses（2) 35KV側(cè)橋斷路器及隔離開關(guān)的選 擇SN = 6.3MVAUN1 = 35KVI N1=103.9 AImax=1.5=155.85A103.9最熱 月平均氣 溫 30 ， 綜合修 正系數(shù) K=1.05I = I zt = I F 4 = 2

19、.66KAQK = I 2 t jz = 2.66 2 2.1 = 14.86(KA) 2 ? S表 5-3開關(guān)電器的選擇：計(jì)算數(shù)據(jù)斷路器型號及參數(shù)隔離開關(guān)型號及參數(shù)SW3-35GN2-35/4001335KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)U(KV)35Ue35UeIMAX/K(A)148.Ie1000I43eIzt=IF4(KA)266IN16.5brQK14 216.52 =10892I t t4I tt86ISh=2.55Izt6 7IN25(KA)83clIe42Ises（ 3）主變壓器 35KV 側(cè)線路隔離開 關(guān)的選擇QK = I 2 t jz = 3.7272 2.58 = 35.84( K

20、A) 2 ? S其余 同主變壓 器 35KV 側(cè)隔離開關(guān) 的選擇 相同 參看表 1-3 （ 4 ）主變壓 器 10KV 側(cè)少油斷路 器的選擇SN = 6.3MVAU N2 =10 KVIN2 =SN 3= 6.310 = 363.7A33U N 210在此 系統(tǒng)中統(tǒng)一 取過負(fù) 荷系數(shù)為1.5 則最大 電流I max = 1.5 363.7 = 545.6 A I zt = I F 2 = 3.55KA 最熱 月平均氣 溫 30 ， 綜合修 正系數(shù) K=1.05QK = I 2 t jz = 3.552 1.25 = 15.75( KA) 2 ? S表 5-4開關(guān)電器的選擇：計(jì)算數(shù)據(jù)斷路器型號及

21、參數(shù)SN10-10/630-16U(KV)10Ue1035400142 5 = 98030521435KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)I MAX/K(A)5456IIzt=I F2 (K3 55IeNbr63016A)Q15 7522 =K162512I t tI Sh=2.55I9 053I Ncl40(峰zt(KA)值 )I es40（5）10KV 側(cè)線路斷路器的選擇SN = 6.3MVAU N 2=10 KVI N 2 = 363.7AI N= 363.7 = 121.23A3在此 系統(tǒng)中統(tǒng) 一 取過負(fù) 荷系數(shù)為 1.5則最大 電流I max=181.85AAIzt= IF 1=5.6KA1.5

22、 121.23最熱 月平均氣 溫 30 ， 綜合修 正系數(shù) K=1.05QK = I 2 t jz = 5.6 2 0.4 = 12.54( KA) 2 ? S該處 斷路器的 選 擇同 10KV 側(cè)線路 斷路器 列表 如下表 5-5 開關(guān)電器的選擇：計(jì)算數(shù)據(jù)斷路器型號及參數(shù)SN10-10/630-16U(KV)10Ue10IMAX/K(A181 85Ie630)Izt=IF1(5 6INbr16KA)QK12 542162 2 = 512I t tISh=2.5514 28INcl40(峰Izt(KA)值 )1535KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)Ies40（6）10KV 母線分段開關(guān)的選擇SN =

23、6.3MVAU N2 =10 KVI N = 121.23A在此 系統(tǒng)中統(tǒng) 一 取過負(fù) 荷系數(shù)為1.5 則最大 電流I max = 181.85AI zt = I F 1 = 5.6KA最熱 月平均氣 溫 30 ， 綜合修 正系數(shù) K=1.05QK = I 2 t jz = 5.62 0.78 = 24.46( KA) 2 ? S該處 斷路器的 選 擇和 10KV 側(cè)線路 斷路器 相同 列表如 下：表 5-6計(jì)算數(shù)據(jù)斷路器型號及參數(shù)SN10-10/630-16U(KV)10Ue10IMAX/K(A181 85Ie630)Izt=IF1(5 6INbr16KA)QK24 462t16 22 =

24、512I tISh=2.5514 28INcl40(峰Izt(KA)值 )Ies401635KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)5.3導(dǎo)體的選擇（ 1）主變壓器 10KV 引出線35KV 以下， 持續(xù) 工作 電流 在 4000A 及以下的屋內(nèi)配電裝 置中，一般采用矩 形 母 線 ， 本 設(shè) 計(jì) 中 低 壓 側(cè)Imax=545.6A。 根 據(jù) 要 求 ， 查 表 可 選 擇h b = 504單條 豎放鋁 導(dǎo)體 LMY. 其長期允 許載流量 為 594A現(xiàn)對 其進(jìn)行較 驗(yàn) ：I al = 594A I max = 545.6A 滿足長 期允許 發(fā)熱條件熱穩(wěn) 定校驗(yàn)：QK = I zt2 t = 15.75C=

25、149ln+f=ln245 + 200=103.37+149245+30wKS =1.01Q?KS =6 I max = 1.5 103.9 = 155.85A AI N2 = 5A確級準(zhǔn)0.5選取 LQZ-35 型電 流互 感器 。（2）主變35KV 側(cè)電流互感器I al = (75 200A) I max = 1.5 103.9 = 155.85AI N2 = 5A確級準(zhǔn)0.5選取 L-35 型電流互感器。（3）主變10KV 側(cè)電流互感器I al = (15 600A) I max = 1.5363.7 = 545.6 AI N2 = 5A確級準(zhǔn)0.5選取 LQZ-35 型電 流互 感器

26、。（4）10KV 母線電流互感器I al = (15 600A) I max = 1.5363.7 = 545.6 AI N2 = 5A確級準(zhǔn)0.5選取 LQZ-35 型電 流互 感器 。（5）10KV 引出線電流互感器I al=(75 200A)I max=181.85A1.5 121.23I N 2= 5A確級準(zhǔn) 0.51835KV 降壓變電所課程設(shè)計(jì)選取 LB-35 型電 流互感 器 。5.5電壓互感器的選擇（1）主變35KV 側(cè)電壓互感器UN UNS = 35KV選擇油 浸 式電壓 互感器初級繞組35次級繞組O.1選擇 JDJ-35（2）主變10KV 側(cè)電壓互感器UN UNS = 10KV選擇油浸式電壓互感器初級繞組 10次級繞組O.1選擇 JDJ-106、支持絕緣子和穿墻 套管的選擇（1）35KV 戶外支持絕緣子UN UNS = 35KV根據(jù) 額定電壓 選 擇 ZL-35/4Y校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定 :FC 0.6Fd = 2.4KNhH 1 = H + b += 380 +12 + 7.5= 399.5mmFMAX= FPH= 1.7310_ 7 1(2.553.376103 ) 2= 69N0.75FC=FMAX=69399.5 =72.5=2400N370O.6Fd所選元件符合 要求。（2）10KV 戶內(nèi)支持絕緣子UN UNS =10KV