35KV電氣主接線設計畢業(yè)論文

1、電氣裝備課程設計說明書（35kv電氣主接線設計）院（系）名稱工學院機械系專業(yè)名稱電氣工程及其自動化學生姓名指導教師 2012年 6 月 20 日摘 要隨著工業(yè)時代的不斷發(fā)展，人們對電力供應的要求越來越高，特別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的設計和配置。一個典型的變電站的主接線要求變電設備運行可靠、操作靈活、經(jīng)濟合理、擴建方便。出于這幾方面的考慮，本論文設計了一個降壓變電站。本次設計根據(jù)某氧化鋁公司的電力負荷資料，作出了該公司35kv、10kv變電所的初步設計，工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設計是根據(jù)各個車間的負荷數(shù)量和性質，生產(chǎn)工藝對負荷的要求以及

2、負荷布局，結合國家供電情況，解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟技術的分配電能力問題，論文主要對變電站進行了主接線設計、負荷計算、短路電流的計算和高壓電氣設備的選擇。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，作出了滿足該區(qū)供電要求的35kv變電所初步設計。設計中首先對負荷進行了統(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，設計中還進行了短路計算和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。關鍵詞：35kv 變電站 總體設計目 錄摘 要目 錄前 言.- 1 -1 變電站站址的選擇原則和作用- 2 -1

3、.1 變電站的選擇原則- 2 -1.2 電力系統(tǒng)供電要求- 2 -1.3 電力系統(tǒng)的額定電壓- 3 -2 主接線設計- 3 -2.1 對電氣主接線的基本要求-3 -2.2 所要選擇的主接線形式- 4 -2.2.1 35kv、10kv接線形式的選擇- 4 -3 負荷計算- 9 -3.1 計算負荷- 10 -3.1.1 對于35kv段負荷的計算- 11 -3.1.2 對于10kv段負荷的計算- 11 -4 短路電流的計算- 10 -4.1 計算短路電流的意義- 10 -4.2 本次設計中短路電流的計算- 11 -4.2.1 各回路電抗的計算- 11 -4.2.2 計算各短路點的短路電流- 12 -

4、5 變電站主變壓器的選擇- 14 -5.1 繞組數(shù)量和連接方式的確定- 14 -5.2 主變阻抗及調(diào)壓方式選擇- 14 -5.2.1 主變阻抗的選擇- 14 -5.2.2 調(diào)壓方式的選擇- 14 -5.3 變壓器中性點接地方式和中性點設計- 15 -5.4 主變?nèi)萘窟x擇原則- 15 -6 高壓電器設備的選擇- 16 -6.1 各電壓等級側斷路器的選擇- 16 -6.1.1 35kv側斷路器的選擇- 16 -6.1.2 10kv側斷路器的選擇- 17 -6.2 隔離開關的選擇- 17 -6.2.1 隔離開關的作用- 18 -6.2.2 35kv側隔離開關的選擇- 18 -6.2.3 10kv側隔

5、離開關的選擇- 19 -6.3 電壓互感器和電流互感器的選擇- 19 -6.3.1 電壓互感器的選擇- 20 -6.3.2 電流互感器的選擇- 20 -6.4 電抗器的選擇- 21 -6.5 高壓熔斷器的選擇- 21 -7 配電裝置的平面設計- 21 -結論- 23 -參考文獻- 24 -附錄- 25 -附錄a- 25 -附錄b- 28 -前 言變電站是電力網(wǎng)中線路的連接點，作用是變換電壓、交換功率和匯集、分配電能，它直接影響影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行。變電站中的電氣部分通常被分為一次部分和二次部分。電能生產(chǎn)的特點是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的，具有同時性。35kv降壓變電站

6、作為供用網(wǎng)絡中重要的變電一環(huán)，它設計質量的好壞直接關系到一個企業(yè)的用電可靠性和經(jīng)濟性。本次設計是在學習了相關專業(yè)課程（如發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護原理等），且對各類變電站了解后設計的。本次設計為我們走上工作崗位前對工程設計有細致的了解，并為掌握一定的工程設計方法打下了基礎。根據(jù)有關規(guī)定，依據(jù)安全、可靠、優(yōu)質、經(jīng)濟、合理等的要求，為保證對用戶不間斷地供給充足、優(yōu)質又經(jīng)濟的電能設計方案。本次設計主要包括變電站總體分析、電力系統(tǒng)分析、主接線選擇、主變選擇、無功補償設備選擇、短路電流的計算、電氣設備的選擇、防雷設計、配電裝置和平面設置等。在主接線設計中，在35kv側我們把兩種接線方

7、式在經(jīng)濟性、靈活性、可靠性三個方面進行比較，最后選擇35kv采用單母線分段接線方式。1 變電站站址的選擇原則和作用1.1 變電站的選擇原則變電所的設計應根據(jù)工程年發(fā)展規(guī)劃進行，做到遠、近期結合，以近期為主，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，適當考慮擴建的可能；變電所的設計，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件，結合國情合理地確定設計方案；變電所的設計，必須堅持節(jié)約用地的原則。變電所應建在靠近負荷中心位置，這樣可以節(jié)省線材，降低電能損耗，提高電壓質量，這是供配電系統(tǒng)設計的一條重要原則。本設計的變電站位于煙臺龍口某企業(yè)，地理坐標北緯37.39 東經(jīng)120.21。

8、該地區(qū)地勢平坦，無高山丘陵，氣候宜人，屬溫帶季風型氣候，冬無嚴寒，夏無酷暑，四季分明，氣候宜人，年平均氣溫12左右，冬天不低于-10，夏天不超過30；年平均降雨量600毫米左右，無霜期190多天。本設計變電站靠近負荷中心，交通運輸較為便利。綜上所述，可滿足建所的要求。1.2 電力系統(tǒng)供電要求（1）保證可靠的持續(xù)供電：供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設備安全，形成十分嚴重的后果。停電給國民經(jīng)濟造成的損失遠遠超過電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。（2）保證良好的電能質量：電能質量包含電壓質量，頻率質量，和波形質量三個方面，電壓質量和頻率質量均以偏

9、移是否超過給定值來衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定值的，給定的允許頻率偏移為等，波形質量則以畸變率是否超過給定值來衡量。所有這些質量指標，都必須采取一切手段來予以保證。（3）保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性：電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟一次能源總消耗占的比重約為1/3，而且電能在變換，輸送，分配時的損耗絕對值也相當客觀。因此，降低每生產(chǎn)一度電能消耗的能源和降低變換，輸送，分配時的損耗，有極其重要的意義。1.3 電力系統(tǒng)的額定電壓（1）額定電壓是指能使電氣設備長期運行的最經(jīng)濟的電壓。在系統(tǒng)中，各部分電壓等級是不同的。三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率s=3ui。當輸出功率一定時，電壓越高，電流越

10、小，線路，電氣等的載流部分所需的截面積就越小，有色金屬的投資也越小，同是由于電流小，傳輸線路上的功率損耗和電壓損失也較小。另一方面，電壓越高，對絕緣水平的要求則越高，變壓器，開關等設備的投資也越大。綜合考慮這些因素，對應一定的輸送功率和輸送距離都有一個最為經(jīng)濟合理的輸電電壓，但從設備制造角度考慮，為保證產(chǎn)品的標準化和系列化，又不應隨意確定輸電電壓。（2）用電設備的額定電壓：經(jīng)線路向用電設備輸送電能時，由于用電設備大都是感性負荷，沿線路的電壓分布往往是首段高于末端，系統(tǒng)標稱電壓于用電設備的額定電壓取值一致，使線路沿線的實際電壓于用電設備要求的額定電壓之間的偏差不致太大。（3）變壓器額定電壓：變壓

11、器一次側接電源，相當于用電設備，二次側向負荷供電，又相當于電源，因此變壓器一次側額定電壓應等于用電設備額定電壓。由于變壓器二次側額定電壓規(guī)定為空載時的電壓，額定負載下變壓器內(nèi)部的電壓降落約為，當供電線路較長時，為使正常運行時變壓器二次測電壓較系統(tǒng)標稱電壓高，以便補償線路電壓損失。變壓器二次測額定電壓應較用電設備額定電壓高，只有當變壓器二次測與用電設備間電氣距離很近時，其二次側額定電壓才取為用電設備額定電壓的倍。2 主接線設計2.1 對電氣主接線的基本要求 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

12、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。2.2 所要選擇的主接線形式由負荷資料知，35kv上近期無負荷。而10kv的負荷中有原料、溶出、沉降、分解、蒸發(fā)、焙燒車間等負荷，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分解車間分解攪拌屬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。2

13、.2.1 35kv、10kv接線形式的選擇按照變電站設計技術規(guī)程的第23條規(guī)定：“3560 kv配電裝置中，當出線為2回時，一般采用橋形接線；當出線為2回以上時，一般采用單母線分段或單母線接線。出線回路數(shù)較多、連接的電源較多、負荷大或污穢環(huán)境中的3560 kv室外配電裝置，可采用雙母線接線”。本變電站35 kv側可考慮以下3種方案，并進行經(jīng)濟和技術分析。方案1：采用單母線分段接線，如圖1所示 圖1優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，重要用戶可從不同母線分段引出雙回線供電；當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電，保證重要用戶不停電。缺點：當一段母線或母線隔離開關故障或檢

14、修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建；分段斷路器故障造成35 kv兩段母線停電。適用范圍：610 kv配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時；3560 kv配電裝置出線回路數(shù)為48回及以上時；110220 kv配電裝置出線回路數(shù)為34回時。方案2：采用單母線接線，如圖2所示。圖2優(yōu)點： 接線簡單清晰，設備少，操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。缺點： 不夠靈活可靠，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。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段

15、分開后才能恢復非故障段的供電。適用范圍：610 kv配電裝置出線回路數(shù)不超過5回；3560 kv配電裝置出線回路數(shù)不超過3回；110220 kv配電裝置出線回路數(shù)不超過2回。方案3：采用外橋圖3外橋接線的特點：當變壓器發(fā)生故障或運行中需要切除時，只斷開本回路的斷路器即可，不影響其他回路的工作。當線路故障時，例如引出線1u故障，斷路器1dl和3dl都將斷開，因而變壓器1b也被切除。為了恢復變壓器1b的正常運行，必須在斷開隔離開關2g后，再接通斷路器1dl和3dl。外橋接線適用于線路較短和變壓器按經(jīng)濟運行需要經(jīng)常切換的情況。以上三個方案，所需35 kv斷路器和隔離開關數(shù)量如表1所示。 表1 35k

16、v斷路器和隔離開關數(shù)量表方案比較單母分段單母線外橋斷路器臺數(shù) 5 4 3隔離開關總數(shù) 8 6 6對以上三種方案分析比較。從經(jīng)濟性來看：由于3種方案所選變壓器型號和容量相同，占地面積基本相同，所以只比較設備，方案1所用設備最多，造價最高，故最不經(jīng)濟；方案3所用設備最少，造價最低，故最經(jīng)濟；方案2介于方案1和方案3之間較經(jīng)濟。從可靠性來看：方案1，當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電，可以滿足一、二、三類用戶負荷的要求，可靠性高；方案2，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，不能滿足一、二類用戶負荷的要求。方案3

17、當線路發(fā)生故障時，需動作與之相連的兩臺斷路器，從而影響一臺未發(fā)生故障的變壓器運行。因此方案2、方案3可靠性均不如方案1。從改變運行方式的靈活性來看：方案1因接線簡單，所以投切變壓器，倒閘操作最簡便。通過以上比較，可以發(fā)現(xiàn)方案1以供電可靠性高為主要優(yōu)點；方案2以設備少，較經(jīng)濟，倒閘操作簡便為主要優(yōu)點；方案3以投資少，經(jīng)濟性好為主要優(yōu)點。因本變電站無一類負荷，二類負荷所占比例較少（18.8），所以考慮綜合因素，選方案1單母線接線為本變電站的35 kv側主接線。本期從東海電廠出35kv線路2回，直接至氧化鋁廠，根據(jù)設計原則可采用單母線分段的接線形式。如下圖610kv配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時

18、，可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場合。 本期10kv出線回路數(shù)為12回，可采用單母線分段。如下圖3 負荷計算表3.1負荷原始資料：電壓等級線路名稱最大負荷mva負荷組成（%）自然功率ifmax(a)線長km備注一級二級三級10kv原料車間3.120%20%0.781825.1溶出車間3.3920%20%0.7846.78.168沉降車間4.61620%0.755813.436分解車間3.62470%30%0.7210713.404蒸發(fā)車間1.64930%30%0.75879.968被燒車間1.462530%30%0.78

19、11411.627備用一3.1 計算負荷綜合最大計算負荷：k同時系數(shù)，對于出線回數(shù)較少的情況，可取0.90.95,出線回數(shù)較多時，取0.850.9;在本設計中，10kv中取0.95，6kv中取0.85%線損，取5%3.1.1 對于35kv段負荷的計算=0.95（3.1+3.39+4.6116+3.624+1.649+1.4625）/0.9（1+5%）=19.77mva3.1.2 對于10kv段負荷的計算=0.853.1/0.78+（3.39+1.649）/0.75+4.6116/0.72+(3.624+1.4625)/0.8（1+5%）=20.93mva綜上：總的計算負荷：19.77+20.9

20、3=40.70mva4 短路電流的計算4.1 計算短路電流的意義供配電系統(tǒng)中的短路，是指相導體之間或相導體與地之間不通過負載阻抗而發(fā)生的電氣連接。短路是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的故障，短路電流直接影響電器的安全，危害電力系統(tǒng)的安全運行，假如短路電流較大，為了使電器能承受短路電流的沖擊，往往需要選擇重型電器。這不僅會增加投資，甚至會因開斷電流不滿足而選擇不到合適的高壓電器，為了能合理選擇輕型電器，在主接線設計時，應考慮限制的措施，即而需要計算。4.2 本次設計中短路電流的計算4.2.1 各回路電抗的計算計算各回路電抗：（取基準功率，）x4k1k系統(tǒng)35kv35kvk3x2x1x3圖4.1短路計算圖 35

21、kvk2根據(jù)前面所選變壓器各參數(shù)得：x1=0.1x2=0 (純電纜線路)7.4/10=0.747.29/10=0.7294.2.2 計算各短路點的短路電流在配電系統(tǒng)中，當發(fā)生三相短路時，后果最嚴重。因而以此驗算電器設備的能力。（1）k點短路時，對于35kv系統(tǒng)電源（無窮大容量）k系統(tǒng)x135kv圖5.2 k點短路時網(wǎng)絡簡化（2）點短路時，k2系統(tǒng)x2x1x335kv10kv圖4.3 k2點短路時網(wǎng)絡簡化圖（3）點短路時，k3系統(tǒng)x2x1x435kv10kvx5圖4.4 k3點短路時網(wǎng)絡簡化圖5 變電站主變壓器的選擇5.1 繞組數(shù)量和連接方式的確定國內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分有雙繞組普

22、通式、三繞組式、自偶式、以及低壓繞組分裂式等變壓器，待設計變電所有35kv、10kv兩個電壓等級且是一座降壓變電所，宜選用雙繞組普通變壓器。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。5.2 主變阻抗及調(diào)壓方式選擇5.2.1 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

23、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(nèi)的調(diào)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；5.2.2 調(diào)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(nèi)，調(diào)壓方式有兩種，一種稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍在22.5%以內(nèi)；另一種成為有載調(diào)壓，調(diào)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

24、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(diào)壓。5.3 本設計中主變?nèi)萘康倪x擇在本變電站中，當變電站的一臺變壓器停止運行時，另一臺變壓器能保證全部負荷的60%，即sb =s*60%=24.42mva。同時應該能保證用戶的一級和二級負荷，、類負荷的總和為： sb=3.10.23.10.23.390.44.61160.23.6240.73.6240.31.6490.31.6490.31.46250.31.46250.39.01mva，綜合以上并考慮變壓器容量必須大于，再綜合分析，選擇變壓器容量=40000kva三臺，查得35kv三相雙繞組電力變壓器技術數(shù)據(jù)表，選擇變壓器的型號為s

25、fz10-40000/35，其參數(shù)如下表：表5.1主變型號選擇型號編號電壓組合（kv）聯(lián)接組別損耗（kw）空載電流(%)阻抗電壓高低空載負載sfz10-10000/351#3510.523.5117.80.72高低：7.4sfz10-10000/352#3510.523.5117.80.72高低：7.4sfz10-10000/353#3510.523.5117.80.72高低：7.295.4 主變臺數(shù)選擇原則對城鎮(zhèn)中的一次變，在中、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?nèi)萘康?2級設計，以便負荷發(fā)

26、展時更換主變。在本變電站設計中，具有2個電壓等級，由于本變電站為大工業(yè)的專用變電所，所以主變臺數(shù)選擇3臺。6 高壓電器設備的選擇6.1 各電壓等級側斷路器的選擇6.1.1 35kv側斷路器的選擇該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為35kv，因此選擇的斷路器的額定電壓的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流， 所以35kv段選擇的斷路器型號為zn12，其基本參數(shù)如下表6.1：表6.1 zn12基本參數(shù)：型號額定電壓（kv）額定電流（a）額定開斷電流（ka）動穩(wěn)定電流（ka）4s熱穩(wěn)定電流（ka）固有分閘時間合閘時間zn123512502550250.150.12下面對所選的

27、斷路器進行校驗，通過斷路器的短路電流ik=15.8a，所選斷路器的額定開斷電流為25ka，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關合電流，即動穩(wěn)定電流為50ka，流過斷路器的沖擊電流為40.29ka所以所選斷路器的短路關合電流滿足要求，因而動穩(wěn)定也滿足要求。最后進行熱穩(wěn)定校驗，設后備保護動作時間為1.9s，所選斷路器的分閘時間為0.15s，選擇熄弧時間為0.03s，則短路持續(xù)電流時間，短路熱效應。所選斷路器允許的熱效應，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗均滿足要求，故選擇zn12斷路器。6.1.2 10kv側斷路器的選擇該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為10kv，因此選擇的斷路

28、器的額定電壓ue6kv的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流，所以10kv段選擇的斷路器型號為zn65a-12/t630-25，其基本參數(shù)如下表6.2：表6.2 zn65a-12/t630-25基本參數(shù)：型號額定電壓（kv）額定電流（a）額定開斷電流（ka）動穩(wěn)定電流（ka）4s熱穩(wěn)定電流（ka）固有分閘時間合閘時間zn65a-12/t630-251263031.54031.50.150.12 下面對所選的斷路器進行校驗，通過斷路器的短路電流ik=6.63a，所選斷路器的額定開斷電流為31.5ka，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關合電流，即動穩(wěn)定電流為40ka，流過斷路器的沖

29、擊電流為16.91ka，所以所選斷路器的短路關合電流滿足要求，因而動穩(wěn)定也滿足要求。最后進行熱穩(wěn)定校驗，設后備保護動作時間為1.9s，所選斷路器的分閘時間為0.15s，選擇熄弧時間為0.03s，則短路持續(xù)電流時間短路熱效應 所選斷路器允許的熱效應，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗均滿足要求，故選擇zn65a-12/t630-25斷路器。6.2 隔離開關的選擇6.2.1 隔離開關的作用 它的主要用途是隔離電源，保證電氣設備與線路在檢修時與電源有明顯的斷口。隔離開關無滅弧裝置，和斷路器配合使用時，合閘操作應先和隔離開關，后合斷路器，分閘操作應先斷開斷路器，后斷開隔離開關。運行中必須嚴格遵守“

30、倒閘操作規(guī)定”，并應在隔離開關與斷路器之間設置閉鎖機構，以防止誤操作。隔離開關按電網(wǎng)電壓，長時最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短路電流校驗其動、熱穩(wěn)定性。 6.2.2 35kv側隔離開關的選擇為了保證電氣設備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關帶接地刀閘，該隔離開關安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開關的額定電壓，而且隔離開關的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇gn27-40.5型接地高壓隔離開關，其主要參數(shù)如下表6.3：表6.3 gn27-40.5型接地高壓隔離開關主要參數(shù)：型號額定電壓（kv）額定電流（a）最大工作電壓（kv）極限通過電流（ka）2s熱穩(wěn)定

31、電流（ka）接地刀閘（a）有效值峰值gn27-40.540.5125040.52850202000下面校驗所選擇的隔離開關，短路時通過該隔離開關的短路沖擊電流ish=40.29ka ，所選擇的隔離開關的動穩(wěn)定電流即極限通過電流的峰值50ka，即，因此動穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關允許的熱效應短路時的熱效應即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗，所選隔離開關滿足要求，故確定選用gn27-40.5型高壓隔離開關，該隔離開關配用手動式杠桿操作機構。6.2.3 10kv側隔離開關的選擇為了保證電氣設備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關帶接地刀閘，該隔離開關安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為，因此所選的

32、隔離開關的額定電壓ue10kv，而且隔離開關的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇gn30-12型接地高壓隔離開關，其主要參數(shù)如下表6.4：表6.4 gn30-12型接地高壓隔離開關主要參數(shù)：型號額定電壓額定電流允許的熱效應動穩(wěn)定電流gn30-121212503200100下面校驗所選擇的隔離開關，短路時通過該隔離開關的短路沖擊電流ish=16.91ka，所選擇的隔離開關的動穩(wěn)定電流為， 即，因此動穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關允許的熱效應為 短路時的熱效應，即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗，所選隔離開關滿足要求，故確定選用gn30-12型高壓隔離開關，該隔離開關配用手動式杠桿操作機構。6

33、.3 電壓互感器和電流互感器的選擇互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反應電氣設備的正常運行和故障情況。互感器的作用是：（1） 將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷汉托‰娏?，使測量儀表和保護裝置標準化、小型化，并使其結構輕巧、價格便宜和便于屏內(nèi)安裝。（2） 使二次設備與高電壓部分隔離，且互感器二側均接地，從而保證了設備和人身的安全。6.3.1 電壓互感器的選擇變電站的每組母線上均安裝電壓互感器，電壓互感器應按工作電壓來選擇：一般電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)的電壓應在（0.81.2）范圍內(nèi)變動，即應滿足：，本設計中根據(jù)主變的

34、參數(shù) 選擇的電壓互感器的型號為： 35kv電壓互感器選擇jdzx9-35q，10kv電壓互感器選擇jdzx9-12g。下面以jdzx9-35q為例，該互感器用于35kv、50hz輸電線路作電壓測量和接地保護用。jdzx9-35q為接地電壓互感器，該二型產(chǎn)品均由器身、儲油柜、高低壓引出瓷套、二次接線盒、變壓器油等組成，系油紙絕緣結構。一次、二次線圈為寶塔結構，鐵芯由冷軋硅鋼片疊成殼式，整個器身固定在箱蓋上，置于變壓器油中。該互感器參數(shù)如下表6.5：表6.5 jdzx9-35q型互感器參數(shù)：型號額定一次電壓（kv）額定二次電壓（kv）二次繞組額定輸出（va）額定絕緣水平（kv）油重kg總重kg0.

35、20.53p極限輸出jdzx9-35q350.175150500100040.5/95/18535115 根據(jù)變電站的設計要求，選擇準確級為0.5級的。6.3.2 電流互感器的選擇凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器，其數(shù)量符合測量儀表、保護和自動裝置的要求。（1）35kv電流互感器的選擇型號為lzzbj7-35，變比選擇800/5。（2）10kv電流互感器的選擇型號為lzzbj9-12，變比選擇為300/5。10kv電流互感器參數(shù)如下表6.6：表6.6 lzzbj9-12型電流互感器參數(shù)：型號額定工作電壓額定最大電壓頻率額定一次電流額定二次電流1s短時電流動穩(wěn)定電流lb7-110w35/31

36、26kv50hz600-800a5a100ka6.4 電抗器的選擇根據(jù)本設計中，在10kv母線段加裝型號為oksq-87.5(45)/11-4.5%的電抗器。先進行電壓損失校驗：，即滿足要求。熱穩(wěn)定應滿足：，其中 式中 給定的熱穩(wěn)定電流； 給定的持續(xù)電流； 短路電流的穩(wěn)定值； 短路電流假想作用時間； 保護裝置動作時間； 斷路器分斷時間； 根據(jù)計算，即滿足要求。 動穩(wěn)定校驗： 即滿足要求。6.5 高壓熔斷器的選擇熔斷器的選擇主要指標是指選擇熔件和熔管的額定電流，熔斷器額定電流按下式選取 式中熔管額定電流（即熔斷器額定電流）； 熔件額定電流； 通過熔斷器的長時最大工作電流。所選熔件應在長時最大工作

37、電流及設備起動電流的作用下不熔斷，在短路電流作用下可靠熔斷；要求熔斷器特性應與上級保護裝置的動作時限相配合，以免保護裝置越級動作，造成停電范圍的擴大。本設計中35kv和6kv中加裝高壓熔斷器，用來保護變壓器和電壓互感器，采用高壓熔斷器的型號為rn2型戶外高壓熔斷器，其基本參數(shù)如下表6.7：表6.7 rn2型戶外高壓熔斷器基本參數(shù)：型號額定電壓（kv）額定電流（a）三相斷流容量（mva）最大開斷電流有效值（ka）開斷最大短路電流時，最大電流峰值（a）熔體管電阻值（）rn2-35350.51000177001007rn2-660.5100085300142147 配電裝置的平面設計結合本設計中變電

38、站的實際情況，35kv采用戶內(nèi)開關柜單列布置，采用電纜進線，架空出線。10kv采用室內(nèi)開關柜單列布置，采用電纜出線，主變位于35kv配電室及10kv配電室之間，主變前留有四米寬運輸通道。35kv配電室東側建有綜合保護室.10kv配電室東側為電容器室,電容器采用戶內(nèi)布置。結 論經(jīng)過兩個星期的努力，我終于完成了變電站的設計任務。作為某氧化鋁公司的主體供電工程，該變電站將大大提高該區(qū)的供電可靠性，能滿足該區(qū)不斷增長的負荷和人民生活的需要。在電氣一次部分設計中，考慮到該變電站的重要性，35kv和10kv均采用單母線分段的接線，可滿足經(jīng)濟性和可靠性要求；對于10kv因其出線較多，且出現(xiàn)故障的幾率較大，一

39、旦停電，將會造成大面積的停電，故10kv側采用單母線分段的接線形式。本變電站35kv和10kv都采用真空斷路器，可靠性較高。 通過對該變電站的設計，加深了對發(fā)電廠電氣部分，電力系統(tǒng)高電壓技術，變電站綜合自動化等課程全面的了解和認識，并把書面知識和和實際變電站運行進行了一次有機且印象深刻的結合，提高了查閱各種資料及處理某些問題的能力，受益匪淺。在本次變電站的設計過程中，參考和借鑒了許多教材和資料中的部分論述，對本論文的完成起到了很大的作用。在此次設計中雖充分采納了老師和同學們的經(jīng)驗和意見，幾經(jīng)修改，但由于經(jīng)驗不足，尚不能縱觀全局以至不能很好的理解老師們的教誨和同學們的建議，這就使本次設計及論述過程中難免有錯誤和不妥之處，敬請各位老師批評指正。參考文獻1. 劉介才.工廠供電.北京：機械工業(yè)出版社，200