35kV箱式變電站設計

本科生畢業(yè)論文（設計）題目：35KV農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站設計姓名：學院：機電工程學院專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：學號：指導教師：完成時間：35KV農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站設計摘要本課題的主要內(nèi)容包括箱式變電站的發(fā)展應用，箱式變電站的結(jié)構(gòu)分類，箱式變電站一次系統(tǒng)設計及其設備選型，二次系統(tǒng)設計，以及箱式變電站的智能監(jiān)控系統(tǒng)。本次設計中進行了電氣主接線的設計、短路電流計算、主要電氣設備選擇及校驗（包括斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、母線等）、各電壓等級配電裝置設計、各器件繼電保護和整定設計以及防雷保護的配置。35kV箱式變電站的設計高壓側(cè)額定電壓為35kV，低壓側(cè)額定電壓為10kV，主變壓器容量為5000kVA。35kV側(cè)母線采用單母線，10kV側(cè)母線采用單母線分段接線方式。關鍵詞：箱變；結(jié)構(gòu)；一次系統(tǒng)；二次系統(tǒng)IDesignof35kVagriculturalbox-typetransformersubstatioAbstractThearticleregardbox-typetransformersubstationasadevelopmentforrelatingbox-typetrasubstationapplied,theconstructionofbox-typetransformersubstationdividesintose-section,thetreatisebox-typetransformersubstationatheveryequipmentsindesigninsubsystemchoosestwosubsystemsdesign,andtheintelligenceofbox-typetransformersubstationsupervisesandcosystem.Thereisalsoadesignformainelectricalconnectioninthisengineering,thecalculationforshort-circuitelectriccurrent,theselectionofelectricaldeviceandcalibration(includingcircuitbreaker,isolator,currenttransformer,potentialtransformer,busbaretc.)andthedesignfordistributiper.voltagegrade,directcurrentsystemandlightningprotectionisalsoincluded.Thedesignhisidesumofbox-typetransformersubstasettlesionelectricvoltageas35kV,thelow-pressuresidesumsettleselectricvoltageas10kV,maintransformercapacityis5000kVA.Thelordconnectsthesinglemotherinadoptioninlinelinecentsegmentconnectstheline.Electricvoltageof35kVsectionabusbarscheme,electricvoltageof10kVsectionalizedsingleandtransferbusbar.Keywords：Box-typetransformersubstati；Construction；Firstsystem；SecondsystemII目錄摘要IAbstract第一章緒論1.1引言11.2箱式變電站的類型11.3箱式變電站的結(jié)構(gòu)11.4箱式變電站的技術特點21.5設計任務31.6設計思路與步驟3第二章負荷統(tǒng)計及計算2.1自然條件42.2負荷統(tǒng)計42.3負荷計算52.3.1一段母線52.3.2二段母線5第三章主變壓器的選擇3.1主變壓器的選擇7第四章主接線的設計方案4.1選擇主接線的形式8第五章短路電流的計算5.1短路電流計算的目的95.2短路點的確定95.3短路電流的計算9第六章電氣設備的選擇6.1母線的選擇及校驗136.1.1母線材料的選擇136.1.2母線截面形狀的選擇136.1.3母線的放置136.1.435kV側(cè)母線的選擇136.1.410kV側(cè)母線的選擇156.1.510kV側(cè)出線選擇及校驗176.2斷路器的選擇及校驗186.2.135kV側(cè)斷路器的選擇及校驗186.2.210kV側(cè)斷路器的選擇及校驗196.2.310kV出線側(cè)斷路器的選擇及校驗206.2.4分段斷路器的選擇216.3隔離開關的選擇及校驗216.3.135kV側(cè)隔離開關的選擇及校驗216.3.210kV側(cè)隔離開關的選擇及校驗226.3.310kV出線側(cè)隔離開關的選擇及校驗226.3.4分段隔離開關的選擇236.4電流互感器的選擇及校驗236.4.135KV側(cè)電流互感器的選擇236.4.210kV側(cè)電流互感器的選擇及校驗246.4.310kV出線側(cè)電流互感器的選擇及校驗256.5電壓互感器的選擇與校驗256.5.1電壓互感器的選擇及校驗256.5.2其保護熔斷器的選擇及校驗266.6絕緣子的選擇及校驗276.6.135kV側(cè)絕緣子的選擇及校驗276.6.210kV側(cè)絕緣子的選擇及校驗276.7穿墻套管的選擇286.7.110KV側(cè)穿墻套管的選擇286.8電力電容器的選擇296.8.1電容器的選擇296.9站用變的選擇306.9.135KV站用變的選擇306.9.210KV站用變的選擇306.10熔斷器的選擇316.10.1保護所用變的熔斷器的選擇316.10.2保護10KV側(cè)電壓互感器的熔斷器的選擇326.10.3保護電力電容的熔斷器的選擇32第七章繼電保護7.1電力變壓器的保護347.1.1變壓器的瓦斯保護347.1.2變壓器的縱差動保護357.1.3變壓器的過電流保護377.1.4變壓器的過負荷保護387.210kV出線的保護397.2.110kV線路保護的設計原則397.2.210kV出線保護的配置與整定397.310KV分段母線的保護7.410KV母線的保護427.5電力電容器的保護427.5.1保護裝置的選擇427.5.2整定計算437.6自動重合閘43第八章二次系統(tǒng)部分8.1二次系統(tǒng)的定義及分類448.2二次系統(tǒng)設計448.3斷路器控制與信號回路453.1概述458.3.2電氣測量與信號系統(tǒng)47系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察裝置47箱式變電站的監(jiān)控內(nèi)容48電參量監(jiān)測與保護48防凝露保護48變壓器室溫度保護49參數(shù)在線數(shù)字化顯示和設定49系統(tǒng)組網(wǎng)與集中化管理49配電網(wǎng)自動化的功能49綜合自動化裝置的選擇50概述518.7.2主要特點518.7.3裝置的保護功能簡介528.7.4通用技術數(shù)據(jù)538.7.5裝置簡介55第九章變電站的防雷保護9.1變電站的保護對象589.2變電站的防雷保護589.2.1雷電過電壓保護589.2.2直擊雷的防護609.2.3變電站侵入波的保護61第十章接地保護10.1接地的種類6210.2保護接地裝置的確定6210.3人工接地裝置的確定6310.4單根垂直接地體的接地電阻的確定6310.5接地體根數(shù)的確定63第十一章箱變電氣五防保護11.1電氣“五防”內(nèi)容6411.2實現(xiàn)“五防”的途徑64第十二章變電站的平面布置及交流原理圖12.1箱式變電站總體布置6512.2變電站一次系統(tǒng)圖見附頁圖0016512.335KV側(cè)箱體的平面布置圖見附頁圖0026512.410KV側(cè)箱體的平面布置圖見附頁圖0036512.5電容箱箱體的平面布置圖見附頁圖0046512.6變電站的整體平面布置圖見附頁圖0056512.7五防鎖程序圖見附頁圖0066512.8各柜交流原理圖見附頁圖007-01165第十三章結(jié)論參考文獻致謝 第十一章箱變電氣五防保護11.1電氣“五防”內(nèi)容(1)防止誤分誤合開關；(2)防止帶負荷拉合刀閘（或推拉小車）；(3)防止帶電掛地線（合地線刀閘）；(4)防止帶地線合開關（合刀閘）；(5)防止誤入帶電間隔11.2實現(xiàn)“五防”的途徑(1)機械閉鎖(2)電氣閉鎖（分合閘回路中串聯(lián)隔離開關輔助節(jié)點）(3)電磁強制閉鎖（強制型帶電顯示器帶電磁鎖）(4)程序鎖（包括電控鎖、刀閘鎖、直撥鎖、電磁鎖、掛鎖、戶內(nèi)戶外程序門鎖等）(5)微機“五防”(6)用特殊工具才能打開的封門(7)警示標識和警示欄桿以及隔網(wǎng)門本次設計實現(xiàn)“五防”的途徑采用程序鎖。第十二章變電站的平面布置及交流原理圖12.1箱式變電站總體布置35kV箱式變電站高壓室額定電壓35kV，低壓室額定電壓10kV。主變壓器額定容量為5000kVA，站用變壓器額定容量為800kVA，分別接在35kV、10KV母線上。箱體采用了雙層密封，雙層鐵板間充入高強度聚胺脂，具有隔溫、防潮等特點。外層采用不銹鋼體，底盤鋼架采用金屬噴鋅技術,有良好的防腐性能。內(nèi)層采用鋁合金扣板箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，從而是設備運行不受自然環(huán)境及外界污染的影響。可保證設備在-40～+40℃之間運行。內(nèi)部一次系統(tǒng)采用單元真空開關柜結(jié)構(gòu)。開關柜內(nèi)設有上下隔離刀閘，ZN12-35型真空斷路器，選用干式高精度的電流互感器和電壓互感器，電容器采用高質(zhì)量并聯(lián)電容器，并裝有放電PT，站內(nèi)裝有多組氧化鋅避雷器。一次系統(tǒng)連接采用封閉母線結(jié)構(gòu)，在每個單元柜裝有“五防鎖”，保證了人身與設備的安全[29]。箱式變電站主要包括4部分，分別為框架、高壓室、低壓室、變壓器室?？蚣埽夯窘Y(jié)構(gòu)是由槽鋼、角鋼和鋼板焊接而成，外股、門和頂蓋用新材料色彩鋼板制作。高壓室：裝備真空斷路器。包括三工位負荷開關、熔斷器、互感器、避雷器等。低壓室：裝備全國統(tǒng)一設計的GGD型固定式低壓配電屏、包括主開關柜、計量柜、多路出線柜、耦合電容器。變壓器室：配備5000kVA變壓器，室頂裝有溫度監(jiān)控儀啟動的軸流風扇。12.2變電站一次系統(tǒng)圖見附頁圖00135KV側(cè)箱體的平面布置圖見附頁圖00210KV側(cè)箱體的平面布置圖見附頁圖003電容箱箱體的平面布置圖見附頁圖00412.6變電站的整體平面布置圖見附頁圖00512.7五防鎖程序圖見附頁圖00612.8各柜交流原理圖見附頁圖007-011第十三章結(jié)論本課題主要對35kV農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站進行設計，系統(tǒng)的介紹了農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站的結(jié)構(gòu)、特點以及其應用領域和市場前景。所做的工作主要包括四個方面：首先是農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站整體結(jié)構(gòu)設計，包括主變壓器和站用變壓器容量，接線組別的確定，以及高壓室、低壓室、和變壓器室的布置；其次是農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站的一次系統(tǒng)設計及各電器設備的選型和校驗，35kV側(cè)母線采用單母線，10kV側(cè)母線采用單母線分段接線方式；再次是農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站的繼電保護設計和二次系統(tǒng)設計；最后是農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站接地裝置、防雷保護及智能監(jiān)控功能設計。在本次設計中，我應用到了自己以前學過的知識，如《電力系統(tǒng)繼電保護》、《電力系統(tǒng)分析》等；在圖書館我查閱了許多相關資料，總結(jié)所學到的知識，當然也遇到了許多困難，但在**老師的悉心指導下，最終完成了設計任務；通過這次系統(tǒng)設計讓我對自己的專業(yè)知識有了進一步的鞏固與提高，特別是對電器設備的選型，主電路的接線方式有了比較深刻的了解。由于本人經(jīng)驗和設計時間有限，可能有疏漏和不足，懇請各位老師指正。參考文獻[1]黃紹平.成套電器技術[M].湖南工程學院講義（內(nèi)部資料），2002[2]龐臘成.智能農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站[J].農(nóng)村電氣化，2007，（7）：62-63[3]黃東平.35KV農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站在農(nóng)網(wǎng)改造中的應用[J].繼電器，2004，（16）：66-67[4]《工廠常用設備手冊》編寫組.工廠常用設備手冊[M].中國電力出版社，2003：5-108[5]國家電力公司農(nóng)電部編.35KV及以上工程[M].中國電力出版社，2002：708-750[6]中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院等編.工業(yè)與民用配電設計手冊[M].中國電力出版社，1994：1-419[7]弋東方.電力工程電氣設備手冊電氣一次部分[M].中國電力出版社，2000[8]唐志平.供配電技術[M].電子工業(yè)出版社，2005：69-277[9]余健明，同向前，蘇文成.供電技術[M].機械工業(yè)出版社，1997：135-155[10]劉介才.工廠供電設計指導[M].機械工業(yè)出版社，2004：22-165[11]陳衍.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析[M].中國電力出版社，1995：29-137[12]李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析[M].中國電力出版社，1995：67-93[13]劉介才.工廠供電[M].機械工業(yè)出版社，2003：38-378[14]熊信銀.發(fā)電廠電氣部分[M].中國電力出版社，2004：102-210[15]李義山.變配電實用技術[M].機械工業(yè)出版，2001：71-144[16]KuffelE.etal.High-voltageEngineering[M].PergamonPress,1997.[17]StephenL.Herman，DonaldE.Singleton，Delmar'sStandardGuidetoTransformers，DelmarPublishers，NewYork，1996，99-108[18]紀建偉，黃麗華，房俊龍，孫國凱.電力系統(tǒng)分析[M].中國水利水電出版社，2002：15-221[19]都洪基.電力系統(tǒng)繼電保護原理[M].東南大學出版社，2007：1-208[20]馬永翔.電力系統(tǒng)繼電保護[M].重慶大學出版社，2004：24-247[21]許業(yè)清.實用無功功率補償技術[M].中國科學技術大學出版社，1998：67-169[22]張玉諸.發(fā)電廠及變電所的二次接線[M].東北農(nóng)業(yè)大學，2000：57-77[23]卞尚，李新華.農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站的市場預測[J].江蘇電器，2004，（3）：46-47[24]鄭永坤.35KV農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站的發(fā)展與應用[J].農(nóng)村電氣化，2002，（9）：11-12[25]崔強.35/10KV智能農(nóng)網(wǎng)型箱式變電站簡介及設計選型[J].西北水力發(fā)電，2006，（2）：13-15[26]JohnJ.WindersJr.，PowerTransformersPrinciPlesandAPPlications，MareelDekker，Inc，NewYork.2002，93-100[27]AlexanderPublicationseditor，DistributionTransformerHandboo.AlexanderPublications，NewportBeach，California,2001，15-30[28]趙智大.高電壓技術[