1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 35kV 变电站电气主接线设计 所在学院 专业班级 电气工程及其自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘要 变电站是电力系统的重要组成部分， 它直接影响整个电力系统的 可靠、 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。 变电站 电气主接线是变电 站的主要组成部分 ， 它的性能在很大程度上直接影响到变电站在电力系统中的工作性能，因此电气主接线的设计显得十分重要。 本文 对 35kV 变电站电气主接线进行设计 。 先根据任务书上所给 出的 负荷 情况、供电条件及要求 ， 查阅了有关资料，在比较的基
2、础上，根据可靠、灵活、经济的原则，确定了电气主接线的类型；然后 通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号 ；再进行了短路电流计算，选择其他电气设备；最后 对防雷部分进行了计算和分析，确定了防雷的方法 ， 并做出了相应的原理图 。完成35kV 变电站电气主 接线的设计。 关键字 ：变电站，电气主接线，变压器 II 35kV substation main electrical wiring design Abstract Substation is an important part of the power system,which directly affects the ent
3、ire power system reliable,security and economic operation of power plants. Substation electrical substation main connection is the main component of its performance in large part a direct impact on substation in the power system performance,so the design of the main electric connection is very impor
4、tant. In this paper, the main electric connection 35KV substation design, the first task of the book according to the load on the system parameters of the load trend.Designed to inspect the relevant information, and compare to determine the type of electrical main connection;then load calculation to
5、 determine the scope and power of the main transformer in the number, size and type;again,analysis of short-circuit current calculation out, choose other electrical equipment;finally, part of the mine is calculated and analyzed to determine the method of mine, and make the corresponding schematic.35
6、KV substation in order to complete the design of main electric connection. Key words： converting station； transformer substation； electrical wiring III 目录 摘要 . I ABSTRACT . II 1、 变电站在系统中的地位分析 . 1 2、 变电站主接线的设计 . 2 2.1、设计原则 . 2 2.1.1、概述 . 2 2.1.2、主接线的基本要求和形式 . 2 2.2、主接线方案的拟定 . 6 2.2.1、 35KV 侧主接线方式的拟定
7、. 6 2.2.2、 10KV 侧主接线方式的拟定 . 7 2.2.3、 0.4KV 侧主接线方式的拟定 . 7 2.3、主接线方案可靠性分析 . 7 2.3.1、概述 . 7 2.3.2、可靠性分析 . 7 2.4 、变电站电气主接线的经济比较 . 8 2.4.1、概述 . 8 2.4.2、经济性比较 . 8 3、主变压器的选择 . 10 3.1、主变压器容量的选择 . 10 3.2、主变压器接线形式的选择 . 10 3.3 变压器的选择 . 11 4、 短路电流计算 . 13 4.1、短路电流的算法 . 13 4.1.1、概述 . 13 4.1.2、短路电流计算的基本条件及原则 . 13
8、4.2、短路电流的计算过程及结果 . 14 5、电气设备的选择 . 17 5.1、电气设备选择概述 . 17 5.1.1、高压电气设备选择 . 17 5.1.2、低压电气设备选择 . 20 5.2、断路器和隔离开关的选择 . 20 5.2.1、 35KV 侧 . 21 5.2.2、 10KV 侧 . 22 5.2.3、 0.4KV 侧 . 24 5.3、电流互感器的选择 . 25 5.3.1、 35KV 侧 . 26 5.3.2、 10KV 侧 . 27 5.3.3、 0.4KV 侧 . 28 5.4、电压互感器的选择 . 29 5.4.1、 35KV 侧 . 29 5.4.2、 10KV 侧
9、 . 30 5.4.3、 0.4KV 侧 . 30 IV 5.5、母线选择 . 30 5.5.1、 35KV 侧 . 31 5.5.2、 10KV 侧 . 32 5.5.3、 0.4KV 侧 . 33 5.6、线路选择 . 33 5.7、避雷器的选择 . 37 6、配电装置布置 . 39 6.1、概述 . 39 6.2、配电装置布置 . 39 结论 . 42 参考文献 . 43 致谢 . 错误 !未定义书签。 附录 1 . 44 附录 2 . 45 35kV 变电站电气主接线设计 1 1、 变电站 在系统中的地位分析 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的可靠、安全与经济运行
10、，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。针对本文 设计 的 35kV 变电站， 从 有关文献 获悉，行业内部曾经有过我国是否应当淘汰 35kV 电压等级 的 争议，理由是随着我国经济的发展，原来的一些 35kV 变电所，有的闲置，有的出让给较大的电力客户。在对电网历史资料进行统计分析的基础上，结合近几年来全国 35kV 电网投资建设情况，综合我国乡村、边远地区负荷特点、人口密度分布及地方小水电发展等状况，从输送容量、输送距离、工程投资经济性等方面考虑， 35kV 电压等级作为小城市高压配电网、边远城乡电网、钢铁、石化、煤炭、冶金等大型企 业、地铁供电等还是非常合适和必要的，
11、在较长的一个时期内依然有保留 35kV 电压等级的必要 。 建设 35KV 企业变电站是为了加强企业供电可靠性、减少线路损耗、适应日益增长的负荷发展需要。其主要供电对象是企业的各个车间，这样设计减小了供电半径，供电线损大幅下降，供电量增加，适应现代化建设与发展的需要，有利于企业的经济发展。 35kV 变电站电气主接线设计 2 2、 变电站主接线的设计 电气主接线是变电站的重要组成，决定了变电站电气部分投资大小。电气主接线的设计直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保 护和自动装置的选择。 2.1、设计原则 2.1.1、 概述 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济
12、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、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。 2.1.2、 主接线的基本要求和形式 （ 1） 主接线的基本要求： 电气主接线设计应满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求，其具体要求如下： 1) 可靠性 研究可靠性应 该重视国内外长期运行的实践经验和定性分析，要考虑发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用、所采用的设备的可靠性以及结合一次设备和相应的二次部分在运行中的可靠性进行综合分析。其具体要求如下： 断路器
13、检修时不应影响供电。系统有重要负荷，应能保证安全、可靠的供电。 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运出线回数及停电时间，并且要保证全部一级负荷和部分二级负荷的供电。 尽量避免发电厂、变电站全部停运的可能性。防止系统因为某设备出现故障而导致系统解裂。 大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。 2) 灵活性 主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活要求。从系统的长远规划来设计，应满足灵活性要求。 调度时应该可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式，检修运行方式以及特殊运行方式以及特殊运行方35kV 变电站电气主接线设计 3 式下的系统调度要求。
14、检修时可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对车间的供电。 扩建时可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停运时间最短的情况下，投入新装机组，变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分的改建工 作最少。 3) 经济性 主接线满足可靠性，灵活性要求的前提下做到经济合理。 主接线应力求简单，经节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。 要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。 要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。 如能满足系统的安全运行及继电保护要求， 35kV 及其以下终端或分支变
15、电站可采用简易电器。 占地面积少：主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积减少。 电能损失少：经济合理地选择主变压器的种类（双绕组、三绕组或自耦变压 器）、容量、数量，要避免因两次变压而增加的电能损失 1。 （ 2） 主接线的基本形式： 常用的 35kV 变电站电气主接线有：单母线 接线、单母线分段接线、内桥接线、外桥接线、双母线接线等五种主接线方案，下面逐一论证其接线的利弊。 1) 单母线接线（如图 2-1） 图 2-1 单母线接线 优点： 接线简单清晰，设备少，操作方便，占地少，便于扩建和采用成套配电装置。 缺点： 不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使
16、整35kV 变电站电气主接线设计 4 个配电装置停电。 适用范围： 单母线接线只适用于容量小、线路少和对二、三级负荷供电 的变电站。 2) 分段单母线接线（如图 2-2） 图 2-2 分段单母线接线 优点 ： 接线简单清晰，设备较少，操作方便，占地少，便于扩建和采用成套配电装置。用断路器把母线分段后，重要用户可从不同母线分段引出双回线供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电，保证重要用户不停电。 缺点： 当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，则连接在该段母线上的回路都要在检修期间内停电。 适用范围： 具有两回电源线路，一、二回路转送线路和两台变压器的变电站
17、。本接线在大中型企业中采用较多。 3) 内桥接 线（如图 2-3） 图 2-3 内桥接线 优点： 35kV 变电站电气主接线设计 5 高压断路器数量少，占地少，四个回路只需三台断路器。 缺点： 变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂时停运。 桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。 线路断路器检修时，需较长时间中断线路的供电。为避免此缺点，可在线路断路器的外侧增设带两组隔离开关（考虑隔离开关本身检修）的跨条。桥连断路器检修时，也可利用此跨条。 适用范围： 适用于较小容量的发电厂，对一、二级负荷供电，并且变压器不经常却换或线路较长、故障率较高的变电站。 4) 外桥 接线（如图 2-4） 图 2-4 外桥接线 优点： 高压变压器数量少，占地少，四个回路只需三台断路器。 缺点： 线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台断路器暂时停运。 桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。 变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。为避免此缺点，可加装正常断开运行的跨条。桥连断路器检修时，也可利用此跨条。 适用范围： 适用于较小容量的发电厂，对一、二级负荷供电，并且变压器的却换频繁或线路较短，故障率较低的变电站。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥接线。 5) 双母线接线（ 如图 2-5）
