1、 1 毕业设计开题报告 电气工程及其自动化 35KV 变电站电气主接线设计 一、前言 随着我国经济建设的高速发展，现代电网结构日趋复杂，电网容量不断扩大，电网实时信息传送量成倍增多，对电网运行的可靠性要求也越来越高，变电站起了十分重要的作用。然而变电站电气接线系统在很大程度上直接影响到变电站电气系统的工作性能。变电所电气主接线系指变电所的变压器以及输电线路怎样与电力系统相连接 , 从而完成输配电任务。因为电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的 ,所以主接线的好坏不仅直接关系着电力系统的安全、稳定、灵活 和经济运行 ,也直接影响到工农业生产和人民生活。因此电气主接线设计在满足国
2、家有关技术经济政策的前提下 ,还应力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。 二、正文 一般情况下，对变、配电所主接线的基本要求如下 : 变、配电所主接线应根据变、配电所的实际情况和用电的需要，尽量做到简单，供电方式可靠，主设备齐全；设备选择合理，运行安全经济、灵活，并适当的考虑远景规划；便于维护检修，操作步骤简单、方便；处理故障时，能保证安全，便于执行规定的安全措施，年运行损失小。为次需要进行 35KV 变、配电站常用主接线类型的选择，用户常用 主接线的选择，变压器的选择及防雷接地方式的选择。 1、 35KV 变、配电站常用主接线类型 (1)单元接线，又称线路变压器组接线（如图 1） 这种主接线
3、的特点是 : 接线简单，使用设备少，投资省，维护简单，操作方便，但检修要全部停电。 2 (2)桥形接线 (图 2a)(图 2b) 此接线方式适用于电压为 35KV 及以上双电源运行的变电所，有外桥和内桥两种接线形式。内桥适用于输电距离较长，故障几率较多，而变压器又不需经常切除时，其特点为 :设备简单，投资省。运行灵活，检修时操作稍显复杂且继电保护复杂。外桥适用于出线 较短，且变压器虽经济运行需经常切换或系统有穿越功率流经本厂时，其特点较内桥来讲检修操作方便，当主变断路器外侧短路时，影响整个系统供电可靠性。 (3)单电源供电，单母线接线 (图 3) 此接线方式适用于一般用户 (多属三类负荷 )多
4、回出线供电，其特点是 : 接线简单，投资省，操作方便。 (4)双电源供电单母线接线 (图 4a)(图 4b) 此接线方式适用于一类及二类负荷用户。图 4a 为单母不分段，图 4b为单母断路器分段 (可靠性要求不高可以隔离开关分段 )。其优点是接线简单，投资省，操作方便。但也有缺点，如单母不分段方式一般只允 许两路两源呈一主一变情况采用，此时如母线故障或进行检修、试验等，对外需要全部挺电，因此一般不采用此方式，而采用母断路器分段接线方式如需两路两源同时供电，一般也采用此方式。 3 (5)双母线接线 此接线适用于电力系统中的枢纽变电所和一类负荷用户。 图 5a为双母不分段，图 5b为双母分段，双母
5、接线的主要特点是 : 供电容量大，可用于供点回路较多的变电所，供电可靠，灵活，投资高，战地面积大，操作步骤复杂。因此，根据国内外运行经验，此接线一般适用于受电电压 110KV 及以上的变电所，或用于主变的次级母线系统 中。 35KV 侧若为一类负荷情况下可在忽略经济性的前提下采用此接线形式。 4 2、 35KV 用户常用主接线 : (1) 单电源供电 一般情况下， 三类负荷用户采用此接线形式， 单元接线或单母分段接线。当变电站无远期规划时且该所用电容量在 10KV， 160 630KVA或 35KV， 3150kVA 及以下时可采用单元接线形式，也可采用高压供电，低压计量的供电方式。低压计量指
6、的是再加变压器损失后计电费。当用电容量在 10KV， 630 1600Kva 或 35KV， 3150KVA 及以上时，经综合分析后，属单台变压器供电者 采用单元接线； 属两台变压器及以上供电者高压侧采用单母不分段接线形式，低压侧可采用单母分段接线形式，优势在于变压器可分裂运行，从而提高供电可靠性和简化继电保护。 (2)双电源供电 如属一，二类负荷用户可采用此供电方式。接线宜采用单母断路器分段，优点在于可靠性较高，运行方式灵活，倒闸操作简单方便，检修或试验时不必全部停电。双电源供电的运行方式可为一路主供，一路冷，一路热备用，或一路电源热备用自投；两路同时供电，母线分段断路器分开 (冷，热备用
7、)，或母线分段断路器分开热备用自投。 3、变压器 变电所变压器的台数， 容量及型号，参数等应根据地区供电条件，负荷性质，用电容量，运行方式，装置地点，环境条件等综合考虑后确定。 (1) 变压器的台数确定 台数主要依据负荷的大小及性质而定。在有一，二类负荷的变电所中，应装设两台主变。如果变电所的中低压侧能够从电力网中获得足够的容量的备用电源时，可以只安装一台主变。当技术经济比较合理时可装设三到四台。工厂变电所通常装设两台变压器。 (2) 变压器容量的确定 变压器容量是依据台数和负荷的大小及性质而确定的。单台变压器带平稳负荷情况下一般取负荷的 85%为其自身容量，并在负荷高峰时允许适 当过载。又考
8、虑到低压电器的工作条5 件，单台变压器容量不宜大于 1000KVA； 装设两台或两台以上变压器的变电所，当一台断开时，其余主变的容量应能保证一，二类负荷，且不宜小于全部负荷的 60 70%。当然如果从运行的经济性角度出发，根据地区供电条件，负荷性质，用电容量，运行方式，装置地点，环境条件等综合考虑，我们可以灵活的选取变压器的容量。适当的时候我们甚至可以甩掉一部分非重要负荷，并考虑到变压器的过负荷能力，而来计算变压器的容量。这样提高了接线的经济性。对于季节性负荷变动较大的地区，两台变压器的容量可不一致。 从 技术性、经济性比较的结果，选择 SZ9-2500/35型变压器 为 好 。 (3) 变压
9、器的型号选择 对供电质量有严格要求的用户，宜采用有载调压变压器。对冲击性负荷较大的用电设备宜设专用变压器供电。 1-11 110/35kv变压器型号有 : SFSZ9-16000/110 SFSZ9-20000/110 SFSZ9-12500/110 SFS9-31500/110 SF9-50000/110 SF9-10000/110 S9-6300/110 SS10-75000/110 SZ10-6300/110 SZ10-8000/110 SZ10-10000/110 SZ10-12500/110 SZ10-16000/110 SZ10-20000/110 SZ10-25000/110 S
10、Z10-31500/110 SZ10-40000/110 SZ10-50000/110 SZ10-63000/110 6 SZ10-75000/110 SZ10-90000/110 SSZ10-6300/110 SSZ10-8000/110 SSZ10-10000/110 SSZ10-12500/110 SSZ10-16000/110 SSZ10-20000/110 SSZ10-25000/110 SSZ10-31500/110 SSZ10-40000/110 SSZ10-50000/110 SSZ10-63000/110 SSZ10-75000/110 SSZ10-90000/110 35k
11、V主要有 SZ9、 SZ11、 SCB9系列 。 4、防雷接地保护 防雷措施总体概括为 2种： 避免雷电波的进入； 利用保护装置将雷电波引入接地网。防雷保护措施应根据现场常见的雷击形式、 频率、强度以及被保护设施的重要性、特点安装适宜的保护装置。 (1)避雷针或避雷线 雷击只能通过栏截导引措施改变其人地路径。小变电所大多采用独立避雷针，大变电所大多在变电所架构上采用避雷针或避雷线。 (2)避雷器 避雷器能将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。我国主要是采用金属氧化物避雷器 (MOA)。 (3)浪涌抑制器 采用过压保护器 (电涌保护 )、防雷端子等提高电气设备自身的防护能力，防止
12、电气设备、电子元件被击坏。在重要设备的电源配人、配出口均应加装电源 防雷器，选用的电源防雷器具有远传通讯接点，接人后台管理机。当发生雷击事故时，如电源防雷模块遭到破坏。在后7 台监控机上就能显示其状态。在控制、通讯接口处加装浪涌抑制器。 (4)接电装置 独立避雷针要求单独设置接地装置；建筑物避雷网的引下线应与建筑物的通长主筋 (不少于 2根 )及建筑物的环状基础钢筋焊接，并与室外的人工接地体相连，与工作接地共地、形成等电位效应。为保证可靠性引下线因不少于 2根。 12-15 5、 短路电流计算 短路是电力系统中最常见的且很严重的故障，所以短路电流计算是必要的。 计算中采用以下的假设：正常 情况
13、下，三相系统对称运行，所有的电源的电动势相位角相同，电力系统中所有电机为理想电机。电力系统所有电源都在额定负荷下运行，其中 50%负荷在高压母线上， 50%负荷接在系统侧，短路发生在断路电流最大的瞬间，不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流，输电线路的电容略去不计。计算时先选基准值，将各参数化为标幺值进行计算。 计算中 ,各电网、电网内的不同部门可能采用不同的计算条件。差别主要集中在变压器变比、节点电压的选取上。变压器变比有取 1.0 ,有取实际运行变比的 ;节点电压可能取 1.0 ,也可能取 1.05。这两者的不同 组合均有所采用 ,显然 ,这将影响短路电流的计算结果。问题的根源在于计算人
14、员往往根据计算程序的固有设置来计算 ,而计算程序又缺乏足够的灵活性所致。其实 ,若了解短路电流计算的要求 ,计算人员是可以对所得的计算结果进行适当的加工的。有的商业软件也提供了灵活的短路电流计算条件设置功能。 16 三、总结 在电网结构日趋复杂，电网容量不断扩大，电网实时信息传送量成倍增多，对电网运行的可靠性要求也越来越高的现在，变电站起了十分重要的作用。电气主接线的好坏直接影响了变电站的性能。所以主接线的好坏不仅直接关系着电力系统的安全、稳 定、灵活和经济运行 , 也直接影响到工农业生产和人民生活。变电站的设计需根据变电站所供电地区的用电情况进行具体的设计，必须做到安全、稳定、灵活和经济运行
15、。 四、参考文献 1 任晓颖，燕芳 .35kV 变电站电气主接线部分有关技术问题浅析 J.科技信息 .2007年第 26期 . 2 弋东方 .电力工程电气设计手册 ( 电气一次部分 ) M中国电力出版社 .1989年 12月第 1版 . 3 范锡普 .发电厂电气部分 M 中国电力出版社 .1995年 11月第 1版 . 4 黄纯华 .发电厂电气部分课程设计参考资料 M .水利电力出版社 . 1987年 6月第 2版 . 5 Thaper,Evalution of Ground Resistance of a Grounding Grid of Any Shape,IEEE Transsacti
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