35kv企业变电站课程设计

前 言 变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电爱护和限制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主限制室等组成。其中，主接线、主变压器、凹凸压配电装置等属于一次系统；继电爱护和限制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它确定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电牢靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置干脆影响到变电所的先进性、经济性和牢靠性。一般变电所需装2～3台主变压器；330 千伏及以下时，主变压器通常采纳三相变压器，其容量按投入5 ～10年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有详细要求。 本次设计为35KV变电所的电气部分，包括任务书、说明书、计算书，以及1张电气主接线图。 目 录 前言 1 1 电气主接线设计 2 1.1主接线的设计依据 2 1.2 主接线的基本要求 2 1.3 主接线的设计和论证 2 2 主变压器台数、容量和型号的选择 8 3 所用变的选择 9 4 电气设备的选择 10 4.1电气设备选择的一般条件 10 4.2断路器、隔离开关的选择 12 5 互感器的选择 15 5.1电流互感器的选择 15 5.2电压互感器的选择 16 6 10KV母线截面的选择 17 7 计算书 18 8 参考文献 21 Ⅰ、电气主接线设计 把变电站、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和安排电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。它表明白变压器，线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。 1.1主接线的设计依据 1．负荷大小和重要性 （1）对于一级负荷必需有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。 （2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且任何一个失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 （3）对于三级负荷一般只需一个电源供电。 2. 系统备用容量大小 （1） 运行备用容量不宜少于8-10，以适应负荷突增，机组检修和事故停运三种状况。 （2） 装有两台及以上的变压器的变电所，当其中一台事故断开时，其余主变压器的容量应保证该变电所60～70的全部负荷，在计及过负荷实力后的允许时间内，应保证车间的一、二级负荷供电。 1.2 主接线的基本要求 电气主接线设计应满意牢靠性、敏捷性、经济性三项基本要求，其详细要求如下 1、牢靠性 探讨牢靠性应当重视国内外长期运行的实践阅历和定性分析，要考虑发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用、所采纳的设备的牢靠性以及结合一次设备和相应的二次部分在运行中的牢靠性进行综合分析。其详细要求如下 （1） 断路器检修时不应影响供电。系统有重要负荷，应能保证平安、牢靠的供电。 （2）断路器或母线故障以及母线检修时，尽量削减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。 （3） 尽量避开发电厂、变电所全部停运的可能性。防止系统因为某设备出现故障而导致系统解裂。 （4） 大机组超高压电气主接线应满意牢靠性的特别要求。 2、敏捷性 主接线应满意在调度、检修及扩建时的敏捷要求。从系统的长远规划来设计，应满意敏捷性要求。 （1） 调度时应当可以敏捷地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满意系统在事故运行方式，检修运行方式以及特别运行方式以及特别运行方式下的系统调度要求。 （2） 检修时可以便利地停运断路器、母线及其继电爱护设备，进行平安检修而不致影响电力网的运行和对车间的供电。 （3） 扩建时可以简洁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状况下，投入新装机组，变压器或线路而不相互干扰，并且对一次和二次部分的改建工作最少。 3、经济性 主接线满意牢靠性，敏捷性要求的前提下做到经济合理。 （1） 主接线应力求简洁，经节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。 （2） 要能使继电爱护和二次回路不过于困难，以节约二次设备和限制电缆。 （3） 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。 （4） 如能满意系统的平安运行及继电爱护要求，35kV及其以下终端或分支变电所可采纳简易电器。 （5） 占地面积少主接线设计要为配电装置布置创建条件，尽量使占地面积削减。 （6） 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，要避开因两次变压而增加的电能损失。 1.3 主接线的设计和论证 依据变电站的性质可选择单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、外桥型接线、内桥型接线、五种主接线方案，下面逐一论证其接线的利弊。 一、 单母线接线 单母线接线的特点是每一回线路均经过一台断路器和隔离开关接于一组母线上。 优点 （1）、接线简洁清楚、设备少、操作便利。 （2）、投资少，便于扩建和采纳成套配电装置 缺点 1、 牢靠性和敏捷性较差。任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修均需使整个配电装置停电。 2、 单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需停电，在用隔离开关将故障的母线分开后才能复原非故障段的供电。 适用范围单母线接线不能满意对不允许停电的重要用户的供电要求，一般用于6-220kV系统中，出线回路较少，对供电牢靠性要求不高的中、小型发电厂与变电站中。 二、单母线分段接线 2.1、用隔离开关分段的单母线接线 这种界限事实上仍属不分段的单母线接线，只是将单母线截成两个分段，其间用分段隔离开关连接起来。 这样做的好处是两段母线可以轮番检修，缩小了检修母线时的停电范围，即检修任一段母线时，只需断开与该段母线连接的引出线和电源回路拉开分段隔离开