35kV变电站一次部分设计(论文上)

前 言 随着我国经济的不断发展，对能源的需求量也越来越大，然而能源的不足与需求之间的冲突在近几年不断恶化，国家急需电力事业的发展，为我国经济的发展供应保障。电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满意国民经济发展的要求，电力工业必需超前发展，这是世界电力工业发展规律，因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。 变电所作为电力系统的重要组成部分，它干脆影响整个电力系统的平安与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和安排电能的作用。对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分地满意当地的供电需求，还能有效地削减投资和资源奢侈。 电力系统中，发电厂将自然的一次能源转变成电能，向远方的电力用户送电，为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降，须要将电压上升；为了满意电力用户平安的须要，又要将电压降低，并安排给各个用户，这就须要能上升和降低电压，并能安排电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和安排电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和安排电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。 变压器是变电所的中心设备，它利用电磁感应原理。配电装置是变电所中全部的开关电器、载流导体协助设备连接在一起的装置。其作用是接受和安排电能。配电装置主要由母线、高压断路器开关、电抗器线圈、互感器、电力电容器、避雷器、高压熔断器、二次设备及必要的其他协助设备所组成。 二次设备是指一次系统状态测量、限制、监察和爱护的设备装置。由这些设备构成的回路叫二次回路，总称二次系统。二次系统的设备包含测量装置、限制装置、继电爱护装置、自动限制装置、直流系统及必要的附属设备。 变电所依据其在电力系统中的地位和作用，可以分为枢纽变电所、中间变电所、区域（地方）变电所、企业变电所和末端（用户）变电所。（1） 枢纽变电所枢纽变电所位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV及以上，联系多个电源，出现回路多，变电容量大；全所停电后将造成大面积停电，或系统瓦解，枢纽变电所对电力系统运行的稳定和牢靠性起到重要作用；（2） 中间变电所中间变电所位于系统主干环行线路或系统主要干线的接口处，电压等级一般为330～220kV，汇合2～3个电源和若干线路。全所停电后，将引起区域电网的解列；（3） 地区变电所地区变电所是一个地区和一个中、小城市的主要变电所，电压等级一般为220kV，全所停电后将造成该地区或城市供电的紊乱。（4） 企业变电所企业变电所是大、中型企业的专用变电所，电压等级35～220kV，1～2回进线。 本次设计依据一般变电所设计的步骤进行设计，包括负荷统计，变电站主变台数、容量和类型的选择，主接线选择，短路电流计算，设备选择和校验，总平面布置，无功补偿，防雷爱护等几大块。并依据相关规定和章程设计其中每个步骤，所以能满意一般变电所的需求。 依据我国变电所目前现有电气设备状况以及今后发展趋势，应选用新型号、低损耗、低噪声的电力变压器及性能好、时间长、免维护的SF6断路器及高压开关柜。为此新的设备选择也在设计中得以体现。由于时间仓促和自身学问的局限，导致在设计中难免有遗漏和错误之处，望读者予以指责指正。 目 录 前 言1 目 录I 摘 要IV ABSTRACTV 第一部分 设计说明书 第1章 概 述1 1.1 设计依据及原则1 1.2 系统概况1 1.3 设计规模1 1.4 环境条件1 第2章 主变压器的选择2 2.1主变压器形式的选择2 2.2 主变容量和台数的确定2 第3章 电气主接线的设计3 3.1 主接线概述3 3.1.1 单母线接线及单母线分段接线3 3.1.2 双母线接线及分段接线4 3.1.3 内桥接线与外桥接线5 3.2 主接线设计原则5 3.3 主接线选择6 3.3.1 变电站35kV 侧接线型式的确定6 3.3.2 变电站10kV 侧接线型式的确定9 3.3.3 最终方案的确定10 第4章 短路电流计算12 第5章 电器设备的选择13 第6章 无功补偿14 6.1 无功补偿概述14 6.2 无功补偿的计算14 6.3 无功补偿装置14 6.4 并联电容器装置的分组15 6.4.1分组原则15 6.4.2分组方式15 6.5 并联电容器装置的接线15 第7章 总平面布置设计及配电装置的选择17 7.1 总平面布置设计概述17 7.2 总平面布置设计17 7.2.1 变电站地址选择17 7.2.2 变电站的进出道路18 7.2.3 变电站总平面的布置设计18 7.2.4 变电站的竖向布置设计19 7.3 配电装置概述20 7.3.1配电装置特点20 7.3.2 配电装置类型及应用20 7.4 配电装置的确定21 第8章 变电所的防雷接地设计22 8.1 变电所防雷设计22 8.1.1 变电所防雷概述22 8.1.2 避雷针的选择22 8.1.3 避雷器的选择23 8.2 变电所接地设计24 8.2.1 接地设计的原则25 8.2.2 接地网型式选择及优劣分析25 8.2.3 接地部分及接地装置计算26 8.3 变电所侵入波的爱护28 其次部分 设计计算书 第1章 负荷计算和主变压器的选择29 1.1负荷计算的意义29 1.2负荷计算方法29 1.3负荷统计及计算29 1.4 主变压器的选择30 第2章 变电站电气部分短路计算32 2.1短路的缘由危害及类型32 2.1.1 短路的缘由32 2.1.2 短路的危害32 2.1.3 短路的类型32 2.2各元件电抗标幺值计算33 2.3短路点的确定和计算33 第3章 导线和电气设备选择与效验37 3.1 导体的选择与校验38 3.1.1 35kV侧母线截面积的选择及校验39 3.1.2 10kV侧母线截面积的选择及校验40 3.1.3 10kV侧出线截面积的选择及校验41 3.2断路器的选择及校验42 3.2.1 35kV侧断路器的选择及校验43 3.2.2 10kV侧断路器的选择及校验43 3.3 电压互感器的选择及校验44 3.3.1电压互感器的选择及校验44 3.3.2爱护熔断器的选择及校验46 3.3.3隔离开关的选择及校验46 3.4 电流互感器的选择及效验46 3.4.1 35kV侧电流互感器的选择及效验47 3.4.2 10kV侧电流互感器的选择及效验47 3.5 绝缘子和穿墙套管的选择及校验48 3.5.1 35kV侧绝缘子的选择及校验48 3.5.2 10kV侧绝缘子的选择及校验49 3.5.3穿墙套管的选择及校验50 3.6所用变