35kv电气主接线设计.docx

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1、35KV电气主接线设计摘要在电力系统中，变电站是其中一个重要部分。本次设计的降压变电站有两个电压等级：高压侧电压为35kv低压侧电压为IOkV.论文中首先对供应的原始负荷资料进行分析，采纳同时系数法对用电负荷进行计尊，以确定变电站所需的主变容量及台数。本设计选择两台SZ9-6300/35主变压器.然后依据负荷性质及对供电牢克性耍求拟定主接线设计，选用了桥型接线和单母畿分段接线方式。考虑到短路对系统的严竣影响以及设省选型的须要，设计中对短路电流进行了计算，主要是三相短路电流的计兑.通过计算所得的短路电流值对断路涔、隔离开关、电流瓦感器、电压互感器等高压电气设备进行选择。最终对无功补偿、防雷与接地

2、爱护也进行了设计,力求做到运行牢靠，操作简洁、便利，经济合理。关键字：35KV变电站主接线短路计兑书目第1章结论11.1 变电站的背块和地址状况1变电站的背景I变电站地址概况I1.2 变电站的意义I1.3 本文探讨内容I第2章负荷分析计算22.1 电力负荷的概述2电力负荷分类方法2各主要电用户的用电特点2电力系统负荷的确定22.2 无功功率补偿3无功补偿的概念及重要性3无功补卷袋置类型的选择32.3 主变压器的选择5鱼荷分析与计算5主变压器选择6第3章电气主接线设计73.1 变电站主接找的要求及设计原则7变电站主接线基本要求7变电站主接线设计原则73.2 主接线设计835kv侧主接线设计8IO

3、kv侧主接线设计8第4章短路计尊104.1 短路计算的缘由与目的104.2 短路计算的计算条件IO4.3 最大做小运行方式分折104.4 短路计算I1.4.4.1 IOkV侧短路电流的计算I1.4.4.2 35kV侧短路电流的计豫12三相短路电流计算结果表13第5章开关设备的选择与校5金135.1 电气设备选择的概述135.2 35KV侧断路器的选择155.3 IOKV隔离开关的选择155.4 配电装置的选择155.4.1 配电袋置概述155.4.2 35kVJS外配电装置155.4.3 IOkV高压开关柜15第6章变电站的继电爱妒166.1.1 电力变压器爱护概述166.1.2 电力变压器纵

4、差爱护接线176.1.3 纵差动爱护的整定计算176.1.4 变压器瓦斯爱妒186.1.5 过电流爱护186.2母线爱护19第7章防雷爱护计算197.1 防南爱护197.2 防雷的装置装防备计算19第8章结论22参考文献23第1章绪论1.1 变电站的背景和地址状况变电站的背景随着时代的进步,电力系统与人类的关系越来越亲密.人们的生产,生活都禹不开电的应用.如何限制电能，使它更好的为人们服芬.就须要对电力进行限制，避开电能的损耗和奢侈，须要对变电站的电能迸行降压，从而潜意人们对电的需求，限制电能的损耗。提高电能的应用效率.变电站是电力系统的重要组成部分，它干脆影响格个电力系统的平安与经济运行，是

5、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.依据远期负荷发展,确定在兴建1中型35kV变电站.该变电站建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电.改善提海供电水平，同时和其他地区变电站联成环网，提裔了木地供电质量和牢推性。变电站地址概况(I)当地年最高昂位为40C,年最低温度为-5匕：当海拔离度为800米：当地雷暴H数为55小年：(3)本变电站处于“薄土层石灰岩*地区,土壤电阻率高达I(XX)Q.1.2 变电站的意义从我国电网实际运行的状况动身，依据现有电网的特点，结合地区电力负荷的发展，城市发展态势及负荷预料的分析对我国些地区电网电压等级选和进行技术羟济分析，有35

6、KV电网的共同发掘.现阶段降压变电站及其电网主要用在负荷密衣较高的地区,就电网隹设，造价分析,运行状况等方面进行有针对性地探讨了兀负荷特性,高峰时期的幽峰措施.留意到中高压配电网络的电压等欲.网络规划的优化,与周边电同的协网协作答同SS，从我国现状及发展玲势动身，对选择电网结构及配电电压进行了经济技术比较及可行性分析，提高城乡电压等级是必定趋势。1.3 本文设计内容本文主要完成“35kV电气主接线”电气部分谀计.本文探讨的详细内容：1)负荷分析、变压器的选择、助率补偿2)主接线设计3)短路计算4)各种开关设备的选择5)变压器维电爱护设计6)防雷接地设计在设计的同时要求独立完成35kV降压变电站

7、电气部分设计，绘制主接税图、继电爱护图、防雷接地图，本设计要求参考各类相关资料，依据有关的技术规程和工程实例进行，第2章负荷分析计野2.1电力负荷的概述电力负荷分类方法1）按用电的部门属性的划分：工业用电,农业,交通2）按运用电力目的划分:动力用电,照明用电，电热用电,各种电气设备仪器的悚作限制用电及通信用电3）按用电用户的重要性划分：一类负荷，二类负荷和三类负荷4）按负荷的大小划分：最大负荷,平均负荷,最小负荷各主要电用户的用电特点I）工业用电特点分析用电量大.占全社会用电量的75%左右。用电比较稳定。2）商业用电特点分析比登不大，约为4.2%.井旦季节性强.3）交通运输业的用电约占1.5%

8、左右。4）城乡居民生活用电此类用电在总用电中的比敦行较大提1.,但比曳不大,约占10%左右.5）动力用电不仅与用电设得的容量有关,还与用电设备的负荷率和运用时间长短有关.电力系蜕负荷的确定对于选择变电站主变压器容M,电源布点以及电力网的接践方案设计等，都是特别重要的，电力负荷应在调查和计算的基础上进行，对于近期负荷，应力求精确、详细、切实可行；对于远景负荷，应在电力系统及工农业生产发展远景规划的基础之上，进行负荷陵料,负荷发展的水平往往须要多次测算,仔细分析影吭负荷发展水平的各种因素反复测圆与综合平衡.力求切合实际，电力系统在肯定时段内（如一年、一天）的最大负荷俗称为该时段的系统保台最大用电负

9、荷，时段内其余负荷值林为系统综合用电负荷。系统各电力用户的最大负荀值不行能都出现在同一时刻.因此,系统综合最大用电负荷值一般小于全系统各用户最大负苻伯的总和，WIPEmaX=KQPpimaX中PZmax-系统综合最大用电荷.Ko-同时率,KOW1.XPiInaX-各用户最大负荷的总和，同时率的大小与用户多少、各用户特点有关，一般可依据实际统计资料或查设计手册确定。表2负荷状况电压负荷名称狗回班大负荷（KW）功率因数回路数供电方式设路长度（km35kv（备用两回）水泥厂60000.65I架空6火电厂8OO,73I架空8中方变5OO.751架空15水电站70000.72架空12造纸厂5（XK）O.

10、7I架空102.2 无功功率补借无功补偿的概念及曳要性无功补偿是指在沟通电力系统中，就可看成为有功电源仪荷和无功电源负荷两个并存且不行分割的电力系统，在运行、设计、监测、管理中.借助功率因数把有功系统和无功系统有机地联系起来形同一个整体.假如说沟通系统运行的目的是传输和消费能滁,那么无功系统运行就是为此而不行缺少的手段.它的存在保持了沟通电力系统的电压水平,保证了电力系统的稳定运行和用户的供电顺收，并使电网传输电能的损失最小。无功电源不足，即无功并联补偿容埴不能满意无功负荷的须要，无助电源和无功负荷处于低电压的平衡状态.由于电力系统运行电压水平低,给电力系统带来了一系列危害：I.设备出力不足：

11、2、电力系统损耗增加：3、谀备损坏：4、电力系统稳定度降低.无功补偿的必要性电压是电能质量的重要指标，电压质量对电力系统平安经济运行，对保证用户的平安用电和产品的质量是特别重要的.用户消耗的无功功率是它有功功率的50%-m,同时电力系统本身消耗的无功功率可达用户的10%30%.另外变压器中存在励描支路损耗和烧组湖抗中损耗，两都分无功损耗，无动功率的不足将造成电压的下降，电能报耗增大，电力系统他定遭到破坏，所以电力系统的无助电源和无功功率必需平衡，因此要进行无XH卜隹，无功补偿可以保证电乐质量、削减网络中的有功功率的损耗和电压损耗,同时对增加系统的稔定性有更要意义.无功补偿装汽类型的选择K无功补

12、借装置的类型无功补偿装置可分为两大类：串联补偿装置和并联补偿装置.目前常用的补偿装置有：静止补偿涔、同步调相机、弁联电容器.2、常用的三种补偿装湿的比较及选和这三种无功补借装置都是干脆或者通过变压器并接于须要补借无功的变配电所的母线上.同步调相机:同步调相机相当于空载运行的同步电动机在过的同时运行,它向系统供应无功功率而起到无功电源的作用,可提高系统电压.装有自动励硬调整装置的同步调相机，能依据装设地点电压的数值平滑胞变更输出或吸取的无功功率，进行电压调整.特殊是有强行励描装置时，花系统故障状况卜,还能调整系统的电压,有利于提高系统的稳定性.但是同步调相机是旋转机械,运行维护比较困难.它的有功

13、功率损耗较大.小容麻的调相机每千伏安容*的投入费用也较大.故同步两相机宜于大容崎集中运用，容最小于5MV的一般不装设。在我国，同步调相机常安装在枢纽变电所，以便平滑调整电压和提高系统稳定性。静止补偿潺I静止补偿潺由电力电容相与可调电抗并联组成.电容器可发出无功功率，电抗者可吸取无功功率，依据调压须要，通过可谓电抗器吸取电容涔组中的无功功率，来调整睁止补偿其输出的无功功率的大小和方向。沛止补偿怒是种技术先进、调整性能、运用便利、经纪性能良好的动态无功功率补怪装置。静止补借器能快速平滑地调整无动功率,以湎意无功补偿装置的要求.这样就克服了电容器作为无功补偿奘置只能做电源不能做负荷.且调整不能连续的

14、缺点.与同步网相机比较，静止补偿器运行维护简洁，功率物耗小,能做到分和补偿以适应不平衡负荷的变更，对冲击负荷也有较强的适应性，因此在电力系统得到越来越广泛的应用。（但.此设备造价太高，不在本设计中不宜采纳）。电力电容器：电力电容湍可按三角形和星形接法连接在变电所母线匕它所供应的无功功率伯与所节点的电压成正比.电力电容器的装设容玳可大可小.而息既可集中安袋.又可分散装设来接地供应无功率，运行时功率损耗亦较小，此外，由于它没有旋转部件，斑护也较使利。为了在运行中调整电容器的功率，也可将电容器连接成若干组，依据负荷的变更，分组投入和切除.综合比较以上三种无功补信装置后,选择并联电容作为无功补偿装置.

15、无功补偿装置容量的确定：现场阅历俄按主变容心的IO%-3O%来确定无功补偿袋置的容Ii1.并联电容器装置的分祖，1、分姐原则1） .并联电容器装置的分组主要有系统专业依据电压波动、负荷变更、谐波含量等因索确定.2）、对于成独补偿的某台谀备，例如电动机、小容疑变压器等用的并联电容器装置，不必分组，可干脆与设位相联接,并与该设备同时投切。O3）、终端变电所的并联电容静设备.主要是为了提高电质和补偿变压器的无功损.耗.此时,各组应能1电压波动实行自动投切,投切任一组电容器时引起的电压波动不应超过2.5%,2、分组方式I）、并联电容器的分姐方式有等容量分组、等差容量分组、带总断路器的等差容量分组、带总断路零的等差级数容埴分组.2）、各种分组方式比较a、等差容修分组方式：由于其分祖容状之间成等差级数关系，从而使并联电容器装置可按不同投切方式得到多种容埴祖合。既可用比等容埴分组方式少的分纲数目,达到更多种容量组合的要求,从而节约了回路设备数.但会在变更容强组合的操作过程中,会引起无功补偿功率较大的变更,并可能使分组容显较小的分配断路器频繁操作