35kv變電站設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　電氣裝備課程設(shè)計(jì)說明書</p><p>　?。?5KV電氣主接線設(shè)計(jì)）</p><p>　　201年 6 月 20 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著工業(yè)時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對電力供應(yīng)的要求越來越高，特別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可

2、靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的設(shè)計(jì)和配置。一個(gè)典型的變電站的主接線要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。出于這幾方面的考慮，本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)降壓變電站。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)根據(jù)某氧化鋁公司的電力負(fù)荷資料，作出了該公司35KV、10KV變電所的初步設(shè)計(jì)，工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求以及負(fù)荷布局，結(jié)合國家供電情況，解決對各部門的安全可靠，經(jīng)

3、濟(jì)技術(shù)的分配電能力問題，論文主要對變電站進(jìn)行了主接線設(shè)計(jì)、負(fù)荷計(jì)算、短路電流的計(jì)算和高壓電氣設(shè)備的選擇。本設(shè)計(jì)以實(shí)際負(fù)荷為依據(jù)，以變電所的最佳運(yùn)行為基礎(chǔ)，按照有關(guān)規(guī)定和規(guī)范，作出了滿足該區(qū)供電要求的35kV變電所初步設(shè)計(jì)。</p><p>　　設(shè)計(jì)中首先對負(fù)荷進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與計(jì)算，選出了所需的主變型號(hào)，然后根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)及對供電可靠性要求擬定主接線設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中還進(jìn)行了短路計(jì)算和對主要高壓電器設(shè)備進(jìn)行了選擇與計(jì)算，如斷路

4、器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：35KV 變電站 總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要Ⅱ</b></p><p><b>　　目 錄Ⅲ</b></p><

5、p>　　前 言.....- 1 -</p><p>　　1 變電站站址的選擇原則和作用- 2 -</p><p>　　1.1 變電站的選擇原則- 2 -</p><p>　　1.2 電力系統(tǒng)供電要求- 2 -</p><p>　　1.3 電力系統(tǒng)的額定電壓- 3 -</p><p>　　2

6、主接線設(shè)計(jì)- 3 -</p><p>　　2.1 對電氣主接線的基本要求-3 -</p><p>　　2.2 所要選擇的主接線形式- 4 -</p><p>　　2.2.1 35KV、10KV接線形式的選擇- 4 -</p><p>　　3 負(fù)荷計(jì)算- 9 -</p><p>　　3.1 計(jì)算負(fù)荷

7、- 10 -</p><p>　　3.1.1 對于35KV段負(fù)荷的計(jì)算- 11 -</p><p>　　3.1.2 對于10KV段負(fù)荷的計(jì)算- 11 -</p><p>　　4 短路電流的計(jì)算- 10 -</p><p>　　4.1 計(jì)算短路電流的意義- 10 -</p><p>　　4.2 本次設(shè)計(jì)

8、中短路電流的計(jì)算- 11 -</p><p>　　4.2.1 各回路電抗的計(jì)算- 11 -</p><p>　　4.2.2 計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電流- 12 -</p><p>　　5 變電站主變壓器的選擇- 14 -</p><p>　　5.1 繞組數(shù)量和連接方式的確定- 14 -</p><p>　

9、　5.2 主變阻抗及調(diào)壓方式選擇- 14 -</p><p>　　5.2.1 主變阻抗的選擇- 14 -</p><p>　　5.2.2 調(diào)壓方式的選擇- 14 -</p><p>　　5.3 變壓器中性點(diǎn)接地方式和中性點(diǎn)設(shè)計(jì)- 15 -</p><p>　　5.4 主變?nèi)萘窟x擇原則- 15 -</p>&l

10、t;p>　　6 高壓電器設(shè)備的選擇- 16 -</p><p>　　6.1 各電壓等級(jí)側(cè)斷路器的選擇- 16 -</p><p>　　6.1.1 35KV側(cè)斷路器的選擇- 16 -</p><p>　　6.1.2 10KV側(cè)斷路器的選擇- 17 -</p><p>　　6.2 隔離開關(guān)的選擇- 17 -</p&

11、gt;<p>　　6.2.1 隔離開關(guān)的作用- 18 -</p><p>　　6.2.2 35KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇- 18 -</p><p>　　6.2.3 10KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇- 19 -</p><p>　　6.3 電壓互感器和電流互感器的選擇- 19 -</p><p>　　6.3.1 電壓互感器的

12、選擇- 20 -</p><p>　　6.3.2 電流互感器的選擇- 20 -</p><p>　　6.4 電抗器的選擇- 21 -</p><p>　　6.5 高壓熔斷器的選擇- 21 -</p><p>　　7 配電裝置的平面設(shè)計(jì)- 21 -</p><p><b>　　結(jié)論- 23

13、-</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)- 24 -</p><p><b>　　附錄- 25 -</b></p><p>　　附錄A- 25 -</p><p>　　附錄B- 28 -</p><p><b>　　前 言</b></p>&

14、lt;p>　　變電站是電力網(wǎng)中線路的連接點(diǎn)，作用是變換電壓、交換功率和匯集、分配電能，它直接影響影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。變電站中的電氣部分通常被分為一次部分和二次部分。電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的，具有同時(shí)性。35kv降壓變電站作為供用網(wǎng)絡(luò)中重要的變電一環(huán)，它設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到一個(gè)企業(yè)的用電可靠性和經(jīng)濟(jì)性。本次設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)了相關(guān)專業(yè)課程（如《發(fā)電廠電氣部分》、《電力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)

15、繼電保護(hù)原理》等），且對各類變電站了解后設(shè)計(jì)的。本次設(shè)計(jì)為我們走上工作崗位前對工程設(shè)計(jì)有細(xì)致的了解，并為掌握一定的工程設(shè)計(jì)方法打下了基礎(chǔ)。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，依據(jù)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、合理等的要求，為保證對用戶不間斷地供給充足、優(yōu)質(zhì)又經(jīng)濟(jì)的電能設(shè)計(jì)方案。本次設(shè)計(jì)主要包括變電站總體分析、電力系統(tǒng)分析、主接線選擇、主變選擇、無功補(bǔ)償設(shè)備選擇、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇、防雷設(shè)計(jì)、配電裝置和平面設(shè)置等。在主接線設(shè)計(jì)中，在35kV側(cè)我們把兩種接

16、線方式在經(jīng)濟(jì)性、靈活性、可靠性三個(gè)方面進(jìn)行比較，最后選擇35kV采用單母線分段接線方式。</p><p>　　1 變電站站址的選擇原則和作用</p><p>　　1.1 變電站的選擇原則</p><p>　　變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能；變電所的設(shè)計(jì)，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌

17、兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，結(jié)合國情合理地確定設(shè)計(jì)方案；變電所的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。變電所應(yīng)建在靠近負(fù)荷中心位置，這樣可以節(jié)省線材，降低電能損耗，提高電壓質(zhì)量，這是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一條重要原則。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的變電站位于煙臺(tái)龍口某企業(yè)，地理坐標(biāo)北緯37.39 東經(jīng)120.21。該地區(qū)地勢平坦，無高山丘陵，氣候宜人，屬溫帶季風(fēng)型氣候，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，四季分明，氣

18、候宜人，年平均氣溫12℃左右，冬天不低于-10℃，夏天不超過30℃；年平均降雨量600毫米左右，無霜期190多天。本設(shè)計(jì)變電站靠近負(fù)荷中心，交通運(yùn)輸較為便利。綜上所述，可滿足建所的要求。</p><p>　　1.2 電力系統(tǒng)供電要求</p><p>　?。?）保證可靠的持續(xù)供電：供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設(shè)備安全，形成十分嚴(yán)重的后果。停電給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過

19、電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。</p><p>　?。?）保證良好的電能質(zhì)量：電能質(zhì)量包含電壓質(zhì)量，頻率質(zhì)量，和波形質(zhì)量三個(gè)方面，電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量均以偏移是否超過給定值來衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定值的，給定的允許頻率偏移為等，波形質(zhì)量則以畸變率是否超過給定值來衡量。所有這些質(zhì)量指標(biāo)，都必須采取一切手段來予以保證。</p><p>　?。?）

20、保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性：電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟(jì)一次能源總消耗占的比重約為1/3，而且電能在變換，輸送，分配時(shí)的損耗絕對值也相當(dāng)客觀。因此，降低每生產(chǎn)一度電能消耗的能源和降低變換，輸送，分配時(shí)的損耗，有極其重要的意義。</p><p>　　1.3 電力系統(tǒng)的額定電壓</p><p>　?。?）額定電壓是指能使電氣設(shè)備長期運(yùn)行的最經(jīng)濟(jì)的電壓。在系統(tǒng)中，各部分電壓等級(jí)是不同

21、的。三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率S=3UI。當(dāng)輸出功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，線路，電氣等的載流部分所需的截面積就越小，有色金屬的投資也越小，同是由于電流小，傳輸線路上的功率損耗和電壓損失也較小。另一方面，電壓越高，對絕緣水平的要求則越高，變壓器，開關(guān)等設(shè)備的投資也越大。綜合考慮這些因素，對應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離都有一個(gè)最為經(jīng)濟(jì)合理的輸電電壓，但從設(shè)備制造角度考慮，為保證產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，又不應(yīng)隨意確定輸電電壓。</p

22、><p>　?。?）用電設(shè)備的額定電壓：經(jīng)線路向用電設(shè)備輸送電能時(shí)，由于用電設(shè)備大都是感性負(fù)荷，沿線路的電壓分布往往是首段高于末端，，系統(tǒng)標(biāo)稱電壓于用電設(shè)備的額定電壓取值一致，使線路沿線的實(shí)際電壓于用電設(shè)備要求的額定電壓之間的偏差不致太大。</p><p>　?。?）變壓器額定電壓：變壓器一次側(cè)接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備，二次側(cè)向負(fù)荷供電，又相當(dāng)于電源，因此變壓器一次側(cè)額定電壓應(yīng)等于用電設(shè)備額定電

23、壓。由于變壓器二次側(cè)額定電壓規(guī)定為空載時(shí)的電壓，額定負(fù)載下變壓器內(nèi)部的電壓降落約為，當(dāng)供電線路較長時(shí)，為使正常運(yùn)行時(shí)變壓器二次測電壓較系統(tǒng)標(biāo)稱電壓高，以便補(bǔ)償線路電壓損失。變壓器二次測額定電壓應(yīng)較用電設(shè)備額定電壓高，只有當(dāng)變壓器二次測與用電設(shè)備間電氣距離很近時(shí)，其二次側(cè)額定電壓才取為用電設(shè)備額定電壓的倍。</p><p><b>　　2 主接線設(shè)計(jì)</b></p><p

24、>　　2.1 對電氣主接線的基本要求 </p><p>　　電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。主接線設(shè)計(jì)代表了變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它直接影響運(yùn)行的可靠性，靈活性，并對電器選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的抑定都有決定性的關(guān)系，對電氣主接線的基本要求，概括

25、的說包括可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。</p><p>　　2.2 所要選擇的主接線形式</p><p>　　由負(fù)荷資料知，35KV上近期無負(fù)荷。而10KV的負(fù)荷中有原料、溶出、沉降、分解、蒸發(fā)、焙燒車間等負(fù)荷，若斷電將造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，因而需要保證供電的可靠性；同時(shí)，由于10KV分解車間分解攪拌屬對電力供應(yīng)的可靠性要求也是較高的，綜合考慮35KV站的投資規(guī)模，故而在設(shè)計(jì)過程

26、中應(yīng)在保證供電的可靠性的基礎(chǔ)上考慮經(jīng)濟(jì)因素。</p><p>　　2.2.1 35KV、10KV接線形式的選擇</p><p>　　按照《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的第23條規(guī)定：“35~60 kV配電裝置中，當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線為2回以上時(shí)，一般采用單母線分段或單母線接線。出線回路數(shù)較多、連接的電源較多、負(fù)荷大或污穢環(huán)境中的35~60 kV室外配電裝置，可采用雙母線接線”

27、。本變電站35 kV側(cè)可考慮以下3種方案，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)分析。</p><p>　　方案1：采用單母線分段接線，如圖1所示</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，重要用戶可從不同母線分段引出雙回線供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電，保證重要用戶不停

28、電。</p><p>　　缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出線交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建；分段斷路器故障造成35 kV兩段母線停電。</p><p>　　適用范圍：6～10 kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)；</p><p>　　35～60 kV配電裝置出線回路數(shù)為4～8回及

29、以上時(shí)；</p><p>　　110～220 kV配電裝置出線回路數(shù)為3～4回時(shí)。</p><p>　　方案2：采用單母線接線，如圖2所示。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)： 接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。</p><p>　　缺點(diǎn)

30、： 不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回</p><p>　　路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。</p><p>　　適用范圍：6～10 kV配電裝置出線回路數(shù)不超過5回；</p><p>　　35～60 kV配電裝置出線回路數(shù)不超過

31、3回；</p><p>　　110～220 kV配電裝置出線回路數(shù)不超過2回。</p><p><b>　　方案3：采用外橋</b></p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　外橋接線的特點(diǎn)：當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運(yùn)行中需要切除時(shí)，只斷開本回路的斷路器即可，不影響其他回路的工作。當(dāng)線

32、路故障時(shí)，例如引出線1U故障，斷路器1DL和3DL都將斷開，因而變壓器1B也被切除。為了恢復(fù)變壓器1B的正常運(yùn)行，必須在斷開隔離開關(guān)2G后，再接通斷路器1DL和3DL。外橋接線適用于線路較短和變壓器按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的情況。</p><p>　　以上三個(gè)方案，所需35 kV斷路器和隔離開關(guān)數(shù)量如表1所示。</p><p>　　表1 35KV斷路器和隔離開關(guān)數(shù)量表</p>

33、<p>　　對以上三種方案分析比較。</p><p>　　從經(jīng)濟(jì)性來看：由于3種方案所選變壓器型號(hào)和容量相同，占地面積基本相同，所以只比較設(shè)備，方案1所用設(shè)備最多，造價(jià)最高，故最不經(jīng)濟(jì)；方案3所用設(shè)備最少，造價(jià)最低，故最經(jīng)濟(jì)；方案2介于方案1和方案3之間較經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　從可靠性來看：方案1，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和

34、不致使重要用戶停電，可以滿足一、二、三類用戶負(fù)荷的要求，可靠性高；方案2，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，不能滿足一、二類用戶負(fù)荷的要求。方案3當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，需動(dòng)作與之相連的兩臺(tái)斷路器，從而影響一臺(tái)未發(fā)生故障的變壓器運(yùn)行。因此方案2、方案3可靠性均不如方案1。</p><p>　　從改變運(yùn)行方式的靈活性來看：方案1因接線簡單，所以投切變壓器，倒閘操作最簡便。通過以上比較，可

35、以發(fā)現(xiàn)方案1以供電可靠性高為主要優(yōu)點(diǎn)；方案2以設(shè)備少，較經(jīng)濟(jì)，倒閘操作簡便為主要優(yōu)點(diǎn)；方案3以投資少，經(jīng)濟(jì)性好為主要優(yōu)點(diǎn)。因本變電站無一類負(fù)荷，二類負(fù)荷所占比例較少（18.8％），所以考慮綜合因素，選方案1單母線接線為本變電站的35 kV側(cè)主接線。</p><p>　　本期從東海電廠出35KV線路2回，直接至氧化鋁廠，根據(jù)設(shè)計(jì)原則可采用單母線分段的接線形式。如下圖</p><p>　　6～

36、10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場合。 </p><p>　　本期10KV出線回路數(shù)為12回，可采用單母線分段。如下圖</p><p><b>　　3 負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　表3.1負(fù)荷原始資料：</p&g

37、t;<p><b>　　3.1 計(jì)算負(fù)荷</b></p><p><b>　　綜合最大計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p>　　K—同時(shí)系數(shù)，對于出線回?cái)?shù)較少的情況，可取0.9~0.95,出線回?cái)?shù)較多時(shí)，取0.85~0.9;在本設(shè)計(jì)中，10KV中取0.95，6KV中取0.85</p><p><b>

38、;　　%—線損，取5%</b></p><p>　　3.1.1 對于35KV段負(fù)荷的計(jì)算</p><p>　　=0.95×（3.1+3.39+4.6116+3.624+1.649+1.4625）/0.9×（1+5%）=19.77MVA</p><p>　　3.1.2 對于10KV段負(fù)荷的計(jì)算</p><p>

39、;　　=0.85[3.1/0.78+（3.39+1.649）/0.75+4.6116/0.72+(3.624+1.4625)/0.8]×（1+5%）</p><p><b>　　=20.93MVA</b></p><p>　　綜上：總的計(jì)算負(fù)荷：19.77+20.93=40.70MVA</p><p>　　4 短路電流的計(jì)算<

40、/p><p>　　4.1 計(jì)算短路電流的意義</p><p>　　供配電系統(tǒng)中的短路，是指相導(dǎo)體之間或相導(dǎo)體與地之間不通過負(fù)載阻抗而發(fā)生的電氣連接。短路是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的故障，短路電流直接影響電器的安全，危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，假如短路電流較大，為了使電器能承受短路電流的沖擊，往往需要選擇重型電器。這不僅會(huì)增加投資，甚至?xí)蜷_斷電流不滿足而選擇不到合適的高壓電器，為了能合理選擇輕型電器，在主

41、接線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮限制的措施，即而需要計(jì)算。</p><p>　　4.2 本次設(shè)計(jì)中短路電流的計(jì)算</p><p>　　4.2.1 各回路電抗的計(jì)算</p><p>　　計(jì)算各回路電抗：（取基準(zhǔn)功率，）</p><p>　　根據(jù)前面所選變壓器各參數(shù)得：</p><p><b>　　X1=0.1</b&

42、gt;</p><p>　　X2=0 (純電纜線路)</p><p>　　7.4/10=0.74</p><p>　　7.29/10=0.729</p><p>　　4.2.2 計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電流</p><p>　　在配電系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，后果最嚴(yán)重。因而以此驗(yàn)算電器設(shè)備的能力。</p>

43、<p>　　（1）K點(diǎn)短路時(shí)，對于35KV系統(tǒng)電源（無窮大容量）</p><p>　　圖5.2 K點(diǎn)短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)簡化</p><p><b>　　（2）點(diǎn)短路時(shí)，</b></p><p><b>　?。?）點(diǎn)短路時(shí)，</b></p><p>　　5 變電站主變壓器的選擇</p>

44、;<p>　　5.1 繞組數(shù)量和連接方式的確定</p><p>　　國內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分有雙繞組普通式、三繞組式、自偶式、以及低壓繞組分裂式等變壓器，待設(shè)計(jì)變電所有35kv、10kv兩個(gè)電壓等級(jí)且是一座降壓變電所，宜選用雙繞組普通變壓器。</p><p>　　我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用Ｙ0連接，35KV亦采用Ｙ型，其中性點(diǎn)通過消弧線圈接地。

45、35KV以下電壓變壓器繞組都采用△連接。本設(shè)計(jì)中變電站電壓等級(jí)為35/10KV，接線方式采用YN/d11的接線方式。</p><p>　　5.2 主變阻抗及調(diào)壓方式選擇</p><p>　　5.2.1 主變阻抗的選擇 </p><p>　　根據(jù)《 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》（電氣一次部分），變壓器的阻抗實(shí)質(zhì)就是繞組間的漏抗，阻抗的大小主要取決于變壓器的結(jié)構(gòu)和采用的材

46、料。從系統(tǒng)穩(wěn)定和供電電壓質(zhì)量考慮，希望主變壓器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又使系統(tǒng)短路電流增加，高、低壓電器設(shè)備選擇遇到困難；另外阻抗的大小要考慮變壓器并聯(lián)運(yùn)行的要求。</p><p>　　主變阻抗選擇原則：①各側(cè)阻抗值的選擇須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定、潮流計(jì)算、無功分配、繼電保護(hù)、短路電流、系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并聯(lián)運(yùn)行等方面進(jìn)行綜合考慮；②對普通兩繞組變，目前有“降壓型”一種；</p><p>　　5

47、.2.2 調(diào)壓方式的選擇</p><p>　　為保證供電所或發(fā)電廠的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許的范圍內(nèi)，調(diào)壓方式有兩種，一種稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍在±2×2.5%以內(nèi)；另一種成為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍達(dá)30%，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，在下例情況下選用：接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端，具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證用電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時(shí)，且隨著各方面的發(fā)展，為了保證電壓質(zhì)量及提高變壓器分

48、接頭質(zhì)量。所以選用有載調(diào)壓。</p><p>　　5.3 本設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘康倪x擇</p><p>　　在本變電站中，當(dāng)變電站的一臺(tái)變壓器停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)變壓器能保證全部負(fù)荷的60%，即SB =S*60%=24.42MVA。同時(shí)應(yīng)該能保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的總和為： SB=3.1×0.2＋3.1×0.2＋3.39×0.4＋4.6116×

49、;0.2＋3.624×0.7＋3.624×0.3＋1.649×0.3＋1.649×0.3＋1.4625×0.3＋1.4625×0.3＝9.01MVA，綜合以上并考慮變壓器容量必須大于，再綜合分析，選擇變壓器容量=40000kVA三臺(tái)，查得35KV三相雙繞組電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表，選擇變壓器的型號(hào)為SFZ10-40000/35，其參數(shù)如下表：</p><p>

50、;　　表5.1主變型號(hào)選擇</p><p>　　5.4 主變臺(tái)數(shù)選擇原則</p><p>　　對城鎮(zhèn)中的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺(tái)主變。對地區(qū)性孤立的一次變或大工業(yè)的專用變電所，裝三臺(tái)主變。對規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所，其主變基礎(chǔ)按大于主變?nèi)萘康?～2級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變。在本變電站設(shè)計(jì)中，具有2個(gè)電壓等級(jí)，由于本變電站為大工業(yè)的專用變電所，所以主變臺(tái)數(shù)選擇3臺(tái)。&

51、lt;/p><p>　　6 高壓電器設(shè)備的選擇</p><p>　　6.1 各電壓等級(jí)側(cè)斷路器的選擇</p><p>　　6.1.1 35KV側(cè)斷路器的選擇</p><p>　　該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為35KV，因此選擇的斷路器的額定電壓的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流，， 所以35KV段選擇

52、的斷路器型號(hào)為ZN12，其基本參數(shù)如下表6.1：</p><p>　　表6.1 ZN12基本參數(shù)：</p><p>　　下面對所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，通過斷路器的短路電流Ik=15.8A，所選斷路器的額定開斷電流為25KA，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為50KA，流過斷路器的沖擊電流為40.29KA</p><p>　　所以所選斷路器的短

53、路關(guān)合電流滿足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.9s，所選斷路器的分閘時(shí)間為0.15s，選擇熄弧時(shí)間為0.03s，則短路持續(xù)電流時(shí)間，短路熱效應(yīng)。</p><p>　　所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿足要求，故選擇ZN12斷路器。</p><p>　　6.1.2 10KV側(cè)斷路器的選擇</p><

54、p>　　該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為10KV，因此選擇的斷路器的額定電壓UE>6KV的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流，所以10KV段選擇的斷路器型號(hào)為ZN65A-12/T630-25，其基本參數(shù)如下表6.2：</p><p>　　表6.2 ZN65A-12/T630-25基本參數(shù)：</p><p>　　下面對所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，通過斷路器

55、的短路電流Ik=6.63A，所選斷路器的額定開斷電流為31.5KA，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為40KA，流過斷路器的沖擊電流為16.91KA，所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.9s，所選斷路器的分閘時(shí)間為0.15s，選擇熄弧時(shí)間為0.03s，則短路持續(xù)電流時(shí)間短路熱效應(yīng) </p><p>　　所選

56、斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿足要求，故選擇ZN65A-12/T630-25斷路器。</p><p>　　6.2 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　6.2.1 隔離開關(guān)的作用 </p><p>　　它的主要用途是隔離電源，保證電氣設(shè)備與線路在檢修時(shí)與電源有明顯的斷口。隔離開關(guān)無滅弧裝置，和斷路器配合使用時(shí)，合閘操作應(yīng)先和隔離開關(guān)

57、，后合斷路器，分閘操作應(yīng)先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。運(yùn)行中必須嚴(yán)格遵守“倒閘操作規(guī)定”，并應(yīng)在隔離開關(guān)與斷路器之間設(shè)置閉鎖機(jī)構(gòu)，以防止誤操作。隔離開關(guān)按電網(wǎng)電壓，長時(shí)最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短路電流校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 </p><p>　　6.2.2 35KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　為了保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在

58、戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇GN27-40.5型接地高壓隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下表6.3：</p><p>　　表6.3 GN27-40.5型接地高壓隔離開關(guān)主要參數(shù)：</p><p>　　下面校驗(yàn)所選擇的隔離開關(guān)，短路時(shí)通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流ish=40.29KA ，所選擇的隔離開關(guān)

59、的動(dòng)穩(wěn)定電流即極限通過電流的峰值50KA，即，因此動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關(guān)允許的熱效應(yīng)短路時(shí)的熱效應(yīng)即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗(yàn)，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用GN27-40.5型高壓隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)配用手動(dòng)式杠桿操作機(jī)構(gòu)。</p><p>　　6.2.3 10KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　為了保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)

60、安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓Ue>10KV，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇GN30-12型接地高壓隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下表6.4：</p><p>　　表6.4 GN30-12型接地高壓隔離開關(guān)主要參數(shù)：</p><p>　　下面校驗(yàn)所選擇的隔離開關(guān)，短路時(shí)通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流ish=16.91KA，

61、所選擇的隔離開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流為， 即，因此動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關(guān)允許的熱效應(yīng)為 短路時(shí)的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗(yàn)，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用GN30-12型高壓隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)配用手動(dòng)式杠桿操作機(jī)構(gòu)。</p><p>　　6.3 電壓互感器和電流互感器的選擇</p><p>　　互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈和電

62、壓線圈供電，正確反應(yīng)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。</p><p>　　互感器的作用是：（1） 將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。（2） 使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。</p><p>　　6.3.1 電壓互感器的選擇</p>

63、<p>　　變電站的每組母線上均安裝電壓互感器，電壓互感器應(yīng)按工作電壓來選擇：一般電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)的電壓應(yīng)在（0.8～1.2）范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足：，本設(shè)計(jì)中根據(jù)主變的參數(shù)

64、

65、 </p><p>　　下面以JDZX9-35Q為例，該互感器用于35KV、50HZ輸電線路作電壓測量和接地保護(hù)用。JDZX9-35Q為接地電壓互感器，該二型產(chǎn)品均由器身、儲(chǔ)油柜、高低壓引出瓷套、二次接線盒、變壓器油等組成，系油紙絕緣結(jié)構(gòu)。一次、二次線圈為寶塔結(jié)構(gòu)，鐵芯由冷軋

66、硅鋼片疊成殼式，整個(gè)器身固定在箱蓋上，置于變壓器油中。該互感器參數(shù)如下表6.5：</p><p>　　表6.5 JDZX9-35Q型互感器參數(shù)：</p><p>　　根據(jù)變電站的設(shè)計(jì)要求，選擇準(zhǔn)確級(jí)為0.5級(jí)的。</p><p>　　6.3.2 電流互感器的選擇</p><p>　　凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量符合測量儀表

67、、保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。</p><p>　?。?）35KV電流互感器的選擇型號(hào)為LZZBJ7-35，變比選擇800/5。</p><p>　?。?）10KV電流互感器的選擇型號(hào)為LZZBJ9-12，變比選擇為300/5。10KV電流互感器參數(shù)如下表6.6：</p><p>　　表6.6 LZZBJ9-12型電流互感器參數(shù)：</p><p>

68、;　　6.4 電抗器的選擇</p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)中，在10KV母線段加裝型號(hào)為OKSQ-87.5(45)/11-4.5%的電抗器。</p><p>　　先進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)：，即滿足要求。熱穩(wěn)定應(yīng)滿足：，其中 </p><p>　　式中 ——給定的熱穩(wěn)定電流；</p><p>　　——給定的持續(xù)電流；</p><

69、p>　　——短路電流的穩(wěn)定值；</p><p>　　——短路電流假想作用時(shí)間；</p><p>　　——保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間；</p><p>　　——斷路器分?jǐn)鄷r(shí)間；</p><p>　　根據(jù)計(jì)算，，即滿足要求。</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 即滿足要求。</p><p>　　6.5

70、 高壓熔斷器的選擇</p><p>　　熔斷器的選擇主要指標(biāo)是指選擇熔件和熔管的額定電流，熔斷器額定電流按下式選取</p><p>　　式中——熔管額定電流（即熔斷器額定電流）；</p><p><b>　　——熔件額定電流；</b></p><p>　　——通過熔斷器的長時(shí)最大工作電流。</p><

71、p>　　所選熔件應(yīng)在長時(shí)最大工作電流及設(shè)備起動(dòng)電流的作用下不熔斷，在短路電流作用下可靠熔斷；要求熔斷器特性應(yīng)與上級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限相配合，以免保護(hù)裝置越級(jí)動(dòng)作，造成停電范圍的擴(kuò)大。本設(shè)計(jì)中35KV和6KV中加裝高壓熔斷器，用來保護(hù)變壓器和電壓互感器，采用高壓熔斷器的型號(hào)為RN2型戶外高壓熔斷器，其基本參數(shù)如下表6.7：</p><p>　　表6.7 RN2型戶外高壓熔斷器基本參數(shù)：</p>

72、<p>　　7 配電裝置的平面設(shè)計(jì)</p><p>　　結(jié)合本設(shè)計(jì)中變電站的實(shí)際情況，35kV采用戶內(nèi)開關(guān)柜單列布置，采用電纜進(jìn)線，架空出線。10kV采用室內(nèi)開關(guān)柜單列布置，采用電纜出線，主變位于35kV配電室及10kV配電室之間，主變前留有四米寬運(yùn)輸通道。</p><p>　　35kV配電室東側(cè)建有綜合保護(hù)室.10KV配電室東側(cè)為電容器室,電容器采用戶內(nèi)布置。</p&g

73、t;<p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　經(jīng)過兩個(gè)星期的努力，我終于完成了變電站的設(shè)計(jì)任務(wù)。作為某氧化鋁公司的主體供電工程，該變電站將大大提高該區(qū)的供電可靠性，能滿足該區(qū)不斷增長的負(fù)荷和人民生活的需要。</p><p>　　在電氣一次部分設(shè)計(jì)中，考慮到該變電站的重要性，35KV和10KV均采用單母線分段的接線，可滿足經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求

74、；對于10KV因其出線較多，且出現(xiàn)故障的幾率較大，一旦停電，將會(huì)造成大面積的停電，故10KV側(cè)采用單母線分段的接線形式。本變電站35KV和10KV都采用真空斷路器，可靠性較高。 </p><p>　　通過對該變電站的設(shè)計(jì)，加深了對發(fā)電廠電氣部分，電力系統(tǒng)高電壓技術(shù)，變電站綜合自動(dòng)化等課程全面的了解和認(rèn)識(shí)，并把書面知識(shí)和和實(shí)際變電站運(yùn)行進(jìn)行了一次有機(jī)且印象深刻的結(jié)合，提高了查閱各種資料及處理某些問題的能力，受益匪

75、淺。</p><p>　　在本次變電站的設(shè)計(jì)過程中，參考和借鑒了許多教材和資料中的部分論述，對本論文的完成起到了很大的作用。在此次設(shè)計(jì)中雖充分采納了老師和同學(xué)們的經(jīng)驗(yàn)和意見，幾經(jīng)修改，但由于經(jīng)驗(yàn)不足，尚不能縱觀全局以至不能很好的理解老師們的教誨和同學(xué)們的建議，這就使本次設(shè)計(jì)及論述過程中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，敬請各位老師批評指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b&

76、gt;</p><p>　　1. 劉介才.《工廠供電》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004年5月</p><p>　　2. 陳連生.《發(fā)電廠電氣工程》.北京：水利電力出版社，1992年8月</p><p>　　3. 楊有啟.《電氣安全規(guī)程》.北京：北京出版社，1991年5月</p><p>　　4. 應(yīng)智大.《高電壓技術(shù)》.杭州：浙江大學(xué)出版社，

77、1999年5月</p><p>　　5. 楊洋.《供配電技術(shù)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007年8月</p><p>　　6. 熊信銀.《發(fā)電廠電氣部分》.北京：水利電力出版社，1992年8月</p><p>　　7. 王崇林主編.《供電技術(shù)》.北京：煤炭工業(yè)出版社，1996年3月</p><p>　　8. 李軍年.《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》.北京

78、：水利電力出版社，1991年8月</p><p>　　9. 張冠生.《電器理論基礎(chǔ)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991年11月</p><p>　　10.賀家李.《電力系統(tǒng)及電保護(hù)原理》.北京：水利電力出版社，2010年8月</p><p>　　11.何仰贊.《電力系統(tǒng)分析》.武漢：華中理工大學(xué)電力出版社，2002年3月</p><p>　　1

79、2.趙春梅. 35kV線路雷擊過電壓的原因分析與處理.北京：中國科技信息，2010（14）</p><p>　　13.王子午.《常用供配電設(shè)備選型手冊》第三、四分冊.武漢：煤炭工業(yè)出版社，1998年2月</p><p>　　14. 國家標(biāo)準(zhǔn)GB50059-1992.《35-110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1992年4月</p><p><b&

80、gt;　　附錄：A </b></p><p><b>　　主變型號(hào)選擇</b></p><p><b>　　ZN12基本參數(shù)：</b></p><p>　　GN27-40.5型接地高壓隔離開關(guān)主要參數(shù)：</p><p>　　GN30-12型接地高壓隔離開關(guān)主要參數(shù)：</p>