35KV总降压变电所主接线系统设计.doc

江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区 毕业设计（论文） 题 目：35kv 总降压变电所主接线系统设计总降压变电所主接线系统设计 系 ：信息工程系 专 业：电气自动化 班 级：10 自动化 1 班 学 生：罗积斌 学 号：10321131 指导教师：催智勇 职称：讲师 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 1 - 摘摘 要要 根据我国能源利用情况，供电设计的原则要求，按照设计任务书的详细要 求，对该厂进行总体分析，然后着手对该机械厂高压供配电系统进行设计。在 指导老师的悉心指导下，同时借助参考文献，完成该次设计。 首先，对全厂的负荷进行系统计算，为确定供电系统的电力变压器、各种 开关电器的容量、电力线路的截面和变电所的所址等提供依据。并且对其进行 无功补偿，以减少变压器、电力线路、开关设备的功率损耗，从而减少电器元 件的规格，降低它的功率损耗和电压损耗，减少投资。 其次，根据本厂的实际情况和经济技术比较电力变压器，确定变电所的地 址、类型以及其主接线方案，其中包括变压器容量以及台数的确定，全厂配电 系统的设计。 然后，按负荷情况系统地对厂区进行设计，为了校验一次设备的短路稳定 度，开关电器的断流能力及电流保护装置的灵敏度，整定电流速断保护装置的 动作电流，进行短路电流的计算，进而选择了电力线路和高低压电气设备。 关键词关键词：一次部分；电力变压器；无功补偿；负荷计算；电缆 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 2 - abstract according to chinas energy utilization, power supply in accordance with the principle of design, the design plan descriptions of the factory, the detailed requirements for overall analysis of the factory, and then set high power supply system design. in the guidance, take in your group members, and help with many references to finish the design. first of all, the load calculation system, to determine the power supply system of switch power transformer, electric capacity, power lines and the substation of address, etc. and on the reactive power compensation, to reduce the transformer, electric circuit, the power switch equipment, thereby reducing the loss of electrical components, reduce its specification and voltage loss of power consumption, reducing investment. secondly, according to the actual situation of our economy and technology power transformer substation, and determine the address, types and its main connection scheme, including transformer capacity and the number of plant distribution system, the design. then, according to the situation of factory with systematic design, in order to check the equipment, switch short-circuit stability of electric current flow capacity and the sensitivity of protection device, the velocity of electric current protection device, the calculation of short-circuit current, and then choose the power line and high-low voltage electrical equipment. keywords: major system; power transformer; reactive power compensation; load calculation 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 3 - 目 录 摘摘 要要- 1 - abstract- 2 - 绪绪 论论- 5 - 第一章第一章 某机械厂基本数据某机械厂基本数据- - 6 6 - - 1.1 工厂总平面布置图，见图 1-1 - 6 - 1.2 全厂各车间负荷情况汇总表- 6 - 1.3 供用电协议 - 7 - 1.4 工厂的负荷性质 - 8 - 1.5 工厂的自然条件 - 8 - 1.6 总变电所设计 - 8 - 第二章第二章 全厂负荷计算全厂负荷计算 - - 1010 - - 2.1 用电设备的负荷计算 - 10 - 2.2 变压器损耗估算 - 11 - 2.3 无功功率补偿计算- 11 - 2.4 变压器选择- 13 - 第三章第三章 系统主接线方案的选择系统主接线方案的选择 - - 1414 - - 3.1 主接线设计的基本要求 - 14 - 3.2 变电所的主接线方式 - 15 - 3.3 方案的比较与选择 - 17 - 第四章第四章 变电所位置及变压器、配电装置选择变电所位置及变压器、配电装置选择 - - 1919 - - 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 4 - 4.1 变电所位置 - 19 - 4.2 变压器选择 - 19 - 4.2.1 所用变压器选择 - 19 - 4.3 配电装置选择 - 19 - 第五章第五章 短路电流的计算短路电流的计算 - - 2020 - - 5.1 确定计算电路及计算电抗- 20 - 5.1.1 计算电路图如图 5-1 所示- 20 - 5.1.2 计算电抗- 20 - 5.2 最大运行方式下的短路点计算- 21 - 5.2.1 d1 点的短路电流计算- 21 - 5.2.2 d2 点的短路电流计算- 21 - 5.3 最小运行方式下的短路点计算- 22 - 5.3.1 d1 点的短路电流计算- 22 - 5.3.2 d2 点的短路电流计算- 23 - 第六章第六章 高压电气设备的选择高压电气设备的选择- 24 - 6.1 35kv 架空线的选择- 24 - 6.1.1 选择导线（按照经济电流密度）- 24 - 6.1.2 热稳定校验（按最大运行方式 d2 点短路） - 24 - 6.2 10kv 母线的选择- 24 - 6.2.1 选择母线（按照最大工作电流）- 25 - 6.2.2 热稳定的校验（按最大运行方式 d2 点短路） - 25 - 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 5 - 6.2.3 动稳定校验- 25 - 6.3 高压断路器的选择- 25 - 6.3.1 安装在变压器 35kv 高压侧的断路器 - 26 - 6.3.2 安装在变压器 10kv 低压侧的断路器 - 27 - 6.4 高压隔离开关的选择- 28 - 6.4.1 35kv 侧隔离开关- 28 - 6.4.2 校验热稳定（下列时间均取自对应断路器，后备保护取 2s）：- 28 - 6.4.3 检验动稳定：ish ies - 28 - 6.5 电流互感器的选择- 29 - 6.5.1 安装在 35kv 高压进线侧的电流互感器 - 29 - 6.5.2 安装在 10kv 变压器低压侧的电流互感器- 30 - 6.6 电压互感器的选择- 30 - 6.6.1 35kv 电压互感器的参数计算与选择- 30 - 6.6.2 10kv 电压互感器的参数计算与选择- 32 - 6.7 10kv 高压柜的选择- 33 - 第七章第七章 继电保护装置设计继电保护装置设计 - - 3434 - - 7.1 继电保护配置- 34 - 7.1.2 主变压器保护配置- 34 - 7.1.3 瓦斯保护- 34 - 7.1.4 差动保护- 34 - 7.1.5 过流保护- 34 - 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 6 - 7.1.6 过负荷保护- 34 - 7.1.7 10kv 线路保护配置- 35 - 7.1.8 10kv 电容器保护配置- 35 - 7.2 主变压器保护的继保整定- 35 - 7.2.1 过负荷保护- 35 - 7.2.2 过电流保护- 35 - 7.2.3 电流速断保护- 36 - 7.3 防雷措施的选择 - 37 - 7.3.1 避雷器的选择 - 38 - 7.4 变电站的进线段保护 - 38 - 7.5 接地设计- 39 - 主要参考文献和书目： - 40 - 附录 1 电气主接线图 - 41 - 附录 2 设备汇总一览表 - 42 - 附录 3 系统继电保护全图 - 43 - 致 谢 - 44 - 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 7 - 绪绪 论论 电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一 基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先 发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的 发展和社会进步起到重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系， 它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳 定密切相关。随着我国经济的发展，对电的需求量不断扩大，电力销售市场 的扩大又刺激了整个电力生产的发展。 随着科学技术的发展和能源经济利用的需要，变电站的设计在逐步向经 济、稳定的方向发展。迄今为止，变电所的更新设计在国内外也正在逐渐形 成一个与人类生活密不可分的行业。 优良更新的设计不仅具有标准化、高效 化、组合化等当代先进设计思想,又符合节约有效利用资源的原则,更适合当 代社会发展的要求。所以是今后电力技术的一个重要发展方向。 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 8 - 第一章第一章 某机械厂基本数据某机械厂基本数据 1.11.1 工厂总平面布置图，见图工厂总平面布置图，见图 1-11-1 图 1-1 工厂总平面图 1.21.2 全厂各车间负荷情况汇总表全厂各车间负荷情况汇总表 车间名称 pe/kwkdcos 电机修理车间 23000.60.7 机械加工车间 8800.650.65 新品试制车间 6500.550.6 原料车间 5500.350.65 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 9 - 备件车间 5600.50.7 锻造车间 1800.60.65 锅炉房 2600.90.8 空压房 3020.80.65 汽车库 560.50.7 线圈车间 3280.550.65 半成品试验车间 7500.650.75 成品试验车间 25640.350.6 加压站（10kv 转供负荷） 2740.550.65 设备处仓库（10kv 转供负荷） 6540.550.75 成品试验站内大型集中负荷 38740.650.75 表 1-1 全厂各车间负荷情况汇总表 1.31.3 供用电协议供用电协议 1）当地供电部门可提供两种电源： 从某 220/35kv 区域变电站提供电源，该站距离厂东北方向 5 公里； 从某 35/10kv 变电所，提供 10kv 备用电源，该所距离厂东北方向 5 公里。 2）配电系统技术数据。 （1）区域变电站 35kv 母线短路数据为：见 1-2 运行方式电源 35 千伏母线短容量说明 系统最大运行方式时s（3）dmax=580mva 系统最小运行方式时s（3）dmin=265mva 图 1-2 区域变电站 35kv 母线短路数据 （2）配电系统，见图 1-3 kvkv kv kv tops 图 1-3 配电系统 3）供电部门对工厂提出的技术要求： 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 10 - 区域变电站 35kv 馈电线路定时限过流保护装置的整定时间为 1.8 秒，要 求厂总降压变电所的保护动作时间不大于 1.3 秒。 工厂在总降压变电所 35kv 侧计量。 功率因素值应在 0.9 以上。 1.41.4 工厂的负荷性质工厂的负荷性质 本工厂大部分车间为一班制，少数车间为两班或三班制，年最大负荷利 用小时数为 2500 小时。 锅炉房提供高压蒸汽，停电会使锅炉发生危险。由于距离市区较远，消 防用水需要厂方自备。因此，锅炉房要求较高的可靠性。 1.51.5 工厂的自然条件工厂的自然条件 （1）年最高气温为 40，年最低气温 5，年平均气温为 10。 （2）站所选地址地质以粘土为主，地下水位 3-5 米。 （3）风向以东南风为主。 1.61.6 总变电所设计总变电所设计 工厂变电所系统设计必须遵循以下原则： 1) 工厂变电所设计必须遵循国家的有关法令、标准和规范，执行国家的有关方 针、 政策，包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。 2) 工厂变电所设计应做到保障人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合格、 技术先进和经济合理，设计中应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、 性能先进的电气产品。 3) 工厂变电所设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工 程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。 4) 工厂变电所设计应根据工程特点、规模和发展计划，正确处理近期建设与远 期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中 所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 11 - 于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化 以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减 轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另 一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后 果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分 重要的意义。本文中的设计是对全厂总配电所及配电系统的设计，通过对各部 分的计算，最终选定厂中所需各种设备 。 工厂变电所系统设计步骤： 1）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能 实现的多个方案，经过概略分析比较，留下 2-3 个较优方案进行详细计算和分 析比较（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标） ，确定最优方案。 2）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点， 计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。 3）主要电气设备选择：主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互 感器、导线截面和型号、绝缘子等设备的选择及效验。选用设备型号、数量、 汇总设备一览表。 4）主要设备继电保护设计：包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和 整定计算。 5）配电装置设计：包括配电装置形式的选择、设备布置图。 第二章第二章 全厂负荷计算全厂负荷计算 2.12.1 用电设备的负荷计算用电设备的负荷计算 根据设计任务书的要求，按照需要系数法及以下计算公式 （2-1） kdpepj （2-2） 2 1/cospjqj （2-3） 22 qjpjsj （2- uesjij3/ 4） 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 12 - 得各项数据列表如下（下表数据均为 35kv 侧）： 计 算 负 荷 用电设备 pe/kwkd cos pj/kwqj/kvasj/kvaij/a 电机修理车间 23000.60.713801407.61971.2332.52 机械加工车间 880 0.6 5 0.65572669.24880.3814.52 新品试制车间 650 0.5 5 0.6357.5475.48594.889.83 原料车间 550 0.3 5 0.65192.5225.23296.284.89 备件车间 5600.50.7280285.6399.966.6 锻造车间 1800.60.65108126.36166.232.74 锅炉房 2600.90.8234175.5292.54.83 空压房 3020.80.65241.6282.67371.856.13 汽车库 560.50.72828.56400.66 线圈车间 328 0.5 5 0.65180.4211.07277.664.58 半成品试验车间 750 0.6 5 0.75487.5429649.3810.72 成品试验车间 2564 0.3 5 0.6897.41193.541493.2724.67 加压站（10kv 转 供负荷） 274 0.5 5 0.65150.7176.32231.953.82 设备处仓（10kv 转供负荷） 654 0.5 5 0.75359.7316.54479.157.91 成品试验站内大 型集中负荷 3874 0.6 5 0.75 0.88 2518.12215.933357.2055.39 合 计 7987.48218.6411501.92189.81 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 13 - 有功负荷同时系数取95 . 0 kp 无功负荷同时系数取97 . 0 kq 7588.0 3 7927.0810527.37173.66 2.22.2 变压器损耗估算变压器损耗估算 pb=1%sj=0.0110527.37=105.27kw （2-5） qb=5%sj=0.0510527.37=526.37kvar （2-6） 2.32.3 无功功率补偿计算无功功率补偿计算 从设计任务书的要求可知，工厂 35kv 高压侧进线在最大负荷时，其功率因 素不应小于 0.9，考虑到变压器的无功功率损耗 qb，远远大于有功功率损耗 pb，因此，在变压器的 10kv 侧进行无功功率补偿时，其补偿后的功率因素应 稍大于 0.9，现设 cos=0.95，则 10kv 侧在补偿前的功率因素为: pj/sj1cos 37.10527/03.7588 72 . 0 因此，所需要的补偿容量为： （2-7） )21(tgtgpjqc )95 . 0 arccos72 . 0 arccos(03.7588tgtg var4818k 选取 var5000kqc 35kv 侧在补偿后的负荷及功率因素计算： kwpbpjpjg30.769327.10503.7588 var45.3453500037.52608.7927kqcqbqjqjg kvaqjgpjgsjg842545.3453 3 . 7693 2222 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 14 - pjg/sjg2cos 8425/30.7693 913 . 0 满足了设计任务书的要求，其计算数据见图 2-1：913 . 0 cos 计算机负荷 项 目 cos pj/kwqj/kvarsj/kva ij/a （10kv 侧） 10kv 侧补偿前 0.6577588.037927.0810527.37607.81 需要补偿容量 -5000 变压器损耗 105.27526.37 35kv 侧补偿后 0.9227693.303453.458425138.98 图 2-1 根据设计任务书的要求以及以上计算结果，选取： 并联补偿电容为 bwf10.5-100-1 型电容器 50 只。 补偿总容量为 100kvar50=5000kvar。 2.42.4 变压器选择变压器选择 选择变压器容量应考虑的条件： (1)主变压器容量一般按变电站建成后 510 年的规划负荷选择，并适当考 虑远期 1020 年的负荷发展。对于城郊变电站，主变压器容量应与城市规划相 结合。 (2)根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有 重负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负 荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电站，当 一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的 70%80%。 (3)同级电网的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行 系列化、标准化。 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 15 - 正确选择变压器的容量十分重要，若变压器的容量选择的过小，会使变压 器经常处于超载状态，这样易烧毁变压器；反之，若变压器的容量选择的太大， 一方面增加自身设备的投资，另一方面变压器得不到充分利用，造成效率因子 降低，线路损耗和变压器本身损耗变大。通常，变压器容量可按下式估算： s=s 动+sm （2-8） 其中，s 动是动力设备所需的总容量；sm 是其它低压用户的总容量。 s 动=kn（pn/cos） （kva） （2-9） 式中：pn单个用电设备电动机名牌上的额定功率 （kw） pn各台用电设备的电动机额定功率的总和 用电设备电动机的平均效率 cos用电设备电动机的平均功率因子 kn需要系数 选择变压器容量时，还应注意：一般电动机的启动电流是额定电流的 47 倍，变压器应能承受这种冲击。直接启动的电动机中最大的一台容量，一般不 宜超过变压器容量的 30%左右。根据补偿后的总计算负荷（8425kva） ，同时考 虑工厂 5-10 年的负荷增长，变压器容量考虑一定的预留，本期工厂负荷能保证 变压器运行在 60-70%经济负荷区内即可，因此选择型号为： sfz7-10000-353*2.5%/10.5kv yn,d11 的变压器。 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 16 - 第三章第三章 系统主接线方案的选择系统主接线方案的选择 3.13.1 主接线设计的基本要求主接线设计的基本要求 （1）配电所、变电所的高压及低压母线宜采用单母线或分段单母线接线， 当供电连续性要求很高时，高压母线可采用分段单母线带旁路母线或双母线的 接线。 （2）配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关， 当无继电保护和自动装置要求，且出线回路少无需带负荷操作时，可采用隔离 开关或隔离触头 （3）从总配电所以放射式向分配电所供电时，该分配电所的电源进线开关 宜采用隔离开关或隔离触头；当分配电所需要带负荷操作或继电保护、自动装 置有要求时，应采用断路器. （4）配电所的 10kv 或 6kv 非专用电源线的进线侧,应装设带保护的开关设 备. （5）10kv 或 6kv 母线的分段处宜装设断路器,当不需带负荷操作且无继电 保护和自动装置要求时,可装设隔离开关或隔离触头. （6）两配电所之间的联络线,应在供电侧的配电所装设断路器,另侧装设隔 离开关或负荷开关,当两侧的供电可能性相同时,应在两侧均装设断路器. （7）配电所的引出线宜装设断路器,当满足继电保护和操作要求时,可装设 带熔断器的负荷开关. （8）向频繁操作的高压用电设备供电的出线开关兼做操作开关时,应采用 具有频繁操作性能的断路器. （9）10kv 或 6kv 固定式配电装置的出线侧,在架空出线回路或有反馈可能 的电缆出线回路中,应装设线路隔离开关. （10）采用 10kv 或 6kv 熔断器负荷开关固定式配电装置时,应在电源侧装 设隔离开关。 （11）接在母线上的避雷器和电压互感器，宜合用一组隔离开关、配电所、 变电所架空进、出线上的避雷器回路中，可不装设隔离开关。 （12）由地区电网供电的配电所电源进线处，宜装设供计费用的专用电压， 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 17 - 电流互感器 （13）变压器一次侧开关的装设，应符合下列规定： 一 以树干式供电时，应装设带保护的开关设备或跌落式熔断器； 二 以放射式供电时，宜装设隔离开关或负荷开关，当变压器在本配电所内 时，可不装设开关； 变压器二次侧电压为 10kv 或 6kv 的总开关. 可采用隔离开关或隔离触头,当属下列情况之一时,应采用断路器: 一 出线回路较多 二 有并列运行要求 三 有继电保护和自动装置要求 变压器低压侧电压为的总开关，宜采用低压断路器或隔离开关；当有继电 保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路 器。 （14）当低压母线为双电源变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压 断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧,宜装设刀开关或隔离触头 3.23.2 变电所的主接线方式变电所的主接线方式 变电所的主接线是由各种电气设备及其连接线组成，用以接受和分配电能， 是供电系统的组成部分。它与电源回路数、电压和负荷的大小、级别以及变压 器的台数、容量等因素有关，所以变电所的主接线有多种形式。确定变电所的 主接线对变电所电气设备的选择、配电装置的配置及运行的可靠性等都有密切 的关系，是变电所设计的重要任务之一。 （1）线路变压器接线 当供电电源只有一回路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压 器组接线。如图 3-1 所示。 变电所的变压器的高压侧可以装设隔离开关 qs、高压跌落式熔断器 fu 或 高压断路器 qf 受电，装设哪种设备合适视具体情况而定。 线路变压器组接线方式的优点是接线简单，使用的设备少，基建投资 省。缺点是供电可靠性低。当主接线中任一设备发生故障或检修时，全部负荷 都将停电。所以，这种接线方式多用于仅有二、三级负荷的变电所，如大型企 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 18 - 业的车间变电所和小型用电单位的 10kv 变电所等。 图 3-1 线路变压器组结线 （2）桥式接线 为了保证对一、二级负荷进行可靠供电，在企业变电所中广泛采用有两回 路电源受电和装设两台变压器的桥式主接线。桥式接线分为内桥、外桥和全桥 三种，其接线如图 3-2 所示。 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 19 - 图 3-2 桥式结线 图中 wl1和 wl2为两回电源线路，经过断路器 qf1和 qf2分别接至变压器 t1 和 t2的高压侧，向变电所送电。断路器 qf3犹如桥一样将两回线路联在一起， 由于断路器 qf3可能位于线路断路器 qf1、qf2的内侧或外侧，故又分为内桥和 外桥接线。 （3）单母线分段式结线 母线采用断路器分段比用隔离开关操作方便，运行灵活，可实现自动切换 以提高供电的可靠性。一般只在出线较少，供电可靠性要求不高时为了经济才 采用隔离开关作为母线的联络开关。 单母线分段比双母线所用设备少，系统简单、经济，操作安全。 （4）双母线结线 变电所每回进、出线通过隔离开关可以接在任何一段母线上，两母线之间 用断路器联络。因此不论那一段与母线同时发生故障，都不影响对用户的供电， 故可靠性高，运行灵活。缺点是设备投资多，结线复杂，操作安全性较差。这 种结线主要用与负荷容量大，可靠性要求高，进、出线回路多的重要变电所。 3.33.3 方案的比较与选择方案的比较与选择 为了保证一次设备安全可靠的运行，必须按下列条件选择和校验 ： 1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展。 2.应满足安装地点和当地环境条件校核。 3.应力求技术先进和经济合理。 4.同类设备应尽量减少品种。 5 与整个工程的建设标准协调一致。 6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用 未经正式鉴定的新产品应经上级批准。 技术条件： 选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持 正常运行。 （1）电压 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 20 - 选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压。 （2）电流 选用的电器额定电流不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流。 根据设计任务书的要求，本厂基本负荷为一班制，少数负荷为两班或三班 制，属于二级负荷；同时锅炉房供电可靠性要求高，属于一级负荷。主接线的 设计必须满足工厂电气设备的上述要求，因此： 方案 1：该方案 35kv 侧为单回路线路-变压器组接线、10kv 单母线，与 10kv 备用电源通过母联连接，正常运行时母联合闸，由主电源供给锅炉房；当 主电源故障或主变等设备停电检修退出运行时，母联分闸，由 10kv 备用电源直 供锅炉房及其他重要负荷。 由于本厂基本负荷为二级负荷，对供电可靠性要求不高，采用单回路进线 和 1 台主变基本可满足对二级负荷供电的要求，对于锅炉房等重要负荷采用 10kv 备用电源作为备用，以保证工厂的重要用电设备不会出现长时间断电，即 在任何时候都能满足对二级负荷的供电要求。 方案 2：该方案 35kv 侧采用从 220/35kv 变电站出双回路电源、高压线路 变压器组接线、10kv 侧为单母线分段接线。方案 2 的特点就是采用双电源、 可靠性高。其缺点就是设备投资大、运行维护费用高，同时本厂最大负荷利用 小时仅为 2600 小时，相对来说，变压器的利用率低，2 台主变的空载损耗将大 大超过 1 台主变的选择。 选择结果：从上述分析可知，方案 1 能满足供电要求，同时设备投资、运 行维护费用和占地面积、建筑费用等方面均优于方案 2，技术和经济的综合指 标最优，因此，在本设计中，选用方案 1 作为本设计的主接线方案。见附录 1 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 21 - 第四章第四章 变电所位置及变压器、配电装置选择变电所位置及变压器、配电装置选择 4.14.1 变电所位置变电所位置 根据变电所选址原则：a.变电所尽量选择在负荷中心，可减少低压损耗；b.便 于维修；c.便于进出线；d.节约费用；e.便于运行安全的原则，将 35/10kv 总 降压变电所设置在木工车间后侧。 4.24.2 变压器选择变压器选择 根据设计方案的选择结果，本期只设计 1 台主变压器即可满足需要，因此 变压器选择结果不变，即为如图 4-1 所示： 型号 sfz7-10000/35 联接组标号yn， d11 空载电流% 1.1 高压低压 额定电压(kv) 3532.5%10.5 高中 阻抗电压 7.5 图 4-1 主变压器参数 型号中个符号表示意义：s：三相 f：风冷却 z：有载调压 7：性能水平 号 10000：额定容量 35：电压等级 4.2.14.2.1 所用变压器选择所用变压器选择 为保证变电所正常运行，需要设置所用变压器。根据常规，本所所用变压 器可以选择为：sc9-30/10 105%/0.4kv y,y11 阻抗电压 4%，布置在 10kv 柜 内。 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 22 - 4.34.3 配电装置选择配电装置选择 根据供电电压等级选择的结果：进线电源采用 35kv，经过变压器降为 10kv 供 给各车间配电所，从经济性和运行维护等方面考虑，35kv 配电装置采用户外常 规布置，10kv 采用户内配电装置。 第五章第五章 短路电流的计算短路电流的计算 5.15.1 确定计算电路及计算电抗确定计算电路及计算电抗 5.1.15.1.1 计算电路图如图计算电路图如图 5-15-1 所示所示 图 5-1 短路电流计算电路图 短路电流计算公式： （5- mvasd580max 1） （5- mvasd265min 2） （5- kml5 3） （5- kmxo/4 . 0 4） （5- mvasn10 5） （5- 5 . 7% vs 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 23 - 6） 设基准容量 （5- mvasb100 7） 基准电压 （5-kvvavvb371 1 8） （5-kvvavvb 5 . 102 2 9） 5.1.25.1.2 计算电抗计算电抗 将所有电抗归算到 35kv 侧： 系统电抗 x1*=xsmax*=sb/sdmax=100/580=0.172（最大运行方式下） （5- 10） x1*=xsmin*=sb/sdmin=100/265=0.377（最小运行方式下） （5- 11） 架空线路电抗 x2*=xl*=xol（sb/vb12）=0.45100/372=0.146 （5- 12） 变压器电抗 x3*=xt1*=（ss%/100）（sb/st1） =(7.5/100) (100/10)=0.75 （5- 13） 5.25.2 最大运行方式下的短路点计算最大运行方式下的短路点计算 5.2.15.2.1 d1d1 点的短路电流计算点的短路电流计算 10kv 母线侧没有电源，无法向 35kv 侧提供短路电流，即可略去不计，则 d1 点短路电流标幺值为： i d1*=3.145 *2*1 1 xx146 . 0 172 . 0 1 换算到 35kv 侧 0 秒钟短路电流有名值 i = i d1* =3.145 = 4.908ka b b u s 3373 100 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 24 - 根据电力工程电气设计手册的相关规定， 远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数 kch = 1.8，当不计周期分 量的衰减时， 短路电流全电流最大有效值 ich = i =4.908=7.41ka 2 ) 1(21kch 2 ) 18 . 1 (21 当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流 ich =kch i =1.87i = 2.55 i = 2.554.908= 22 12.515 ka 短路容量 s = ub i = 374.908 =314.52mva 33 5.2.25.2.2 d2d2 点的短路电流计算点的短路电流计算 10kv 母线侧没有电源，无法向 35kv 侧提供短路电流，即可略去不计，则 d2 点短路电流标幺值为： i d1*=0.936 *3*2*1 1 xxx75 . 0 146 . 0 172 . 0 1 换算到 10kv 侧 0 秒钟短路电流有名值 i = i d1* =0.936 =5.15ka b b u s 35 .103 100 根据电力工程电气设计手册的相关规定， 远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数 kch = 1.8，当不计周期分 量的衰减时， 短路电流全电流最大有效值 ich = i =5.15=7.78ka 2 ) 1(21kch 2 ) 18 . 1 (21 当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流 ich =kch i =1.87i = 2.55 i = 2.555.15= 22 13.133ka 短路容量 s = ub i = 10.55.15 =93.66mva 33 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 25 - 5.35.3 最小运行方式下的短路点计算最小运行方式下的短路点计算 5.3.15.3.1 d1d1 点的短路电流计算点的短路电流计算 同上所得，则 d1 点短路电流标幺值为： i d1*=1.912 *2*1 1 xx146 . 0 377 . 0 1 换算到 35kv 侧 0 秒钟短路电流有名值 i = i d1* =1.912 =2.983ka b b u s 3373 100 根据电力工程电气设计手册的相关规定， 远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数 kch = 1.8，当不计周期分 量的衰减时， 短路电流全电流最大有效值 ich = i =2.983=4.505ka 2 ) 1(21kch 2 ) 18 . 1 (21 当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流 ich =kch i =1.87i = 2.55 i = 2.552.983= 22 7.61ka 短路容量 s = ub i = 372.983=191.16mva 33 5.3.25.3.2 d2d2 点的短路电流计算点的短路电流计算 10kv 母线侧没有电源，无法向 35kv 侧提供短路电流，即可略去不计，则 d2 点短路电流标幺值为： i d1*=0.785 *3*2*1 1 xxx75 . 0 146 . 0 377 . 0 1 换算到 10kv 侧 0 秒钟短路电流有名值 i = i d1* =0.785 =4.317ka b b u s 35 .103 100 根据电力工程电气设计手册的相关规定， 远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数 kch = 1.8，当不计周期分 量的衰减时， 短路电流全电流最大有效值 江西理工大学 2013 届专科生毕业设计（论文） - 26 - ich = i =4.317=6.519ka 2 ) 1(21kch 2 ) 18 . 1 (21 当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流 ich =kch i =1.87i = 2.55 i = 2.554.317= 22 11.008ka 短路容量 s = ub i = 10.54.317=78.51mva 33 以上计算结果如图 5-2 所示 运行方式短路点 id/kaich/kaich/kasd/mva d14.90812.5157.41314.52 最大 运行方式d25.1513.1337.7893.66 d12.9837.614.505191.16 最小 运行方式d24.31711.0086.51978.51 图 5-2 第六章第六章 高压电气设备的选择高压电气设备的选择 6.16.1 35kv35kv 架空线的选择架空线的