35kv变电站设计毕业论文

电气装备课程设计说明书院(系)名称工学院机械系 专业名称电气工程及其自动化 201年6月20日的稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、变电所的初步设计，工厂总降压变电所及配电系统设数量和性质，生产工艺对负荷的要求以及负荷布对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能力问题，论主接线设计、负荷计算、短路电流的计算和高压足该区供电要求的35kV变电所初步设计。负荷性质及对供电可靠性要求拟定主接线设计，设计中还进行了短路计算和对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器 Ⅱ Ⅲ 1.1变电站的选择原则 2.1对电气主接线的基本要求 3负荷计算 3.1计算负荷 3.1.1对于35KV段负荷的计算 3.1.2对于10KV段负荷的计算 4短路电流的计算 错误!未定义书签。4.1计算短路电流的意义 错误!未定义书签。4.2本次设计中短路电流的计算 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。4.2.2计算各短路点的短路电流 错误!未定义书签。 5.1绕组数量和连接方式的确定 5.2.1主变阻抗的选择 5.2.2调压方式的选择 5.3变压器中性点接地方式和中性点设计 错误!未定义书签。5.4主变容量选择原则 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。6.1各电压等级侧断路器的选择 6.1.135KV侧断路器的选择 6.1.210KV侧断路器的选择 6.2.1隔离开关的作用 6.2.235KV侧隔离开关的选择 6.2.310KV侧隔离开关的选择 6.3电压互感器和电流互感器的选择 6.3.1电压互感器的选择 6.3.2电流互感器的选择 6.5高压熔断器的选择 20-附录B 20-配电能，它直接影响影响整个电力系统的安全与经济分通常被分为一次部分和二次部分。电能生产面进行比较，最后选择35kV采用单母线分段接线方天不超过30℃;年平均降雨量600毫米左右，无霜期190多天。本设计变电站的电压降落约为5%,当供电线路较长时，为使正常运行时变压器二次测电压较系统标称电压高5%,以便补偿线路电压损失。变压器二次测额定电压应较用电设备额定电压高10%,只有当变压器二次测与用电设备间电气距离很近方案1:采用单母线分段接线，如图1所示期间内停电；当出线为双回路时，常使架空线方案2:采用单母线接线，如图2所示。缺点：不够灵活可靠，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。单母线可用隔离开关分段，回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段35～60kV配电装置出线回路数不超过3回；方案3:采用外桥方案比较单母线外桥断路器台数43隔离开关总数66优点。因本变电站无一类负荷，二类负荷所占比例较少(18.8%),所以考虑火*而双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，要求可靠性3负荷计算表3.1负荷原始资料：电压等级线路名称最大负荷负荷组成自然功率线长备注一级二级三级原料车间溶出车间沉降车间分解车间蒸发车间被烧车间5备用一3.1计算负荷综合最大计算负荷：时，取0.85~0.9;在本设计中，10KV中取0.95,6KV中取0.85α%—线损，取5%3.1.1对于35KV段负荷的计算=0.95×(3.1+3.39+4.6116+3.624+1.649+1.4625)/0.9×(1+5%)=3.1.2对于10KV段负荷的计算=0.85[3.1/0.78+(3.39+1.649)/0.75+4.6116/0.72+(3.624+1.44短路电流的计算4.1计算短路电流的意义4.2本次设计中短路电流的计算4.2.1各回路电抗的计算图4.1短路计算图根据前面所选变压器各参数得：X2=0(纯电缆线路)4.2.2计算各短路点的短路电流在配电系统中，当发生三相短路时，后果最严重。因而以此验算电器设备的能力。(1)K点短路时，对于35KV系统电源(无穷大容量)K图5.2K点短路时网络简化I=1.52I"=1.52×15.8=24.02KAX1X2X3系统图4.3K2点短路时网络简化图X1X2系统图4.4K3点短路时网络简化5变电站主变压器的选择5.1绕组数量和连接方式的确定国内电力系统中采用的变压器按其绕组数分有双绕组普通式、三绕组式、自偶式、以及低压绕组分裂式等变压器，待设计变电所有35kv、10kv两个电压等级且是一座降压变电所，宜选用双绕组普通变压器。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV亦采用Y型，其中性点通过消弧线圈接地。35KV以下电压变压器绕组都采用△连接。本设计中变电站电压等级为35/10KV,接线方式采用YN/d11的接线方式。5.2主变阻抗及调压方式选择5.2.1主变阻抗的选择根据《电力工程电气设计手册》(电气一次部分),变压器的阻抗实质就是绕组间的漏抗，阻抗的大小主要取决于变压器的结构和采用的材料。从系统稳定和供电电压质量考虑，希望主变压器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又使系5.3本设计中主变容量的选择×0.2+3.624×0.7+3.624×0.3+1.649×表5.1主变型号选择型号编号电压组联接组别损耗(KW)空载电流阻抗电压高低空载负载高—低：5.4主变台数选择原则对城镇中的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变。对地区性孤立的一次变或大工业的专用变电所，装三台主变。对规划只装两台主变的变电所，其主变基础按大于主变容量的1～2级设计，以便负荷发展时更换主变。在本变电站设计中，具有2个电压等级，由于本变电站为大工业的专用变电所，所以主变台数选择3台。6高压电器设备的选择6.1各电压等级侧断路器的选择6.1.135KV侧断路器的选择该回路安装在户外，选择户外型断路器，该回路电压为35KV,因此选择的断路器的额定电压Ue≥35KV的断路器，且其额定电流大于通过断路器的最大所以35KV段选择的断路器型号为ZN12,其基本参数如下表6.1:表6.1ZN12基本参数：型号电压电流额定开断电流动稳定电流4S热稳定电流固有分闸时间时间下面对所选的断路器进行校验，通过断路器的短路电流Ik=15.8A,所选断路器的额定开断电流为25KA,故断流能力满足要求。所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为50KA,流过断路器的冲击电流为40.29KA所以所选断路器的短路关合电流满足要求，因而动稳定也满足要求。最后进行热稳定校验，设后备保护动作时间为1.9s,所选断路器的分闸时间为0.15s,选择熄弧时间为0.03s,则短路持续电流时间t=1.9+0.15+0.03=2.08s,短路热效应所选断路器允许的热效应I²t=31.5²×4=3969KA².s,即I²t)Qk,热稳定也满足要求，以上各种参数校验均满足要求，故选择ZN12断路器。6.1.210KV侧断路器的选择该回路安装在户外，选择户外型断路器，该回路电压为10KV,因此选择的断路器的额定电压UE>6KV的断路器，且其额定电流大于通过断路器的最大持续ZN65A-12/T630-25,其基本参数如下表6.2:表6.2ZN65A-12/T630-25基本参数：型号额定电压额定开断电流动稳定电流4S热稳定电流固有分闸时间时间下面对所选的断路器进行校验，通过断路器的短路电流Ik=6.63A,所选断路器的额定开断电流为31.5KA,故断流能力满足要求。所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为40KA,流过断路器的冲击电流为16.91KA,所以所选断路器的短路关合电流满足要求，因而动稳定也满足要求。最后进行热稳定校验，设后备保护动作时间为1.9s,所选断路器的分闸时间为0.15s,选择熄弧时间要求，以上各种参数校验均满足要求，故选择ZN65A-12/T630-25断路器。6.2隔离开关的选择6.2.1隔离开关的作用它的主要用途是隔离电源，保证电气设备与线路在检修时与电源有明显的断口。隔离开关无灭弧装置，和断路器配合使用时，合闸操作应先和隔离开关，后合断路器，分闸操作应先断开断路器，后断开隔离开关。运行中必须严格遵守“倒闸操作规定”,并应在隔离开关与断路器之间设置闭锁机构，以防止误操作。隔离开关按电网电压，长时最大工作电流及环境条件选择，按短路电流校验其动、热稳定性。6.2.235KV侧隔离开关的选择为了保证电气设备和母线的检修安全，该回路选择隔离开关带接地刀闸，该隔离开关安装在户外，故选择户外型。该回路额定电压为35KV,因此所选的隔离开关的额定电压Ue≥35KV,而且隔离开关的额定电流大于流过断路器的最大持续电流,因此选择GN27-40.5型接地高压隔离开关，其主要参数如下表6.3:表6.3GN27-40.5型接地高压隔离开关主要参数：型号额定电压额定电流最大工作电压极限通过电流(KA)2S热稳定电流刀闸有效值峰值下面校验所选择的隔离开关，短路时通过该隔离开关的短路冲击电流ish=40.29KA,所选择的隔离开关的动稳定电流即极限通过电流的峰值50KA,即imim,因此动稳定满足要求。该隔离开关允许的热效应Ir²t=20²×2=800KA².s短路时的热效应Q=I²t=5.1²×2.08=54.1KA².s即800≥54.1,热稳定满足要求，经过以上校验，所选隔离开关满足要求，故确定选用GN27-40.5型高压隔离开关，该隔离开关配用手动式杠杆操作机构。6.2.310KV侧隔离开关的选择为了保证电气设备和母线的检修安全，该回路选择隔离开关带接地刀闸，该隔离开关安装在户外，故选择户外型。该回路额定电压为6KV,因此所选的隔离开关的额定电压Ue>10KV,而且隔离开关的额定电流大于流过断路器的最大持续电流,因此选择GN30-12型接地高压隔离开关，其主要参数如下表6.4:表6.4GN30-12型接地高压隔离开关主要参数：型号额定电压额定电流A允许的热效应KA²s动稳定电下面校验所选择的隔离开关，短路时通过该隔离开关的短路冲击电流定满足要求。该隔离开关允许的热效应为3200KA².s短路时的热效应Q=I²=8.4¹²×2.08=147.11KA²s,即3200≥14711,热稳定满足要求，经过以上校验，所选隔离开关满足要求，故确定选用GN30-12型高压隔离开关，该隔离开关配用手动式杠杆操作机构。6.3电压互感器和电流互感器的选择互感器是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈和电压线圈供电，正确反应电气设备的正常运行和故障情况。互感器的作用是：(1)将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜和便于屏内安装。(2)使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。6.3.1电压互感器的选择变电站的每组母线上均安装电压互感器，电压互感器应按工作电压来选变动，即应满足：0.8UN₁≤UN₅≤1.2UN₁,本设计中根据主变的参数型号额定一次电压额定二次电压二次绕组额定输出(VA)额定绝缘水平油重总重极限输出型号额定工作电压额定最大电压频率额定一次电流额定二次电流1S短时电流动稳定电流ZA≥6.4电抗器的选择根据本设计中，在10KV母线段加装型号为OKSQ-87.5(45)/11-4.5%的电抗先进行电压损失校验：即满足式中I,——给定的热稳定电流；t——给定的持续电流；I。——短路电流的稳定值；t,——短路电流假想作用时间；t₆——保护装置动作时间；t₄——断路器分断时间；6.5高压熔断器的选择熔断器的选择主要指标是指选择熔件和熔管的额定电流，熔断器额定电流按下式选取IN.Fu≥IN.Fe≥