35kV降压变电站毕业设计

华北水利水电学院毕业设计 - I -华 北 水 利 水 电 学 院毕 业 设 计 任 务 书设计题目：TY35KV 降压变电站设计专 业：电气工程及其自动化班级学号： 200505503 姓 名： 王晓朋 指导教师： 鲁改凤 设计期限：2009 年 03 月 02 日开始2009 年 05 月 16 日结束院 系： 电力学院 2009 年 03 月 01 日华北水利水电学院毕业设计 - II -任 务 书一、题目：TY35KV 降压变电站设计二、原始资料（一）变电站性质及规模为解决该供电区的用电问题在新城区新建 35KV 变电站。 该变电站服务对象是一个以农业为主的县城变电站。其用户供电区主要是发展中的本县新城区,含本县企、事业单位用电和居民生活用电。棉纺、印染、纺织、机械、农副产品加工及市区用电（包括商业、交通、居民生活等）等。变电站位于主要电、热用户附近，交通方便。本变电站为35/10KV两级电压，2台主变压器。35KV馈线最终2回，本期2回，采用架空进线，单母线接线；10KV馈线最终7回电缆出线，本期出线5回，,采用单母分段接线。拟采用 1 条 35KV 输电线路（站甲线）经过变电站甲与系统联系；另一条35KV 输电线路（站乙线）经过变电站乙与系统构成环网。变电站容量 18000KVA+14000KVA。本期安装 8000 KVA无功补偿容量:最终 2100 千乏,本期 1500 千乏。所用变 2 台,250KVA ，1 台接于 35KV 进线侧，1 台接于10KV 母线。（二）负荷资料负荷资料如表 1-1 所示。所用电率：0.8%。（三）变电站址地理位置及环境条件1、站址地理位置图变电站甲、变电站乙在本变电站正西方 20KM，25KM 处。2、环境条件该地区年最高温度 40，年最低温度-16，最热月平均最高温度+32，海拔高度 200m，地震烈度 6 度，厂区无严重污染，土壤热阻率 t=120cm/w，土壤温度 20。华北水利水电学院毕业设计 - III -表 1-1 负荷资料表电压 线路名称 最大功率 cos 距离（km） Tmax(h/y) 其它站甲线 80MW 0.8 20 5000 西 方35KV站乙线 40MW 0.8 25 5000 西 方出线 1(生活) 2200KW 0.8 5 5500出线 2(机械) 2000KW 0.8 2 4000出线 3(商业) 1300KW 0.8 6 5500出线 4(农业) 800KW 0.8 1.5 5000出线 5(纺织) 3000KW 0.8 3 5000出线 6 1000KW 0.8 4 4500 备用10KV出线 7 800KW 0.8 4 4500 备用注：表中数据为最大负荷值，最小负荷为 70%最大负荷；同时率取 0.850.95。三、设计内容（一）电气一次部分1、电气主接线设计；2、短路电流计算及主要电气设备选择；3、配电装置设计。（二）电气二次部分1、变压器、输电线路的保护配置设计；2、变压器保护设计；3、变压器保护整定计算；4，母线保护整定计算4、10KV 线路保护的整定计算。5. 站用变压器整定计算四、时间安排华北水利水电学院毕业设计 - IV -本次设计的时间共 13 周，各部分设计内容的时间安排大致如下：收集资料，消化吸收 1 周方案论证比较 1 周短路电流计算 1 周电气设备选择计算 2.5 周计算机绘图 2 周完善设计成果 2 周编制设计说明书 1.5 周审核、校对 1 周答辩 1 周总计 13 周五、毕业设计（论文）成果(一) 设计说明书一份。编制毕业设计（论文）的内容及结构规范：1、毕业设计（论文）开题报告2、毕业设计（论文）任务书（抄录原件有关内容）3、目录4、毕业设计（论文）正文说明书的论述要流畅，结论要正确，要求打印。说明书页码应编号。5、参考文献6、专业相关文献翻译（原件及译文）(二)计算书。(三)图纸（打印各#3 图纸）。（1）电气主接线图 1 张；（2）变电站平面布置图 1 张。华北水利水电学院毕业设计 - V -华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告2009 年 03 月 05 日学生姓名 王晓朋 学号 200505503 专业 电气工程及其自动化题目名称 TY35KV 降压变电站设计课题来源 模拟主要内容一、 变电站主要技术指标和主要设计参数1、变电站性质及规模为解决该供电区的用电问题在新城区新建 35KV 变电站。该变电站服务对象是一个以农业为主的县城变电站。其用户供电区主要是发展中的本县新城区，含本县企、事业单位用电和居民生活用电，棉纺、印染、纺织、机械、农副产品加工及市区供电（包括商业、交通、居民生活等）等。变电站位于主要电、热用户附近，交通便利。2、变电站参数（1）变电站容量：112000KVA+1 4000KVA，本期安装12000KVA。无功补偿容量：最终 2100KVAR,本期 1500KVAR。（2）所用变压器参数：所用变两台 250KVA。一台接于 35KV进线侧，1 台接于 10KV 母线。3、电力负荷资料负荷资料如表 1-1 所示。所用电率：0.8%。表 1-1 负荷资料表 电压 线路名称 最大功率 cos距离（km）Tmax（ h/y）其它站甲线 80MW 0.8 20 5000 西方35KV站乙线 40MW 0.8 25 5000 西方出线 1（生活） 2200KW 0.8 5 5500出线 2（机械） 2000KW 0.8 2 4000出线 3（商业） 1300KW 0.8 6 550010KV出线 4（农业） 800KW 0.8 1.5 5000华北水利水电学院毕业设计 - VI -出线 5（纺织） 3000KW 0.8 3 5000出线 6 1000KW 0.8 4 4500 备用出线 7 800KW 0.8 4 4500 备用注：表中数据为最大负荷值，最小负荷为 70%最大负荷；同时率取0.850.95。4、变电站进线与出线35KV 馈线最终 2 回，本期 2 回，采用架空进线，单母线接线;10KV 馈线最终 7 回电缆出线，本期出线 5 回，采用单母线分段接线。拟采用 1 条 35KV 输电线路（站甲线）经过变电站甲与系统联系；另一条 35KV 输电线路（站乙线）经过变电站已与系统构成环网。5、变电站地址地理位置及环境条件（1）站址地理位置：变电站甲、变电站乙在本变电站正西方20KM、 25KM 处。（2）环境条件：该地区年最高温度 40，年最低温度16，最热月平均最高温度32，海拔高度 200m，地震烈度 6 度，厂区无严重污染，土壤热阻率 t=120cm/w，土壤温度 20。二、 设计主要任务设计内容为变电站电气一次部分和二次部分。电气一次设计包括选择本变电所主变的台数、容量和类型；设计本变电所的电气主接线，选出两个电气主接线方案进行技术经济综合比较，确定一个最佳方案；进行必要的短路电流计算；选择和校验所需的电气设备；设计和校验母线系统；进行继电保护的规划设计；进行防雷保护规划设计。1、 负荷分析 本变电所是为满足本县新城区用电需要而建设，对其主变压器的容量选择，接线方式要符合系统运行可靠性的要求。供电可靠性要求：一类负荷: 必须有两个独立电源供电。二类负荷：应尽量有两回线路供电，且两会线路应引自不同的变压器或母线段。三类负荷：属于一般电力用户，可以用单回线供电。2、主变压器选择主变的选择包括主变压器的容量、台数的确定和型式的选择。1) 容量的确定：考虑到变电站投资的经济性及其建设周期，主变容量要以变电站设计时 510 年左右的规划负荷为依据进行选择并综合考虑负荷性质、电网结构以及变压器制造水平等因素。2) 台数确定：规划只装设两台主变压器，本期安装一台。变压器基础宜按大于变压器容量的 12 级设计，以便负荷发展时更换变压器容量。3) 型式选择：主变压器的型式会影响变电站的电气主接线。其华北水利水电学院毕业设计 - VII -型式包括变压器是三相或单相，三绕组或双绕组，中压侧或低压侧带不带分裂绕组等。3、电气主接线设计电气主接线是变电站设计的主要任务，应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。（1）保证必要的供电可靠性、要充分考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。（2）具有调度灵活，操作方便，能满足系统在事故、检修及特殊方式下的调整要求。（3）主接线应力求简单清晰，尽量节约一次设备的投资，节约占地面积，减少电能损失，即具有经济性。（4）应能容易得从初期过度到最终接线，并在扩建过度时，一次和二次设备所需的改造最小，及具有发展和扩建的可能性。4、短路电流的计算进行短路电流计算是为了校验电气设备。一般情况下，三相短路电流产生的热应力和电动力较大，用来校验电气设备热稳定性和动稳定性。短路电流可以手算也可以机算，这里采用手算，其步骤如下：（1） 根据主接线图画出电气接线图（2） 根据规定的电气设备选择任务，确定所用的短路计算点（3） 计算各元件的电抗标幺值，画出等值电路图（4） 对各短路计算点进行网络化简，求出总阻抗（5） 求出机算电抗，查运算曲线表，求出各短路计算点的短路电流5、主要设备的选择（1）高压断路器按下列条件进行选择和校验1）635KV 选用真空断路器，35500KV 选用六氟化硫断路器2）额定电压不低于电网的额定电压3）额定电流不小于通过断路器的最大额定电流4）校验断路器的断流能力5）校验断路器的关合电流6）动稳定和热稳定校验（2）隔离开关的配置与选择1）根据配电装置布置的特点，选择隔离开关的类型2）根据安装地点选择户外式或者户内式3）额定电压不低于电网的额定电压4）额定电流不小于通过隔离开关的最大额定电流5）动稳定和热稳定校验（3）母线的选择1）型式。一般采用铝材，只有当持续工作电流较大且位置特别狭窄的场所，或者腐蚀严重的场所才选用铜材2）按最大工作电流选择3）按经济电流密度选择4）热稳定和动稳定校验（4）电压互感器的选择1）型式的选择，根据互感器安装的场所和使用条件，选择互感华北水利水电学院毕业设计 - VIII -器的绝缘结构和安装方式2）按额定电压选择3）按容量与准确度级选取（5）电流互感器的选择（同电压互感器的选择）（6）避雷器的配置1）配电装置的每组母线上均应装设避雷器2）变压器高低压侧中性点均应装设避雷器3）220KV 及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器采取的主要技术路线或方法一、设计整体思路和方法1、查资料：详见参考文献以及网上查阅相关资料2、问老师：指导教师安排指导时间3、说明书：包括设计明细表4、计算书：包括方案比较、电气设备的选择以及详细的计算过程5、画 图：利用 AutoCAD 软件作图二、主要技术路线和方法1、负荷分析负荷的行业性质：此次设计中，10kV 侧负荷中包括本县企、事业单位用电和居民生活用电，棉纺、印染、纺织、机械、农副产品加工及市区供电（包括商业、交通、居民生活等）等。2、主变压器选择根据35110kV 变电所设计规范 GB50059-92第 3.1.2 条 在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。根据35110kV 变电所设计规范 GB50059-92第 3.1.3 条装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于 60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。3、 电气主接线方式选择根据35110kV 变电所设计规范 GB50059-92第 3.2.3 条 35110kV 线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。3563kV 线路为 8 回及以上时，亦可采用双母线接线。 110kV线路为 6 回及以上时，宜采用双母线接线。根据35110kV 变电所设计规范 GB50059-92第 3.2.5 条 当变电所装有两台主变压器时，610kV 侧宜采用分段单母线。线路为 12 回及以上时，亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。当 635kV 配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施。根据35110kV 变电所设计规范 GB50059-92第 3.2.6 条当需限制变电所 610kV 线路的短路电流时，可采用下列措施之一：（1）变压器分列运行；（2）采用高阻抗变压器；（3）在变压器回路中装设电抗器。华北水利水电学院毕业设计 - IX -此次设计中，35kV 侧为系统，两回线，可采用桥形接线或单母线接线；10kV 侧负荷分为一、二、三级，又因其最终 7 回电缆出线，本期安装 5 回，故采用单母线或单母线分段接线方式。 4、 短路电流计算一般情况下，三相短路电流产生的热效应的电动力较大，所以这里只对三相短路电流进行计算。此次设计中根据需要，可选择 35kV、10kV 母线和 10KV 出线电抗器后三处为短路点。5、 继电保护的规划设计在变电站的继电保护规划设计中，要特别注意各个继电保护设备之间的配合，保证他们之间的选择性。这实际上是各个保护保护范围的选择。6、 变电站防雷规划设计架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所，是导致变电所雷害的主要原因，若不采取防护措施，势必造成变电所电气设备绝缘损坏，引发事故。在变电所内装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值，使电气设备的过电压不致于超过其冲击耐压值。而变电所的进线段上装设保护段的主要目的，在于限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。三、设计过程参考资料如下：1发电厂电气部分 华中工学院主编2电力系统分