【正文】 太原理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì) (論文 )題目： 躍進(jìn) 35KV 變電所的設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 孟 剛 專 業(yè)： 自動化 班 級： 041 班 指導(dǎo)教師： 石棟華 設(shè)計(jì)日期： 2020 年 6 月 1 日 太原理工大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及原始數(shù)據(jù)（資料）： 第 1頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容： 第 2頁 學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件（論文）： 第 3頁 主要參考文獻(xiàn)（資料）： 專 業(yè)班級 自動化 2020 級 041 班 學(xué)生 孟剛 要求設(shè)計(jì) (論文 )工作起止日期 2020年 2月 9日 — 2020 年 6月 18日 指 導(dǎo) 教 師 簽 字 日期 教 研 室 主 任 審 查 簽 字 日期 系 主 任 批 準(zhǔn) 簽 字 日期 第 4頁太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 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、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計(jì)和配置。一個(gè)典型的變電站要求變電設(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 ,此變電站有三個(gè)電壓等級：高壓側(cè)電壓為 35kV,有二回線路；中壓側(cè)電壓為 6kV,有五回出線；其中有四回出線是雙回路供電，一回出線是單回路供電。低壓側(cè)電壓為 。同時(shí)對于變電站內(nèi)的主設(shè)備進(jìn)行合理的選型。本設(shè)計(jì)選擇選擇兩臺主變壓器，其他設(shè)備如站用變，斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，高壓熔斷器，電壓互感器，無功補(bǔ)償裝置和繼電保護(hù)裝置等等也按照具體要求進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)和配置，力求做到運(yùn)行可靠，操作簡單、方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)的靈活性。使其更加貼合實(shí)際，更具現(xiàn)實(shí)意義。 關(guān)鍵詞： 35kV 變電站 設(shè)計(jì) 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract Key words: 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） i 目 錄 摘 要 .................................................................... I 前 言 .................................................................... 1 第一章 地面變電站接線方 式的確定 ......................................... 2 變電所常用主接線 ................................................ 2 線路一變壓器組接線 ........................................ 2 單母線分段接線： .......................................... 3 橋式接線 .................................................. 4 供電系統(tǒng) ........................................................ 6 第二章 補(bǔ)償電容及主變壓器的選擇計(jì)算 ..................................... 7 補(bǔ)償電容的計(jì)算 .................................................. 7 補(bǔ)償前的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)： .............................. 7 確定補(bǔ)償容量 .............................................. 8 補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)： .............................. 9 主變壓器的選擇： ............................................... 10 第三章 變電站進(jìn)出線的選擇 .............................................. 11 按經(jīng)濟(jì)電流密度初選導(dǎo)線截面： ................................... 11 按時(shí)長允許電流校驗(yàn) : ............................................ 12 按允許電壓損失校驗(yàn) : ............................................ 12 按機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn) : ............................................ 13 第四章 短路電流的計(jì)算 .................................................. 13 最大運(yùn)行方式下的短路電流 ....................................... 14 最小運(yùn)行方式下的短路電流 ....................................... 16 第五章 變電所高壓設(shè)備的選擇與計(jì)算 ...................................... 20 概述 ........................................................... 20 35KV 高壓設(shè)備的選擇計(jì)算 ......................................... 21 各柜選擇及其校驗(yàn) ......................................... 22 電流互感器 LCZ35 的校驗(yàn) .................................... 24 6KV 高壓設(shè)備的選擇計(jì)算 .......................................... 30 第六章 繼電保護(hù)設(shè)置 .................................................... 36 繼電保護(hù)的任務(wù) ................................................. 36 繼電保護(hù)的基本工作原理 ......................................... 37 電力變壓器保護(hù) ................................................. 38 瓦斯保護(hù) ................................................. 38 過電流保護(hù) ............................................... 38 電流速斷保護(hù) ............................................. 39 過負(fù)荷保護(hù) ............................................... 41 變壓器的差動保護(hù) ......................................... 41 6kV 出線保護(hù) .................................................... 47 線路保護(hù)裝置的配置要求 ................................... 47 過電流保護(hù) ............................................... 47 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ii 單相接地保護(hù) ............................................. 49 電容器柜的過電壓和過電流保護(hù) ................................... 50 并聯(lián)電容器保護(hù)裝置的配置要求 ............................. 50 電容器組過電流保護(hù)的整定計(jì)算 ............................. 50 電容器保護(hù)用熔斷器的熔體電流選擇 ......................... 51 第七章 變電所的防雷和接地 .............................................. 51 防雷措施 ....................................................... 51 接地 ........................................................... 52 結(jié) 論 ............................................................... 54 參考文獻(xiàn) ................................................................ 55 設(shè)計(jì)總結(jié) ................................................................ 56 致 謝 ................................................................... 57 附錄 1：主要英文參考資料及譯文 ........................................... 58 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 一 章 地面變電站接線方式的確定 為了保證對一二級負(fù)荷進(jìn)行可靠供電，在企業(yè)變電所中廣泛采用兩回電源線路受電和裝設(shè)兩臺變壓器的橋式主接線。橋式接線分為內(nèi)橋 ,外橋和全橋三種 . 變電所主接線的要求： 變電所的主接線是實(shí)現(xiàn)電能輸送和分配的一種電氣接線，在變電所主接線圖中將導(dǎo)線或電纜、電力變壓器、母線、各種開關(guān)、避雷器、電容器等電氣設(shè)備有序地連接起來，只表示相對電氣連接關(guān)系而不表示實(shí)際位置。通常以單線來表示三相系統(tǒng)。 對變電所主接線主要有以下幾 個(gè)基本要求： （ 1） 安全 主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全； （ 2） 可靠 應(yīng)滿足用電單位對供電可靠性的要求； （ 3） 靈活 能適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，操作檢修方便； （ 4） 經(jīng)濟(jì) 在滿足以上要求的前提下，主接線設(shè)計(jì)應(yīng)簡單，投資少，運(yùn)行管理費(fèi)用低，一般情況下，應(yīng)考慮節(jié)約電能和有色金屬消耗量。 單母線分段式接線適應(yīng)性強(qiáng)，對線路、變壓器的操作均方便，運(yùn)行靈活 ,所以本所采用單母線分段式結(jié)構(gòu) . 變電所常用主接線 供配電系統(tǒng)變電所常用的主接線基本形式有線路一變壓器組接線、單母線接線和橋式 接線 3種類型。 線路一變壓器組接線 當(dāng)只有一路電源供電線路和一臺變壓器時(shí)，可采用線路一變壓器組接線，如圖 11所示。 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 根據(jù)變壓器高壓側(cè)情況的不同，可以選擇如圖 11所示 4種開關(guān)電器。當(dāng)電源側(cè)繼電保護(hù)裝置能保護(hù)變壓器且靈敏度滿足要求時(shí)，變壓器高壓側(cè)可只裝設(shè)隔離開關(guān)①；當(dāng)變壓器高壓側(cè)短路容量不超過高壓熔斷器斷流容量，而又允許采用高壓熔斷器保護(hù)變壓器時(shí)，變壓器高壓側(cè)可裝設(shè)跌落式熔斷器②或負(fù)荷開關(guān) 熔斷器③；一般情況下，在變壓器高壓側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)和斷路器④。 當(dāng)高壓側(cè)裝斷路開關(guān)時(shí)，變壓器容量不大 與 1250KVA；高壓側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)或跌落式熔斷器時(shí)，變壓器容量一般不大于 630KVA。 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單，所用電器設(shè)備少，配電裝置簡單，節(jié)約投資。 缺點(diǎn)：該單元中任一設(shè)備發(fā)生故障或檢修時(shí)，變電所全部停電，可靠性不高。 適用范圍：適用于小容量三級負(fù)荷、小型企業(yè)或非生產(chǎn)性用戶。 單母線分段接線： 當(dāng)有雙電源供電時(shí)，常采用單母線分段接線，可采用隔離開關(guān)或斷路器分段，隔離開關(guān)分?jǐn)嘁虿僮鞑槐?，目前已不采用。單母線分段接線可以分段 單獨(dú)運(yùn)行，也可以并列同時(shí)運(yùn)行。 采用分段單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，各段相當(dāng)于單母線不分段接線的運(yùn)行狀態(tài)，各段母線的電氣系統(tǒng)互相影響。當(dāng)任一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，僅停止對該母線所帶負(fù)荷的供電。當(dāng)任一電源線路故障或檢修時(shí)，如另一電源能負(fù)擔(dān)全部引出線的負(fù)荷時(shí)，則可經(jīng)倒閘操作恢復(fù)該段母線所帶負(fù)荷的供電，否則由該電源所帶的負(fù)荷仍應(yīng)停止運(yùn)行或部分停止運(yùn)行。 倒閘操作的原則：接通電路時(shí)先閉合隔離開關(guān)，后閉合斷路器；切斷電路時(shí)先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。這是因?yàn)閹ж?fù)荷操作過