【正文】 錄目錄……………………………………………………2摘要……………………………………………………1前言……………………………………………………21計算機測量與控制……………………………………………3…………………………………………3………………………………………………………4………………………………………………8…………………………………………………………8…………………………………………………………9……………………………………………………11……………………………………………112變壓器的選擇………………………………………………13………………………………………………………13………………………………13…………………………………14……………………………14…………………14………………………………………15…………………………………………15……………………………………15………………………………15……………………………………16……………………………………………………17……………………………………………17……………………………………………173短路電流的計算…………………………………………18…………………………………………………18……………………………………………20…………………………………20……………………………………………204設(shè)備的選擇與校驗………………………………………25…………………………………………25…………………………26……………………………………………27……………………………………28…………………………………29……………………………………………29……………………………30…………………………………35……………………………………39 35 kV架空線路的選擇與校驗…………………………40 10 kV電纜的選擇與校驗………………………………41…………………………………………42…………………………………………42…………………………………………44………………………………………………455補償裝置…………………………………………………46………………………………………46………………………………………47………………………486變電站接地與防雷的設(shè)計………………………………49…………………………………………49…………………49………………………………………50……………………………………51…………………………………537繼電保護(hù)的配置…………………………………58……………………………………58……………………………………59…………………………………60……………………………………60…………………………………………60……………………………61……………………………………………61…………………………………………………63………………59………………………………………59致謝……………………………………………………66參考文獻(xiàn)………………………………………………67內(nèi)容摘要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，本次設(shè)計為35kV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計，并繪制電氣主接線圖及其他圖紙。各個電壓等級分別采用單母線不分段接線、單母線分段接線、單母線分段帶旁路接線。 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 35kV變電站電氣一次部分設(shè)計 學(xué)生姓名 陳春良 學(xué)號 專業(yè) 電氣工程及其自動化 班級 指導(dǎo)教師 評閱教師 完成日期 2012年04月03日畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書（學(xué)年）課題名稱35kV 變電站電氣一次部分設(shè)計學(xué)生姓名陳春良專業(yè)電氣工程及其自動化學(xué)號課題概述：本次設(shè)計為35kV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計，并繪制電氣主接線圖及其他圖紙。該變電站設(shè)有兩臺主變壓器，站內(nèi)主接線分為35kV 和10kV 二個電壓等級。設(shè)計內(nèi)容遵守各部分相關(guān)規(guī)范，參照同類變電站進(jìn)行設(shè)計。該變電站設(shè)有兩臺主變壓器，站內(nèi)主接線分為35kV 和10kV 二個電壓等級。設(shè)計內(nèi)容遵守各部分相關(guān)規(guī)范，參照同類變電站進(jìn)行設(shè)計。本設(shè)計以《35～110kV 變電所設(shè)計規(guī)范》、《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、《35～110kV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》等規(guī)范規(guī)程為依據(jù)，設(shè)計的內(nèi)容符合國家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策，所選設(shè)備全部為國家推薦的新型產(chǎn)品，技術(shù)先進(jìn)、運行可靠、經(jīng)濟(jì)合理。電氣主接線是變電站設(shè)計的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。本次設(shè)計為35kV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計，分為設(shè)計說明書、設(shè)計計算書、設(shè)計圖紙等三部分。本文從主接線、短路電流計算、主要電氣設(shè)備選擇等幾方面對變電站設(shè)計進(jìn)行了闡述，并繪制了電氣主接線圖、電氣總平面布置圖、35KV出線間隔至主變間隔斷面圖等相關(guān)設(shè)計圖紙。 電氣主接線的設(shè)計原則： 應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠和變電所所在電力系統(tǒng)的地位和作用。電氣主接線的主要要求： 可靠性：可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)時運行實踐主接線的可靠性是其組合元件（包括一次不分和二次部分）在運行中可靠性的綜合，因此要考慮一次設(shè)備和二次部分的故障及其對供電的影響，衡量電氣主接線運行可靠性的一般準(zhǔn)則是：（1） 斷路器檢修時，是否影響供電、停電的范圍和時間（2） 線路、斷路器或母線故障以及母線檢修時，停電出線回路數(shù)的多少和停電時間長短，能否保證對重要用戶的不間斷供電。、 靈活性：投切發(fā)電機、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便，調(diào)度靈活，電氣主接線的靈活性要求有以下幾方面：（1） 調(diào)度靈活、操作方便，應(yīng)能靈活地投切某些元件，調(diào)配電源和負(fù)荷能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)整要求。 控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資，要適當(dāng)限制經(jīng)濟(jì)型：通過優(yōu)化比選，應(yīng)盡力做到投資省、占地面積小、電能損耗少，在滿足技術(shù)要求的前提下，要做到經(jīng)濟(jì)合理。（2） 占地面積小，電氣主接線的設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣小及安裝費用，在運輸調(diào)節(jié)許可的地方都應(yīng)采用三相變壓器。12主接線的擬定 待設(shè)計變壓所為一座35KV降壓變電所，以10KV電纜線各車間供電，距改變電所6KM處有一系統(tǒng)變電所，用35KV雙回架空線向待設(shè)計的變電所供電，在最大運行方式下，待設(shè)計變電所高壓母線上的短路功率為1000MVA，待設(shè)計變電所的高壓部分為二進(jìn)二出回路，為減少斷路器數(shù)量及縮小占地面積，可采用內(nèi)橋接線和外橋接線，變電所的低壓部分為二進(jìn)八處回路，同時考慮以后裝設(shè)兩組電容量要預(yù)留兩個出線間隔，故10KV回路應(yīng)至少設(shè)有10回出線，其中，一車間和二車間為Ⅰ類負(fù)荷，其余為Ⅱ類負(fù)荷，其主接線可采用單母不分段接線，單母分段接線和單母分段帶旁路接線，綜上所述，該變電所的主接線形式初步擬定為6種，如下圖21所示圖21（a）方案一圖21（b）方案二圖21（c）方案三圖21（d）方案四圖21（e）方案五圖21（f）方案六13主接線的比較與選定131技術(shù)比較內(nèi)橋線路的特點：（1）線路操作方便（2）正常運行時變壓器操作復(fù)雜（3）橋回路故障或檢修時全廠分列為兩部分，使兩個單元間失去聯(lián)系內(nèi)橋接線試用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較長，故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運行方式的發(fā)電廠和變電站中。外橋接線適用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較短故障可能性小和變壓器需要經(jīng)常切換，且線路有穿越功率通過的發(fā)電廠和變電站中。單母線不分段接線的特點：接線簡單、清晰、設(shè)備少、操作方便、投資少、便于擴建，但其不夠靈活可靠，接到母線上任一元件故障時，均使整個配電裝置停電。單母線分段帶旁路接線的特點：在母線引出各元件的斷路器，保護(hù)裝置需停電檢修時，通過旁路木母線由旁路斷路器及其保護(hù)代替，而引出元件可不停電，加旁路母線雖然解決了斷路器和保護(hù)裝置檢修不停電的問題，提高了供電的可靠性，但也帶來了一些負(fù)面影響。b) 旁路斷路器代替各回路斷路器的倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀成事故。d) 用旁路代替?zhèn)€回路斷路器的倒閘操作，需要人來完成，因此帶旁路母線的界限不利于實現(xiàn)變電所的無人值班。 方案二與方案三中采用單母線分段接線的兩段母線可看成是兩個獨立的電源，提高了供電的可靠性，為了確保當(dāng)任何一路電源發(fā)生故障或檢修時，都不回中斷對重要用戶Ⅰ類負(fù)荷的用電，可分別在每段母線上都設(shè)有一車間與二車間的出現(xiàn)間隔。132 經(jīng)濟(jì)比較 綜合投資比較該變電所為35KV等級，故不明顯的附加費用比例系數(shù)a取100②式中包括變壓器、開關(guān)設(shè)備。方案三語方案二相比，方案三多設(shè)了一條10KV母線，1臺旁路母聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)。故方案二的綜合投資Z小于方案三的綜合投資Z。式中為電能電價（常數(shù)）。由于方案二與方案三都選用同樣兩臺型號相同的主變，故主變的年電能損耗相同。式中為通過線路的最大持續(xù)功率，L為線路長度，K為線路有功損耗系數(shù)。故其、L、K相同，即架空輸電線路的年電能損耗相同。而且近年來，系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)接線的可靠性有了較大提高，220KV以下電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)是逐步實現(xiàn)N1或N2的配置，這樣有計劃地進(jìn)行設(shè)備檢修，不會對用戶的供電產(chǎn)生影響，不需要通過旁路斷路器來代替檢修斷路器；由于設(shè)備制造水平的提高，高質(zhì)量的斷路器不斷出現(xiàn)，例如現(xiàn)在廣泛采用的SF6斷路器，真空斷路器，運行可靠性大幅度提高，使旁路母線的使用幾率也在逐年下降；由于現(xiàn)今的變電站都有向無人值班方式設(shè)計趨勢，旁路母線給無人值班帶來不便，故新建工程中基本上不再采用帶旁路母線的接線方式，所以經(jīng)綜合分析比較后，最終確定方案二為該變電所的電氣主接線方式，即35KV高壓部分采用內(nèi)橋接線，10KV低壓部分采用單母分段接線方式。 最近幾年設(shè)計的變電所大都不采用蓄電池作為直流電源，而是廣泛采用晶閘管整流或復(fù)式整流裝置取得直流電源，這就要求交流所用電源可靠連續(xù)、電壓穩(wěn)定，因此要求有兩個電源。其接入方式有三種，如下圖23所示： 圖23（a）圖23（b）圖23（c）其中圖23（a）兩臺所用變均從外部電源引進(jìn)，其供電可靠性最高，但由于接入電源電壓較高（35KV）,投資成本也較大；圖23（c）的所用變投資成本最低但其可靠性較低；圖23（b）的所用電源接入形式，當(dāng)該變電站的兩臺主變壓器都發(fā)生故障時，一號所用變又外不電源接入，可以保證變電所的所用電正常。因此本變電所的所用變接線形式如圖23（b）所示。（2）對于供電負(fù)荷較大的城市變電站或有一類負(fù)荷的重要變電站，應(yīng)選用兩臺兩臺相同容量的主變壓器，每臺變壓器的容量應(yīng)滿足一臺變壓器停運后，另一臺變壓器能供給全部一類負(fù)荷；在無法確定一類負(fù)荷所占比重時，每臺變壓器的容量可按計算負(fù)荷的70%～80%選擇。212 變電站主變壓器臺數(shù)的確定待設(shè)計變電站由6KM處的系統(tǒng)變電所用35KV雙回架空線路供電，以10KV電纜供各車間供電。Ⅰ類負(fù)荷要求有很高的供電可靠性，對于Ⅰ類用戶通常應(yīng)設(shè)置兩路以上相互獨立的電源供電，同時Ⅱ類負(fù)荷也要求有較高的供電可靠性，由選擇原則的第2點結(jié)合待設(shè)計變電站的實際情況，為提高對用戶的供電可靠性，確定該變電站選用兩臺相同容量的主變壓器。（2）對重要變電所，應(yīng)考慮一臺主要變壓器停運后，其余變壓器在計算過負(fù)荷能力及允許時間內(nèi)，滿足Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的供電；對一般性變電所，一臺主變壓器停運后，其余變壓器應(yīng)能滿足全部供電負(fù)荷的70%～80%。每臺變壓器的容量按計算負(fù)荷的80%選擇。215 主變壓器繞組數(shù)的確定國內(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、自耦式以及低壓繞組分裂式等變壓器，待設(shè)計變電所有35KV、10KV兩個電壓等級且是一座降壓變電所，宜選用雙繞組普通式變壓器。因為單相變壓器組相對來說投資大、占地多、運行規(guī)模也較大，同時配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量，待設(shè)計變電所謂35KV降壓變電所，在滿足供電可靠性的前提下，為減少投資，故選用三項變壓器。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵磁調(diào)壓，%以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格較貴，由于待設(shè)計變電所的符合均為Ⅰ、Ⅱ類重要負(fù)荷，為確保供電質(zhì)量，有較大的調(diào)整范圍，我們選用有載調(diào)壓方式。219 主變壓器冷卻方式的選擇電力變壓器的冷卻方式，隨其型號和容量不同而異，一般有以下幾種類型：（1） 自然風(fēng)冷卻：一般適用于7500KVR一下小容量變壓器，為使熱量散發(fā)到空氣中，裝有片狀或管型輻射式冷卻器，以增大油箱冷卻面積。故采用潛油泵強迫油循環(huán)，讓水對油管道進(jìn)行冷卻，把變壓器中熱量帶走。即使只有極微量的水滲入油中，也會嚴(yán)重地影響油的絕緣性能。（3） 強迫空氣冷卻：又簡稱風(fēng)冷式。在輻射器管間加裝數(shù)臺電動風(fēng)扇，用風(fēng)吹冷卻器，使油迅速冷卻，加速熱量散出，風(fēng)扇的啟?？梢宰詣涌刂?，亦可人工操作。它是利用潛油泵將冷油壓入線圈之間、線餅之間和鐵芯的油管中，使鐵芯和繞組中的熱量直接由具有一定流速的油帶