35kv變電所設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p>　　論文題目：臨縣35KV變電所設(shè)計</p><p>　　年級.專業(yè).層次： 10電力Z9 </p><p>　　學(xué)生姓名： 學(xué)號 </p><p>　　函授站： </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： <

2、;/p><p><b>　　2012 年7 月</b></p><p>　　**35KV變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的當(dāng)前，對電力系統(tǒng)的要求也在不斷提高，因此對于電力系統(tǒng)的重要組成部分————變電所的設(shè)計也要不斷推出新，因為只要這樣

3、才能滿足不斷增長的用電負(fù)荷要求，以及適應(yīng)復(fù)雜多變的用電環(huán)境。對于企業(yè)而言，進(jìn)行技術(shù)革新，提高產(chǎn)品的利用率降低產(chǎn)品的能耗，就顯得更加尤為重要。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計是臨縣35KV變電所設(shè)計，主要針對磚廠、水泥廠、居民用戶，該地區(qū)供電電壓低、用電管理混亂，嚴(yán)重影響廠礦生產(chǎn)建設(shè)，因此建設(shè)這項工程是根據(jù)廠礦生產(chǎn)和建設(shè)的需要，對地方經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有非常重要的意義。</p><p>　　

4、電氣主接線是由高壓電器通過連接線按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響。因此，主接線是一個綜合性的問題，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線的方案。</p><p>　　變壓器在變電所中

5、，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為站用電壓器。只供本所的照明、保護(hù)、微機、試驗和其他日常及應(yīng)急的變壓器，稱為站用變壓器。所謂的主變壓器是整個電房一次設(shè)計中最重要的設(shè)備之一。合理選擇主變壓器不僅可以減少投資，減少運行電能的損耗，而且可以提高供電可靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能，此外還影響到以后的擴建，因此主變壓器的選擇需要進(jìn)行全方位的考慮，既要滿足近期符合的需求，也要考慮到外來的擴建方案。</p><p>　　關(guān)

6、鍵詞： 電氣主接線、變壓器容量、變壓器的校驗、主變壓器型式的選擇</p><p>　　短路電流計算、設(shè)備選擇、防雷及接地裝置</p><p><b>　　Ⅰ</b></p><p>　　Linxian County Dongsheng 35KV substation secondary system design</p><

7、;p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Rapid economic development in the current power system, the requirements are also rising, as an important part of power system -- -- substation design should also

8、 continue to introduce new, because only in this way can meet the increasing electricity load requirement, and adapt to the complex and ever-changing electricity environment. To the enterprise, technological innovation,

9、improve product utilization rate to reduce the energy consumption of products, it is more important.</p><p>　　The graduation design is the Linxian County Dongsheng 35KV substation design, mainly for the bric

10、k factory, cement plant, residential users, the regional power supply voltage low, power management, seriously affect the construction of factories, so the construction of this project is according to the factories and t

11、he need of construction, to the harmonious development of local economy is very important meaning of.</p><p>　　Main electrical connection is composed of high-voltage electrical connected via a line according

12、 to the functional requirements of component to accept and distribute electric energy transmission circuit, a high current, high voltage network. Connection to determine the overall power system and power plant, substati

13、on operation reliability, flexibility and economy are closely related, and the electrical equipment selection, distribution device arrangement, the way of protection and control formul</p><p>　　Transformer i

14、n substation, power system or the user to transfer power transformer, the called station with voltage regulator. Only for the lighting, protection, computer, test and other routine and emergency transformer, called stati

15、on transformer. The so-called </p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　main transformer is the real time design one of the most important equipment in. </p><p>　　Reasonable choice of

16、 main transformer can not only reduce investment, reduce operation electric energy loss, but also can improve the reliability of power supply, improve the power system stability, also affects the subsequent expansion, th

17、erefore, the selection of main transformer needs all-round consideration, both to meet the recent meet demand, also taking into account external expansion plan.</p><p>　　Key words: the main electrical wiring

18、, transformer, transformer, transformer type selection check</p><p><b>　　Ⅲ</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………………………………………Ⅰ</p><p>　　ABSTRACT…………………………………………………

19、……………………………………………………Ⅱ</p><p>　　目錄…………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ </p><p>　　第一章 緒論……………………………………………………………………………………………………1 </p><p>　　1．1本課題背景與意義……………………………………………………………………

20、…………………1</p><p>　　1．2本課題的目的與任務(wù)……………………………………………………………………………………1</p><p>　　第二章 電氣接線的設(shè)計………………………………………………………………………………………1</p><p>　　2．1電氣接線的設(shè)計…………………………………………………………………………………………1</p&g

21、t;<p>　　2．2電氣接線的設(shè)計原則……………………………………………………………………………………1</p><p>　　2．3電氣接線的設(shè)計要求……………………………………………………………………………………2</p><p>　　2．4方案的擬訂及比較………………………………………………………………………………………2</p><p>　　2

22、．4．1方案一 單母線接線…………………………………………………………………………………3</p><p>　　2．4．2方案二 單母線分段接線……………………………………………………………………………3</p><p>　　2．4．3方案三 單母線分段旁路母線接線…………………………………………………………………4</p><p>　　2．4．4方案四 橋形接線…

23、…………………………………………………………………………………5</p><p>　　2．5電氣接線選擇……………………………………………………………………………………………6</p><p>　　2．5．1負(fù)荷等級劃分……………………………………………………………………………………….6</p><p>　　2．6 小結(jié)…………………………………………………………

24、……………………………………………6</p><p>　　第三章 變壓器的選擇設(shè)計…………………………………………………………………………………… 6</p><p>　　3．1引言…………………………………………………………………………………………………………6</p><p>　　3．2變壓器的選擇……………………………………………………………………………………

25、…………7</p><p>　　3．3變壓器的容量的確定………………………………………………………………………………………7</p><p>　　3．3．1變壓器型式的選擇………………………………………………………………………………………7</p><p>　　3．4變壓器型式的選擇…………………………………………………………………………………………8</p&

26、gt;<p>　　3．4．1相數(shù)選擇………………………………………………………………………………………………8</p><p>　　3．4．2繞組選擇………………………………………………………………………………………………8</p><p>　　3．4．3繞組連接方式選擇……………………………………………………………………………………8</p><p>

27、;　　3．4．4調(diào)壓方式選擇…………………………………………………………………………………………9</p><p>　　3．4．5冷卻方式選擇…………………………………………………………………………………………9</p><p>　　3．5變壓器的設(shè)計………………………………………………………………………………………………9</p><p>　　3．6小結(jié)……………

28、………………………………………………………………………………………….10</p><p>　　第四章 短路電流的計算</p><p>　　4.1引言 ………………………………………………………………………………………………………10</p><p><b>　　Ⅳ</b></p><p>　　4.2短路電流計算的基本假

29、設(shè)………………………………………………………………………………10</p><p>　　4.3短路斷流計算過程………………………………………………………………………………………10</p><p>　　4.3.1短路點的設(shè)置 ………………………………………………………………………………………11</p><p>　　4.3.2求各元件的電抗標(biāo)值 ………………………

30、………………………………………………………11</p><p>　　4.4小結(jié)……………………… ………………………………………………………………………………16</p><p>　　第五章 電氣設(shè)備的選擇及最終方案 ………………………………………………………………………16</p><p>　　5.1引言 ……………………………………………………………………………

31、…………………………16</p><p>　　5.2電氣設(shè)備選擇的原則 ……………………………………………………………………………………17</p><p>　　5.3斷路器的選擇與校驗 ……………………………………………………………………………………17</p><p>　　5.3.1斷路器的選擇…………………………………………………………………………………………

32、17</p><p>　　5.3.2斷路器的校驗…………………………………………………………………………………………18</p><p>　　5.4隔離開關(guān)選擇與校驗……………………………………………………………………………………18</p><p>　　5.4.1隔離開關(guān)的選擇………………………………………………………………………………………18</p>

33、;<p>　　5.4.2隔離開關(guān)的校驗………………………………………………………………………………………18</p><p>　　5.5高壓熔斷器的選擇與校驗………………………………………………………………………………19</p><p>　　5.5.1高壓熔斷器的選擇……………………………………………………………………………………19</p><p>

34、;　　5.5.2高壓熔斷器的校驗……………………………………………………………………………………19</p><p>　　5.6高壓互感器的選擇與校驗………………………………………………………………………………19</p><p>　　5.7電流互感器的選擇與校驗………………………………………………………………………………20</p><p>　　5.7.1電流互感

35、器的選擇……………………………………………………………………………………20</p><p>　　5.7.2電流互感器的校驗……………………………………………………………………………………20</p><p>　　5.8母線及架空線的選擇和校驗……………………………………………………………………………21</p><p>　　5.8.1母線的選擇…………………………

36、…………………………………………………………………21</p><p>　　5.8.2母線的校驗……………………………………………………………………………………………21</p><p>　　5.9電氣設(shè)備選型匯總………………………………………………………………………………………24</p><p>　　5.10小結(jié)…………………………………………………………………

37、……………………………………25</p><p>　　第六章 接地裝置與防雷………………………………………………………………………………………25</p><p>　　6.1引言………………………………………………………………………………………………………25</p><p>　　6.2接地概述………………………………………………………………………………………………

38、…25</p><p>　　6.2.1接地要求………………………………………………………………………………………………25</p><p>　　6.2.2接地種類………………………………………………………………………………………………25</p><p>　　6.3防雷設(shè)計…………………………………………………………………………………………………26</p&g

39、t;<p>　　6.3.1避雷器的選擇…………………………………………………………………………………………26</p><p>　　6.3.2直擊雷保護(hù)……………………………………………………………………………………………27</p><p>　　6.3.2.1保護(hù)對象…………………………………………………………………………………………27</p><p&

40、gt;　　6.3.2.2防雷措施…………………………………………………………………………………………27</p><p>　　6.3.3感應(yīng)保護(hù)………………………………………………………………………………………………28</p><p>　　6.4小結(jié)………………………………………………………………………………………………………29</p><p>　　結(jié)論…………

41、…………………………………………………………………………………………………30</p><p>　　本課題的研究內(nèi)容……………………………………………………………………………………………30</p><p>　　今后的研究工作………………………………………………………………………………………………30</p><p>　　結(jié)束語…………………………………………………

42、………………………………………………………31</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………………………………………32</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………………………33</p><p><b>　　1緒論</b></p><

43、p>　　1.1 本課題的背景與意義</p><p>　　電力工業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè)和先行工業(yè)，為國家經(jīng)濟(jì)快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動力，其發(fā)展水平可以說是反映國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。變電所是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能?？刂齐娏α飨蚝驼{(diào)整電壓的電力設(shè)施，是電力系統(tǒng)中電能傳輸必不可少的環(huán)節(jié)。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計是**35

44、KV變電所設(shè)計，位于臨縣安業(yè)鄉(xiāng)東勝學(xué)校附近。在該地區(qū)要實際情況并充分考慮社會化、市場化、對地方的經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。變電站的設(shè)計質(zhì)量，會直接影響到日后生產(chǎn)社會與發(fā)展。能建設(shè)一個高質(zhì)量的供電系統(tǒng)，則有利于工業(yè)快速發(fā)展，可以大大增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，改善工人的勞動條件，加強保護(hù)措施，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此本課題的設(shè)計對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。</p><p>　　1.2

45、 本課題的目的與任務(wù)</p><p>　　本課題的目的與任務(wù)是對**35KV變電所進(jìn)行一次設(shè)計，根據(jù)大學(xué)的理論知識與相關(guān)參考文獻(xiàn)的查閱，并對實際工程資料分析，樹立工程觀念，了解現(xiàn)代新型變電所發(fā)電、變電和輸電的電氣部分特點、新理論、新技術(shù)和新設(shè)備在變電所電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用，從而掌握電房一次系統(tǒng)設(shè)計和內(nèi)容，并分析，計算和解決實際工程能力等方面的鍛煉，為將來從事電氣設(shè)備設(shè)計工作積累經(jīng)驗。</p><

46、;p><b>　　2電氣接線的設(shè)計</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　電氣主接線是由高壓電器通過連接線按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式

47、的擬定有較大的影響。因此，主接線是一個綜合性的問題，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線的方案。</p><p>　　2.2電氣主接線的設(shè)計原則</p><p>　　在選擇電氣主接線型式時，應(yīng)一下列各點作為設(shè)計依據(jù)：</p><p><b>　　1</b></p><p>　

48、　發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用：</p><p>　　發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模：</p><p><b>　　負(fù)荷大小的重要性：</b></p><p>　　系統(tǒng)備用容量的大?。?lt;/p><p>　　系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料。</p><p>　　2.3電氣主接線的設(shè)計

49、要求</p><p>　　對于電氣主接線的要求，大致有以下幾點：</p><p>　　可靠性：主接線的接線形式必須保證供電可靠，這是其最基本的要求。在分析可靠性時要考慮到發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。用戶的負(fù)荷和類別，設(shè)備制造的水平等等。</p><p>　　可靠性要求有以下幾方面：</p><p>　　斷路器檢修時，不影響對系統(tǒng)的

50、供電：</p><p>　　斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停電回路數(shù)和停電時間，并對一級負(fù)荷和大部分二級負(fù)荷保持不間斷供電：</p><p>　　盡量避免變電所全部停電的可能性：</p><p>　　盡可能保持對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。</p><p>　　靈活性：電氣主接線要能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運行方式的轉(zhuǎn)換。對于靈活性

51、的要求有：</p><p>　　調(diào)度時，可靈活的投入和切除發(fā)電機、電壓器及線路。調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在各種運行方式的調(diào)度：</p><p>　　檢修時，可以方便的停運斷路器、母線及其機電保護(hù)設(shè)備，不至影響電力網(wǎng)的運行：</p><p>　　擴建時：容易從初期接線過渡到最終接線，改造工作量比較少，竟可能不影響連續(xù)供電或停電時間較短。</p><

52、p>　　（3） 經(jīng)濟(jì)型：電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上，再考慮其經(jīng)濟(jì)型。經(jīng)濟(jì)型的要求如下：</p><p>　?。?）投資?。弘姎饨泳€應(yīng)簡單清晰，盡量節(jié)省一次、二次設(shè)備和控制電纜投資，盡量限制短路電流，選擇價格合理的電氣設(shè)備。</p><p>　?。?）占地面積小，電氣接線的設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減?。?lt;/p><p>　

53、?。?）電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的型式（如雙繞組、三繞組或自一</p><p>　　天到耦變壓器）、容量臺數(shù)，避免因兩次變壓而增加電能損失。</p><p>　　2.4方案的擬訂及比較</p><p><b>　　2</b></p><p>　　方案一 單母線接線</p><p><

54、;b>　　圖2-1單母線接線</b></p><p>　　G-電源進(jìn)線：QF——斷路器：W———母線QS———隔離開關(guān)：QE———接地開關(guān)：WL——出線</p><p>　　只要一組母線的接線稱為單母線接線。在變電所中，其供電電源是變壓器或高壓進(jìn)線回路。單母線接線中母線既可以保證電源并列工作，也可以保證任何一條出線都可以從電源G1或G2中獲得電能。每條回路中都裝有斷路器和

55、隔離開關(guān)，可以開斷或接通電路。各回路輸送功率不一定會相等，應(yīng)盡量使負(fù)荷均衡地分配到母線上，以減少功率在母線上的傳輸。</p><p>　　優(yōu)點：接線簡單清晰，設(shè)備較少，經(jīng)濟(jì)性好，操作比較方便，便于擴建和采用成套配電裝置。</p><p>　　缺點：可靠性和靈活性較差，當(dāng)主要電氣元件出現(xiàn)故障或進(jìn)行檢修時，必須斷開它所接的電源，所有回路均要停止運行，這樣會使整個配電裝置停電。此外，單母線接線調(diào)

56、度不方便，電源只能并列運行，而不能分列運行，若線路側(cè)發(fā)生短路時，有較大的短路電流產(chǎn)生。</p><p>　　2.4.2方案二 單母線分段接線</p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　圖2—2單母線接線</b></p><p>　　單母線分段接線對重要用戶來說可以從不同段

57、引出兩回饋電線路，由兩個電源供電。單母線使用分段斷路器QFD進(jìn)行分段的，為了防止因電源斷開而引起的停電，可以在分段斷路器QFD上安裝備用電源自動投入裝置，這樣在任一分段的電源斷開時，會將QFD自動接通。</p><p>　　優(yōu)點：供電可靠性較高，單母線分段有兩個電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會自動將故障段切除，而正常段母線側(cè)繼續(xù)供電，這樣保證不間斷供電和不至使主要用戶停電。</p><

58、;p>　　缺點：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線內(nèi)停止供電。若出線為雙回路時，常使架空出線呈交叉跨越，使整個母線系統(tǒng)可靠性受到限制。此外占地面積大，投資比多。</p><p>　　2.4.3方案三 單母線分段旁路母線接線</p><p><b>　　4</b></p><p>　　圖2-3單母線分段帶旁路母線接線</

59、p><p>　　單母線分段帶旁路母線接線常采用分段斷路器兼作旁斷路器的接線。兩段母線均可帶旁路母線，正常運行時旁路母線W2不帶電。以單母線分段方式進(jìn)行。當(dāng)QF1作為旁路斷路器運行時，1、2段母線可分別按單母線方式運行，也可以通過隔離開關(guān)QS5合并為單母線運行。</p><p>　　優(yōu)點：供電可靠性和靈活性高。增設(shè)旁路母線可以在檢修出線斷路器時不會中斷該回路供電。</p><

60、p>　　缺點：增設(shè)旁路母線，既多裝了價格的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，占地面積大，操作也相對復(fù)雜。</p><p>　　2.4.4 方案四 橋形接線</p><p><b>　　5</b></p><p><b>　　圖2—4橋形接線</b></p><p><b>　　內(nèi)橋

61、線路的特點：</b></p><p><b>　　線路操作方便：</b></p><p>　　正常投用時變壓器操作復(fù)雜：</p><p>　　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。</p><p>　　內(nèi)橋接線試用與兩回進(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

62、發(fā)電廠和變電站中。</p><p>　　（2）外橋接線的特點：</p><p>　?、?變壓器操作方便：</p><p>　　線路投入與切除時，操作復(fù)雜：</p><p>　　橋回路故障或檢修時全廠分列為兩部分，使兩個單元之間失去聯(lián)系。</p><p>　　外橋接線適用于兩進(jìn)線兩回線且線路較短，故障可能性較小和變壓器

63、需要經(jīng)常切換，且線路有穿越功率通過發(fā)電廠和變電站中。</p><p><b>　　2.5電氣接線選擇</b></p><p>　　2.5.1負(fù)荷等級劃分</p><p><b>　　6</b></p><p>　　根據(jù)用電設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的作用，以及供電中斷對人身和設(shè)備安全的影響，電力負(fù)荷通?？梢苑?/p>

64、為三個等級：</p><p>　　一級負(fù)荷：中斷供電將正常人身傷亡，或重大設(shè)備損壞難以修復(fù)帶來極大的政治經(jīng)濟(jì)損失：</p><p>　　二級負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)備局部破壞，或生產(chǎn)流程混亂且需較長時間不能恢復(fù)，或大量產(chǎn)品報廢、重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)造成重大經(jīng)濟(jì)損失：</p><p>　　三級負(fù)荷：不屬于一級和二級負(fù)荷的一般電力負(fù)荷。</p><p>

65、;<b>　　2.6 小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹四種常用的電氣主接線基本形成，分別列舉其優(yōu)缺點，并從可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三個方面驚醒綜合比較，最終確定了單母線分段接線形式。而電氣主接線的確定將對主要電氣設(shè)備的選擇、配電裝置布置等擬定起著決定性的關(guān)系，為下面文章奠定了基礎(chǔ)。</p><p><b>　　3變壓器的選擇設(shè)計</b>

66、;</p><p><b>　　3.1 引言</b></p><p>　　在變電所中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。只供本所用的照明、保護(hù)、微機、試驗和其他日常及應(yīng)急變壓器，稱為站用變壓器。所謂的主變壓器是整個電房一次設(shè)計中重要的設(shè)備之一。合理選擇主變壓器不僅可以減少投資，減少運行電能的損耗，而且可以提高供電可靠性，改 </p>

67、<p>　　善電網(wǎng)穩(wěn)定性，此外還影響到以后的擴建。因此主變壓器的選擇需要進(jìn)行全方位考慮，既要滿足近期負(fù)荷的要求，也要考慮到未來的擴建方案。</p><p><b>　　3.2變壓器的選擇</b></p><p>　　在有一、二級的變電所中，宜裝設(shè)兩臺主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時，可裝設(shè)兩臺以上主變壓器。若變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源

68、時?？裳b設(shè)一臺變壓器。</p><p>　　對大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺主變?yōu)橐恕?lt;/p><p>　　一般情況下220KV及一下的變電所裝設(shè)兩臺主變壓器。</p><p>　　本工程的負(fù)荷為一級負(fù)荷，而且不止一條進(jìn)線，為了保證對廠礦的供電可靠性，確保本設(shè)計選擇用兩臺主變壓器。</p><p>&

69、lt;b>　　7</b></p><p>　　3.3 變壓器容量的確定</p><p>　　3.3.1 變壓器容量的選擇</p><p>　　根據(jù)工程上廠礦區(qū)對本變電所供電負(fù)荷的資料，最大負(fù)荷可以達(dá) 6300KW，此外還要考慮到主變壓器容量一般按變電所建成后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇。因此可預(yù)估10年后滿足最大負(fù)荷的主變壓器容量為：</p>

70、;<p><b>　　=</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Kt——負(fù)荷同時率（35KV取0.9、10KV取0.85、35KV各負(fù)荷與10KV各負(fù)荷之間取0.9、站用負(fù)荷取0.85），本設(shè)計取0.9：&

71、lt;/p><p>　　β%——負(fù)荷年增長率，本設(shè)計6%：</p><p>　　n——年限，本設(shè)計取10：</p><p>　　a%——電壓等級電網(wǎng)的線損率，一般取5%</p><p>　　p——各用戶的最大負(fù)荷：</p><p><b>　　φ——功率因素。</b></p><p

72、>　　在有兩臺及以上主電壓器的變電所中，宜裝設(shè)兩臺容量相同可互為備用的所用變壓</p><p>　　器。如能從變電所外引入一個可靠的低壓備用所用電源時，可裝設(shè)一臺所用變壓器。</p><p>　　裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷，保證用戶一、二級負(fù)荷。</p><p><b>　　因此本設(shè)計中：

73、</b></p><p>　　0.6x11846.46KVA=7107.876KVA</p><p>　　考慮到本廠礦、居民生活用電發(fā)展情況，因此選擇變壓器的型號為SZ10—8000/35，即額定容量為8000KVA</p><p>　　3.4 變壓器型式的選擇</p><p>　　3.4.1 相數(shù)選擇</p>&l

74、t;p>　　容量為300MW及以下機組單元連接的主變壓器和220KV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)該選擇用三相式變壓器。因為一臺三相式變壓器較同容量的三臺單項式變壓器投資小，</p><p><b>　　8</b></p><p>　　占地少。損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)較簡單，運行維護(hù)較方便。因此本項目35KV電房設(shè)計在滿足供電可靠性的前提下，為減少投資，故選用三相變

75、壓器。</p><p>　　3.4.2 繞組數(shù)選擇</p><p>　　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列式等變壓器，對深入引進(jìn)負(fù)荷中心，具有直接從高壓變?yōu)榈蛪汗╇姉l件的變電站，為簡化電壓等級或減少重復(fù)降壓容量，可采用雙繞組變壓器。本設(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。</p>

76、;<p>　　3.4.3 繞組連接方式選擇</p><p>　　變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)中采用的繞組連接方式只有“Y”連接和“D”連接，在我國110KV以上電壓側(cè)，變壓器三相繞組都采用“YN”連接，35KV側(cè)采用“Y”其中性點多通過消弧線圈接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用“D”連接。</p><p>　　3.4.4 調(diào)壓方

77、式選擇</p><p>　　為了確保變電所供電量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，這就要求對變壓器進(jìn)行調(diào)壓。所謂的調(diào)壓是通過用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵磁調(diào)壓，變壓器分接頭較少，且必須在停電情況下才能調(diào)節(jié)，調(diào)整范圍通常在±2x2.5%以內(nèi)：另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，變壓器分接頭較多，且分接頭可帶負(fù)荷調(diào)節(jié)，調(diào)整

78、范圍可達(dá)30%，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格較貴，并且有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián)運行，因為有載分接開關(guān)的切換不能</p><p>　　保證同步工作。根據(jù)本設(shè)計變壓器配置，應(yīng)選用無載調(diào)壓。</p><p>　　3.4.5 冷卻方式選擇</p><p>　?。?）自然風(fēng)冷卻：一般適用于7500KVA及以下小容量電壓器，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

79、面積。</p><p>　?。?）強迫空氣冷卻：容量≥10000KVA的變壓器，在絕緣允許的油箱尺寸下，當(dāng)有輻射器的散熱裝置仍達(dá)不到要求時，常采用人工風(fēng)冷。在輻射器管間加裝數(shù)臺電動風(fēng)扇，用風(fēng)吹冷卻器，使油速度冷卻，加速熱量散出，風(fēng)扇的啟?？梢栽诰〇|控制，亦可以人工操作。</p><p>　?。?）強迫油循環(huán)水冷卻：在單方面加強表面冷卻歡達(dá)不到預(yù)期的冷卻效果時，可采用潛油循環(huán)，讓水對油管道進(jìn)

80、行冷卻，把變壓器中熱量帶走。在水源充足的條件下，采用這種冷卻方式散熱效率高，有利于節(jié)省材料、減少變壓器本體尺寸，但要一套水冷卻系統(tǒng) </p><p><b>　　9</b></p><p>　　和有關(guān)附件且對冷卻器的密封性能要求較高</p><p>　?。?）強迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷卻：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

81、繞組中的熱量直接由具有一定流速的油帶路，二變壓器上層熱油用潛油泵抽出，經(jīng)過水冷卻后，在由潛油泵注入變壓器油箱底部，構(gòu)成變壓器的油循環(huán)。</p><p>　?。?）水內(nèi)冷變壓器：變壓器繞組用空心導(dǎo)體制成，在運行中將純水注入空心繞組中，借助水的不斷循環(huán)將變壓器中熱量帶走，但水系統(tǒng)比較復(fù)雜且變壓器價格比較高。</p><p>　　本設(shè)計變壓所主變壓器的容量為8000KVA，根據(jù)上述資料，為使主變

82、的冷卻方式即能達(dá)到預(yù)期的冷卻效果，且又簡單、經(jīng)濟(jì)，因此選用強迫空氣冷卻方式。</p><p>　　3.5 變壓器的設(shè)計</p><p>　　變壓器的選擇主要考慮高壓變壓器和啟動備用變壓器的選擇，其內(nèi)容包括變壓器的臺數(shù)、型號、額定電壓、容量和阻抗。為了正確選擇變壓器容量，首先應(yīng)對主要用電設(shè)備的容量、數(shù)量及運行方式有一定的了解，最后確定變壓器的容量。</p><p>&

83、lt;b>　?。?）額定電壓</b></p><p>　　變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電力系統(tǒng)的電壓等級和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和網(wǎng)絡(luò)的電壓相一致。</p><p>　　變電站的變壓器接在高壓側(cè)，所以選擇35/0.4KV.</p><p><b>　　（2）臺數(shù)和型式</b></p&

84、gt;<p>　　本次設(shè)計選擇一臺雙繞組的變壓器</p><p><b>　?。?）容量的確定</b></p><p>　　本次設(shè)計的站用電負(fù)荷已經(jīng)給定為45KVA，查表可選擇變壓器型號為：S9-50/35，其參數(shù)如下：</p><p>　　表3-1 站用變壓器型式</p><p><b>　

85、　3.6 小結(jié)</b></p><p>　　本章主要是對主變壓器臺數(shù)、容量和型式的確定合理的主變壓器關(guān)系到是否以安全可靠供電以及電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運行。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，對于提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運行將具有及其重要的意義。</p><p><b>　　4短路電流的計算</b></p><p><b>

86、;　　10</b></p><p><b>　　4.1 引言</b></p><p>　　短路是指電力系統(tǒng)在運行中相與相之間或相與地之間發(fā)生非正常的連接。產(chǎn)生短路的主要原因是電氣部分中載流的相間絕緣或相對地絕緣被破壞，系統(tǒng)中將出現(xiàn)比正常運行時的額定電流大許多的短路電流。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增大，它不僅會影響用戶的正常供電，而且還會破壞電力

87、系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，短路的問題一直是電房設(shè)計的基本問題之一，無論從設(shè)計、制造、安裝、運行和維護(hù)檢修等各方面來說，短路電流的計算都是必須的。</p><p>　　4.2 短路電流計算的基本假設(shè)</p><p>　　考慮到現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的實際情況，要進(jìn)行準(zhǔn)確的短路計算是相當(dāng)復(fù)雜的，同時對解決大部分實際問題，并不要求十分精準(zhǔn)的計算結(jié)果。這種近似計算法在電力工程中被稱為斷路電流實用

88、計算，其計算結(jié)果稍偏大。短路電流實用計算的基本假設(shè)如下：</p><p>　　正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。</p><p>　　電力系統(tǒng)中所有電源的電動勢相位、相角相同。</p><p>　　電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負(fù)荷下運行。</p><p>　　變壓器的勵磁電流和電阻、架空線的電阻和相對地電容均略去，都用純電抗表示。</p&g

89、t;<p>　　電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和。</p><p>　　不考慮電路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。</p><p>　　4.3 短路電流計算過程</p><p>　　4.3.1 短路點的設(shè)置</p><p>　　短路電流計算的主要目的之一是為了選擇電氣設(shè)備并進(jìn)行相關(guān)的校驗，本設(shè)計是按照三相短路進(jìn)行短路電流計算。在主接

90、線中可能發(fā)生最大短路電流的短路電流計算點有2個，即10KV母線短路（K1點），35KV母線短路（K2點）。</p><p>　　4.3.2 求各元件的電抗標(biāo)值</p><p><b>　　變壓器：</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=0.9375 </

91、p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　（4-1）</b></p><p><b>　　線 路： </b></p><p><b>　　=0.4×10×</b></p><p><b

92、>　　=0.292</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　（1）當(dāng)K1點發(fā)生短路時，等值電路圖如下：</p><p>　　圖4—2 K1點等值電路圖</p><p>　　最大運行方式下電源至短路點的總電抗為：</p><p>　　=（0.2

93、92+0.9375）//（0.292+0.9375）</p><p><b>　　=0.615</b></p><p><b>　?。?—3）</b></p><p><b>　　無限大容量電源：</b></p><p>　　短路電流周期分量的標(biāo)么值：</p>&

94、lt;p><b>　　I</b></p><p><b>　　12</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　= 1.626</b></p><p><b>　?。?—4）</b></p&

95、gt;<p><b>　　短路電流值：</b></p><p><b>　　I</b></p><p><b>　　=1.626×</b></p><p><b>　　=8.94KA</b></p><p><b>　?。?/p>

96、4—5）</b></p><p><b>　　沖擊電流值： </b></p><p><b>　　I</b></p><p>　　=×1.8×8.94</p><p><b>　　=22.75KA</b></p><p>

97、<b>　?。?—6）</b></p><p>　　為沖擊系數(shù)，這里取1.8</p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　I</b></p><p><b>　　=8.94×I</b></p><p><b&g

98、t;　?。?—7）</b></p><p><b>　　短路容量：</b></p><p><b>　　=100×1.26</b></p><p><b>　　（4—8）</b></p><p>　　最小運行方式下電源至短路點的總電抗為：</p>

99、;<p><b>　　X</b></p><p>　　=0.292+0.9375</p><p><b>　　=1.23</b></p><p><b>　　（4—9）</b></p><p><b>　　無限大容量電源：</b></p

100、><p>　　短路電流周期分量的標(biāo)么值：</p><p><b>　　13</b></p><p><b>　　I</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.813</b></p>

101、<p><b>　　（4—10）</b></p><p><b>　　短路電流值：</b></p><p><b>　　=0.813×</b></p><p><b>　?。?—11）</b></p><p><b>　　沖擊

102、電流值：</b></p><p><b>　　I</b></p><p>　　=×1.8×4.47</p><p><b>　?。?—12）</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　I</

103、b></p><p><b>　　=4.47×</b></p><p><b>　　=6.85KA</b></p><p><b>　　短路容量：</b></p><p><b>　　S</b></p><p>　　

104、=100×0.813</p><p><b>　　=81.3MVA</b></p><p>　　(2)當(dāng)K2點發(fā)生短路時，等值電路圖如下：</p><p>　　圖4—3 K2 點等值電路圖</p><p>　　最大運行方式下電源至短路電的總電抗為：</p><p>　　=0.29.//0

105、.292</p><p><b>　　(4—15)</b></p><p>　　短路電流周期分量的標(biāo)么值：</p><p><b>　　14</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=6.849</b&

106、gt;</p><p><b>　　(4—16)</b></p><p><b>　　短路電流值：</b></p><p><b>　　=0.81.×</b></p><p><b>　?。?—17）</b></p><p&g

107、t;<b>　　沖擊電流值：</b></p><p><b>　?。?—18）</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　=10.688×</b></p><p><b>　　=16.139KA</b><

108、;/p><p><b>　　（4-19）</b></p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　=100×6.849</p><p><b>　?。?—20）</b></p><p>　　最小運行方式下電源至短路點的總電抗為：

109、</p><p>　　無限大容量電源：短路電流周期分量的標(biāo)么值：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=3.245</b></p><p><b>　?。?—21）</b></p><p><b>　　短路電流值

110、：</b></p><p><b>　　=3.245×</b></p><p><b>　　沖擊電流值：</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>

111、　　=5.064×</b></p><p><b>　　=7.647KA</b></p><p><b>　?。?—22）</b></p><p><b>　　短路容量：</b></p><p><b>　　S=</b></p&

112、gt;<p>　　=100×3.245</p><p><b>　　4.4 小結(jié)</b></p><p>　　本章主要是進(jìn)行短路電流的計算。進(jìn)行短路電流計算的主要目的的之一是進(jìn)行選擇電氣設(shè)備。在變電所中，各種電氣設(shè)備必須能夠承受短路電流的作用，不會因過熱或電動力的影響而損壞。例如，斷路器的選擇，必須能斷開可能通過的最大短路電流，母線校驗短路時要

113、能夠承受最大應(yīng)力等等。此外接地裝置的選擇也與短路電流的計算結(jié)果密切相關(guān)。</p><p>　　5電氣設(shè)備的選擇及最終方案</p><p><b>　　5.1 引言</b></p><p><b>　　16</b></p><p>　　電氣設(shè)備的選擇與校驗是電房設(shè)計的主要的內(nèi)容之一。合理的選擇電氣設(shè)備

114、是保證電氣主接線和配電裝置到達(dá)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運行的重要條件。電氣裝置中的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，在正常運行或短路時，都必須保證其可靠性。在進(jìn)行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，保證安全、可靠、經(jīng)濟(jì)，此外還要符合現(xiàn)場的自然條件要求，靈活地運行。</p><p>　　5.2 電氣設(shè)備選擇的原則</p><p>　　由于電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體用途和工作條件的不同，因此它們的選擇條件和校驗項目也并不相同。

115、但是其在正常運行和短路時都必須可靠地工作，這樣其選擇具有共同原則：</p><p>　　應(yīng)滿足正常運行、短路等各種情況可靠性的要求并考慮遠(yuǎn)期發(fā)展：</p><p>　　應(yīng)滿足使用環(huán)境條件的校核：</p><p>　　應(yīng)里求技術(shù)先進(jìn)及經(jīng)濟(jì)合理：</p><p>　　與工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)相對應(yīng)。</p><p>　　5.3

116、 斷路器的選擇與校驗</p><p>　　斷路器是電力系統(tǒng)中重要的開關(guān)設(shè)備，其具有完善的滅弧裝置，能夠熄滅在開斷電路時所產(chǎn)生的電弧。因此斷路器不僅可以在正常情況下切斷高壓電路的空載電流和負(fù)載電流，而且可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時，能夠和保護(hù)裝置、自動裝置相配合，迅速地切除故障電流，以減少停電范圍，防止事故擴大，保證系統(tǒng)安全運行。</p><p>　　5.3.1 斷路器的選擇</p>

117、<p>　?。?）種類與型式的選擇</p><p>　　按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)及其工作原理不同，可分為油路斷路器（多油和少油）、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等。</p><p>　　（2）斷路器型式的選擇，要根據(jù)實際工程的具體情況，應(yīng)在全面了解其使用環(huán)境的基礎(chǔ)上，結(jié)合產(chǎn)品的價格和運行設(shè)備的使用情況加以確定。對于斷路器型式的選擇，一般可按下表所列原則進(jìn)行選型。<

118、/p><p>　　表5—1斷路器選擇條件</p><p><b>　　表5—2</b></p><p>　　5.3.2 斷路器的校驗</p><p>　?。?）斷路器短路熱穩(wěn)定校驗</p><p>　　校驗電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過材料的

119、最高允許值。</p><p>　?。?）斷路器的動穩(wěn)校驗</p><p>　　動穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機械效應(yīng)的能力。</p><p>　　5.4 隔離開關(guān)選擇與校驗</p><p>　　5.4.1隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　表 5—3隔離開關(guān)的型式</p><p>　　5.4.2隔

120、離開關(guān)的校驗</p><p><b>　　18</b></p><p>　?。?）隔離開關(guān)短路熱穩(wěn)定校驗</p><p>　　由斷路器選型可知短路電流引起的熱效應(yīng)：</p><p><b>　　隔離開關(guān)：</b></p><p><b>　　因此，即符合要求。<

121、;/b></p><p>　　（2）隔離開關(guān)的動穩(wěn)定校驗</p><p><b>　　18</b></p><p>　　隔離開關(guān)額定峰值耐受電流： =50KA ，而沖擊電流： =27.203KA</p><p><b>　　因此，符合要求。</b></p><p>　　

122、5.5高壓熔斷器的選擇和校驗</p><p>　　熔斷器是最簡單的保護(hù)電器，他用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載電流的損害，高壓斷路器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護(hù)電壓互感器。</p><p>　?。?）額定電壓選擇：</p><p>　?。?）額定電流的選擇</p><p>　　表5—4 高壓熔斷器的型式&

123、lt;/p><p><b>　?。?）開端電流校驗</b></p><p><b>　　故符合要求。</b></p><p>　　5.6電壓互感器的選擇和校驗</p><p>　　電壓互感器的選擇是根據(jù)額定電壓、裝置種類、構(gòu)造型式、準(zhǔn)確度以及按副邊負(fù)載選擇。而副邊負(fù)荷是在確定二次回路方案以后方可計算。故