35kv总降压变电所设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

35kv总降压变电所设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

，可以得 出 一 下 结 论： 方案一： 供 电 可 靠 ， 运行灵 活，线 路损耗 小 ，但因 要装设 两台主 变压器和三台 35KV 高 压断路 器，使 投资较 大。 方案二： 工 作和备 用电源 均采用 10KV 线路 供电，无 需装设 主变压 器，投 资 最 少 ， 但线路 损耗较 大，电 压损失严 重，无 法满足 一级负荷 长 期 正 常 运行的 要求， 故方案 不可行。 方案三： 第 21 页 共 75 页 介 于方案 一和方 案二之 间，正常 运行时 由 35KV 线路 供电，线 路 损 耗 低 ，运行 方式灵 活，电 压损耗小 ，能满 足和长 期正常运 行的需 要， 35KV 线 路检修 或故障 时， 10KV 备 用线路 投入运 行，期 间 电 源 损 失较大 ，但这 种情况 出现几率 很少， 且运行 时间也不 会 很 长。 从设备 投资来 说，方 案三比方 案已减 少一台 主变压器 和两台 35KV 高 压断路 器，占用场 地也相 对较少 ，因 此投资 也大 为 降 低 ， 至于备 用线路 的电压 损失问题 ，可以 采用提 高导线截 面 的 办 法 得到改 善。 综 上所 述 ， 选 定方 案 一 及 方 案三 ， 由 经 济估 算 比 较 可知 ，方 案 三的 总和 投资 及运 行维 护费 用均 低于 方案 一。 从供 电可 靠性 、 灵活 性、 经济 性三 方方 面综 合考 虑， 决定 采用 方案 三， 即采 用正常 运行 时 35KV 单回 路供电 ，事故 或检修是 采用 10KV 备用 电 源 供 电 方案作 为本次 设计的 最终方案。 第 22 页 共 75 页 第二章 电气主接线的 设计 第一节、 电气主接线设计 原则 电 气主 接线是 发电厂 和变 电站电 气部分 的主 体，它 反映各电 气 设备 的 作 用、 连接 方式 和回 路间 的相 互关 系。 所以 ，他 的设 计直接 关系的 全厂（ 站）电气 设备的 选择、配电装 置的布 置，继 电 保护 、自 动装 置和 控制 方式 的确 定， 对电 力系 统的 安全 、经 济 运 行 起 到决定 的关键 作用。 我国《变电所设计技术规程》 SDJ279 规定：变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可靠，简单灵活、操作方便和节约投资等要求，便于扩建。 一、可靠性： 本 厂绝大部分用电设备均属长期连续负荷，要求不间断供电，停电时间超过 2 分钟将造成产品报废；停电时间超过半小时，主要设备池， 炉将会损坏；全厂停电将造成严重经济损失，故主要车间级辅助设施均为Ⅰ类负荷 ；所以， 安全可靠是电力生产和分配的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求。 主接线可靠性的具体要求： （ 1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电； （ 2）断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运 出线 的回路数和停运时间，并要求保证对 I 类 负荷 和 II 类 负荷的供电； （ 3）尽量避免变电所全部停运的可靠性。 二、灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。 （ 1） 调度灵活操作方便。 可以灵活地操作，投入或切除变压器 第 23 页 共 75 页 及线路， 调配电源和负荷 ， 满足系统在 正常、 事故 、 检修及特殊运行方式下的要求。 （ 2） 检修安全。 应能 方便地停运 线路、 断路器 、 母线及继电保护设备，进行安全检修而不影响 系统 的 正常 运行 及 用户的供电 要求 ； （ 3） 扩建 方便。 变电站的建设要考虑工厂扩产变电站后续发展留有空间，应能 容易地从初期过渡到其最终接线，使在扩建 时 一次 、二次设备 所需的改造 最小。 三、经济性：主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。 （ 1） 投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资，要能使控制保护不过复 杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资；要能限制短路电流，以便选择价格合理的电气设备或轻型电器；在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器； （ 2） 电能损耗小。 年运行电能损耗费、折旧费及大修理费、日常检修要小，其中电能损耗主要由变压器引起的，因此要合理地选择主变压器的型式、容量、台数及避免两次变压而增加损耗。 （ 3） 占地面积小。 主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。 在不受运输条件许可，都采用三相变压器，以简 化布置。 第二节 电气主接线 图说明 本次设计根据前 面的技术、经济比较选择方案三：正常运行时采用 35KV 供， 35KV 供电系统故障或检修时，采用 10KV 备用电源系 第 24 页 共 75 页 统供电。 10KV 配电系统采用单线 分段接线。 总降压变电所设一台主变压器，型号为 S115000/35，以 35KV架空线从电力网中引入作为工作电源。 在变压器 的高压侧装设一台 ，便于变电所的控制和 检修。 主变压器低压侧经 ZN510/630 真空 断路器接在 10KVI 段母线上。 10KV 备用电源经 架空线引入 经 ZN510/630 真空断路器 接在10KVII 段 母线 上， I、 II 段 之间设母联断路器 ZN510/630。 总降压变电所的 10KV 侧采用单母线分段接线 ，选用 LMY 型硬铝母线，各车间的一级负荷都由两段母线供电，提高了供电的可靠性。 根据规定， 10KV 备用电源只有在 35KV 主电源停运及主变压器故障或检修时，才能投入使用。 因此，在正常运行方式下，主变压器两侧开关合上， 10KV 母线分段开关合上，备用电源开关断开。 在备用电源开关上装设备用电源自动投入装置（ APD），当工作电源故障时，自动投入备用电源，保证一级负荷车间的正常供电。 当主变压器检修时，只需合上 10KV 备用电源进线开关 就可以实现一级负荷车间的正常供电。 画出电气主接线图， 如附 录 一。 对电气主接线图的说明： 总 降 压 站 设 一 台 主 变 压 器 ， 型 号 为 ： S115000/35， 电 压 为35KV/10KV，以 35KV 架空线从电力外网中引入作为工作电源，为了监测线路电压情况和绝缘水平，线路侧安装一台三相五柱式电压互感器，在线路侧还安装一台避雷器，防止雷电波沿线路侵入降压站。 架空线经装隔离开关 301进线断路器 QF4 接到主变压器 35KV 高压侧，主变压器 10KV 侧接断路器 QF2，经隔离开关 1011 接到 10KV 第 25 页 共 75 页 Ⅰ段母线上。 10KV 备用电源经 过架空线进入降压站，线路侧也安装一台电压互感器用于线路电压的监测和一台避雷器。 10KV 备用电源进线进入降压站后通过隔离开关 102进线断路器 QF1 和母线侧隔离开关 1022 接到 10KVⅡ段母线上。 10KVⅠ、Ⅱ母线用一台母联断路器 QF3 连接，母联断路器两侧分别接母联隔离开关 0101 和 0102。 正行运行情况下，母联隔离开关 010 0102 和母联断路器 QF3 均合上，Ⅰ、Ⅱ母线同时运行。 备用电源进线断路器 QF1 断开。 备用电源进线安装备用电源自动投入装置 APD，当工作电源故障时自动投入备用电源，保证一级负荷的供电 正常。 10KVⅠⅡ段母线各接车间的负荷出线共 9 条 第 26 页 共 75 页 第三 章 短路电流计算 在 电 力 系 统 的运行 过程中 ，常常 会受到各 种因素 而发生 各种 故 障 或 短 路事故。 例如 设备绝 缘老化造 成击穿 ，发生 短路事故 ， 大 风 造 成树枝 与高压 线路接 触造成接 地短路 ，小动 物进入配 电 设 备 造 成的短 路事故 ，误操 作造成的 短路事 故等等。 电 力 系 统 短 路事故 包括对 称短路 事故和不 对称短 路事故 ，对 称 短 路 事 故指三 相短路 事故， 不对称短 路事故 包括单 相接地短 路 事 故 ， 两相短 路事故 ，两相 接地短路 事故和 三相接 地短路事 故 ， 还 有 断相事 故。 对 于电机 类设备有 匝间短 路等。 发生短时事故有时是 很难 避免的 ，也是 无法预测 的。 发 生短路 事故后如 何控制 停电范 围，减少 事故造 成的损 失就是 继电保 护的目 的。 因 此 短 路 电 流的计 算就是 继电保 护设计的 基础， 是使继 电保护能 够 满 足 要 求的关 键。 第 一 节 短 路 电 流计 算的 条件 为 了 简 化 计 算工作 量，本 次设计 短路电流 的计算 采用等 值电 路 标 幺 值 进行计 算。 短 路 计 算 的 基本假 设： 假 设 外 系 统 是一个 无限大 容量电 力系统。 标 幺 值 计 算 基准容 量定为 1000MVA。 35KV 侧基准 电压为 37KV， 10KV 侧基 准电压 为。 采 用 等 值 电 路进行 计算， 忽略电 阻值。 最 大运行 方式 ：按 A 变 电站两 台变压 器并 列 运行考 虑。 第 27 页 共 75 页 最 小运行 方式 ：按 A 变 电站两 台变压 器分裂 运行考 虑。 根 据 电 气 主 接线图 ，画出 干线图 如下： 从 图 上 可 以 看出， 短路点 d1 在总 降压站 35KV 侧 ，短路 点d2 在 总 降压 站 10KV 母线侧。 为 便于计 算，根据短 路电流 干线图，画出基 本等值 电路图，如下图： 基 本 等 值 电路图 第 二节 计 算 各 元 件的电 抗标 幺值 （ 1） 电源电抗 XX* XX* =Sj/Sd=1000/1918= (2) 三圈变压器： X*1 =（ Uk12+Uk13Uk23） /100 (Sj/Sbn) 第 28 页 共 75 页 =（ +176） /100 (1000/) = X*2 =（ Uk12+Uk23Uk 13） /100 (Sj/Sbn) =（ +617） /100 (1000/) = (3) 线路 ： XL* =x0LSjU2 j1=（ 5 1000）、 372= （ 4） 双圈变压器： Xb* =（ Uk/100） (Sj/Sbn)=(7/100) (1000/5)=14 第 三节 短 路 电 流 计算 最 大 运行 方式下 的短路 电流 Ik （ 1） 等 值电 路图如 下： （ 2） 短 路电 流 Ik 因为 Ij* = USjj3 ,  XIkKk ** 1 , 得到 Ik = USXIIjjpk k 31**   7 6 )()1(21* 1 **2**  XXXXX lxk x 第 29 页 共 75 页 )()(21 ***2*1** 2  XXXXXX blxk 当 K1 点 发 生短路 时： IK1= 1  ish== = Ish= IK1= = SK1= I*K1 Sj=(1/) 1000=269MVA 当 K2 点 发 生短 路 时： KAI k 0 0 07 6 12  ish== = Ish= IK2= = SK2= I*K2 Sj=(1/) 1000=56MVA 最 小 运 行 方 式下的 等值电 路 （ 1） 等值电路图： （ 2） 短 路电 流 IK 第 30 页 共 75 页 因此 USIjjj 3， XI kKk ** 1, 得到 Ik =USXII jjpk k 31 **   * 1 **2*1*  XXXXX lxk x ***2*1** 2  XXXXXX blxk 当 K1 点 发 生短路 时： IK1= 1  ish== = Ish= IK1= = SK1= I*K1 Sj=(1/) 1000=180MVA 当 K2 点 发 生短路 时： KAI k 12  ish== = Ish= IK2= = SK2= I*K2 Sj=(1/) 1000=51MVA 短 路 电 流 计 算结果 表： 运行方式 短路点 短路电流 Ik（ KA） 冲击电流 ish（ KA） 短路容量 Sd（ MVA） 最大运行方式 K1 269 K2 56 最小运行方式 K1 180 K2 51 第 31 页 共 75 页。