35kv变电站设计论文

35kv变电站设计论文内容摘要：

否保证对Ⅰ、Ⅱ类用户的供电； （ 3）变电站全部停电的可能性； 其次，电气主接线在满足可靠性与灵活性的前提下做到经济合理，应主要从以下几个方面考虑，来满足其经济性： 昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本： 张三 第 16 页（共 53 页） （ 1）投资省； （ 2）占地面积小； （ 3）电能损耗少； （ 4）扩建和扩展的可能性。 3． 2． 2 主接 线方式设计 结合 本变电站的实际情况， 35 KV 无 出线 回路 ， 10KV 侧有 6回出线。 该变电站 主要是给负荷等级较低的工厂供电， 故可对各电压等级侧主接线设计方案作以下处理： 3． 2． 2． 1 方案拟定 方案 35KV 10KV 主变台数 方案一 双母线 单母线分段 2 方案二 单母线 单母线 1 (1)单母线分段接线优点： 单母线接线用断路器把母线分段 ,对重要用户可从不同段引出两个回路 ,由两个电源供电；当一回线路故障时 ,分段断路器自动将故障段隔离 ,保证正常段母线不间断供电 ,不致使重要用户停电。 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障 或检修时，接在该段母线上的电源和出线，在检修期间必须全部停电。 任一回路的断路器检修时，该回路必须停止工作。 (2)双母线接线优点：供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断。 一组母线故障后，可以迅速恢复供电。 其次是调度灵活，各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；通过倒换操作可以组成各种运行方式。 最后就是扩建方便，向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。 缺点：接线复杂，设备多，母线故障有短时停电。 3． 2． 2． 2 电气化主接线方案的经济技术比较 昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本： 张三 第 17 页（共 53 页） 主接线方案比较表 方案 要求 方案一 方案二 可靠性 可靠性高。 可靠 性低。 灵活性 调度灵活性好， 各电压等级都有利于扩建和发展。 调度灵活 性差 ， 不 利于扩建和发展。 经济性 设备相对较多，投资大，占地面积大。 设备相对较少，投资少，造价低。 3． 2． 2． 3 最优电气主接线方案的确定 比较可以看出， 两 种接线方式从技术角度来看主要的区别是 ： 在可靠性 方面 ，双母线比单母线可靠性高， 单母 线 分段比单母线 可靠性更 高；在经济性方面，单母线接线简单， 投资较少。 根据变电所负荷情况，考虑到经济、技术、可靠性， 确定选择第二种方案 ，即 35KV 进线采用一回路输电线路 ， 10KV采用单母线供电。 3． 2． 3主接线设计图 昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本： 张三 第 18 页（共 53 页） 第四章 短路电流计算 第 41 节 短路电流计算的 概述 4． 1． 1 短路计算的目的 （ 1） 选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备。 （ 2） 为了合理配置各种继电保护和自动装置并正确确定其参数，必须对电力网发生的各种短路进行计算和分析。 （ 3） 在设计和选择电力系统和电气主接线时，为了比较各种不同方案的接线 昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本： 张三 第 19 页（共 53 页） 图，确定是否采取限制短路电 流的措施等，都要进行必要的短路计算。 （ 4） 进行电力系统暂态稳定计算，研究短路时用电客户工作的影响等，也包含一部分短路计算。 （ 5） 对已发生的故障进行分析，进行短路计算。 4． 1． 2短路计算的原则 （ 1）对于 3~35kV 级电网中短路电流的计算 ,可以认为 110kV 及以上的系统的容量为无限大，只要计算 35kV及以下网络元件的阻抗。 （ 2）在计算高压电器中的短路电流时 ,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗 ,而忽略其电阻。 对于架空线和电缆 ,只有当其电阻大于电抗 1/3 时才需计入电阻 ,一般也只计电抗而忽略电阻。 （ 3）短路电流计算公式或计算图表中 ,都以三相短路为计算条件 .因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。 能够分断三相短路电流的电器 ,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 （ 4）根据给定的电力系统，首先确定是用标幺值的方法计算短路电流，还是用实际的方法。 一般在有两个及以上的电压等级用标么值的方法较为用实际值方法简便。 因此本设计中采用标幺值法计算短路电流。 4． 1． 2短路电流的计算 依据 4． 1． 2． 1原始数据 通过前面的一系列计算及对原始资料的分析，可知：安装变压器型号为S910000/35 型，容量为 10000kVA,电压为 35 %3 ,阻抗电压 UK%=%。 35kV 电源进线 25km，采用 LGJ70 型导线。 系统基准容量 100MVA,最大运行方式电抗标幺值 Xmin=,最小运行方式电抗标幺值 Xmax=。 4． 2． 2短路计算假设条件 短路从起始状态到短路稳态，其短路电流受各种因素的影响，变化过程是复杂的。 短路电流实 用计算方法，就是在满足工程准确等级要求的前提下，采用了一些必要的假设条件，将短路电流的数值较简单地计算出来。 其假设条件如下： （ 1）假设电力系统中在正常工作时，三相是对称的。 昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本： 张三 第 20 页（共 53 页） （ 2）在大的电力网中，对于末端负荷线路在短路电流计算中，不计负荷电流的影响；在小的电网中，如小水电、小火电的电力网中，则应计负荷的影响。 在短路电流计算中，可按综合负荷考虑。 （ 3）假设变压器的铁芯在短路过程中均来饱和，它们的电抗值与电流大小无关。 （ 4）输电线路的电容电路略去不计。 （ 5）在被计算的电力系 统中，其综合电阻 R∑ 若小于综合电抗 X∑ 的 31 ,则 R∑略去不计。 （即 R∑  31 X∑ ）这样就把复杂的复数运算变成了简单的代数运算。 第 42 节 变压器及线路等值电抗 计算 4． 2． 1电源阻抗标幺值计算 a x*m a x  SSX B in*m in  SSX B 4． 2． 2 35KV 线路阻抗标幺值计算 查相关资料，得 35kV LGJ70型导线每千米电抗值 x =,则 25km线路电抗标幺值为 jj* USlxXL  =25 237100 = 4． 2． 3变压器等值电抗标幺值计算： %*  ejdT SSUX 4． 2． 4 210KV 出线负荷电抗标幺值计算 10kV 有 6路架空线，对数个工厂供电，线间几何均距为 ajp=，有关数据如下： 昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本： 张三 第 21 页（共 53 页） 编号 导线型号 长度 最大负荷电流 导线每 km电抗值（查表得） L— 1 LGJ— 50 10km 80A L— 2 LGJ— 50 8km 70A L— 3 LGJ— 70 10km 95A L— 4 LGJ— 70 15km 90A L— 5 LGJ— 35 5km 50A L— 6 LGJ— 35 9km 60A 各出线线路电抗标幺值计算为： 01036 2211*1 jjL USlxX 2222*2 jjL USlxX 2233*3 jjL USlxX 2244*4 jjL USlxX 2255*5 jjL USlxX 2266*6 jjL USlxX 第 43 节 短路点的确定 在正常的接线方式下，通过电气设备的短路电流为最大的地点称为短路计算点，比较断路器的前后短路点的计算值，比较选取计算值最大处为实际每段线路上的短路点。 在高压电路的短路计算中，通常总电抗远比总阻抗大，所以一般只计电抗，不计阻抗。 根据原始资料知系统基准容量为 100MVA,考虑系统 昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本： 张三 第 22 页（共 53 页） 最大运行和最小运行方式时短路电流计算，设 35KV 母线短路点为 K1， 10KV 母线短路点为 K2， 10KV 负荷出线端短路点分别为 K3， K3， K5， K6， K7， K8。 详细短路点见下图： 等值电路图如 下 昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本： 张三 第 23 页（共 53 页） 第 44 节 各短路点三相短路电流计算 最大运行方式 计算公式 ： *m in*m ax*d LXX EI  （ ） BBm ax*d)3( m axd 3USII  （ ） )3( maxdch II  （ ） )3( maxd)2( maxd 23 II  （ ） 最小 运行方式 计算公式 ： 昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本： 张三 第 24 页（共 53 页） *Lm ax*m in*d XX EI  （ ） Bm in*d)3( m ind 3USII B （ ） )3( mindch II  （ ）)3( mind)2( mind 23 II  （ ） 4． 4． 1 K1点短路电流计算 最大方式运行： 由式（ ） 得 K1点三相短路电流周期分量标幺值，即 1m a x*1d I 由式（ ） 得 K1 点三相短路电流周期分量有效值，即 )3( m a x1d IkA 由式（ ） 得 K1 点三相短路全电流冲击值为 I kA 由式（ ） 得 K1 点两相短路全电流冲击值，即 )2( m a x1d I kA 最小方式运行： 由式（ ） 得 K1点三相短路电流周期分量标幺值，即 1m in*1d I 由式（ ） 得 K1 点三相短路电流周期分量标幺值，即 )3( m in1d IkA 由式（ ） 得 K1 点三相短路全电流冲击值为 昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本： 张三 第 25 页（共 53 页） I kA 由式（ ） 得 K1 点两相短路全电流冲击值，即 )2( m in1d I kA 4． 4． 2 K2点短路电流计算 最大方式运行： 由式（ ） 得 K2点三相短路电流周期分量标幺值，即 1m a x*2d I 由式（ ） 得 K2 点三相短路电流周期分量有效值，即 )3( m。