35kV城镇变电所电气系统设计毕业论文.doc

35kV城镇变电所电气系统设计毕业论文.doc

《35kV城镇变电所电气系统设计毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《35kV城镇变电所电气系统设计毕业论文.doc（63页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

本科生毕业设计

35kV城镇变电所电气系统设计

系部名称：

电子工程系

专业班级：

电气工程及其自动

学生姓名：

``````````

指导教师：

``````````

职称：

```````````

TheGraduationDesignforBachelor'sDegree

35kVTownSubstationElectrical

SystemDesign

Candidate：

············

Specialty：

ElectricalEngineering

andAutomation

Class：

········

Supervisor：

Tutor.··········

····················

本科生毕业设计

摘要

本设计以生产实际为依据，以变电所的最佳运行状态为基础，系统的阐明了35kV变电所设计的基本方法和步骤，经过多方面的校验，是满足实际生产需要的一套最优设计方案。

该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。

同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。

选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。

本变电所的初步设计包括了：

（1）总体方案的确定；

（2）负荷分析；（3）短路电流的计算；（4）继电保护的选择与整定；（5）防雷与接地保护等内容。

随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。

变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。

关键词：

35kV；变电所；负荷计算；设备选型；继电保护

ABSTRACT

Theregionof35-voltageeffectmanyfieldsandshouldconsidermanyproblems.Analy-sechangetogiveorgetanelectricshockamissionforcarryingandcustomerscarriesetc.circumstance,choosetheaddress,makegooduseofcustomerdataproceedthencarrycalc-ulation,ascertainthecorrectequipmentofthecustomer.Atthesametimefollowingthech-oiceofeverykindoftransformer,thenmakesurethelinemethodofthetransformersubsta-tion,thencalculatetheshort-circuitelectriccurrent,choosingtosendtogetherwiththeelec-tricwiremethodandthestyleofthewire,thenproceedingthecalculationofshort-circuitelectriccurrent.Thisfirststepofdesignincluded:

（1）ascertainthetotalproject

（2）loadana-lysis（3）thecalculationoftheshort-circuitelectriccurrent（4）thechoiceandthesettleoftheprotectivefacility（5）thecontentstodefendthethunderandprotectionofconnecttheearth.Alongwiththehighandquickdevelopmentofelectricpowertechnique,electricpowersys-temthencanchangefromthegenerateoftheelectricitytothesupplythepower.

Keywords:

35kV；Substation；Loadcalculation；Relayprotection；Lightningprotection

I

目录

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 1

1.1课题研究的目的和意义 1

1.2课题的现状和发展趋势 2

1.3主要内容和研究方法 2

第2章负荷计算和无功补偿 4

2.1负荷计算 4

2.1.1变电所原始负荷资料 4

2.1.2负荷计算方法 4

2.1.3负荷计算过程 5

2.2无功补偿 8

2.3本章小结 9

第3章主变压器台数和容量的选择 10

3.1主变压器容量和台数的选择原则 10

3.2主变压器的确定和所用变压器的确定 12

3.3本章小结 12

第4章主接线的方案的确定 13

4.1电气主接线的设计原则 13

4.2电气主接线的选择原则 13

4.3主接线方案的确定 14

4.4本章小结 15

第5章短路电流的计算 16

5.1短路计算的概述 16

5.2原始数据 16

5.3电力系统等值网路图 16

5.4短路电流计算 17

5.5本章小结 20

第6章电气设备选型与校验 21

6.1高压隔离开关的选择与校验 21

6.2高压负荷开关的选择 23

6.3高压熔断器的选择与校验 25

6.410kV自动真空重合器的选择与校验 27

6.5互感器的选择 29

6.6无功电容器的选择 32

6.7母线的选择与校验 33

6.8绝缘子的选择及校验 37

6.9本章小结 38

第7章变电所二次回路和继电保护 39

7.1变电所的二次回路 39

7.1.1概述 39

7.1.2变电所二次接线 39

7.1.3绝缘监视装置 39

7.2变电所继电保护 40

7.2.1主变压器保护意义及原则 40

7.2.2主变压器的保护与配合 41

7.2.3电力线路继电保护 43

7.3防雷与接地系统保护 45

7.3.1防雷系统 45

7.3.2接地系统保护 49

7.4本章小结 49

结束语 50

参考文献 51

致谢 53

附录 54

第1章绪论

1.1课题研究的目的和意义

我国农村变电所的建设是随着农村生产的抗旱、排涝需要用电诞生的，由于当时的电力应用周期短、效率低，农村电网建设没有得到各级部门的充分重视。

对供电的可靠性考虑较小，投入的资金不多，一批城网淘汰下来的高压电气设备，重新投入到农村变电所使用，使原来农网设备落后的矛盾更为突出。

常规变电所主变侧断路器采用多油断路器，10kV采用成套开关柜，是照搬城网变电所的一种模式。

虽然设备的成套性好，技术性能及供电可靠性油了很大的提高，但由于设备技术参数偏高，检修维护工作量大，易渗漏油，给安全文明生产带来一定的困难。

采用户内式布置，导致工程造价高、占地面积大、建设周期长，与农村经济尚不发达和国家土地资源紧张产生了矛盾，脱离了我国的农村实情，加重了农民的负担，直接影响了农网的发展和地方经济的发展[1]。

变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

建国以来，我国的城乡供电事业得到了迅速发展，同时也经历了一个不断认识、提高、完善的过程。

为了了解我国农网的建设模式，更好的改变农网传统的设计方案和电网落后的面貌。

电力行业“十二五”规划纲要提出，以电力结构调整为主线，加强对资源、环境因素的统筹、协调平衡供应侧和需求侧关系，电力结构优化和节能减排将成为两大重心。

电力的需求已经导致已经成为“十二五”规划中的重中之重。

为了完善国家电网的输送、分配、我国城乡的变电所更是需要更新换代，才能跟上国家的规划纲要。

所以要坚持统筹城乡经济社会发展的基本方略，扎实稳步推进社会主义新农村建设。

作为基础产业的电力工业，为了更好、更快地推进新农村建设步伐，国家电网公司初步制定了服务新农村、新城镇建设的战略规划。

我国电力工业正从大机组、超高压、西电东送、全国联网的发展阶段，向绿色发电、特高压、智能电网的发展新阶段转变。

农村变电所的设备的落后已经严重的影响和制约了农村经济的发展，本课题是根据农村城乡电网的实际发展情况和该城区的特点、使用习惯及经济基础的投入，以及城区提供的原始电力负荷资料进行了系统分析后而提出的适合该区的地面35kV变电所的初步设计。

1.2课题的现状和发展趋势

农业供电始于19世纪末，最初是用小型发电站或发电机组供电。

随着农业电气化和大电网的发展，逐渐出现了大型农村发电厂和由大电网供电的农村电力网。

至第二次世界大战后，大电网供电迅速发展，在农业供电中的比重不断增长。

到70年代，日本、苏联、美国、法国、联邦德国等国的农业用电已主要或几乎全部由大电网供给。

适合农村特点的电源电网结构、专用电气设备、自动控制装置和运行技术不断发展，微型电子计算机在农村供电系统的控制、运行和管理方面也逐步得到应用。

如今农村变电所多以35kV电压等级供电，从1998年农村电网第一批建设与改造工程开始，至今已经历经十二年，根据35kV变电所“户外式，小型化，造价低，安全可靠，技术先进”的建设原则，期间各种设计形式层出不穷，百花争艳。

随着近几年技术的进步，设备不断地更新换代，开关设备的无油化已成为电力行业的一个目标。

随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统，继而实现“无人值班”变电所。

智能化电气设备的发展,特别是智能开关、光电式互感器等机电一体化设备的出现,变电所自动化技术即将进入数字化新阶段。

科学技术的发展是没有止境的,随着智能开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电所运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电所自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电所自动化系统在不远的将来将成为现实。

总体来说我国变电所正在经历这由老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电所转变，交流传输向直流输出转变，国外主要是交流输出向直流输出转变。

经过这次的转型未来的农村变电所将会使农村供电布局逐步得到完善，安全供电水平和可靠性不断地提高，供电部门的经济效益和社会效益逐步上升。

由于农村终端变电所投资少，建设周期短，还可加快其发展速度[7]。

上述农村变电所建设方案的实施及今后的发展与采用先进的技术和设备分不开，所以应加速我国各种电气设备的研制、引进和开发工作。

生产推广国产的质量高、成本低的电气设备，满足农村变电所的改造和发展的需要。

1.3本设计主要内容和研究方法

本课题的整体设计方案完全按