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1、姓名：李亚兵姓名：李亚兵课题名称：某企业课题名称：某企业35kV35kV变电站设计变电站设计学号：学号：2110111621101116指导老师：郑梅指导老师：郑梅学校：南京师范大学学校：南京师范大学摘要 变电站是联系发电厂和用户的纽带，起着变换和分配电能的作用，是电网主要的组成部分。随着我国工业的发展，各行业对电力系统的供电可靠性和稳定性的要求日益提高，变电站的安全运行对电力系统非常重要。本次毕业设计的课题是“某企业35kV变电站设计”，该企业由南京市某35kV变电站出2回线路供电，形成双回路同时供电方式，满足该企业的供电可靠性要求，其负荷侧的电压等级为6kV。该变电站设有2台主变压器，电压
2、等级分为35kV和6kV。设计范围为变电所电气一次及电气二次部分。一次部分主要包括负荷计算、无功补偿、主变选择、主接线方案设计、短路计算、一次电气设备的选择、变电所的平面布局及防雷和接地等。在满足安全可靠要求的前提下尽量做到灵活经济。该变电站的二次部分包括系统的继电保护、信号回路、控制回路等，采用成套综合自动化设备，实现变电站综合自动化，并附有相关的电气图纸加以说明。主要内容一次部分：负荷计算 主变选择 无功补偿 所用变选择 主接线设计 短路电流计算 主要电气设备选择 配电装置的布置 防雷与接地二次部分：变压器保护 线路保护 电容器组保护 微机保护装置负荷计算 负荷指电力系统中所有用电设备消耗
3、的功率。根据供电中断造成的损害国家将电力负荷分为三级：中断供电将在政治、经济上造成重大损失时或有人身伤亡的为一级负荷，造成较大损失的主要为二级负荷，其余为三级负荷；本企业变电站主要为二、三级负荷。计算负荷的方法主要有有需要系数法、二项式法和利用系数法等。需要系数法相对比较简便实际而被广泛采用所以本变电站设计计算负荷也主要采用了该方法。根据原始资料，主要利用的公式如下：（1）（2）（3）（4）一次部分现把负荷计算结果列表如下：序号工程项目计算负荷/Kw无功负荷/kvar视在功率/kVA功率因数1负荷180060010000.82负荷280060010000.83负荷380060010000.84
4、负荷480060010000.85负荷580060010000.86负荷680060010000.87负荷7（电动机）400193.65000.98负荷8（电动机）400193.65000.99负荷9（电动机）400193.65000.910负荷10（电动机）400193.65000.911负荷11（电动机）400193.65000.912负荷126004507500.813负荷136004507500.814负荷146004507500.815负荷156004507500.816负荷166004507500.817总负荷9800681811.9380.821返回一次部分主变的选择返回一次部分
5、功率因数的补偿 功率因数过低时常常会降低配电网络的供电能力，减少系统输送的有功功率，增加配电网络的功率损耗与电压损失，从而增大电能成本。因此需要采用一定的方法对功率因数进行补偿。经常采用的补偿功率因数的方法主要有合理选取设备，改善设备工作状况；二是采用人工补偿技术。常用的人工补偿方式有同步电动机、并联电容器或者静止补偿器进行补偿，采用最多的是并联电容器。这里选择BWF6.3-120-1W型电容器组，采用42组，三角形接法 平均分配在三相中。返回一次部分所用变的选择 变电站除了起到变换电压、供给电能的作用之外，本身也需要电能，例如主变冷却器系统电源、断路器储能电源、开关柜操作电源、直流系统充电装
6、置电源、检修电源、照明电源以及变电站生产、生活等用电。与主变类似，所用变的选择也主要从台数、型号、容量等方面进行选择。根据国家标准，两台及以上主变的变电所选择两台所用变，容量一般考虑为变电所总负荷的0.1%0.5%，因此可以选取为0.5%。最后选择型号为SC11-80/35和SC11-80/6的干式变压器。需要注意的是，所用变的接线方式为了增大供电可靠性，我选择一个接在低压侧母线上，另一支加在另一条回路的35kV高压进线侧。返回一次部分主接线设计 设计原则设计原则：电气主接线是指各电气设备以一定顺序连接的接受和分配电能的电路，根据国家标准，35kV及以下电压等级的电气主接线的基本设计原则有：变
7、电站在电网中的重要性及地位；出线回路数；设备特点；负荷性质；满足供电可靠，运行灵活，操作检修方便，节约成本，便于扩建等原则。根据国家标准，35kV110kV电气接线宜采用桥形、扩大桥形、线路变压器组或线路分支接线、单母线或单母线分段的接线；当变电站装有两台及以上主变压器时，6kV10kV电气接线宜采用单母线分段，当其中一台主变压器停运时，有利于其他主变压器的负荷分配的要求。由于线变组接线方式简单，使用断路器少，投资成本低，操作简便、易于扩建，所以最后设计中选择了线变组接线方式，主接线简图如下:一次部分线变组接线方式返回一次部分短路电流计算 短路电流的计算，为电气设备的选择与校验提供依据，因此短
8、路点的选择应考虑到电器可能通过的最大短路电流。取最严重的短路情况分别在变压器两侧上发生短路情况。短路电流计算过程如下：（1）做出等值电路，并计算各元件的电抗标幺值；（2）计算短路回路总阻抗；（3）计算短路电流暂态值、冲击值等。短路情况示意图一次部分短路电流计算结果如下：返回一次部分主要电气设备选择一次部分返回一次部分配电装置的布置一次部分变电站的平面布置应遵循以下原则：（1）布置合理，便于操作、试验、巡视并考虑发展扩建。（2）尽量利用自然采光通风；（3）配电室、变电室的门应向外开；（4）经常开启的门窗不直接通向相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘。返回防雷与接地 变电所的雷电危害主要来自两个方面：一个是直
9、击雷电压；另一个是感应雷电压。本变电站中在进线侧架设1km避雷线使线路免遭雷击，还可以利用自身阻抗限制雷电流幅值和陡度。在变压器两侧均装设了避雷器防止雷电过电压。避雷器主要选择氧化锌避雷器。本变电所中采用回路式接地装置，以水平接地体为主，主接地网采用505 镀锌扁钢，布置尽量利用变电所以外的空 地，深埋接地极，并与柱体主结构钢筋可 靠连接。接地线采用812镀锌扁钢。接地布置返回变压器保护变压器主保护一般有瓦斯保护、纵联差动保护、电流速断保护，动作于跳闸或者发出信号；后备保护一般为过电流保护，用来保护变压器内部和外部的故障，作为纵差保护或电流速断保护的后备保护，延时动作于跳开变压器各侧断路器。辅
10、助保护一般有过负荷保护和单相接地保护。二次部分返回线路保护6kV线路保护配置采用速断、过电流保护，三相一次重合闸、小电流接地选线等保护布置。在35kV及以下的电力系统中，为提高供电可靠性，采用中性点不直接接地运行方式。当发生单相接地时，由于接地电流小，三相电压短时内仍能保持平衡，因此单相接地一般动作于信号，但单相接地时对人身和设备的安全产生危害时，就应动作于断路器跳闸。当发生两相短路时，必须动作于断路器跳闸。返回电容器组保护 电容器与断路器之间连线的短路时，设置不带延时或者带短延时的电流速断保护，动作于断路器跳闸；电容器组过负荷时，可以装设过负荷保护。返回微机保护 微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。在本设计中，变压器保护、线路保护以及电容器组保护均采用微机保护装置。所选测控装置如下：保护类型测控装置型号变压器差动保护RCS-9671非电量保护RCS-974高压侧后备保护RCS-9681C低压侧后备保护RCS-9681C返回结束结束