摘要变电站是改变电压的场所。
为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方,必须把电压升高,变为高压电,到用户附近再按需要把电压降低,这种升降电压的工作靠变电站来完成。
变电站的主要设备是开关和变压器。
按规模大小不同,称为变电所、配电室等。
随着现代工业的不断发展,人们对电力供应的要求越来越高,特别是供电的安全性、可靠性和稳定性。
然而电网的安全性、可靠性和稳定性往往取决于变电站的设计和配置。
出于对这几方面的综合考虑,本论文设计了一个35kV的降压变电站。
本次设计首先对负荷进行了分析与计算,根据负荷的大小选取主变压器型号,然后根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求,为各电压等级选择接线方式,在技术和经济方面进行比较,灵活选取最优的接线方式。
设计中还进行了短路电流的计算与高压设备的选择与校验,如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器、电压互感器、电流互感器等。
此外设计还进行了防雷保护的计算与整定来保障整个系统的安全运行。
关键词:35kV变电站,变压器,防雷保护AbstractThe substation is a place to change voltage. In order to make the electric energy transport from the power plants to distant places, the voltage must be taken rise to become high voltage, and then according to the users’demand, the voltage should be reduced correspondingly. Above the work is completed by the substation .The main equipments of substation are switchgears and transformers. According to the different scale of the substation, the place is called power substation or power distribution room,etc..With the development of modern industry, the demand of power supply is increasingly become higher and higher, especially the power supply safety, reliability and stability. However, the security, reliability and stability of power system are often depends on the substation’s design and configuration. By considering the several aspects, this thesis de- signed a 35kV step-down substation.First, this design has carried on the analysis and calculation of the load, according to the size of the load select the main transformer model, then according to the main-wiring’s requirements of economical, reliable, and flexible to select the connection mode for different voltage level. Compare in the aspects of technology and economy, select the optimal way of wiring flexibly. The design also carried out the calculation of short-circuit current as well as the selection and checking of the high pressure equipment, such as high-voltage circuit breaker, high-voltage isolator,high-voltage fuse, voltage transformer, current transformer, etc.. In addition, this paper also including the design and setting calculation of lightning protection to guarantee the security of the whole system.Key Words:35kV substation,transformer,lightning protection目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 我国电力系统发展概述 (1)1.2 变电站建设的必要性 (1)1.3 本设计的目的和意义 (1)第2章负荷计算与变压器选择 (2)2.1 负荷计算的必要性 (2)2.2 负荷计算的方法 (2)2.2.1估算法 (2)2.2.2 需要系数法 (3)2.2.3二项式法 (3)2.3 变电站原始资料及分析 (4)2.4 主变压器的选择 (8)2.4.1 主变压器容量的确定原则 (8)2.4.2 主变压器台数的确定原则 (9)2.5 功率因数和无功功率补偿 (9)2.5.1 计算功率因数的方法 (9)2.5.2 提高功率因数的方法 (10)2.5.3 并联电容器补偿 (11)第3章电气主接线方案的确定 (15)3.1 电气主接线的基本要求 (15)3.2 电气主接线方案的比较 (15)3.2.1 35kV侧接线方案的确定 (15)3.2.2 10kV侧接线方案的确定 (17)第4 章短路电流计算 (18)4.1短路电流计算的意义 (18)4.2 短路电流的计算方法 (18)4.2.1 标幺制法 (18)4.2.2 各元件阻抗标幺值的计算 (19)4.2.3 三相短路电流的计算 (20)第5章变电站电气设备的选择与校验 (23)5.1电气设备选择的意义及原则 (23)5.1.1 电气设备选择的意义 (23)5.1.2 电气设备选择的一般原则 (23)5.2高压断路器的选择与校验 (24)5.2.1 35kV侧高压断路器的选择与校验 (24)5.2.2 10kV侧高压断路器的选择与校验 (25)5.3 高压隔离开关的选择与校验 (27)5.3.1 35kV侧高压隔离开关的选择与校验 (27)5.3.2 10kV侧高压隔离开关的选择与校验 (28)5.4 高压熔断器的选择与校验 (29)5.4.1 35kV侧高压熔断器的选择与校验 (30)5.4.2 10kV侧高压熔断器的选择与校验 (30)5.5 互感器的选择与校验 (31)5.5.1 电流互感器的选择与校验 (31)5.5.2 电压互感器的选择 (33)第6章母线及输电线的选择与校验 (35)6.1输电线的选择与校验 (35)6.1.1 输电线选择的一般原则 (35)6.1.2 35kV进线的选择 (35)6.2 母线的选择与校验 (37)6.2.1母线选择的一般原则 (37)6.2.2 35kV侧母线的选择与校验 (38)6.2.3 10kV侧母线的选择与校验 (39)第7 章变电站的防雷保护 (41)7.1 变电站防雷保护的意义 (41)7.2 变电站雷电过电压的种类 (41)7.3 雷电过电压的保护措施 (41)7.3.1 避雷针的装设 (41)7.3.2 避雷器/线的装设 (42)第8章继电保护的配置 (44)8.1 输电线路的保护配置 (44)8.1.1 相间短路保护的配置 (44)8.1.2 过负荷保护的配置 (45)8.1.3 单相接地保护 (45)8.1.4 输电线路的保护配置结果 (45)8.2 变压器的保护 (46)8.3 母线保护 (46)第9章结论 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)第1章绪论1.1 我国电力系统发展概述电能是现代社会中最重要、最方便的能源。
电能具有许多优点,它可以方便的转化为其它形式的能量,例如热能、光能、机械能、化学能等;它的输送和分配利于实现;它的应用方式也很灵活。
随着我国经济的快速发展,电力已经成为我国国民经济发展的强劲动力,成为我国经济持续、快速、稳定发展的能源保障。
截至2012年底,我国发电装机容量达到114491万千瓦,同比增长7.8%;发电量49774亿千瓦时,比上年增长5.22%。
电力工业将很快实现新的跨越,预计到2015年全国发电装机将达到6.5亿千瓦,到2020年达到9.5亿到10亿千瓦。
1.2 变电站建设的必要性电力系统是由发电厂、变电站、电力线路和电能用户组成的一个整体。
改革开放30年来,我国国民经济实现了持续快速的发展,电力行业作为我国的能源支柱产业也实现了新的跨越。
新时期新形势,电力工业的发展面临着空前的机遇,变电站是接受电能、变换电压和分配电能的场所,其在电力系统中的作用尤其重要。
因而,为了适应这一新形势,新的变电站建设势在必行。
1.3 本设计的目的和意义毕业设计是培养综合素质和工程实践能力的教育过程,对自己思想品德、工作态度、工作作风和独立工作能力具有深远的影响,其目的和意义是:(1)通过毕业设计的训练,使自己进一步巩固加深所学的基础理论和专业知识。
(2)结合课题的需要培养独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题以及独立获取新知识的能力。
(3)通过毕业设计加强对绘图、计算、数据处理、实验方法、编辑设计文件、使用规范化手册、规程等最基本的工作实践能力的培养。
第2章 负荷计算与变压器选择2.1 负荷计算的必要性负荷计算是电力系统正常运行的计算,是正确选择电力系统中导线、电缆、开关电器、变压器等的基础。
也是保障电力系统安全可靠运行必不可少的环节。
因此,负荷计算是变电站电气设计计算的基础,负荷计算的确定是否合理,将直接影响到电气设计和导线电缆的选择是否经济合理。
2.2 负荷计算的方法工程上依据不同的计算目的,针对不同类型的用户和不同类型的负荷,在实践中总结了各种负荷的计算方法:估算法、需要系数法、二项式法等。