广西电力职业技术学院2007级函授大专毕业设计题目 35KV企业变电所电气初步设计教学系部校外专业电气年级 2007级指导教师王亚忠学生姓名邓文起学号 GXDL20071682009年 5 月 23 日目录前言 (2)第一章待建变电所基本资料 (2)第二章负荷分析及主变压器选择 (5)2-1 负荷计算 (5)2-2 主变压器的选择 (5)2-3 站用变台数、容量和型式的确定 (8)第三章电气主接线3-1 主接线的设计原则和要求 (9)3-2 35KV侧接线方案 (12)3-3 10KV侧接线方案 (13)第四章电力线路导线截面的选择 (13)第五章短路电流的计算5-1 短路电流计算的目的和规定 (17)5-2 计算过程和结果 (18)第六章设备选择6-1 电气设备选择设计的规定 (21)6-2 电流互感器选择 (21)6-3 高压熔断器及避雷器的选择 (25)6-4 高压断路器的选择 (25)6-5 隔离开关的选择 (30)第七章配电装置 (35)第八章继电保护的配置8-1 主变压器继电保护配置 (37)8-2 线路继电保护配置 (38)第九章参考文献 (39)第十章附图 (40)致谢 (41)前言本设计为07级电气工程及自动化专业的电力系统课程设计，设计题目为：要求设计一座35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。
本变电所6KM处有一系统变电所，用35KV双回架空线路向本设计的变电所供电。
在最大运行方式下，待设计变电所高压母线上的短路功率为1000MVA。
当地海拔高度507.4m，年雷电日36.9个，空气质量优良，无污染，历年平均最高气温29.9℃，土壤电阻率ρ≤500Ω•m。
本变电所10KV母线到各车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷，Tmax=4000h。
分析任务书给定的原始资料，根据变电所在电力系统中的地位和建设规模，考虑变电所运行的可靠性、灵活性、经济性方面的要求，本文拟定2～3个技术上可行的变电所主接线方案，并正确进行了短路电流计算及主要电气设备选型，同时对其进行了无功补偿分析。
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第一章待建变电所基本资料1、某企业为保证供电需要，要求设计一座35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。
2、距本变电所9KM处有一系统变电所，用35KV双回架空线路向待设计的变电所供电。
在最大运行方式下，待设计变电所高压母线上的短路功率为970MVA。
3、待设计变电所10KV侧无电源，考虑以后装设两组电容器，提高功率因数，故要求预留两个间隔。
4、本变电所10KV母线到各车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷，Tmax=4700h。
各馈线负荷如下表所示：第二章负荷分析及主变压器选择电力负荷的确定，对于选择变电所主变压器容量、电源布点以及电力网的接线方案等，都是十分重要的。
电力负荷应在调查和计算的基础上进行。
对于近期负荷，应力求准确、具体、切实可行，对于远景负荷应在电力系统及工农业生产基础发展远景规划的基础之上，进行负荷预测。
负荷发展水平往往需要多次测算，认真分析研究影响负荷发展水平的速度的各种因素。
反复测算与综合平衡，力求切合实际。
保证电能质量，安全生产，确保用户用电的稳定性，这就是负荷分析的目的。
根据对供电可靠性的要求，一般将电力负荷分为三类。
即：一类负荷为重要负荷，必须由两个或两个以上独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部一类负荷不间断供电。
二类负荷为比较重要的负荷，一般要由两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二类负荷的供电。
三类负荷一般只需一个电源供电。
2-1负荷计算要选择主变压器站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。
首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kv侧负荷、35kv侧负荷。
由公式()%1cos1αϕ+=∑=nitcpKS（2-1）式中 Sc——某电压等级的计算负荷Kt——同时系数（10kv取0.9用负荷取0.85）а%——该电压等级网的线损率电，一般取5%P、cosϕ——各用户的负荷和功率因数P10KV=1100+790+910+870+960+930+680+999=7239(KW) S10KV=0.9×7239／0.85×(1+5%)=8048.0647(KVA)P站=25+5.5+3.7+2.1+11.5+20+0.96+18+12=98.76(KW) S站=0.85×98.76/0.85×(1+5%)=103.698(KVA)S35=8048.0647+103.698=8151.76(KVA)2-2主变压器的选择变压器是一种静止的电机，它利用一、二次侧的匝数不同，通过电磁感应作用，把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。
在各级电压等级的变电站中，变压器是变电站中的主要电气设备之一，其担任着向用户输送功率，或者两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，并根据电力系统5～10年发展规划综合分析，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。
如果主变压器容量造的过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。
因此，确定合理的变压器的容量是变电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。
在生产上电力变压器制成有单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电站的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济性来选择主变压器。
选择主变压器的容量，同时要考虑到该变电站以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。
一、变压器选择原则：1、主变容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷来进行选择，适当考虑远期10-20年的负荷发展。
2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站，应考虑一台主变压器停运时，其余变压器容量在计算机过负荷能力后的允许时间内，保证用户的I段和II段负荷，对于一般变电所，当一台主变压器停运时，其他容量应能保证全部负荷的60%。
3、为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变压器，有条件的应考虑设三台主变的可能性。
二、主变压器台数选择：在《电力工程电气设计手册》中可知：“对大城市郊区的一次变电所，在中、低已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜”在运行或检修时，可以一台工作，一台备用或检查，并不影响供电，也可以两台并列远行，根据原始资料中所示待建的变电所为110KV降压企业变电所，这里有1个电压等级，10kv7回出线，分别带全部负荷的I、II类。
考虑到出线回路数较多，为了保证供电的可靠性，参照规程要求，宜选用两台相同容量的变压器作为主变压器。
三、主变压器容量的确定主变压器的容量是要考虑待建变电所所带的负荷性质和电网结构，同时是按变电所建成后5—10年的规划负荷进行选择，并考虑变压器的过负荷能力。
本终端变电所装设两台主变压器的变电所，每台变压器的额定容量可按下公式：SN=0.7S总进行选择。
S总为变电所的综合负荷，当一台主变压器停涌时，应保证对70%的负荷供电，再考虑变压器的事故过负荷40%的能力，则可保证对84%的负荷供电。
从原始资料可知，所设计的变电所的最大负荷情况：P10KV=1100+790+910+870+960+930+680+999=7239(KW)考虑负荷的同时率：Kt=0.9 线路损耗取5% 功率因素cos =0.85则变电所10kv的综合最大负荷分别为：S10KV=0.9×7239／0.85×(1+5%)=8048.0647(KVA)S站=0.85×98.76/0.85×(1+5%)=103.698(KVA)S35=8048.0647+103.698=8151.76(KVA)若选用变压器两台，单台变压器容量按：S单=S35×70%=8151.76×70%=5706.23（KVA）并与I、II类负荷的总容量进行比较。
I、II类负荷总容量：S10KV=0.9×7239／0.85×(1+5%)=8048.0647(KVA)经比较，S单＞S10KV ，所以按S单选取每台主变压器的容量。
经查设备手册，选每台主变压器的容量为6300KVA。
四、主变压器类型的确定1、相数的选择待建变电所的110人人kv、10kv两个电压等级为了满足待建变电所的这两个电压等级和对其经济性的综合考虑，所以选择两相变压器。
2、绕组形式绕组是变压器的电路部分，用绝缘铜导线绕制而成。
单绕组变压器（长称作自耦变压器）只有一组绕组，而且一次绕组与二次绕组有一部分是共用的。
双绕组变压器有两组绕组：一组一次绕组和一组二次绕组。
待建变电所的主变压器容量为6300KVA，且有35kv、10kv两个电压等级，主变压器可采用两绕组变压器，它具有供电可靠，运行安全，灵活性好，设备少，接线简单等优点。
故本企业变电所主变压器选择三相两绕组有载调压降压变压器作为主变压器。
其型号为SJL1—6300/35。
其参数如表2—12-3站用变台数、容量和型式的确定1、站用变台数的确定对大中型变电站，通常装设两台站用变压器。
因站用负荷较重要，考虑到该变电站具有两台主变压器和两段10kv母线，为提高站用电的可靠性和灵活性，所以装设两台站用变压器，并采用暗备用的方式2、站用变容量的确定站用变压器容量选择的要求：站用变压器的容量应满足经常的负荷需要和留有10%左右的裕度，以备加接临时负荷之用。
考虑到两台站用变压器为采用暗备用方式，正常情况下为单台变压器运行。
每台工作变压器在不满载状态下运行，当任意一台变压器因故障被断开后，其站用负荷则由完好的站用变压器承担。
S站=103.698/(1—10%)=115.22(KVA)3、站用变型式的选择考虑到目前我国配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无油化过渡的目标，可选用干式变压器。
故站用变参数如下：因本站有许多无功负荷，且离系统变电所较近，10KV侧无电源,为了防止无功倒送也为了保证用户的电压，以及提高系统运行的稳定性、安全性和经济性，应进行合理的无功补偿。