项目设计报告项目名称：35KV电源进线的总降变配电设计专业：电气自动化技术班级：姓名：学号：指导老师：2016年7月13日目录前言 (2)一：原始资料分析 (3)1.1负荷资料 (3)1.2各车间和生活变电所的地理位置图 (3)1.3电源资料 (4)1.4气象及水文地质资料 (4)二、负荷计算 (4)2.1负荷计算所需公式、材料依据 (4)2.2 各车间的计算负荷 (4)2.3总降的负荷计算 (5)2.4 导线选择 (7)2.5所选变压器型号表 (8)三、主接线方案的选定 (8)四、短路电流的计算 (9)4.1计算方法的选择 (9)4.2标幺值计算 (10)五、电气设备的选择和校验 (14)5.1高压设备选择和校验的项目 (14)5.2 高压设备的选择及其校验 (14)5.3 10KV一次设备选择 (15)六、二次保护 (15)6.1 二次保护原理图及其展开图 (15)6.2 二次保护的整定及其灵敏度校验 (17)七、变电所选址及防雷保护 (18)7.1 变电所选址 (18)7.2 防雷保护资料分析 (20)7.3避雷针的选择 (20)7.5对雷电侵入波过电压的保护 (20)前言随着人们生活质量的日益提高，用电水平的不断上升，对电能质量的要求也日益增长。
而在工厂、企业中，通过对配电系统的建立，就可以对自身整体的电能使用情况和设备运行状态做到全面了解和控制，对今后生产的调整进行有效的电力匹配，减少和杜绝电力运行中的安全隐患，提高设备运行效率，提供基础的数据依据，使整个工厂电力系统更经济、安全、可控。
供电技术是分配和合理使用电能的重要环节，本着对供电的四点要求即：安全，应按照规范能充分保证人身和设备的安全；优质，能保证供电电压和频率满足用户需求；灵活，能满足供电系统的各种运行方式，有改扩建的可能性；经济，尽量使主接线简单、投资少、节约电能和有色金属消耗量。
我们在掌握理论知识的基础上，来设计该工厂分级供电的系统设计和规划。
在设计过程中，参照工厂的原始设备资料进行负荷计算，由此得出的结果来选择确定车间的负荷级别，然后根据车间负荷及负荷级别来确定变压器台数和变压器容量，由此选择主接线方案。
再通过短路电流的计算来选择高低压电器设备和电力导线等。
考虑并设计防雷和接地装置。
一：原始资料分析1.1负荷资料负荷计算的目的：通过对负荷资料对各负荷进行分析和计算，为之后选择变电所供电线路的截面积、变压器容量、开关电源及互感器等额定参数提供依据。
确保合理选择配电系统的设备和元件。
1.2各车间和生活变电所的地理位置图图例：车间变电所□生活变电所○高压电机◎总降变电所△注释：一公分（一格）=200米位置图作用：通过地理位置图，可以选择出负荷中心（对变电所进行选址）1.3电源资料总降变电所从4.5KM 处的区域变电所和17km 的火电厂分别引出35kv 的电源 电源资料作用：用于短路及防雷保护时1.4气象及水文地质资料该厂位于海拔1000M 处，最热月的平均温度为28℃，最热月的最高温度为35℃，最热温度为39℃，最低温度为-3℃，最热月地下0.8M 处平均温度25℃，雷暴日数52.2（日／年）。
气象资料：用于导线及防雷选择时的依据当地为多石土壤，3M 以下为砂岩，地下水走2M 以下，土壤没有腐蚀性。
水文资料：为接地电阻的选址、土壤电阻率提供依据二、负荷计算2.1负荷计算所需公式、材料依据一年按365天计算：T=365⨯24=8760hPe= εNNP =,εN为与铭牌容量对应的负荷持续率。
(εN=t/T)负荷持续率：一个工作周期内工作时间t 与工作周期T 的百分比值。
有功计算负荷：P30= T /t Pn Kd ⨯⨯无功计算负荷：Q 30=ϕtan 30⨯P视在计算负荷：S 30=ϕcos /30P计算电流：I 30=USN303/并联电容容量：Q C=P30( tan arccos ϕ- tan arccos ϕ′)2.2 各车间的计算负荷1号车间: 有功计算负荷：P30=3008.0⨯⨯7.1148760/2000= kw无功计算负荷：8675.07.11430=⨯=Q kvar视在计算负荷：4.1438.07.11430=⨯=SKV ·A计算电流：I 30= 87.21738.03/4.143=⨯ A 2号车间：有功计算负荷：P 30= 0.7⨯1008760/4500⨯=50.2 KW无功计算负荷：Q 30= 50.2⨯0.88=44.2 kvar 视在计算负荷：S 30 =P 30/cos φ=66.9KV ·A计算电流：I 30 = S 30 /U N *√3=66.9/86.8638.03=⨯ =101.7 A 3号车间：有功计算负荷：P 30=0.7×450×√2200/8760=157.9KW 无功计算负荷：Q 30=157.9×0.48=75.8kvar视在计算负荷：S 30=157.9/0.9=175.4KV •A 计算电流：I 30=√3∗0.38=266.6A4号车间：有功计算负荷： P 30=0.8×420×√4000/8760=227KW 无功计算负荷： Q 30=227×0.75=170kvar 视在计算负荷： S 30=227/0.8=283.7KV •A 计算电流： I 30=√3∗0.38=431.2A 生活区：有功计算负荷： P 30=0.8×80×√1800/8760=29KW 无功计算负荷： Q 30=0kvar视在计算负荷： S 30=29/1=29KV •A 计算电流： I 30=√3∗0.38=44.1A 2.3总降的负荷计算由步骤二的负荷计算可求得总的计算负荷：P∑=0.95⨯(114.7+50.2+157.9+227+29)=550 kwQ∑=0.97⨯(86+44.2+75.8+170+0)=365 kvarS 总=√5502+3652=660 KV ·A I 总=√3∗35=38.1 A 总降补偿： cos φ= P 30/ S 30=0.83Qc=550×(tan arccos0.83-tan arccos0.92)=135.3kvar 取Qc=140kvar Q 30总=365-140=225kvarS 30总=√P 302+P 302=594KV ∙A比补偿前减少66KV ∙A∆P P =0.01 S 30总=5.94KW ∆P P =0.05 S 30总=29.7kvarP 30′=555.94KW P 30′=225+29.7=254.7kvar P 30′′=√555.942+254.72=611.5 KV ∙Acos φ=P 30′P 30′′=0.909≥0.9符合功率因数要求！车间及总降负荷表：主接线拟定：选择两台变压器，双回路双电源35KV 进线，采用内桥式单母线分段与外桥式单母线分段两种主接线方式，其中2.4号车间为2级负荷，但无一级负荷，因此选择一台变压器。
由GB50059—2011《35kv 变电站设计规范》——选择主变压器台数为两台 根据《工厂供电》要求，当变电所装有两台变压器的变电所每台主变压器的容量SNT不应小于总负荷的60%~70%，S SNT30）7.0~6.0（≈，同时每台主变压器的容量S NT 不应小于全部一、二级负荷之和()S ∏+I 30。
即有：S NT ≈(0.6~0.7)S 30=(0.6~0.7)×660=415.8KV ∙A()S∏+I 30=350.6初步取两台主变压器的容量为500KVA 并联运行时可以满足要求。
2.4 导线选择35/10KV: P 30=38.1A <480A选择LMY 型矩形硬铝母线，尺寸为40mm ×4mm车间线路：1号车间：P 30=217.87A <265A ，选择LJ 型70PP 22号车间：P 30=101.7A <105A ，选择LJ 型16PP 2 3号车间：P 30=266.6A <325A ，选择LJ 型95PP 2 4号车间：P 30=431.2A <440A ，选择LJ 型150PP 2 生活区：P 30=44.1A <75A ，选择LJ 型10PP 22.5所选变压器型号表表3-1 变压器型号及容量说明：T1 ，T2是两台主变压器，1 #、2#、3#、4#、5#变压器分别装设在车间变电所1、车间变电所2、车间变电所3、车间变电所4和生活区。
cos 为补偿后工厂的功率因数。
三、主接线方案的选定根据国家标准：GB50059—2011《35kv~110kv变电站设计规范》对35kv~110kv变电站的电气接线设计规定（1）35kv~110kv线路出线回路超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或单母线分段接线。
（2）由上述规定，初拟以下两种主接线方案注释：方案一为内桥式单母线分段接线。
方案二为外桥式单母线分段综合比较方案一、方案二，两个方案皆能满足设计要求。
但方案二所采用的高压开关较多，因此成本会偏高，而且应为设备的增多，使得故障率升高。
且本设计中电源进线分别从4.5KM区域供电所和17KM 火电厂引出，属于远距离送电，应选择内桥式单母线分段接线。
所以，综合经济和设备安全可靠运行的考虑，我选择方案一。
四、短路电流的计算4.1计算方法的选择在进行短路电流计算是，首先需要计算回路中元件的阻抗。
各元件阻抗的计算通常采用欧姆法和标幺值两种计算方法。
前一种计算方法只要勇于1kv 一下低压供电系统的网路中，后一种计算方法多用在企业高压供电系统以及电力系统中。
4.2标幺值计算短路等效电路图4.2.1由区域变电所供电时，架空线路为4.5km 。
UC 1=36.75 KV ，U C 2=10.5 KV ，取基准值Sd=100MVA , S OC =1000MVAU S I C 1d1d 3/==100/⨯336.75=1.57 KA USIC 2d d23/==100/⨯310.5=5.5 KA电力系统的电抗标么值：X *1=100KVA/1000KVA=0.1 架空线路的电抗标么值，查表的到，4.00=X Ω/km75.362*21005.44.0÷⨯⨯==L X X=0.133 电力变压器的电抗标么值：S S U X N K T 100/%d *=U k%=5，KVAMVAX 8001001005*3⨯⨯==6.251) 当k-1点发生短路时K-1点短路等效电路图总电抗X *）1-k （∑=0.1+0.133=0.233 三相短路电流周期分量有效值:IIK 1d )3(1=-/0.233=1.57KA/0.233=6.738 KA其他三相短路电流IIIK )3(1)3()3("-∞===6.738 KA6.7382.5555.2）3（1-k )3(shi ⨯=⨯=I =17.182 KA 174.1051.1）3（1-k )3(shI=⨯=I KA三相短路容量XSS K K *)1(d)3(1/-∑-==100/0.233=429.18 MVA2)当k-2点发生短路时k-2点短路等效电路图总电抗X *）1-k （∑=0.1+0.133+6.25/2=3.358 三相短路电流周期分量有效值:IIK 1d )3(1=-/0.233=1.57KA/0.233=6.738 KA其他三相短路电流IIIK )3(1)3()3("-∞===5.5KA/3.358=1.64 KA64.155.255.2）3（1-k )3(shi⨯=⨯=I =4.18 KA 476.251.1）3（1-k )3(shI=⨯=I KA三相短路容量XSS K K *)1(d)3(1/-∑-==100/3.358=29.78 MVA4.2.2当由火力发电产供电时，架空线路为17kmUC 1=36.75 KV ，U C 2=10.5 KV ，取基准值Sd=100MVA , S OC =1000MVAU S I C 1d1d 3/==100/⨯336.75=1.57 KA USIC 2d d23/==100/⨯310.5=5.5 KA电力系统的电抗标么值：X *1=100KVA/1000KVA=0.1 架空线路的电抗标么值，查表的到，4.00=X Ω/km75.362*2100174.0÷⨯⨯==L X X=0.5 电力变压器的电抗标么值：S S U X N K T 100/%d *=U k%=5，KVAMVAX 8001001005*3⨯⨯==6.251) 当k-1点发生短路时 抗X *）1-k （∑=0.1+0.5=0.6 三相短路电流周期分量有效值:IIK 1d )3(1=-/0.233=1.57KA/0.6=2.617 KA其他三相短路电流IIIK )3(1)3()3("-∞===2.617 KA2.6172.5555.2）3（1-k )3(shi ⨯=⨯=I =2.617 KA 036.451.1）3（1-k )3(shI=⨯=I KA三相短路容量XSS K K *)1(d)3(1/-∑-==100/0.6=166.7 MVA2) 当k-2点发生短路时总电抗X *）1-k （∑=0.1+0.5+6.25/2=3.725 三相短路电流周期分量有效值:IIK 1d )3(1=-/3.725=5.5KA/3.725=1.48 KA其他三相短路电流IIIK )3(1)3()3("-∞===1.48 KA48.155.255.2）3（1-k )3(shi ⨯=⨯=I =4.18 KA 23.251.1）3（1-k )3(shI=⨯=I KA三相短路容量XSS K K *)1(d)3(1/-∑-==100/3.725=26.85 MVA五、电气设备的选择和校验5.1高压设备选择和校验的项目说明：×—需要选择的项目√—需要校验的项目5.2 高压设备的选择及其校验WL1回路：QF11、QF10、QF20、QF21均属于等电位，因此只需要选择校验QF11即可。