变电站课程设计报告书.docx

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1、前言随着工业化社会的进步和进展，电力系统承担着越来越重要的角色。变电站Substation是把一些设备组装起来，用以切断或接通、转变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和安排电能的作用。电气主接线是发电厂变电站的主要环节。它打算着变电站的运行质量，功能，建设投产，维护条件，和供电牢靠性。经过两年的系统理论学问的学习，与各种实习操作，还有教师细心培育下，我们对电力系统各局部有了初步的生疏与了解。在认真阅读原始材料，分析材料，参考阅读发电厂电气局部电力系统分析和中小型变电站设计手册与电力工程电气设计手册电气一次局部等参考书籍，在指导教师的

2、指导下，经过周密的计算，完成了此次课程设计。限于设计者的水平，设计书中难免有错误和缺乏之处，热诚期望指导教师们提出贵重的意见。设计容有以下：第一局部：设计任务书；其次局部：3510KV 电气主接线的设计；第三局部：3510KV 变电站短路电流的计算；第四局部：3510KV 变电站电器设备的选择；十几天的课程设计，使我了解设计的要求极其设计的容，更加深刻了解课本的容，是学问与理论相结合，使根底学问与实际操作联系。尤其对主接线，电气设备以与电力系统的选择方法进一步把握。名目前言第一篇：设计任务书3第一章：电气主接线设计方案4第一节：电气主接线设计的原则和步骤4其次节：主接线方案的拟定4第三节：主接

3、线方案的经济比较6第四节：主接线方案确实定61 / 9其次章：短路电流的计算6第一节：计算短路电流的目的6其次节：计算原则6第三节：计算方法7第四节：计算短路电流7第三章：电器设备的选择8第一节：10KV 电压等级上断路器和隔离开关的选择8其次节：35KV 变电站主变压器的选择9第三节：35KV 变电站 10KV 母线的选择10第四章：设计结果11第五章：答辩11第一篇任务书本设计是受镇巴县泾阳镇桃园居民小区托付，为其设计一个35KV 变电站电气主接线。其目的是把 35KV 的高压电通过变电和配电供城关居民生产、生活用电，在设计过严格计算，选取适宜的电气设备，力争节约投资，降低能耗，从技术上保

4、证用电安全、使用放心、供电牢靠。一、原始资料1、建站的必要性乾佑镇有 20 于万人口，各类工厂 10 多个，比较大型的工厂有水泥厂，这些人生活生产的急需供电，供热，所以建站是当务之急。2、该电站属于地方型3、电站等级：10KV、35KV4、出线回路数：10KV 侧有 8 回出线向用户供电。35KV 侧有两回线路。一回与电力系统连接，另一回路给县水泥厂供电5、负荷状况据了解该电站在 510 年 10KV 电压级上最大的负荷为 10MW其中级负荷占 75% 最小负荷 7MW，其中水泥厂最大负荷为 3000KW,最小负荷 2023KW.二、电力系统与本站的连接状况a、电力系统通过 35KV 与本站连

5、接b、电力系统的短路容量为 1MVA三、负荷分析1、功率因数cos=0.92、利用小时数Tmax=4000h3、架空线长度 50km四、环境条件1、海拔高度 507.4m2、最高温度 37，最低-6，平均 25.83、雷暴日 26.9 天年4、土壤温度 245、土壤电阻率 310 m6、交通便利。第一章电气主接线设计第一节：电气主接线设计的原则和步骤A 原则1、以任务书为依据，由于任务书从宏观角度论证建厂后的必要性，牢靠性，和经济行2、以国家经济建设的方针，政策，技术规，和标准为准则3、要与具体状况相结合4、要提出处理突发事故的方案5、要有近期、远期的规划B、对电气主接线的要求牢靠性、敏捷性、

6、经济性、C、电气主接线的设计程序1、对原始资料的分析，甲：工程状况，乙：电力系统状况，丙：负荷状况2、拟定至少连个主接线方案3、技术经济比较其次节：主接线方案的拟定依据任务书的要求，在对原始资料的分析的根底上，依据对电源和出线回路数，主变压器的台数、容量、形式、电压等级、和母线构造的不同考虑、可以拟定至少两个牢靠性的主接线方案。近、远景再进展经济比较，最终选出一个在技术、经济都合理的方案。1、确定变电站最高最低电压等级，考虑任务书要求，最大负荷为10MW，所以我们选高压 35KV，低压 10KV 的电压等级。2、方案的初步拟定a、由于 35KV 有两回线路，一回路与电力系统连接，另一回路接电能

7、送往县水泥厂， 35KV 电流侧，可承受单母线接线。b、由于 10KV 电压等级中，类负荷比较大，所以可考虑单母线分段的接线方式， 该接线方式可满足不停电检修和经济性好的要求。在我国10KV 成套配电装置已被广泛承受，所以 10KV 接线亦能够成套开关布置例ZBW-12 型。假设这样有简洁、经济性、牢靠性能满足要求的优点。C、有上述可知，我们可以初步拟定出两个可供选择的方案：方案一：35KV 为单母线接线，10KV 为单母线分段接线方案二：35KV 电压级承受外桥接线，10KV 电压级与方案一一样。Wl1Wl2w3T1T2W2ab35kv 变电站接线图4 / 9Wl1 Wl2外桥接线优点：1、

8、输送距离小 2、容量小 3、母线相连第三节：主接线方案的经济比较经济计算是从我国国民经济整体利益动身，计算主接线各个被比较方案的费用和效益为选择经济上最优方35案kv供给依据，比较时，主要对方案的综合投资I 和运行费用C两大项进展综合效益比较，比较时一般只需计算各个方案中不一样局部的综合投资I 和运行费用C即可。 外桥接线 10kv 电压级1、综合投资的计算式：I=I 1+a100其中I 为主体设备的综合投资，包括变压器、开关设备、母线、配电装置与明显的增修桥梁、大路和拆迁费用；a 为不明显的附加费用比列系数，如根底加工，电缆沟道开挖费等，220KV 取 70，110KV 取 90.2、运行费

9、用C主要包括一年中变压器的损耗电能与其检修费用、折旧费用，按投资百分率计算，计算式为C=aA+a I+a I(元其中：a11为检修维护费率。取 0.0220.042；a22为折旧费率，取为 0.0050.058;为损耗电能的电价元KW h);为变压器年损耗电能KW h).I 2 - I13、比较时间可承受限低补偿法即Ta= C1- C2第四节；主接线方案确实定经济技术的比较后，综合起来看，我们选方案一为最终确定方案，所以上述的两个方案的不同点仅在 35KV 侧，我们知道假设 35KV 侧承受外桥接线时要用三台断路器，比单母线接线时承受 4 台断路器时削减一台QF，假设从继电保护和负荷计算等综合

10、考虑，仍以单母线接线方案更为优先。再者外桥接线时，假设发生故障影响主变压器的供电，何况 35KV 的 QF 的价位不高，所以最终打算承受方案一为最终方案。其次章短路电流的计算3.1 、计算短路电流的目的1、为主接线方案供给依据，假设短路电流太大就可以考虑在主接线中加装限流电抗器2、选用电气设备供给依据3、为效验热稳定、动稳定、灭弧力量3.2 、计算原则5 / 91、以三相短路为主2、按最大运行方式为主3.3 、计算方法1、简化计算法2、传统计算法在我们的设计中，按传统计算即按运算曲线法计算3.4、计算短路电流1、画出计算电路图由图可画出如下短路电流的计算K1T2T1K2电路计算图2、设系统短路

11、容量S=1MW A3、基准值为S =100MV AV=10.5KVV=37KVB4、短路电流为K 、K12AV1av25、本设计按图计算电路图变化法计算短路电流6、计算 K1 点短路时的周期重量值.a、电力系统的短路电流电抗标幺值X=S S =100MVA=0.1 与 X=0.1a*bn1000MAV4*b、架空线电抗标幺值X =1.461，可设架空线每公里电抗值为 0.4km. L=50km,所3*以 X =0.085=0.4,变压器电抗标幺值X =X=0.43*1*2*7、画二的等效电路K7K2图二的简6化/ 98、由图可知假设在计算K1点短路时的等效电路图为图 4K1图 4计算 K1 点

12、的等效电路，由于X7*=X5*X6*=0.17728443 此即电流G 到 k1 转移电抗、第三章电器设备的选择1、35kv 电压级 QF、QS 选用表计算值额定电压U =35KV断路器U =35KV隔离开关GN-35/600I =600AGNN最大持续电流IMAX=346I =1000AVI =600N短路电流I=8.8KAINBR=24.8KA短路电流冲击值i=22.3344KA周期重量热效应Q =51.11KA SKi =63.4KAesI t=2460.1KA StI =72KAbI t=1024KA St2、10KV 电压级等级上的断路器和隔离开关的选择选择方法与 35KV 相像=1

13、212.4A选择断路器，由于U =10KV I =1212.4A,所以选少油户外断路器SN1010KV/2023ANMAX效验t1、热稳定效验，标准QKI t,所以QK=51.11KA S,tk=0.66s,而 It=1984.5KA S,所以 51.111984.5KA S,所以合格2、动稳定效验，标准i i而 i =kI=22.334KA，i=130KA 所以 22.340.1s 所以可用IIxnber效验而i =43.3KA,所以 8.843.3KA,所以合格es4、选 10KA 电压等级的隔离开关方法与 35KA 上选择方法相像。由于u =10KA ,I =1212A 查表可选GN 1

14、0KV202385 型隔离开关，将选择的结果列表N于下。max2计算值断路器 S 1010N2023隔离开关G 10N22023额定电压U =10KVNU 10KVN=U =10KVN7 / 9最大持续电流I =2023ANI 2023AN=I =1212.4max短路电流I=8.8KAINbr=43.3KA短路电流冲击值i =22.3344KAshI =130KAes85KA周期绝热效验Q =51.11KAkI t=1984.5KAti t=13005KA St3、35K 变电站主变压器的选择,容量台数的选择台数：2 台，容量：变电站主变压器一般按建设变电站后 510 年规划考虑，考虑到其中

15、一台供电后，其余的容量应能由另一台变压器负担变电站的最大负荷的 6070来选择。假设全部、类重要负荷超过上0.7S max述比例时，应按全部、类负荷的总供电要求来选择，即SN=n1=11.9MW，空载电流0.45总重量28.5T联接组号Ynd11所以选用SZ920230KA35KA 型变压器，所选变压器台数如下表：额定容量额定电压20MV A高30.8KV压低10.5KV压损耗空19.6KV载负载86.11KA短路电压8UK说明：按电力设计工程的规定“具有两种电压等级的电压器中首选双绕组变压器”， 所以我们选择SZq2023035 是一个双回路变压器4、35KV 变电站 10KV 母线的选择a

16、、选择的方法，由于 10KV 母线是汇流母线，所以按长期允许发热时的最大电流来选8 / 9择母线的截面， 1、10KV 母线上Pmax=10MW ,I=8.8KA.2、继电保护动作时间t =1Spr3、断路器全分闸时间t =0.2sbr4、三相巨型导体水平分布5、绝缘子跨距l=1.2m6、相间距离a=0.35m7、全厂 L 的弹性模量为 71010pq8、允许应力 =70106paals3Unb、计算方法： 由于 Imax=1154.66A,查表可得，可选LMY8010 单条母线、效验：能够满足ImaxkIal 即 1154.661619.1A.所以合格，即可满足长期发热要求Qk kf热稳定效验，标准Ssim=c应AS).Kf 集肤效应系数，mmc 为热稳定系数，QK为短路电流热效Q =q 0 +(qe - q 0 ) Im ax =35.599WIae第四章：设计结果说明书，图纸图纸在本设计里面第五章：辩论