摘要
箱式变电站又称户外成套变电站，也有称做组合式变电站，它是发展于20世纪60年代至70年代欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备，由于它具有组合灵活，便于运输、迁移、安装方便，施工周期短、运行费用低、无污染、免维护等优点，受到世界各国电力工作者的重视。进入20世纪90年代中期，国内开始出现简易箱式变电站，并得到了迅速发展。
本课题的主要内容包括箱式变电站的发展应用，箱式变电站的结构分类，以及箱式变电站一次系统设计极其设备选型，二次系统设计，以及箱式变电站的智能监控系统。35kV箱式变电站的设计高压侧额定电压为35kV，低压侧额定电压为10kV，主变压器容量为3150kVA。主接线采用单母线分段接线。
关键词：箱式变电站；结构；一次系统；二次系统
Design of 35 kV box-type transformer substation
ABSTRACT：Box-type transformer substation calls again outdoor a transformer substation, also call to do the sectional transformer substation. It is a development to wait to 70's Europe and America western prosper in the 60's of 20 centuries the nation release a kind of outdoor the set changes to give or get an electric shock of new change to give or get an electric shock the equipments, because it have the combination vivid, easy to conveyance, move, install convenience, start construction construction the period is short and circulate the expenses low, free from pollution, do not need maintenance etc.advantage, suffer the international community electric power the worker values.Enter the middle of 90's of 20 centuries.The domestic starts appearing the simple box-type transformer substation , and got the quick development.
The article regard box-type transformer substation as a development for relating box-type transformer substation applied, the construction of box-type transformer substation divides into se-section,emphasizing the treatise box-type transformer substation a the very equipments in design in subsystem chooses the type, two subsystems design, and the intelligence of box-type transformer substation supervises and control the system.The design high pressure side sum of box-type transformer substation settles electric voltage as 35 KVA, the low-pressure side sum settles electric voltage as 10 KV, main transformer capacity is 3150 KVA.The lord connects the single mother in adoption in line line cent segment connects the line.
Keywords：box-type transformer substation；construction；first system；second system
目录
1 绪论 (6)
1.1 供配电技术的发展 (6)
1.2 箱式变电站的类型、结构与技术特点 (6)
1.2.1 箱式变电站的类型 (6)
1.2.2 箱式变电站的结构 (7)
1.2.3 箱式变电站的技术特点 (7)
1.2.4 箱式变电站与常规变电站的对比分析 (9)
2 35kV箱式变电站的总体结构设计 (10)
2.1 电气主接线的确定 (10)
2.1.1箱式变电站对主接线的基本要求 (10)
2.1.2 主接线的比较与选择 (11)
2.1.3 箱体结构的确定及合理配置 (12)
2.3 变压器 (13)
2.3.1 主变压器的选择及台数的确定 (13)
2.3.2 变压器的散热处理 (14)
2.4 箱式变电站总体布置 (15)
3.1概述 (16)
3.1.1短路的原因及后果 (16)
3.1.2短路计算的目的 (17)
3.2各系统短路电流的计算 (17)
3.2.1 35kv短路电流的计算 (17)
4 35KV箱式变电站一次系统设计与设备选型 (22)
4.1 35kV箱式变电站一次系统设计 (22)
4.1.1 概述 (22)
4.1.2 一次系统设计原则 (22)
4.1.3 一次系统设计 (22)
4.2电气设备的选择与校验 (23)
4.2.1 选择电气一次设备的一般条件 (23)
4.2.2按正常工作条件选择 (23)
4.2.3按短路条件进行校验 (26)
4.3电气设备的选择与校验 (27)
4.3.1 断路器及隔离开关的选择方法 (27)
4.3.2 35KV电压等级的断路器及隔离开关的选择 (28)
4.3.3 10KV电压等级的断路器及隔离开关的选择 (30)
4.3.4电流互感器的选择 (33)
4.3.5 35KV侧电流互感器的选择 (34)
4.3.6 电压互感器的选择 (35)
4.3.7 35KV母线电压互感器的选择 (36)
4.3.8 10KV母线电压互感器的选择 (37)
4.3.9 开关柜的选型 (38)
4.4 母线的选择 (39)
4.4.1导体选择的一般要求 (39)
4.4.2母线选择的方法 (39)
（1）选择母线的材料、截面形状： (39)
4.4.3 35KV母线选择 (40)
4.4.4 10KV母线选择 (42)
4.4.5母线选择结果 (44)
4.5变电站防雷保护的设计 (44)
4.5.1雷电过电压的形成与危害 (44)
4.5.2发电厂和变电所的防雷保护 (44)
4.5.3避雷针的配置原则及位置的确定 (45)
4.5.4避雷器的选择和配置 (45)
4.5.5 35KV侧避雷器的选择和校验 (47)
4.5.6 10KV侧避雷器的选择和校验 (48)
4.5.7避雷器选择结果 (48)
5 变压器的继电保护 (50)
5.1 概述 (50)
5.1.1电力系统继电保护的基本任务 (50)
5.1.2电力变压器的继电保护 (50)
5.2 变压器继电保护的整定计算 (51)
5.2.1 瓦斯保护的整定 (51)
5.2.2 纵联差动保护的整定计算 (51)
5.2.3过电流保护的整定计算 (55)
5.2.4变压器的过负荷保护整定计算 (56)
5.2.5无功补偿容量的计算 (57)
6 基于组态王监控软件的监控设计 (58)
6.1 监控系统介绍 (58)
6.3系统结构 (60)
6.4系统功能 (61)
6.5 综合自动化系统的模块组成 (62)
6.6组态王软件的硬件环境 (63)
6.7监控界面 (63)
总结 (67)
致谢 (68)
参考文献 (69)
附录 (70)
1 绪论
1.1 供配电技术的发展
随着市场经济的发展，国家在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电—变压器降压—低压配电的供电格局，所以供配电要向节地、节电、紧凑型、小型化、无人值守的方向发展，箱式变电站(简称箱变)正是具有这些特点的最佳产品，因而在城乡电网中得到广泛应用。
其次随着社会发展和城市化进程的加快，负荷密度越来越高，城市用地越来越紧张，城市配电网逐步由架空向电缆过渡，架杆方式安装的配电变压器越来越不适应人们的要求。因此，预装式变电站成为主要的配电设备之一。再次人们对供电质量尤其是供电的可靠性要求越来越高，而采用高压环网或双电源供电、低压网自动投切等先进技术的预装式变电站成为首选的配电设备。
与此同时，由于信息化、网络化和智能化住宅小区发展，因此不仅要求箱变安全可靠，同时要求具有“四遥”(遥测、遥讯、遥调、遥控)的智能化功能。这种智能箱式变电站(简称智能箱变)环网供电时，在特定自主软件配合下，能完成故障区段自动定位、故障切除、负荷转带、网络重构等功能，从而保证在一分钟左右恢复送电。
1.2 箱式变电站的类型、结构与技术特点
1.2.1 箱式变电站的类型
箱式变电站有美式箱式变电站和欧式箱式变电站。美式预装式变电站在我国叫做“预装式变电站”或“美式箱变”，一区别欧式预装式变电站。它将变压器器身、高压负荷开关、熔断器及高低连线置于一个共同的封闭油箱内，构成一体式布置。用变压器油作为带电部分相间及对地的绝缘介质。同时，安装有齐全的运行检视仪器仪表，如压力计，压力释放阀，油位计，油温表等。欧式预装式变电站以前在我国习惯称为“组合式变电站”，它是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置布置在三个不同的隔室内，通过电缆或母线来实现电气连接。
1.2.2 箱式变电站的结构
美式预装式变电站的结构型式大致有三种：
（1）变压器和负荷开关、熔断器共用一个油箱；
（2）变压器和负荷开关、熔断器分别装在上下两个不同的油箱内；
（3）变压器和负荷开关、熔断器分别装在左右两个不同的油箱内。
其中（1）型为美式箱变的原结构，它的特点是结构紧缩、简洁、体积小、重量轻。（2）型和（3）型为（1）的变形。这种变型的理论根据是：开关操作和熔断器的动作造成的游离碳会影响整个箱变的寿命。由于采用普通油和难燃油作为绝燃介质，使之既可用于户外，又可用于户内，适用于住宅小区、共矿企业及各种公共场所，如机场、车站、码头、港口、高速公路、地铁等。
欧式预装式变电站的总体结构包括三个主要部分：高压开关柜、变压器及低压配套装置，其总体结构主要有两种形式：一种为组合式；另一种为一体式。
1.2.3 箱式变电站的技术特点
箱式变电站的高压室一般是由高压负荷开关、高压熔断器和避雷器等组成的，可以进行停送电操作并且有过负荷和短路保护。低压室由低压空气开关、电流互感器、电流表、电压表等组成的。变压器一般采用 S9 或干式的等。箱式变中的电器设备元件，均选用定型产品，元器件的技术性能均满足相应的标准要求。为了可靠实现五防要求，各电器元件之间采用了机械联锁，各电器元件都安装在有足够强度和刚度的结构上，以便于导线的连接。操作采用电动方式，不需另配电源，由 TV 引出即可。另外箱式变还都具有电能检测、显示、计量的功能，并能实现相应的保护功能，还设有专用的接地导件，并有明显的接地标志。此外为适应户外工作环境，箱式变电站的壳顶一般都采用隔层结构，内装有隔热材料，箱体底部和各室之间都有冷却进出风口，采用自然风冷和自动控制的强迫风冷等多种形式，以保证电气设备的正常散热，具有防雨、防尘、防止小动物进入等措施。目前，国内生产的箱式变的电压等级：高压侧为 3 ～35kV、低压侧为0.4 ～10kV 。变压器的容量：当额定电压比为35/10 、6 、0.4 kV 时可从几百kVA～上万kVA、当额定电压比为 10、6/0.4 kV 时可从几十kVA～几千kVA。
箱式变电站有如下特点：
①技术先进安全可靠
箱体部分采用目前国内领先技术及工艺，外壳一般采用镀铝锌钢板，框架采用标准集装箱材料及制作工艺，有良好的防腐性能，保证20年不锈蚀，内封板采用铝合金扣板，夹层采用防火保温材料，箱体内安装空调及除湿装置，设备运行不受自然气候环境及外界污染影响，可保证在－40℃～＋40℃的恶劣环境下正常运行。
箱体内一次设备采用单元真空开关柜、干式变压器、干式互感器、真空断路器(弹簧操作机构)等国内技术领先设备，产品无裸露带电部分，为全绝缘结构，完全能达到零触电事故，全站可实现无油化运行，安全性高，二次采用微机综合自动化系统，可实现无人值守。
②自动化程度高
全站智能化设计，保护系统采用变电所微机综合自动化装置，分散安装，可实现"四遥"，即遥测、遥信、遥控、遥调，每个单元均具有独立运行功能，继电保护功能齐全，可对运行参数进行远方设置，对箱体内湿度、温度进行控制，满足无人值班的要求。
③工厂预制化
设计时，只要设计人员根据变电站的实际要求，作出一次主接线图和箱外设备的设计，就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号，所有设备在工厂一次安装、调试合格，真正实现变电所建设工厂化，缩短了设计制造周期；现场安装仅需箱体定位、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、传动试验及其它需调试的工作，整个变电站从安装到投运大约只需5～8天的时间，大大缩短了建设工期。
④组合方式灵活
箱式变电站由于结构比较紧凑，每个箱体均构成一个独立系统，这就使得组合方式灵活多变，我们可以全部采用箱式，即35kV及10kV设备全部箱内安装，组成全箱式变电所；也可以采用35kV设备室外安装，10kV设备及控保系统箱内安装，这种组合方式，特别适用于农网改造中的旧所改造，即原有35kV设备不动，仅安装一个10kV开关箱即可达到无人值守的要求。
⑤投资省、见效快
箱式变电站(35kV设备户外布置，10kV设备箱内安装)较同规模综自变电站(35kV 设备户外布置，10kV设备布置于户内高压开关室及中控室)减少投资40％～50％。
⑥占地面积小。
1.2.4 箱式变电站与常规变电站的对比分析
箱式变电站（在IEC及欧洲称为高压/低压预装式变电站）是一种集成化程度高，工厂预安装、节能、节地的发展中设备与常规变电站相比，占地为1/20，工期为1/7，投资为1/2。在国外应用极度为广泛，在西欧占变电站总数的70%以上，美国为90%。在我国应用为10%，是一种方兴未艾的装备。
三种类型的箱式变电站的特点如下:
（1）欧洲式：特点是防护性好，多了一个外壳，变压器散热不易，要降低容量运行；（2）美国式：特点是变压器保持户外设备本质，散热好，结构紧凑，但是在我国10kV 电网系中性不接地系统，因此一相熔丝熔断时不能跳开三相负荷开关，造成非全相运行，危及变压器及用电设备，并且不易实现配电自动化；
（3）中国式：从欧洲式派生而来，结合中国用户需要改进而成，但是符合中国电力部门各种法规标准要求，可铅封电能计量箱，无功补偿，一应俱全。
预装式变电站是输变电设备发展方向，由前所述，我国应用仅10%左右，而国外已达到的70-90%，所以预装式变电站其社会效益显著，市场前景广阔。
2 35kV箱式变电站的总体结构设计
2.1 电气主接线的确定
主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式，概括为有母线的接线形式和无母线的接线形式两大类。
（1）具有母线的电气主接线
①单母线接线：单母线接线是一种最原、最简单的接线方式。
②单母线分段接线
③双母线及双母线分段接线
③旁路母线接线方式
（2）无母线的电气主接线
①桥形接线：当具有两台变压器和两条线路时，在变压器线路接线的基础上，在其中间架一连接桥，则称为桥形接线
②单元接线：发电机与变压器直接连接成一个单元，组成发电机
2.1.1箱式变电站对主接线的基本要求
概况地说，对主接线的基本要求包括安全、可靠、灵活、经济四个方面,安全包括设备安全及人身安全。要满足这一点，必须按照国家标准和规范的规定，正确选择电气设备及正常情况下的监视系统和故障情况下的保护系统，考虑各种人身安全的技术措施。
可靠就是主接线应满足对不同负荷的不中断供电，且保护装置在正常运行时不误动、发生事故时不拒动，能尽可能的缩下停电范围。为了满足可靠性要求，主接线应力求简单清晰。电器是电力系统中最薄弱的元件，所以不应当不适当地增加电器的数目，以免发生事故。
灵活是用最少的切换，能适应不同的运行方式，适应调度的要求，并能灵活、简便、迅速地倒换运行方式，使发生故障时停电时间最短，影响范围最小。因此，电气主
接线必须满足调度灵活、操作方便的基本要求.
经济是指在满足了以上要求的条件下，保证需要的设计投资最少。在主接线设计时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线灵活、可靠，必须要选用高质量的设备和现代化的自动装置，从而导致投资费用的增加。因此，主接线的设计应满足可靠性和灵活性的前提下，做到经济合理。主要应从投资声、占地面积少、电能损耗小等几个方面综合考虑。
2.1.2 主接线的比较与选择
单母线接线是一种原始、最简单的接线，所有电源及出线均接在同一母线上，其优点是简单明显，采用设备少，操作简便，便于扩建，造价低。缺点是供电可靠性低。母线及母线隔离开关等任一元件发生故障或检修时，均需使整个配电装置停电。因此，单母线接线方式一般只在发电厂或变电所建设初期无重要用户或出线回路数不多的单电
源小容量的厂中采用。
在主接线中，断路器是电力系统的主开关；隔离开关的功能主要是隔离高压电源以保证其他设备和线路的安全检修。例如，固定式开关柜中的断路器工作一段时间需要检修时，在断路器断开电路的情况下，拉开隔离开关；恢复供电时，应先合隔离开关，然后和断路器。这就是隔离开关与断路器配合操作的原则。由于隔离开关无灭弧装置，断流能力差，所以不能带负荷操作。
单母线分段接线是采用断路器（或隔离开关）将母线分段，通常是分成两段。母线分段后可进行分段检修，对于重要用户，可以从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障时，由于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除，从而保证了正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。两段母线自动同时故障的机遇很小，可以不予考虑。在供电可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一段母线发生故障时，将造成两断母线同时停电，在判断故障后，拉开分段隔离开关，完好段即可恢复供电。
单母线分段接线既具有单母线接线简单明显、方便经济的优点，又在一定程度上提高了供电可靠性。但它的缺点是当一段母线隔离开关发生故障或检修时，该段母线上的所有回路到要长时间停电。单母线分段接线连接的回路数一般可比单母线增加一倍。
双母线分段接线有如下优点：可轮换检修母线或母线隔离开关而不致供电中断；检修任一回路的母线隔离开关时，只停该回路；母线发生故障后，能迅速恢复供电；各电
源和回路的负荷可任意分配到某一组母线上，可灵活调度以适应系统各种运行方式和潮流变化；便于向母线左右任意一个方向顺延扩建。
但双母线也有如下的缺点：造价高；当母线发生故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误动作。但可加装断路器的连锁装置或防误操作装置加以克服。
当进线回路数或母线上电源较多时，输送和穿越功率较大，母线发生事故后要求尽快恢复供电，母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电，系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用双母线接线。
综上可知，单母线接线造价低而供电稳定性低，双母线供电稳定性高但其造价高且接线线路复杂，而单母线分段接线一方面线路简单，造价低，另一方面其供电稳定性也能在一定程度上能够得以保证。所以35kV母线选用单母线接线方式，10kV采用单母线分段接线。
2.1.3 箱体结构的确定及合理配置
箱式变电站按结构主要有美式箱变和欧式箱变。欧式箱变造价低而美式箱变体积小，约为同容量欧式箱变的1/3~1/5。常规土建变电站占地面积最大，欧式箱变次之，美式箱变常规土建变电站建造周期最长，欧式箱变次之。综合考虑一般35kV箱式变电站的箱体选择欧式箱变。
根据实际情况可以采用不同的箱变配置方案，一般将主变压器和电容器等充油设备，放置在箱体外，设置两个箱体，一个35kV箱体，一个10kV箱体，其中一个箱体预留保护装置的位置。考虑节省资金，也可以将35kV断路器等设备放于户外，只设置10kV 箱体。
箱体的底座和骨架一般采用槽钢和角钢焊接而成，顶盖和四壁采用金属板内衬阻燃材料压制而成，能起到隔热的作用。根据当地实际情况，可在订货时对主体结构提出相应的要求。我县地处盐碱地带，对设备的抗腐蚀性能要求较高，因此除主体框架采取了防腐工艺加工外，箱体的整体外层衬板采用了0.5mm厚的不锈钢板。
维护走廊是箱变正常运行和检修中的重要环节，箱变的一个缺陷就是空间狭小，厂家从成本和设备紧凑性考虑，维护走廊一般都尽量压缩。在选型时应该将维护走廊作为一项指标来考虑，不然会给将来的运行和维护，造成很大麻烦。
箱体的密封和防尘是一个重要方面，特别是保护装置对防尘等指标要求较高，应引起重
视。
箱体的底板下面，一般作为电缆室，在考虑箱体基础的设计时，应顾及到电缆的安装和维护方便，应考虑人员出入、通风以及照明等方面的要求。
2.3 变压器
2.3.1 主变压器的选择及台数的确定
1主变容量和台数的选择，应根据《电力系统设计技术规程》SDJ161—85有关规定和审批的电力规划设计决定进行。凡有两台及以上主变的变电所，其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证供应该所全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。若变电所所有其他能源可保证在主变停运后用户的一级负荷，则可装设一台主变压器。
2与电力系统连接的220~330kV变压器，若不受运输条件限制，应选用三相变压器。
3根据电力负荷的发展及潮流的变化，结合系统短路电流、系统稳定、系统继电保护、对通信线路的影响、调压和设备制造等条件允许时，应采用自耦变压器。
4在220~330kV具有三种电压的变电所中，若通过主变各侧绕组的功率均达到该变压器额定容量的15%以上，或者第三绕组需要装设无功补偿设备时，均宜采用三绕组变压器。
5主变调压方式的选择，应符合《电力系统设计技术规程》SDJ161的有关规定。
为保证供电的可靠性，变电所一般应装设两台主变，但一般不超过两台主变。当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。对大型枢纽变电所，根据工程的具体情况，应安装2~4台主变。
本次设计的变电所没有一级负荷，所以采用一台主变。
主变一般采用三相变压器，若因制造和运输条件限制，在220kV的变电所中，可采用单相变压器组。当今社会科技日新月异，制造运输以不成问题，因此采用三相变压器。
在关于绕组上，只有220~330kV具有三种电压的变电所中，若通过主变各侧绕组的功率均达到该变压器额定容量的15%以上，或者第三绕组需要装设无功补偿设备时，均宜采用三绕组变压器。此次设计的变电所只有35kV和10kV两个电压等级，所以采用双绕组变压器。
我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用Y0连接；35kV亦采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35kV及以下电压，变压器绕组都采用△连接。因此35kV侧采用Y连接，10kV侧采用△接线。
根据上述的讨论选用35kV铝线双绕组电力变压器，该变压器的型号为S11 —3150/35.具体技术数据如下表：
表2-1变压器技术参数
型号S11—315000/35
额定容量(kVA) 3150
额定电压(kV) 高压35 低压10.5
损耗(KW) 空载9.6 短路57
短路电压(%) 7.5
空载电流(%) 0.9
2.3.2 变压器的散热处理
变压器设置有二种方式：一种将变压器外露，另一种将就压器安装在封闭隔室内。35kV箱式变电站变压器采用第二种接线方式，将变压器安装在封闭的变压器隔室内。为防日照辐射使室温升高，采用四周壁添加隔热材料、双层夹板结构，顶盖设计成带空气垫或隔热材料的气楼结构，内设通风道，装有自动强迫排气通风装置(轴流风机或幅面风机)。装置的开启和停止，由变压器室的温度监控装置自控，其温度的整定值按允许温度的80%～90%设定；室内正常温度下，靠自然通风来散热。为了通风，变压器室的箱体上设置百叶窗。百叶窗结构，使气流能进去，而灰尘被分离。有为防止灰尘对绝缘的影响，在变压器连接处加上绝缘防护罩。室内温度不正常的情况下采用机械强迫通风，以变压器油温不超过95℃作为动作整定值。机械强迫通风用幅面风机，而不用轴流风机。因轴流风机对变压器散热片内外侧散热不均，往往外侧散热好，内侧散热差些；而幅面风机的排风口均匀吹拂内外侧，通风散热效果较好。
2.4 箱式变电站总体布置
35kV箱式变电站高压室额定电压35kV ，低压室额定电压10kV。主变压器额定容量为3150kVA，站用变压器额定容量为50kVA，接在35kV母线上。采用电缆或架空进、出线。在结构设计上具有防压、防雨和防小动物等措施及占地面积小、操作方便，安全可靠、可以移动等特点。箱式变电站主要包括4部分，分别为框架、高压室、低压室、变压器室。
（1）框架：基本结构是由槽钢、角钢和钢板焊接而成，外股、门和顶盖用新材料色彩钢板制作。
（2）高压室：装备真空断路器。包括三工位负荷开关、熔断器、互感器、避雷器等。
（3）低压室：装备全国统一设计的GGD型固定式低压配电屏、包括主开关柜、计量柜、多路出线柜、耦合电容器。
（4）变压器室：配备3150kVA油浸式变压器。室顶装有温度监控仪启动的轴流风扇。
3 短路电流计算
3.1概述
电力系统运行有三种状态：正常运行状态、非正常运行状态和短路故障。在供电系统的设计和运行中，还要考虑到可能发生的故障以及不正常运行情况。对供电系统危害最大的是短路故障。短路电流将引起电动力效应和发热效应以及电压的降低等。因此，短路电流计算是电气主接线的方案比较、电气设备及载流导体的选择、节点计算以及继电保护选择和整定的基础。
短路就是指不同电位导电部分之间的不正常短接。如电力系统中，相与相之间的中性点直接节地系统中的相与地之间的短接都是短路。为了保证电力系统的安全、可靠运行，在电力系统设计和运行分析中，一定要考虑系统等不正常工作状态。
3.1.1短路的原因及后果
1.短路原因
（1）电气设备及载流导体因绝缘老化、或遭受机械损伤，或因雷击、过电压引起的绝缘损坏。
（2）架空线路因大风或导线覆冰引起的电杆倒塌等，或因鸟兽跨接裸露导体等都可能导致短路。
（3）电气设备因设计、安装、维护不良和运行不当或设备本身不合格引发的短路。
（4）运行人员违反安全操作规程而误操作，如运行人员带负荷拉隔离开关，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等都会造成短路。根据国外资料显示，每个人都有违反规程操作的潜意识。
（5）其他原因。如输电线断线、倒杆、碰线、或人为盗窃、破坏等原因都可能导致短路。
2．短路后果
短路故障发生后，由于网络总阻抗大为减小，将在系统中产生几倍甚至几十倍于正常工作电流的短路电流。强大的短路电流将造成严重的后果，主要有以下几方面：（1）强大的短路电流通过电气设备是发热急剧增加，短路持续时间较长时，足以
使设备因过热而损坏甚至烧毁；
（2）巨大的短路电流将在电气设备的导体间产生很大的电动力，可能使导体变形、扭曲或损坏；
（3）短路将引起系统电压的突然大幅度下降，系统中主要负荷异步电动机将因转矩下降而减速或停转，造成产品报废甚至设备损坏；
（4）短路将引起系统中功率分布的突然变化，可能导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性，造成大面积停电。这是短路所导致的最严重后果；
（5）巨大的短路电流将在周围空气产生很强大电磁厂，尤其是不对称短路时，不平衡电流所产生的不平衡交变磁场，对周围的通信网络、信号系统、晶闸管触发系统及自动控制系统产生干扰。
3.1.2短路计算的目的
因为短路故障对电力系统可能造成极其严重的后果，所以一方面应采取措施以限制短路电流，另一方面要正确选择电气设备、载流导体和继电保护装置。这一切都离不开对短路电流故障的分析和短路电流的计算。概括起来，计算短路的主要目的在于： (1）为选择和校验各种电气设备的机械稳定性和热稳定性提供依据，为此，计算短路冲击电流以校验设备的机械稳定性，计算短路电流的周期分量以校验设备的热稳定性；
（2）为设计和选择发电厂和变电所的电气主接线提供必要的数据；
（3）为合理配置电力系统中各种继电保护和自动装置并正确整定其参数提供可靠的依据。
3.2各系统短路电流的计算
3.2.1 35kv短路电流的计算
1 根据电气主接线画出系统的等值网络图
图3.1
2.计算各元件的电抗标幺值 参考公式：变压器阻抗标幺值计算：T
B k T S S U X ?=100% 线路阻抗标幺值计算： 20av B L U S l X X ?
?= 58.037100204.02201=??=?
?=av B U S l X X 38.215
.31001005.7100%2=?=?=T B k S S U X 81.15
.1010054.022043=??=??==av B U S l X X X 81.15
.1010054.022065=??=??==av B U S l X X X 81.15.1010054.022087=??=?
?==av B U S l X X X
3.短路点的选取
① 35KV 侧（1d ）② 10KV 母线（2d ）③负荷点（10KV 出线3d ）
4.各个短路点的短路电流的计算
1d 点的短路电流计算
根据图3.1画出系统的简化等值电路：
图3.2
58.011==X X d
短路电流标幺值：72.158
.0111*1===d d X I 有名值：KA U S I I av B d d 68.27
.3310072.13*11=??=?= 冲击值：KA I K i d sh sh 83.668.28.1221=??==
有效值：KA I I d sh 07.468.252.152.11=?==
短路容量：MVA I U S d av d 75.17168.2373311=??==
（1）2d 点短路电流的计算
根据图3.1画出系统的简化等值电路
图3.3
96.238.258.02192=+=+==X X X X d
2d 点短路电流的标幺值：34.096
.2119*2===X I d 有名值：KA U S I I av B d d 87.15
.10310034.03*22=??=?= 冲击值：KA I K i d sh sh 76.487.18.1222=??==
有效值：KA I I d sh 84.287.152.152.12=?==
短路容量：MVA I U S d av d 3487.15.103322=??==
3d 点短路电流的计算
根据图3.1画出系统的简化等值电路
34.086.1//86.1//86.1//86.1//86.1////////7654310===X X X X X X
图3.4
[目录] 前言 第一篇任务书 一、设计要求 二、原始资料 三、设计任务 四、设计成果 第二篇说明书 第一章概述 第二章主接线设计方案 第三章主变台数和容量的选择 第四章所变的选择和所用电的设计 第五章短路电流计算 第六章导体及电气设备的选择. 第三篇计算书 一、主变容量的计算 二、短路电流计算 参考资料
第一篇任务书 一、设计要求 1、建立工程设计的正确观点，掌握电力系统设计基本原则和方法。 2、培养独立思考、解决问题的能力。 3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力，学习撰写工程设计说明书。 二、原始资料 1、某国营企业为保证供电需求，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6Km处有一系统变电所，由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。 3、待设计的变电所10KV无电源，考虑以后装设的组电容器，提高功率因素，故要求预留两个间隔。 4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为一类负荷，其余为二类负荷，Tmax=4000h ，各馈线负荷如表1—1
5、所用电的主要负荷见表1—2
6、环境条件 1）当地最热月平均最高温度29.9°c，极端最低温度-5.9°c，最热月地面0.8m 处土壤平均26.7°c ，电缆出线净距100mm。 2）当地海拔高度507.4m。雷暴日数36.9日/年：无空气污染，变电所地处在 P≤500m·Ω的黄土上。 三、设计任务 1、设计本变电所的主电路，论证设计方案是最佳方案，选址主变压器的容量和台数。 2、设计本变电所的自用电路，选择自用变压器的容量和台数。 3、计算短路电流。 4、选择导体及电气设备。 四、设计成果 1、设计说明书和计算书各一份 2、主电路和所用电路图各一份 第二篇说明书 第一章概述 一、设计依据 根据设计任务书给出的条件。 二、设计原则
引言 随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备陈旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。 1、绪论 由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。 1.1 我国变电所发展现状 变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。 1.2 变电所未来发展需要解决的问题
1 35kV变电所设计论文第一节设计方案确定变电所是电力系统的重要组成部分它直接影响整个电力系统的安全与经济运行是联系上级变电所和用户的中间环节起着变换和分配电能的作用。电气主接线是变电所的主要环节电气主接线的拟定直接关系着变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定是变电所电气部分投资大小的决定性因素。本次设计为35KV海迪变电所初步设计所设计的内容力求概念清楚层次分明。本设计在撰写的过程中曾得到老师和同事们的大力支持并提供大量的资料和有益的建议对此表示衷心的感谢。龙矿集团基地35kV变电所于1994年投入运行主变容量为两台 2500kVA变压器主要负担社区居民生活用电企业办公用电等。随着集团公司的飞速发展两台主变不能满足用电负荷要求附近很多企业由于受用电负荷限制不能正常生产另外由于用电负荷中心偏移压降增大用电损耗增加不能保证用户的电能质量为此拟在公司机关再建一座35kV变电所以满足机关居民生活用电和周围企业生产用电要求。一、设计思路煤矿供电系统电压等级多为110kV、35kV、6kV等采用中性点不接地的供电方式拟建的35KV变电所从基建投资、电能损失等经济指标及电能质量、供电可靠性、配电合理性等技术指标综合分析主变压器拟采用 2 台35kV三相三绕组油浸式自冷降压变压器分为三个电压等级、各个电压等级均采用单母分段的主接线方式供电、10kV 6kV均用于中性点不接地系统。其中机关居民生活用电采用6.3/0.4降压变压https://www.doczj.com/doc/bb2034818.html, 2 器距变电所距离较远的用电大户采用10.5/0.4的降压变压器这样能减少线路投资、降低线路损耗提高电能质量同时能够充分利用现有运行变压器减少不必要的损失。二、主要设备设计方案、一次设备主变压器采用新型节能产品采用可调整电压的有载调压变压器SSZ11型。变电所内35kV配电装置采用JYNl—40.5(Z移开式交流金属封闭间隔式开关柜、10KV配电装置采用JYN2—12移开式交流金属封闭间隔式开关柜。馈线断路器采用ZN12-12真空断路器,实现高压断路器无油化,电流、电压互感器全封闭浇注式。及10kV、6kV避雷器采用合成绝缘金属氧化锌避雷器。操作机构为电动机储能开关一体机构具备手动功能。
前言 在这次设计的选题上我是根据自己现在所实习的岗位来确定的，题目是《110KV降压变电站的部分设计》，而且我认为这次选题也是很好的结合了我在学校所学的工厂供电这门课程，让实践和理论知识相结合。 学习了工厂供电,为了更好的掌握这门功课，切实保证工厂生产的正常工作需要,我们进行了这次设计.要完成这次设计就必须了解工厂供电的基本知识.包括供电系统的一般原则,内容和程序.须要进行负荷计算,无功补偿以及继电保护。 首先介绍工厂供电设计的基本知识,包括供电设计的内容和程序,供电设计依据的主要技术基础,供电设计常用的电气图形符号和文字符号.接着依次讲述负荷计算和无功补偿,变配电所主接线方案的设计,短路计算及一次设备选择,继电保护及二次回路的选择,变配电所的布置与结构设计,供配电线路的设计计算,防雷保护和接地装置的设计。本次设计最重要的设计原则和方法,我们认为,就是在设计中一定要遵循国家的最新标准和设计规范.因此设计中着力介绍与工厂供电设计有关的最新标准和设计规范的规定和要求.限于我们的水平,加之时间非常的紧促,因此设计书中可能有错漏和不妥之处,是很难避免的,请老师批评指正。 毕业设计（论文）任务书 题目110kV降压变电站电气一次部分设计 一、毕业设计（论文）内容 本所位于某市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。 电压等级： 110kV：近期2回，远景发展2回； 10kV：近期12回，远景发展2回。 电力系统接线简图、负荷资料及所址条件见附件。 二、毕业设计(论文)应达到的主要指标 1、变电所总体分析； 2、负荷分析计算与主变压器选择； 3、电气主接线设计； 4、短路电流计算及电气设备选择； 5、配电装置及电气总平面布置设计。 三、设计(论文)成品要求 1．毕业设计说明书（论文）1份； 2．图纸：1套（电气主接线）。
摘要 本设计初步设计了煤矿地面35KV变电所的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、防雷与接地等。通过对煤矿35KV变电所的负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主接线方式、运行方式。其中35KV侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段接线。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据，选择了断路器、隔离开关、互感器等电气设备，并进行校验。 关键词：负荷计算；短路计算；变电所；运行方式
Abstract The coal mine ground 35KV transformer substation was designed. Design process is mainly including load calculate, the design of main electrical connection, short out calculate, electric equipment choose,lightning protection and grounding, etc. According to load statistics and the result of load calculation determine the quantity ,capacity and mode of the main voltage transformer .According to the characteristic of the coal electric system determine the main electrical connection and operation mode of the ground transformer substation .The side of 35KV is Full –bridge Connection and the bus of 6KV is single bus section .The two voltage transformers adopt the mode of split run .And according to the check–up of whole definite value and relevant data of the electric current , have chosen such electric equipment as the relay, voltage transformer ,etc. Keywords：Load calculation; short-circuit calculation; substations; operation mode
目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1 供配电技术的发展 (1) 1.2箱式变电站的类型、结构与技术特点 (1) 1.2.1 箱式变电站的类型 (1) 1.2.2 箱式变电站的结构 (1) 1.2.3 箱式变电站的技术特点 (2) 1.2.4 箱式变电站与常规变电站的对比分析 (3) 1.3 箱式变电站的技术要求与设计规范 (5) 1.3.1 额定值 (5) 1.3.2 设计和结构 (6) 1.3.3 使用条件 (7) 1.3.4 箱体要求 (8) 1.3.5箱式变电站内部电器设备 (8) 1.4 本课题的主要任务 (8) 第2章35kV箱式变电站总体结构设计 (9) 2.1 电气主接线的确定 (9) 2.1.1 主接线的基本形式 (9) 2.1.2 箱式变电站对主接线的基本要求 (9) 2.1.3 主接线的比较与选择 (10) 2.1.4 高压接线方式 (11) 2.2 箱式变电站箱体的确定 (11) 2.2.1 箱体的结构的确定 (11) 2..2.2 合理配置 (11) 2.3 变压器 (12) 2.3.1 变压器容量、接线组别的确定 (12) 2.3.2 变压器的散热处理 (13) 2.3.3 用负荷开关—熔断器组合电器保护变压器 (13)
2.4 箱式变电站总体布置 (14) 第3章35kV箱式变电站一次系统设计及设备选型 (15) 3.1 主电路设计 (15) 3.1.1 概述 (15) 3.1.2 一次系统设计原则 (15) 3.1.3 一次系统设计 (15) 3.2 设备选型 (16) 3.2.1 箱式变电站设备选型应注意的方面 (16) 3.2.2 设备选型的基本原理 (17) 3.2.3 高低压电器设备选择的要求 (18) 3.2.4 断路器的选型 (19) 3.2.5 熔断器的选型 (19) 3.2.6 互感器的选型 (21) 3.2.7 隔离开关的选型 (22) 3.2.8 开关柜的选型 (22) 第4章35kV箱式变电站二次系统设计 (23) 4.1 电气二次系统设计 (23) 4.1.1 二次系统定义及分类 (23) 4.1.2 电气测量仪表 (23) 4.1.3 二次系统设计 (23) 4.2 二次系统总体方案 (24) 4.3 断路器控制与信号回路 (25) 4.3.1 概述 (25) 4.3.2 控制回路设计 (26) 4.3.3 信号回路设计 (26) 4.4 电气测量与信号系统 (26) 第5章箱式变电站智能监控功能设计 (28) 5.1 箱式变电站的监控内容 (28) 5.1.1 电量监测与保护 (28) 5.1.2 防凝露保护 (28) 5.1.3 变压器室温度保护 (28)
10KV变电站的设计毕业论文 目录 第一章绪论..................................................... - 1 - 1.1 变电站发展的历史与现状.................................. - 1 - 1.1.1 概况............................................... - 1 - 1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则..................... - 1 - 第二章变电站的负荷计算和无功率补偿计算......................... - 3 - 2.1 负荷计算................................................ - 3 - 2.3变电所主变压器的选择..................................... - 5 - 2.4变电所安装位置........................................... - 6 - 第三章变电站主接线设计......................................... - 7 - 3.1 电气主接线的基本要求.................................... - 7 - 3.2 常用的主接线............................................ - 7 - 3.3工厂变电所主要接线方案选择............................... - 9 - 第四章短路电流计算............................................ - 11 - 4.1短路电流计算的目的...................................... - 11 - 第五章电气设备的选择及校验.................................... - 15 - 5.2变电所一次一次设备的选择校验............................ - 16 - 5.2.1高压侧电气设备的选择校验.......................... - 16 - 5.2.2低压侧电气设备的选择校验.......................... - 19 - 5.3变电所进出线的选择及校验................................ - 20 - 5.3.1导线选择的原则.................................... - 21 - 5.3.2变电所导线的选择.................................. - 21 - 第六章变电所继电保护.......................................... - 24 - 6.1电力变压器的故障形式.................................... - 24 -
35kV降压变电站电气部分设计毕业设计 目录 摘要................................................. ABSTRACT .............................................. 目录 ................................................ 毕业设计任务书......................................... 前言 .............................................. 一毕业设计概述 (1) 1.1毕业设计题目 (1) 1.2毕业设计目的 (1) 1.3毕业设计内容 (1) 二 35KV降压变电站设计 (2) 2.1设计原则及特点 (2) 2.2设计原则 (2) 2.3设计特点 (2) 2.3设计说明 (2) 三主变压器的选择 (3)
3.1主变压器容量、台数、型号选择 (3) 3.2站用变压器选择 (4) 3.3低损耗配电变压器的结构 (5) 3.4低损耗配电变压器的特点 (6) 3.5油浸式变压器防火安全措施 (6) 四变电站电气主接线设计 (8) 4.1电气主接线的基本要求和原则 (8) 4.2电气主接线设计程序 (9) 4.3电气主接线设计 (11) 五短路电流计算 (15) 5.1短路概述 (15) 5.2造成短路原因 (15) 5.3短路危害 (15) 5.4短路计算 (16) 六电气设备的选择 (22) 6.1电气设备及分类 (22) 6.2电气设备的选择 (23) 七防雷保护设计 (32) 7.1雷电过电压 (32) 7.2雷电的危害 (32) 7.3防雷保护装置 (32)
本科毕业论文 发电厂设计 上海电力学院 施春迎 第一章 主变及所用变的选择 第一节 主变压器的选择 一、负荷统计分析 1、 35kV 侧 Q 1max=var 44.61971000085.0/10000cos /222max 1212max 12 K P P =-=-? Q 2max=var 44.61971000085.0/10000cos /222max 2222max 22K P P =-=-? Q 3max =var 47.3718600085.0/6000cos /222max 3232max 32K P P =-=-? Q 4max =var 4500600080.0/6000cos /222max 4242max 42 K P P =-=-? Q 5max = var 4500600080.0/6000cos /222max 5252max 52 K P P =-=-? ∑35 P =P 1max +P 2max +P 3max +P 4max +P 5max =10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW) ∑35 Q =Q 1max +Q 2max +Q 3max +Q 4max +Q 5max =6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35（KVar ） S 35MAX =2max 352max 35Q P +=22 35.25113 80003+=45548.66（KVA ） 35?Cos = MAX S P 35max 35∑= 66 .4554838000 =0.83 考虑到负荷的同时率，35kV 侧最大负荷应为： S ’35MAX =S 35MAX ?35η=45548.66?0.85=38716.36(KVA)
目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 引言 (3) 1.1 设计的原始资料 (3) 1.2 设计的基本原则： (3) 1.3 本设计的主要内容 (4) 2主接线的设计 (5) 2.1 电气主接线的概述 (5) 2.2 电气主接线基本要求 (5) 2.3 电气主接线设计的原则 (5) 2.4 主接线的基本接线形式 (6) 2.5 主接线的设计 (6) 2.6 电气主接线方案的比较 (6) 3 负荷计算 (8) 3.1 负荷的分类 (8) 3.2 10kV侧负荷的计算 (8) 4 变压器的选择 (10) 4.1 主变压器的选择 (10) 4.1.1 变压器容量和台数的确定 (10) 4.1.2 变压器型式和结构的选择 (10) 4.2 所用变压器的选择 (11) 5 无功补偿 (12) 5.1 无功补偿概述 (12) 5.2 无功补偿计算 (13) 5.3 无功补偿装置 (13) 5.4 并联电容器装置的分组 (14) 5.5 并联电容器的接线 (14) 6 短路电流的计算 (15) 6.1 产生短路的原因和短路的定义 (15) 6.2 电力系统的短路故障类型 (15) 6.3 短路电流计算的一般原则 (15) 6.4 短路电流计算的目的 (16) 6.5 短路电流计算方法 (16) 6.6 短路电流的计算 (17) 7 高压电器的选择 (19)
7.1 电器选择的一般原则 (19) 7.2 高压电器的基本技术参数的选择 (20) 7.3 高压电器的校验 (20) 7.4 断路器的选择选择 (21) 7.5 隔离开关的选择 (24) 7.6 电流互感器的选择 (26) 7.7 电压互感器的选择 (28) 7.8 母线的选择 (29) 7.9 熔断器的选择 (30) 8 继电保护和主变保护的规划 (31) 8.1 继电保护的规划 (31) 8.1.1 继电保护的基本作用 (31) 8.1.2 继电保护的基本任务 (31) 8.1.3 继电保护装置的构成 (31) 8.1.4 对继电保护的基本要求 (31) 8.1.5 本设计继电保护的规划 (32) 8.2 变压器保护的规划 (33) 8.2.1 变压器的故障类型和不正常工作状态 (33) 8.2.2 变压器保护的配置 (34) 8.2.3 本设计变压器保护的整定 (34) 9 变电所的防雷保护 (36) 9.1 变电所防雷概述 (36) 9.2 避雷针的选择 (37) 9.3 避雷器的选择 (38) 结论与展望 (40) 致谢 (41) 参考文献 (42)
重庆大学网络教育学院 学生毕业设计（论文）开题报告 一、课题的目的及背景： 目的：了解研究箱式变电站的智能监控系统。箱式变电站作为一种新型的变电站，与常规变电站相比，具有占地面积小、现场安装工作量少、安装周期短、可以自由移动、减少线路损耗、投资少等优点，被广泛应用于城区、农村10～110kv中小型变（配）电站、厂矿及流动作业用变电站的建设与改造。因其易于深入负荷中心，减少供电半径，提高末端电压质量，特别适用于农村电网改造，被誉为21世纪变电站建设的目标模式。其广泛的运用，有利于实现自动化，智能化，减少人为造成的故障，提高国家电网的供电质量。为此应该对变电站进行很好的监控及保护。 背景：随着市场经济的发展，在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电—变压器降压—低压配电的供电格局，所以供配电要向节地、节电、紧凑型、小型化、安全、无人值守的方向发展。箱式变电站就是为适应这种发展要求设计的一种新式供电设备，又称户外成套变电站，也有称做组合式变电站，它是发展于20世纪60年代至70年代欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备。 箱式变电站就是为适应这种发展要求设计的一种新式供电设备，又称户外成套变电站，也有称做组合式变电站，它是发展于20世纪60年代至70年代欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备。国外相关研究综述:箱式变电站是60年代从国外发展起来的一种新式供电设备，从结构上来说，基本上可分为欧洲式和美国式两种。 二、基本原理： 箱式变电站通常可分为一次设备和二次设备俩大类，主接线所连接都是一次设备，而二次设备是指测量表计、控制及信号设备、继电保护设备。 三、结构组成： 箱式变电站的发展应用及箱式变电站的结构分类；掌握箱式变电站一次系统设计及其设备选型、二次系统设计；箱式变电站有美式箱式变电站和欧式箱式变电站。美式预装式变电站在我国
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
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35kV 变电站设计原始数据 本次设计的变电站为一座35kV降压变电站，以10kV给各农网供电，距离本变电站15km和10km 处各有一个系统变电所，由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电，在最大运 行方式下，待设计的变电站高压母线上的短路功率为1500MVA。 本变电站有8回10kV架空出线，每回架空线路的最大输送功率为1800kVA其中#1出线和#2 出线为I类负荷，其余为U类负荷及川类负荷，Tmax=4000h,cos? =0.85。 环境条件：年最高温度42 C ;年最低温度-5 C；年平均气温25 T ;海拔高度150m 土质为粘土；雷暴日数为30 日/ 年。
35KV变电站设计 、变电站负荷的计算及无功功率的补偿 1. 负荷计算的意义和目的 所谓负荷计算，其实就是计算在正常时通过设备和导线的最大电流，有了这 个才可以知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确的数值。如果计算结果偏大，就会将大量的有色金属浪费，增加制作的成本。如果计算结果偏小，就会使导线和设备运行的时候过载，影响设备的寿命，耗电也增大，会直接影响供电系统的稳定运行。 2. 无功补偿的计算、设备选择 2.1无功补偿的意义和计算 电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场，每个周期内释放、吸收的功率相等，这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功率都要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间相互关联。 S ,卩厂Q2 S——视在功率，kVA P――有功功率，kW Q 无功功率，kvar 由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数cos ?越小则需要的无功功 率越大。如果无功功率不通过电容器提供则必须从该传输系统提供，以满足电力 线和变压器的容量需要增加的电力需求。这不仅增加了投资的供给，降低了设备的利用率也将增加线路损耗。为此对电力的国家规定：无功功率平衡要到位，用户应该提高用电功率因数的自然，设计和安装无功补偿设备，及时投入与它的负载和电压的基础上变更或切断，避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因数应符合相应的标准，不然，电力部门可能会拒绝提供电力。所以无功功率要提高功率因素，在节约能源和提高质量具有非常重要的意义。无功补偿指的是：设备具有容性负载功率和情感力量负荷，并加入在同一电路，能量的两个负载之间的相互交换。 无功补偿装置被广泛采用在并联电容器中。这种方法容易安装并且施工周期短，成本低易操作维护。 2.2提高功率因数 P——有功功率 S1――补偿前的视在功率 S2补偿后的视在功率 Q1补偿前的无功功率 Q2补偿后的无功功率 ? 1――补偿前的功率因数角
35kV箱式变电站工程设计成人高等教育 毕业设计 题目：35kV箱式变电站设计 学生姓名：张立佳 专业：电气工程及其自动化 完成时刻：2012年4月20日
箱式变电站又称户外成套变电站，立即高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，专门适用于矿山、住宅小区等都市公用设施，用户可按照不同的使用条件、负荷等级选择箱式变电站。箱式变电站进展于20世纪60年代至7 0年代欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备，进入20世纪90年代中期，国内开始显现简易箱式变电站，并得到了迅速进展。随着中国都市现代化建设的飞速进展，都市配电网的持续更新改造，必将得到广泛的应用。 本课题的要紧内容包括箱式变电站的进展应用，箱式变电站的结构分类，以及箱式变电站一次系统设计极其设备选型以及二次系统设计。35kV 箱式变电站的设计高压侧额定电压为35kV，低压侧额定电压为10kV，主变压器容量为5000kV A。主接线采纳单母线分段接线。 关键词：箱式变电站；结构，一次系统，二次系统
摘要Ⅰ 目录Ⅰ 第一章引言1 第二章箱式变电站的类型、结构与技术特点2 2.1 箱式变电站的类型2 2.2 箱式变电站的技术特点2 2.3 箱式变电站的箱体要求 3 第三章35kV箱式变电站的总体结构设计5 3.1 箱式变电站对主接线的差不多要求 5 3.2 主接线的选择 5 3.3 高压接线方式 6 3.4 箱式变电站箱体的确定6 3.5 变压器的散热处理6 3.6 箱式变电站总体布置 7 第四章35KV箱式变电站一次系统设计与设备选型8 4.1 一次系统设计 8 4.2 箱式变电站设备选型应注意的方面 8 4.3 设备选型的差不多原理8 4.4 高压一次设备的选型 8 4.5 低压一次设备选型9 4.6 高压熔断器的选择13 4.7 开关柜的选型 13 第五章35kV箱式变电站二次系统设计13 5.1 二次系统的定义及分类14 5.2 电气测量外表及测量回路14 5.3 二次系统设计 15 5.4 断路器操纵与信号回路15 5.5 操纵回路设计 23
引言 发电厂及电力系统的毕业设计是培养学生综合运用所学理论知识，独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。 本设计是根据毕业设计的要求，针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电器部分的设计，并做出阐述和说明。论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数，并且通过计算，详细的校验了公众不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式，同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计，最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图，同时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护，并绘制屋外高压配电装置的防雷保护图。本设计的所有图纸都是计算机绘制而成，最后按照要求进行毕业设计成品打印。论文包括毕业设计说明书和毕业设计计算书两部分，并附有（电气主接线图一张、变电所断面图一张、平面布置图一张、防雷保护图一张），可为以后的设计做些参考，同时能够比较直观的反映本设计变电所的整体全貌。 最后感谢高振国老师在设计过程中的指导。设计中难免有不合适的地方，还请老师帮助改正。
第一篇毕业设计说明书 1 变电所设计原始资料 1.1 设计的原始资料及依据 (1) 待设计变电所建成后主要向工业用户供电，电源进线为220KV两回进线，电压等级为220/60KV。 (2) 变电所地区年平均温度14℃，最高温度36℃，最低温度-20℃。 (3) 周围空气无污染。 (4) 出线走廊宽阔，地势平坦，交通方便。
摘要 本设计初步设计了煤矿地面35kV变电站的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、继电保护方案、变电所的防雷保护与接地等。通过对煤矿35KV变电站做负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定出该站主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行了短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主结线方式、运行方式、继电保护方案。其中35KV 侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据的校验，选择了断路器、隔离开关、继电器、变压器等电气设备。 关键字：负荷计算; 变电站; 继电保护;运行方式
目录 摘要 (1) ABSTRACT .............................. 错误！未定义书签。 1 概述 (1) 1.1 设计依据 (1) 1.2 设计目的及范围 (1) 1.3 矿井基础资料 (1) 2 负荷计算 (4) 2.1 负荷计算的目的 (4) 2.2 负荷计算方法 (4) 2.3 负荷计算过程 (5) 2.3.1 各用电设备组负荷计算 (5) 2.3.2 低压变压器的选择与损耗计算 (8) 2.3.3 6kV母线侧补偿前总计算负荷 (11) 2.3.4 无功补偿计算及电容器柜选择 (11) 2.3.5 补偿后6kV母线侧总计算负荷及功率因数校验 . 12 3 变电所主变压器选择 (13) 3.1 变压器的选取原则 (13) 3.2 变压器选择计算 (13) 3.3 变压器损耗计算 (14) 3.4 35kV侧全矿负荷计算及功率因数校验 (15) 3.5 变压器经济运行方案的确定 (15) 4 电气主接线设计 (16) 4.1 对主接线的基本要求 (16) 4.2 本所电气主接线方案的确定 (16) 4.2.1 确定矿井35kV进线回路 (16) 4.2.2 35kV、6kV主接线的确定 (17) 4.2.3下井电缆回数的确定 (17) 4.2.4 负荷分配 (18) 5 短路电流计算 (20) 5.1 短路电流计算的目的 (20) 5.2 短路电流计算中应计算的数值 (20) 5.3 三相短路电流计算计算的步骤 (20) 5.4短路电流计算过程 (21) 5.5短路参数汇总表 (30) 5.6 负荷电流统计表 (32) 6 高压电气设备的选择 (33)
电气工程及其自动化毕业论文 本科生毕业设计(论文) 摘要 本设计的主要内容包括:10/0.4kV变电所主变压器选择;变电所电气主接线设计;短路电流计算;负荷计算;无功功率补偿;电气设备选择(母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器);配电装置设计;继电保护规划设计;防雷保护设计等。 根据电气主线设计应满足可靠性、灵活性、经济性的要求，本变电所电气主接线的高压侧采用单母线接线，低压侧采用单母线分段的电气主接线形式;对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法;为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.69提高到0.9;短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算;而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法;继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算;配电装置采用成套配电装置;本变电所采用避雷针防直击雷保护。 本设计十分注重运用我国电气设计的新技术和新的设备，实用性及强，考虑到是实际工程的应用，便以通俗易懂的语言进行阐述。 关键词:变电所设计;电气主接线;继电保护 I 本科生毕业设计(论文) Abstract
The design on the topic of "Liaoning Institute of Technology Teaching Building substation expansion preliminary design." The main design elements include : 10/0.4kV main transformer substation choice; Electrical Substation main wiring design; Short-circuit current calculation; Load Calculation; Reactive power compensation; Electrical Equipment (bus, HV circuit breakers, isolation switches, current transformer and voltage transformer, and compensation capacitor MOA); Distribution Equipment design; relay Planning and Design; Lightning protection design. According to the main line of electrical design should meet the reliability, flexibility, economy requirements, The substation main electrical wiring High Side single-bus wiring, low voltage side of the single-bus above the main electrical wiring form; the low-pressure side load calculated using the statistical needs coefficient; To reduce the reactive power loss, increased energy utilization, The design of reactive power compensation design, power factor from 0.69 to 0.9; short-circuit current calculations include short-circuit point for the selection and specific numerical calculation; and electrical equipment chosen by the choice of rated current, short-circuit current calculation by the results of the calibration methods; relay design of the main transformer Current Protection and over-current protection design; distribution installations complete set of power distribution equipment; The substation using direct lightning stroke prevention lightning protection.
毕业论文（设计）题目35kv变电站电气部分设计
毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：
注意事项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它