某厂35KV总降压变电所电气设计

目录1 前言 (1)1.1毕业设计背景 (1)1.2毕业设计意义 (1)1.3设计要求 (1)2 35kV变电所一次系统负荷计算 (2)2.1变电所电力负荷分组与计算 (2)2.2 需要系数法的计算 (2)2.2.1设备负荷计算举例 (3)2.2.2总配电所和车间变电所数量的确定 (4)2.2.3各车间变电所负荷计算及无功功率补偿 (5)2.3 低压变压器的选择与损耗计算 (8)2.3.1低压变压器的选择 (8)2.3.2 各低压变压器的损耗计算 (9)2.4 主变压器的选择 (11)2.4.2主变压器损耗计算 (12)3 系统主接线设计 (13)3.1主接线设计的基本要求 (13)3.1.1供电电源的确定 (13)3.2电气主接线方案的确定 (13)3.2.1 确定35kV、10kV电气主接线 (13)3.2.2供电系统简图 (14)4 短路电流的计算 (15)4.1 短路电流 (15)4.1.1短路的原因 (15)4.1.2 短路的危害 (15)4.1.3 短路电流计算的目的 (15)4.1.4 短路电流计算的标幺值法 (15)4.2 计算各元件的电抗标幺值 (16)4.2.1选取基准值 (16)4.2.2供配电系统中各主要元件电抗标么值 (16)4.2.3短路电流具体计算短路电路中各主要元件的电抗标么值.. 174.2.4 在最大运行方式下 (18)4.2.5在最小运行方式下 (19)5 变电所高压电气设备的选择与校验 (21)5.1. 35KV高压开关柜的选择 (21)5.1.1短路校验的原则 (21)5.2高压设备选择及校验 (21)5.2.1 35KV断路器的选择 (22)5.2.2 35KV隔离开关的选择 (23)5.2.3 35KV电流互感器的选择 (23)5.2.4 35KV电压互感器的选择 (24)5.2.5 35KV熔断器的选择 (24)5.2.6 35KV避雷器的选择 (24)5.3 10KV电气设备的选择 (24)5.3.1 10KV开关柜的选择 (24)5.3.2 10KV断路器的选择 (24)5.3.3 隔离开关的选择 (25)5.3.4电流互感器的选择 (26)5.3.5电压互感器的选择 (26)6 高压配电线路的设计 (26)6.1高压配电线路接线方式的选择 (26)6.2高压配电线路截面的选择与校验 (27)6.2.1 35KV高压进线的选择 (27)6.2.2 截面积的校验 (27)6.2.3 10KV高压出线线路的选择与校验 (28)7 防雷与接地设计 (29)7.1防雷保护 (29)7.1.1 电力线路的防雷措施 (29)7.1.2 变配电所的防雷措施 (30)7.1.3雷电侵入波的防护 (30)7.2接地设计 (30)8 继电保护的整定计算 (31)8.1继电保护的基本任务及要求 (31)8.1.1继电保护的基本任务 (31)8.1.2 继电保护的基本要求 (31)8.2 变压器的继电保护设置 (32)8.3变电所主变压器继电保护的计算 (32)8.3.1装设瓦斯保护 (32)8.3.2装设定时限过电流保护 (32)8.3.3 装设电流速断保护 (33)8.3.4 装设过负荷保护 (34)8.3.5 10kV母线断路器的保护 (34)8.3.6 10kV出线各支路的保护 (35)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)摘要本设计是为某矿山起重机有限公司设计一座35kV变电所及其配电系统。

摘要：随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供稳固性、可靠性和持续性。

然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。

一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。

出于这几方面的考虑，本论文设计了一个35kV降压变电站,此变电站有两个电压等级，一个是35kV，一个是10kV。

同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。

本设计选择选择两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。

使其更加贴合实际，更具现实意义。

关键词 35kV 变电所设计引言电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量储存的二次能源。

电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。

要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界电力工业发展规律，因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。

变电所作为变电站作为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，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电需求，还能有效地减少投资和资源浪费。

本次设计根据一般变电所设计的步骤进行设计，包括负荷统计，主变选择，主接线选择，短路电流计算，设备选择和校验，继电保护，防雷措施等几大块。

并依据相关规定和章程设计其中个个步骤，所以能满足一般变电所的需求。

由于时间仓促和自身知识的局限，导致在设计中难免有遗漏和错误之处，望读者予以批评指正。

1 原始资料分析一、设计规模1、电压等级：设计一座，高压侧35kv 、低压侧10kv 的降压变电所。

2、进出线回数：高压侧35KV ，有两回线路，线路长度为30KM ，h T 4000,8.0cos max ==ϕ；低压侧电压为10KV ，有8回出线，其中有4回出线是双回路供电，线路长度为12KM ，负荷为5MW ，另外4回出线是单回路供电，线路长度为10KM ，负荷为 4 MW ，h T 3000,8.0cos max ==ϕ。

目录摘要................................................................1 引言 (2)1.1 设计的原始资料 (2)1.2 设计的基本原则： (2)1.3 本设计的主要内容 (3)2主接线的设计 (4)2.1 电气主接线的概述 (4)2.2 电气主接线基本要求 (4)2.3 电气主接线设计的原则 (4)2.4 主接线的基本接线形式 (5)2.5 主接线的设计 (5)2.6 电气主接线方案的比较 (5)3 负荷计算 (7)3.1 负荷的分类 (7)3.2 10kV侧负荷的计算 (7)4 变压器的选择 (9)4.1 主变压器的选择 (9)4.1.1 变压器容量和台数的确定 (9)4.1.2 变压器型式和结构的选择 (9)4.2 所用变压器的选择 (10)5 无功补偿..........................................................5.1 无功补偿概述.................................................5.2 无功补偿计算.................................................5.3 无功补偿装置.................................................5.4 并联电容器装置的分组.........................................5.5 并联电容器的接线.............................................6 短路电流的计算....................................................6.1 产生短路的原因和短路的定义...................................6.2 电力系统的短路故障类型.......................................6.3 短路电流计算的一般原则.......................................6.4 短路电流计算的目的...........................................6.5 短路电流计算方法.............................................6.6 短路电流的计算...............................................7 高压电器的选择....................................................7.1 电器选择的一般原则...........................................7.2 高压电器的基本技术参数的选择 (19)7.3 高压电器的校验 (19)7.4 断路器的选择选择.............................................7.5 隔离开关的选择...............................................7.6 电流互感器的选择.............................................7.7 电压互感器的选择.............................................7.8 母线的选择...................................................7.9 熔断器的选择 (29)8 继电保护和主变保护的规划 ..........................................8.1 继电保护的规划...............................................8.1.1 继电保护的基本作用....................................8.1.2 继电保护的基本任务....................................8.1.3 继电保护装置的构成....................................8.1.4 对继电保护的基本要求..................................8.1.5 本设计继电保护的规划..................................8.2 变压器保护的规划.............................................8.2.1 变压器的故障类型和不正常工作状态......................8.2.2 变压器保护的配置......................................8.2.3 本设计变压器保护的整定................................9 变电所的防雷保护 ..................................................9.1 变电所防雷概述...............................................9.2 避雷针的选择.................................................9.3 避雷器的选择................................................. 参考文献 . (39)工厂35kV总降压变电所一次电路设计摘要：变电站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，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书课程名称：电力工程课程设计指导教师（签名）：杜露露班级：姓名：学号：目录引言........................................................... 任务书.................................................... - 0 -一、设计题目： (1)二、设计要求： (1)三、设计依据： (1)第一章负荷计算和无功功率补偿............................. - 2 - 第二章变压器台数容量和类型的选择......................... - 6 - 第三章变电所主接线方案设计............................... - 7 - 第一节变压器一次侧主接线 (7)第二节变压器二次侧主接线 (7)第四章短路电流计算....................................... - 8 - 第五章变电所一次设备及进出线的选择与校验................ - 10 - 第一节变压器的选择与校验.. (10)第二节低压两侧隔离开关的选择与校验 (10)第三节高压断路器的选择与检验 (11)第六章选择整定继电保护装置.............................. - 11 - 第七章防雷保护和接地装置的设计.......................... - 12 - 结束语................................................... - 14 - 参考文献................................................. - 15 -引言工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。

电能是现代工业生产的主要能源和动力。

课程设计(论文)课程设计（论文）题目某厂降压变电所的电气设计学生姓名班级电气工程及其自动化（2）班学号指导教师完成日期2011 年12 月 2 日课程设计（论文）任务书一、课程设计(论文)题目：某厂降压变电所的电气设计二、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：（一）设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的台数与数量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按照要求写出设计说明书，绘出设计图样。

（二）设计依据1、工厂总平面图2、工厂负荷情况该厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4200小时，日最大负荷持续时间为6小时。

低压动力设备均为三相，额定电压为380V。

电气照明及1机械与电气工程学院系电气工程及其自动化（1）班学生：日期：自 2010 年 11 月 22 日至 2010 年 12 月 5 日指导教师：助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室：电气工程教研室主任：某厂降压变电所的电气设计Certain Factory Step-down Substation The Electrical Design总计课程设计（论文）页表格个插图幅摘要设计过程中运用了很多的知识，因此如何将知识系统化就成了关键。

如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养。

设计可分为几部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高、低压线路的选择；变电所二次回路方案选择及继电保护的整定；防雷和接地装置的确定。

关键词：负荷计算无功功率主接线AbstractThe design process using a lot of knowledge, therefore how knowledge systematic became the key. If this design using the factory of the overwhelming majority of power supply of basic theory and design scheme, so in the design process emphasis on knowledge systematic ability. Design can be divided into several parts: load calculation and reactive power calculation and compensation, Substation position and form the choice, Main transformer substation sets and capacity and main wiring schemes choice; The calculation of short-circuit current, Once substation equipment choice and calibration, Substation high and low voltage circuit choice; The secondary circuit substation plan selection and relay protection setting, Lightning protection and grounding device is identified.Key Words: Load calculation Reactive power The Lord wiring目录前言 (1)一、负荷计算和无功功率计算及补偿 (2)二、变电所位置和形式的选择 (5)三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (6)四、短路电流的计算 (8)五、变电所一次设备的选择与校验 (10)六、变电所高、低压线路的选择 (14)七、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (15)八、防雷和接地装置的确定 (20)九、心得和体会 (21)十、附录参考文献 (22)十一、附图 (22)前言课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。

题目某工厂35KV降压变电所的电气设计学院专业名称电气工程及其自动化班级学号姓名指导教师电能是工业生产的主要动力能源，工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上。

工厂工业负荷是电力系统的主要用户，工厂供电系统也是电力系统的一个组成部分，保证安全供电和经济运行，不仅关系到企业的利益，也关系到电力系统的安全和经济运行以及合理利用能源。

工厂供电设计方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足安全、可靠、优质、经济的要求。

本课程设计为某工厂总降压变电所的设计，该变电所要求的电压等级分别为35kV和6kV，其负荷均为一、二级负荷，根据设计任务书的要求，本设计的主要内容包括：负荷计算及无功补偿，确定变电所的的型式，变电所的主接线方案，短路电流计算，主要用电设备选择和校验，变电所整定继电保护和防雷保护及接地装置的设计等。

关键词：工厂，总降压变电所，电气主接线，电气设备，继电保护第1章设计任务书 (5)1.1设计题目 (5)1.2设计要求 (5)1.3设计依据 (5)1.4设计任务 (6)第2章负荷计算和无功功率补偿 (8)2.2负荷计算过程 (8)2.3补偿电容器的选择 (10)第3章变压器的选择 (12)3.1变压器的型式选择 (12)3.2变压器的台数选择 (13)3.3变压器的容量选择 (13)3.4变压器接地方式 (13)3.5功率因数的校验 (14)第4章电气主接线的设计 (16)4.1电气主接线概述 (16)4.2电气主接线的设计原则和要求 (16)4.2.1电气主接线的设计原则 (16)4.2.2电气主接线设计的基本要求 (16)4.3电气主接线方案的比较 (16)第5章短路电流的计算 (20)5.1 短路电流计算概述 (20)5.1.1短路的原因 (20)5.1.2短路的危害 (20)5.1.3短路的类型 (20)5.2短路回路参数的计算 (20)5.2.1标么值 (20)5.2.2短路电流的计算 (21)第6章电气设备选择和校验 (25)6.1 高压电器选择的一般原则 (25)6.2各种电气设备的选择 (25)6.2.1支柱绝缘子 (25)6.2.3断路器 (27)6.2.4电流互感器 (29)6.2.5电压互感器 (30)6.2.6熔断器 (31)6.2.7隔离开关 (31)6.2.8接地开关 (32)6.2.9所用变 (33)6.2.10开关柜 (33)6.3变电所设备型号总结 (34)第7章导线的选择与校验 (35)7.1导线选择的基本原则 (35)7.2导线的选择与校验 (35)7.2.1母线 (35)7.2.2主变至母线的连线 (36)7.2.3 6KV侧输电线路 (37)7.3变电所线路型号总结 (40)第8章变电所的平面布置 (41)8.1 变配电所型式的选择 (41)8.2 变配电所的总体布置 (41)第9章防雷保护与接地装置的设计 (43)9.1变配电所的防雷措施 (43)9.2电力线路的防雷措施 (43)9.3防雷装置的选择 (43)9.3.1.避雷器的安装位置 (43)9.3.2避雷器的选择列表 (44)9.3.3避雷线的选择 (44)9.3.4避雷针的选择 (44)9.4 变电所公共接地装置的设计 (46)9.4.1接地电阻的要求 (46)9.4.2接地装置的设计 (46)第10章继电保护 (48)10.1继电保护的任务、基本要求 (48)10.2电力变压器的保护 (48)10.2.1电力变压器的保护配置 (48)10.2.2电力变压器的整定计算 (48)10.3 6KV线路的保护 (52)10.3.1 6KV线路的保护配置 (52)10.3.2 6KV线路保护的整定计算 (52)10.4 6KV电容器组的继电保护 (54)10.4.1电容器组的保护配置 (54)10.4.2电容器组的继电保护整定计算 (54)个人体会 (56)参考文献 (57)第1章设计任务书1.1设计题目某工厂35KV降压变电所的电气设计1.2设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及电气设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。

某企业35kV变电所电气设计(一次部分)摘要本篇毕业设计的课题是“某企业35kV变电所电气设计”，主要是关于强电部分的设计。

本设计分别从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几个方面对变电站进行了阐述，并绘制出电气主接线图、电气总平面布置图、防雷与接地图等相关图纸。

由于存在两条独立电源进线，本次设计采用两台主变压器，并根据给定的计算负荷，选定额定容量为8000kV A变压器SZ11-8000/35。

通过比较各种主接线方案的优缺点，最终确定35kV电压等级侧采用线变组接线方式；6kV电压等级侧采用单母分段式接线方式。

在绘制出电气主接线简图的基础上，分别选择主变压器高低侧短路时作为短路点，计算出短路电流，从而作为选择及校验主要电气设备的依据。

主要电气设备包括断路器、隔离开关、熔断器、电流互感器、电压互感器、母线、避雷器。

按正常工作条件下选择设备的额定电流、额定电压及型号，按短路情况下校验设备的热稳定、动稳定以及开关的开断能力。

在主要电气设备都选定的基础上，可以绘制出最终的电气主接线图、平面布置图、防雷与接地图。

关键词：主变压器，主接线方式，短路电流，电气设备AbstractThis grad uation thesis is about “Electric design for an enterprise”. It is mainly about the design of heavy current system. This design separately from the main connection, short-circuit current calculation, the main electrical equipment selection and so on several aspects of substation were introduced, and map out the main electrical wiring, electrical general layout, lightning protection and pick up the map and related drawings.Because there are two separate power lines, the design uses two main transformers, and according to the given load, rated capacity of up to 8000kVA transformers SZ11-8000/35 is selected. By comparing the various advantages and disadvantages of main wiring scheme, finalize 35kV voltage line transformer connection 6kV voltage single-segment connection. Draw on the basis of main electrical wiring diagram, as a short circuit when you choose high and low-side short circuit of main transformer, calculation of short circuit current, so as the basis for selection and check the main electrical equipment. Main electrical equipment including circuit breakers, disconnections, fuse, current transformers, voltage transformers, bus, lightning arrester. Under normal operating conditions the rated current, rated voltage and model of the device, by short circuit case calibration device of thermal stability, stability and the breaking capacity of the switch. Major electrical equipment were selected on the basis of, you can draw out the final electrical wiring diagram, floor plan, lightning protection and grounding.Key Words:The Main Transformer, the Electricity Lord Connects the Line, the Short-circuit Current, the Electrical Equipment目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1本课题的研究意义及目的 (1)1.2本课题的国内外研究现状 (1)1.3本课题主要资料 (2)1.4本文所做的工作与论文结构 (2)第2章电力负荷的分级和计算 (3)2.1负荷分级与供电要求 (3)2.1.1 负荷的定义 (3)2.1.2 负荷分级 (3)2.2电力负荷的计算 (3)2.2.1 负荷计算的目的 (3)2.2.2 负荷计算方法 (4)第3章电气主接线和变压器的选择 (6)3.1电气主接线的选择 (6)3.1.1 电气主接线的基本要求 (6)3.1.2 电气主接线的形式 (6)3.1.3 主接线方案的选择 (8)3.2变压器的选择 (9)3.2.1 变压器类型的选择 (9)3.2.2 变压器台数的选择 (9)3.2.3 变压器容量的选择 (9)第4章短路电流计算 (11)4.1短路电流计算的目的和意义 (11)4.2短路点的确定和短路电流计算方法 (11)4.3最大运行方式下短路电流 (12)4.4最小运行方式下短路电流 (14)第5章电气设备的选择 (17)5.1高压断路器的选择 (19)5.1.1 35kV进线断路器 (19)5.1.2 6kV进线断路器 (20)5.1.3 6kV出线断路器 (20)5.2电流互感器的选择 (20)5.2.1 35kV进线电流互感器 (21)5.2.2 6kV进线电流互感器 (21)5.2.3 6kV出线电流互感器 (22)5.3电压互感器的选择 (22)5.3.1 35kV线路侧电压互感器 (23)5.3.2 6kV线路侧电压互感器 (23)5.4高压熔断器的选择 (23)5.5接地开关的选择 (24)5.5.1 35kV侧接地开关 (24)5.5.2 6kV侧接地开关 (24)5.6避雷器的选择 (25)5.6.1 35kV侧避雷器 (25)5.6.2 6kV侧避雷器 (26)5.7母线的选择 (26)5.7.1 主变35kV母线 (27)5.7.2 主变6kV母线 (28)5.8电源进线和出线电缆的选择 (29)5.8.1 35kV电源进线 (29)5.8.2 6kV出线电缆 (30)5.9开关柜的选择 (31)5.9.1 35kV高压开关柜 (31)5.9.2 6kV高压开关柜 (32)第6章防雷与接地 (33)6.1防雷及过电压保护 (33)6.1.1 雷击的危害 (33)6.1.2 本变电所的防雷保护 (33)6.2接地 (36)6.1.1 接地的基本概念 (36)6.1.2 接地的分类 (36)6.1.3 本变电所接地装置布置 (37)结束语 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)附录 (42)第1章绪论1.1 本课题的研究意义及目的进入21世纪后，我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展，电源和电网建设的任务仍很重。

本次设计以10KV站为主要设计对象,分为任务书、计算说明书二部分，同时附有1张电气主接线图加以说明。

该变电站设有2台主变压器，站内主接线分为35 kV、和10 kV两个电压等级.两个电压等级均单母线分段带旁路母线的接线方式.本次设计中进行了电气主接线图形式的论证、短路电流计算、主要电气设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器)。

关键词：变电所;短路电流；电气主接线1。

分析原始资料 (1)2.主变压器容量、型号和台数的选择 (2)2。

1 主变压器的选择 (2)2。

2主变台数选择 (3)2。

3主变型号选择 (3)2.4主变压器参数计算 (3)3. 主接线形式设计 (3)3。

1 10kV出线接线方式设计 (3)3.2 35kV进线方式设计 (4)3.3总主接线设计图 (4)4. 短路电流计算 (4)4.1 短路计算的目的 (4)4。

2 变压器等值电抗计算 (5)4.3 短路点的确定 (5)4.4 各短路点三相短路电流计算 (6)4。

5 短路电流汇总表 (7)5. 电气一次设备的选择 (7)5。

1 高压电气设备选择的一般标准 (7)5。

2 高压断路器及隔离开关的选择 (8)5。

3 导体的选择 (12)5。

4 电流互感器的选择 (13)5.5 电压互感器的选择 (14)6. 防雷 (16)6。

1 防雷设备 (16)6。

2 防雷措施 (17)6。

3 变配电所的防雷措施 (17)7. 接地 (18)7.1 接地与接地装置 (18)7。

2 确定此配电所公共接地装置的垂直接地钢管和连接扁钢 (18)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)1. 分析原始资料1、变电站 类型：35kv 地方降压变电站2、电 压 等 级:35kV/10kV3、负 荷 情 况35kV ：最大负荷12.6MVA 10kV ：最大负荷8。

8MVA4、进,出线情况:35kV 侧 2回进线 10kV 侧 6回出线 5、系统情况:（1）35kv 侧基准值: S B =100MVA U B1=37KVΩ====×==69.131003756.1373100322221111BB B B B B S U Z KAU S I（2）10kV 侧基准值：S B =100MVA U B2=10.5KVΩ====×==1025.11005.105.55.103100322222122BB B B B B S U Z KAU S I（3）线路参数：35kv 线路为 LGJ-120，其参数为 r 1=0。