35KV变6KV总降压变电所及配电系统设计

电机修造厂全厂总降压变电所及高压配电系统设计姓 名学 号 院、系、部 班 号 完成时间※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2011级 供电技术课程设计目录第1章设计的要求 (1)第2章设计的依据 (1)2.1 设计所需数据 (1)2.2 供用电协议 (2)2.3 气象条件 (2)2.4 地质及水文条件 (3)第3章参数的计算 (3)3.1 负荷计算的方法 (3)3.2 全厂负荷计算 (3)3.3 功率补偿 (4)3.4 变压器容量及台数的选择 (4)3.5 主结线方案选择 (5)3.6 配电所的主接线选择 (7)3.7 短路电流的计算 (8)3.8 变电所一次侧的选择校验： (10)3.9变电所的防雷保护与接地装置的设计 (12)第4章设计总结 (13)参考文献 (14)第1章设计的要求合理进行该厂全厂总降压变电所及高压配电系统设计，确定该厂变电所变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案、高低压设备和进出线，确定防雷接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘制该厂的主接线图，要求该厂功率因数不低于0.9。

第2章设计的依据2.1 设计所需数据本厂主要承担某大型钢铁联合企业各附属厂的电机、变压器修理和制造任务。

年生产规模为：修理电机7500台，制造电机总容量60000kW，制造单机最大容量5520 kW；修理变压器500台；生产电气设备件60万件。

全厂各车间负荷计算表如表2-1和2-2。

表2-1 全厂各车间380V负荷统计资料及负荷计算表表2-2 各车间10千伏高压负荷统计资料及负荷计算表2.2 供用电协议工厂与电业部门所签订的供电协议主要内容如下：（1）工厂电源从电业部门某220/35千伏变电所，用35千伏双回路架空线引入本厂，其中一个作为工作电源，另一个作为备用电源，两个电源并列运行，该变电所距厂东侧8公里。

（2）供电系统短路技术数据如表3-1。

2.3 气象条件（1）最热月平均最高温度为30℃；（2）土壤中0.7-1米深处一年最热月平均温度为28℃；（3）年雷暴日为31天；（4）土壤冻结深度为1.10米； （5）夏季主导风向为南风。

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。

工厂35KV总降压变电所设计方案某××厂总降压变电所及配电系统设计一、基础资料1、全厂用电设备情况〈1〉负荷大小用电设备总安装容量：6630kW计算负荷（10kV侧）有功：4522 kW无功：1405kVar各车间负荷统计见表8—1〈2〉负荷类型本厂绝大部分用电设备均属长期连续负荷，要求不间断供电。

停电时间超过两分钟将造成产品报废；停电时间超过半小时，主要设备，电炉将会损坏；全厂停电将造成严重经济损失，故主要车间及辅助设施均为I类负荷。

(3) 本厂为三班工作制，全年工作时数8760小时，最大负荷利用小时数5600小时。

〈3〉全厂负荷分布，见厂区平面布置图。

（图8—1）表8—1 全厂各车间负荷统计表2、电源情况〈1〉工作电源本厂拟由距其5公里处的A变电站接一回架空线路供电，A变电站110kV母线短路容量为1918MVA，基准容量为1000 MVA，A变电站安装两台SFSLZ1—31500kVA／110kV三圈变压器，其短路电压U高—中=10.5%，U高—低=17%，U低—中=6%。

详见电力系统与本厂联接图（图8—2）。

图8—1 厂区平面布置示意图 8—2 电力系统与本厂联接示意图供电电压等级，由用户选用35kV或10kV的一种电压供电。

最大运行方式：按A变电站两台变压器并列运行考虑。

最小运行方式：按A变电站两台变压器分列运行考虑。

〈2〉备用电源拟由B变电站接一回架空线作为备用电源。

系统要求，只有在工作电源停电时，才允许备用电源供电。

〈3〉功率因数供电部门对本厂功率因数要求值为：当以35kV供电时，cosφ=0.9当以10kV供电时，cosφ=0.95〈4〉电价供电局实行两部电价。

基本电价：按变压器安装容量每1千伏安每月4元计费。

电度电价：35kV β=0.05元／kWh10kV β=0.06元／kWh〈5〉线路的功率损失在发电厂引起的附加投资按每千瓦1000元。

前言电力工业对我国社会主义建设、工农业生产和人民生活影响很大，因此，提高电力系统运行的可靠性，保证安全供电是从事电力设计的重要任务。

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。

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。

引言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，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（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，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

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1 设计任务书1.1 设计内容要求设计一35KV/10KV降压变电所的电气部分1.2 原始资料1、所设计的35KV/10KV降压变电所为企业变电所，一次设计并建成。

2、距本变电所6.17KM 处有一系统变电所，该所与本所以双回线路相连接，该系统变电所在该所高压母线上的短路容量为600MVA。

3、待设计的变电所10KV无电源，4、负荷情况：本变电所10KV侧共向8个车间的负荷供电，其中一类负荷占25%，其余为二类负荷。

一、二类负荷共计6000KW。

5、本变电所的自用负荷约78KVA。

6、环境条件年最高气温：40℃最高月平均气温：34℃年最低气温：-4℃地震烈度：7度以上年平均雷电日：90天海拔高度：75M7、一些负荷参数的取值：a.负荷功率因数均取cosφ=0.85b.负荷同期率 Kt=0.9c.年最大负荷利用小时数Ｔmax＝4000小时/年d.各电压等级的出线回路数在设计中根据实际需要来决定。

各电压等级是否预备用线路请自行考虑决定。

1.3 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。

湖南科技大学毕业设计（论文）题目110-35-6.3KV变电所设计作者学院信息与电气工程学院专业电气工程及自动化学号指导教师二〇一三年五月二十四日湖南科技大学毕业设计（论文）任务书信息与电气工程学院电气工程及其自动化系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年月日学生姓名学号: 专业:1 设计（论文）题目及专题：110/35/6.3kV变电所设计2 学生设计（论文）时间：自 2013 年 2 月 28 日开始至 2013 年 5 月 24 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：电源和用户资料，供电技术，计算机在厂矿供电中的应用，电气工程设计手册，工厂供电。

4 设计（论文）应完成的主要内容：（1）变电所概况说明；（2）负荷计算与功率因数补偿；（3）变压器选择；（4）供电系统主接线方案选择（5）短路电流计算；（6）供电线路选择；（7）主要电气设备选择；（8）继电保护方案设计；（9）防雷设计；（10）接地及其他。

5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：1）论文，严格按照《湖南科技大学本科生毕业设计（论文）工作规范》的有关要求打印装订。

2）主接线原来图。

6 发题时间： 2013 年 2 月 28 日指导教师：（签名）学生：（签名）湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：学号：班级：题目：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：摘要变电所是一个电源汇集、电力分配和电压升降的场所，直接影响着整个的电力系统经济和安全运行，成为联系用户与发电厂的中间重要环节，其作用是分配与变换电能吃。

供配电系统设计供配电系统第⼀节供电电源产业升级后，⽣产能⼒提⾼，矿井负荷发⽣变化，地⾯设35kV变电站⼀座。

本矿双回路电源供电电源电压为35kV，双回路分别引⾃鸿畅镇变电站和神垕镇变电站，电源线路均为LGJ-120mm2架空线路，鸿凤线路长3.4km，⼤凤线路长4km。

经校核计算，供电线路可以满⾜要求。

当任⼀回路发⽣故障停⽌供电时，另⼀回路能担负矿井全部负荷供电。

以上两回电源线路均为矿井专⽤电源线路，不分接其他负荷。

第⼆节电⼒负荷根据⽤电负荷统计与计算，矿井产业升级后，⽤电负荷如下：地⾯负荷合计：有功功率 P=2413.5kW⽆功功率 Q=1951.52kVar视在功率 S=3104kVA功率因素 cosφ=0.78井下负荷合计（最⼤）：有功负荷 P=4956.3kW⽆功负荷 Q=3974.9kVar视在功率 S=6244kVA功率因素 cosφ=0.79为了提⾼矿井⽤电功率因数，减少电能损耗，提⾼电⽓设备的利⽤率，考虑0.85、0.9的同时系数，矿井产业升级后，本矿井地⾯35kV变电站6kV母线上安装3060kVar⽆功功率补偿装置，补偿后本矿井地⾯变电所6kV母线上负荷为：最⼤涌⽔量时：有功负荷 P=6264.3kW⽆功负荷 Q=2273.8kVar视在功率 S=6664kVA功率因素 cosφ=0.94吨煤电耗： 63.22kW·h。

有关计算详见负荷统计表12-2-1、12-2-1、12-2-3、12-2-4、12-2-5。

第三节输变电⼀、供电系统技术特征矿井两回35kV电源以架空⽅式引⾃鸿畅镇变电站和神垕镇变电站。

35kV输电线路导线选⽤LGJ-120mm2架空线路，避雷线选⽤GJ—35钢绞线（全线架设），鸿凤线线路长3.4km，线路电压降为1.50%，鸿凤线长4km，线路电压降为1.80%，经校核计算，供电线路可以满⾜要求。

当任⼀回路发⽣故障停⽌供电时，另⼀回路能担负矿井全部负荷供电，以上两回电源线路均为矿井专⽤电源线路，不分接其他负荷。

河南理工大学毕业设计（论文）说明书摘要变电站是改变电压的场所。

为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。

变电站的主要设备是开关和变压器。

按规模大小不同，称为变电所、配电室等变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。

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。

本文以35kV厂用电变电所设计为例，论述了工厂供电系统中变电所一次二次设计全过程。

通过对变电所的主接线设计，站用电接线设计，短路电流计算，电气设备动、热稳定校验，主要电气设备型号及参数的确定，运行方式分析，防雷及过电压保护装置的设计，电气总平面及配电装置断面设计和无功补偿方案设计，较为详细地完成了电力系统中变电站设计。

关键词:35KV变电所设计负荷计算；短路电流；变压器选择I河南理工大学毕业设计（论文）说明书AbstractThe place is change voltage substation. In order to make electricity powertransmission to distant places, must take voltage increases, into high voltage and to users according to need to nearby voltage reduced again, this kind of work by lifting voltage substation to complete. The main transformer substation equipment is switch and transformers. According to size different operations etc, called the substation, the substation is used to assemble some equipment to cut or connected, change or adjusting voltage, in the power system, the substation transmission and distribution of power are mainly divided into the rally point, the substation provids pressor substation, substation, power substation, second, match.A typical substation needs the reliable and flexible operation, the economic rationality and free expansion of the equipments. For the consideration of these aspects, the paper designs a transformer substation of 35kV which has tow level of voltage, one is 35kV, and the other is 10kV. At the same time, choose the rational selection as to the main equipments in substation. This design chooses two main transformers. As to other equipments such as Circuit Breaker, Isolating switch, Current Transformer, Voltage Transformer, Reactive power compensation device, Protective Relay and so on are to be selected, designed, and configured in accordance with specific requirements. In order to make it reliable to operate, easy and simple to manipulate, economical, with the possibility of expansion and flexibility of changing its operation. As to make it more actual and practical significant.This article 35 kV power substation factory to design as an example, this paper discusses the factory power supply system of substation a second design process. Through the design of substation Lord wiring, standing electricity wiring design, short-circuit current calculation, electrical equipment dynamic and thermal stability check, the main electrical equipment model and parameter determination, and operation mode analysis, overvoltage protection device lightning protection and the design, electrical total plane and power distribution equipment design and cross section of reactive power compensation scheme design, are detailed in the power system,completed the substation design.Key words:35kV substation design load calculation; short-circuit current;transformer choiceII河南理工大学毕业设计（论文）说明书目录1.引言 (1)1.1工厂供电的意义和要求 (1)1.2工厂供电设计的一般原则 (2)2.原始资料 (4)2.1本厂产品及生产规模 (4)2.2本厂车间组成 (4)2.3设计依据 (4)2.3.1机修厂平面布置图(附后) (4)2.3.2供电协议 (4)2.3.3供电设计 (4)2.3.4机修厂负荷性质 (5)2.3.5机修厂自然条件 (5)3.负荷计算和无功补偿的计算 (6)3.1负荷分级与负荷曲线 (6)3.1.1供电负荷分级及其对供电的要求 (6)3.1.2负荷曲线 (6)3.2负荷计算内容和目的 (7)3.3负荷计算方法 (7)3.4各用电车间负荷计算 (7)3.4.1各车间负荷 (7)3.5全厂负荷计算 (9)3.6无功补偿 (10)3.6.1功率因数对供电系统的影响 (10)3.6.2提高负荷功率因数的意义 (11)3.6.3提高功率因数的方法 (11)3.6.4无功补偿概述 (11)3.6.5无功补偿装置 (12)3.6.6无功补偿的计算 (12)4.主变压器的选择 (15)4.1规程中的有关变电所主变压器选择的规定 (15)4.2主变压器台数的选择 (15)4.3主变压器的容量选择 (15)4.4主变压器形式选择 (16)4.5总变电所的型式 (16)5.主接线的设计 (17)5.1电气主接线概述 (17)5.2主接线的设计原则 (17)III河南理工大学毕业设计（论文）说明书5.3变电所主接线方案选择 (17)5.3.1方案一 (17)5.3.2方案二 (18)5.3.3主接线方案的确定 (19)6.短路电流的计算 (21)6.1短路电流概述 (21)6.1.1产生短路的原因和短路的定义 (21)6.1.2短路的危害 (21)6.1.3短路的种类 (21)6.1.4短路电流计算的目的 (22)6.2短路电流标幺值计算方法 (22)6.2.1系统最大运行方式下短路计算 (23)6.2.2系统最小运行方式下的短路计算 (24)6.3短路电流计算结果 (25)7.电气设备的选择 (26)7.1电气设备选择的一般原则 (26)7.2高压断路器的选择与校验 (26)7.3高压隔离开关的选择与校验 (27)7.4电压互感器的选择和校验 (27)7.5电流互感器的选择与校验 (28)7.6高压熔断器的选择与校验 (28)7.7避雷器的选择 (29)7.8高压开关柜的选择与校验 (29)7.8.1进线柜的选择与校验 (30)7.8.2出线柜的校验 (31)7.8.3母联联络柜的选择 (32)7.8.4电压互感器、避雷器柜 (33)8. 变电所高低压线路的选择 (34)8.1高压架空线路的选择与校验 (34)8.2 6kV母线的选择以及校验 (35)9. 继电保护及二次系统 (37)9.1继电保护的任务和要求 (37)9.2工厂高压线路的继电保护 (37)9.2.1过电流保护的动作电流整定 (37)9.2.2电流速短保护的动作电流整定 (38)9.3电力变压器的继电保护 (38)9.3.1 变压器的过电流保护 (39)9.3.2 变压器的电流速断保护 (39)IV河南理工大学毕业设计（论文）说明书9.3.3 变压器的过负荷保护 (40)9.3.4 变压器的瓦斯保护 (40)9.4 进线柜的动作电流整定 (40)9.4.1定时限过电流保护 (40)9.4.2 电流速断保护 (40)9.5 出线柜的动作电流整定 (41)10.二次部分配置 (42)10.1 二次回路的操作电源 (42)10.2 中央信号装置 (42)10.3 电测量仪表 (43)10.4 变配电装置中各部分仪表的配置 (43)10.5 绝缘监视装置 (44)11.防雷与接地 (45)11.1 架空线路的防雷措施 (45)11.2 变配电所的防雷措施 (45)11.3 接地与接地装置 (46)11.3.1接地种类 (46)11.3.2电力设备接地一般要求 (46)11.3.3保护接地的范围 (47)结论 (48)致谢 (49)参考文献 (50)V河南理工大学毕业设计（论文）说明书1 引言1.1工厂供电的意义和要求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。

某厂总降压变电所及高压配电系统设计摘要：一般来讲，在高压配电系统的设计开发过程中不但应注重基础设施的选用与装配，还必须重视监控系统的装配。

在更为细致的运行和维护过程中，设备参数的合理性检测是十分必要的。

另外，构建日常运行维护机制，关注变压设备的维护及保养工作，可以为高压配电设备更出色地展现其效用提供保障。

该作笔者主要从高压配电系统日常维护的具体要求、高压配电设备的基础设计及其运行维护的优化方案等方面进行了详细的分析和探讨。

关键词：高压配电系统；系统设计；运行维护变电所是电力系统中一个重要的构成单元，它主要通过一定的接线方式由电气设备与配电网络构成。

在电力系统中承担受电、变压、分配电能的重要任务。

因此设计变电所十分关键、意义重大。

对于35kV总降压变电所的供电设计，不仅应满足采矿作业过程中的用电需求，还应选择好合适的电气设备，达到可靠性、经济性、稳定性和可扩展性。

1.工厂配电系统设计某工厂有两个车间，空压站，锅炉房，水泵站，机修车间及三个仓库组成，厂区布局图如图1所示。

图1 厂区布局图1.1负荷计算由于各种用电设备在运行时，其负荷大小是不断变化的，各设备COSφ亦不同，各个用电设备的最大负荷一般不会同时出现，所有设备又不同时工作。

在该供电系统设计中采用需要系数法，应用需要系数法将车间或工段的用电设备性质相同的负荷进行归类，计算补偿前变压器母线的计算负荷。

1.2功率补偿考虑到该工厂与供电局协商协议里供电部门要求该厂10kV进线最大负荷时功率因数不应低于0.90，结合经济与实际，选择电容器集中补偿。

在地区变电所或总降压变电所的母线上接入电容器组，选择此种补偿的优点是电容器的利用率高，能减少电力系统和变电所主变压器及供电线路的无功负载。

1.3配电所的设置该工厂的一车间总容量为1008kW，二车间总容量为998kW。

一车间及二车间的负荷类型为一级负荷，空压站，锅炉房，水泵站的负荷类型为二级负荷，其他为三级负荷。

1 绪论配电网络与输电系统相比有几个明显的特点：配电馈线中的断路器沿线链状布置，线路中没有母线；线路中有任意数量的断开点，断开点随运行方式变化，电流方向不确定，因此保护必须是双向的；配电网络是有分支的网络，配电线路中节点的分支具有任意性，使保护配合关系复杂化；配电网络中有分布负荷，线路两端负荷不平衡；在双端供电的配电系统中电源可能有不相等的相角。

根据配电网的特点，以常开型联络开关为界可以将配电网划分成两种基本类型的网络：一种是单侧电源供电网络，例如辐射状、树状网和处于开环运行的环状网络；另一种是双侧电源供电网络或处于闭环运行的配电网络环状网络。

我国配电网自动化的发展是电力市场和经济建设的必然结果,长期以来配电网的建设未得到应有的重视, 建设资金短缺, 设备技术性能落后, 事故频繁发生, 严重影响了人民生活和经济建设的发展, 随着电力的发展和电力市场的建立, 配电网的薄弱环节显得越来越突出, 形成电力需求与电网设施不协调的局面。

国家颁布设施的电力法的贯彻后, 电力作为一种商品进入市场, 接受用户的监督和选择, 甚至于对电力供应中的停电影响追究电力经营者的责任。

另一方面, 高精密的技术和装备对电能质量要求, 配电网供电可靠性已是电力经营者必须考虑的主要问题。

随着市场观念的转变和电力发展的需求, 配电网的自动化已经作为供电企业十分紧迫的任务。

城市电网, 从八十年代就意识到配电网的潜在危险, 并竭力呼吁致力于城市电网的改造工程,并组织全国性的大型会议对配电网改造提出了具体实施计划, 各种渠道凑集资金, 提出更改计划，利用高技术、好性能的设备从事电网的改造。

当前我国配电网处于高速发展的时期, 国家从政策上给予很大支持, 具有相应的资金条件, 但我国配电网仍处于方案的探索时期, 特别是我国配电网的规模及覆盖面, 市场之大是任何一个经济发达或发展中国家无法比拟的, 而我国配电网的发展也是随经济发展同步进行, 为了探索我国配电网自动化方案, 先后对国外配电网的模式进行考察并在国内进行实验试点。

毕业设计--35kV降压变电所电气系统设
计
引言
本文档旨在对35kV降压变电所电气系统设计进行全面探讨。

电气系统是降压变电所的核心组成部分，它的设计直接影响整个变电所的运行效率和稳定性。

设计目标
- 提供稳定、可靠的电力供应
- 满足35kV变电所的负载需求
- 保障电气系统的运行安全
设计内容
1. 主变压器设计
- 主变压器选型和容量计算
- 绝缘系统设计
2. 高压开关设备设计
- 高压断路器选型和配置
- 高压隔离开关设计
3. 中压开关设备设计
- 中压开关柜选型和配置
- 中压隔离开关设计
4. 低压开关设备设计
- 低压开关柜选型和配置
- 低压隔离开关设计
5. 保护与控制系统设计
- 变电所保护与控制策略设计- 保护设备选型和配置
6. 系统配电方案设计
- 输电线路设计
- 配电变压器设计
- 低压配电柜选型和配置
设计原则
- 符合相关电气安全规范和标准
- 考虑系统的可维护性和可扩展性
- 优先选择具备良好性能和可靠性的设备
结论
该文档对35kV降压变电所电气系统设计进行了全面且系统性的探讨，涵盖了主变压器、高压、中压和低压开关设备、保护与控制系统，以及系统配电方案的设计内容和原则。

通过合理选型和配置，可实现稳定、可靠的电力供应，满足变电所的负载需求，保障电气系统的运行安全。

总降压变电所及高压配电系统设计-电气工程课程设计电气工程课程设计总降压变电所及高压配电系统设计学院：信息科学与工程学院班级：电气1201班姓名：学号：指导教师：时间： 2015.01.20目录前言一设计任务及要求（一）设计题目（二）设计要求（三）设计依据（四）设计任务二负荷计算和无功补偿（一）负荷计算的目的（二）负荷计算的方法1、单组用电设备的计算负荷的确定2、多组用电设备的计算负荷的确定（三）车间用电设备组和工厂计算负荷的确定（四）无功功率补偿及其计算三总降压变电所的所址和型式的确定（一）变电所所址的选择1、变电所所址选择的一般原则2、负荷中心的确定（二）变电所型式的确定1、总降压变电所2、车间变电所3、最终方案的确定4、厂区供电电压的选择四确定变压器型式、容量和台数（一）确定总降压变电所主变压器型式（二）变压器台数和容量的确定1、主变压器台数的选择2、主变压器容量的选择3、各车间变电所所选变压器的台数及容量4、总降压变电所主变压器台数及容量5、主变压器绕组数和接线组别的确定五变配电所主接线的选择（一）变电所主接线1、对变电所主接线的要求2、变电所主接线方案的比较（二）变电所主接线方式1、总降压变电所主接线方式的选择2、高压配电系统主接线方式的选择六短路计算及设备的选择（一）短路电流计算1、短路电流的计算2、短路计算过程3、短路电流计算结果（二）一次设备的选择与校验1、一次设备选择及校验的条件2、总降压变电所35kV侧一次设备的选择与校验3、总降压变电所10kV侧一次设备的选择与校验4、各车间变电所10kV侧一次设备的选择与校验5、各车间变电所二次侧一次设备的选择与效验七工厂电源进线及高压配电线路的选择1、35kV架空线路的选择2、35kV母线的选择3、总降压变电所10kV侧电缆的选择4、总降压变电所10kV侧母线的选择5、总降压变电所至各车间变电所电缆选择八继电器保护（一）继电保护装置的配置原则及情况1、继电保护的任务2、继电保护装置的基本要求3、继电保护的基本工作原理4、电流保护的接线方式（二）变压器的继电保护及整定计算1、总降压变电所35/10kV变压器的保护2、35kV电力线路保护3、10kV电力线路保护九车间变电所的防雷保护和接地装置的设计（一）变电所防雷保护与防雷装置的选择1、变电所防雷保护2、防雷装置的选择（二）接地装置的设计计算十设计心得附录1附录2参考文献前言工厂总降压变电所是工厂供配电的重要组成部分，它直接影响整个工厂供电的可靠运行，同时它又是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换、接受和分配电能的作用。

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。

35kV变电站及低压配电系统设计摘要：对35kV变电站以及低压配电系统的设计管控所涉及到的内容相对较多，本文对变量站概念以及结构组成进行分析评估，对当前低压配电系统的结构以及功能达成进行探讨，对现阶段35kV变电站以及低压配电系统的设计管理方式如主线选用、变压器选用以及二次保护措施、低压配电设计进行分析、探讨，提高整个体系运作的合理性、完整性。

关键词：35kV变电站；低压配电系统；设计引言：在对35kV变电站以及低压配电系统进行设置的过程中，工程师以及相关设计人员应当展顶层设计，明确各项设计管理指标、管理要求，分析变电站内部的结构组成部分，对当前常见的设计管理模式进行总结、分析，确保低压配电系统的运作以及相关变电站的运行具备科学性、高效性。

一、变电站概念以及结构组成变电站涉及开关、变压器等相关结构组成部分，通过完善的装备管理体系，实现对电路切断或接通处理，并且变电站结合变压器的使用还能够有效调整电压，满足特殊电力负荷的供给需求，变电站作为当前基础电力设施之一能够将电厂所发出的电能进行远距离输送，其具备较强的电能输送能力，为了减少在电力输送过程中的线损，变电站通常会将电压进一步升高，提高电力输送效率，减少能量损失，之后再结合布置在用户端的降压器，将电压值控制在合理的范围内，满足用户端的电力使用需求。

一般情况下，变电站包含多个结构组成部分如电气装备、土建基础设施，同时部分变电站所设置的电源系统、通信系统还具备较强的协同运作功效，并且为了保证变电站运行安全，在变电站系统中也涉及防雷接地系统以及巡检系统，通过对变电站电气设备的种类进行分析评估可以看出，相关设备大体可分为一次电气装备以及二次电器装备，对于前者而言主要是实现对电能的传输传递，并且分配相应的电能资源，而后者主要是对电气设备实施保护管控，结合高质量、高效率的测量监督，确保设备能够正常稳定地运作，在变电站内部所搭建的土建基础中又设计控制室、设备架构、站区通道、电缆设施等，而整个电源体系中则包含直流、交流以及逆变电源管控系统。

35KV降压变电所继电保护设计35KV降压变电所继电保护设计引言降压变电所是输电线路与配电线路之间的重要组成部分，起到将高电压输电线路的电压降低至适合配电网的电压水平的作用。

为了确保降压变电所的运行安全和稳定，继电保护系统在其中起着至关重要的作用。

本文将针对35KV降压变电所继电保护设计进行详细探讨。

一、继电保护的基本原理继电保护是一种用来保护电力系统设备免受电流过大、电压过高、频率不稳定等异常情况造成的损坏的系统。

其基本原理是通过在电网中布置感应元件（如电流互感器、电压互感器等）检测电流、电压等参数，并根据这些参数的变化来触发保护装置，切断故障电路，保护变电设备的安全运行。

二、降压变电所继电保护设计的要求1. 保护性能要求高。

由于降压变电所处于电力系统的输电与配电之间的过渡区域，其部分电流和电压参数高于配电线路，因此继电保护系统需要具备较高的抗干扰能力，能够准确快速地识别和保护故障。

2. 系统可靠性要求高。

降压变电所所处地域一般是电力负荷比较密集的地区，电网运行的可靠性要求较高。

因此，继电保护系统需要具备较高的可靠性，能够正常运行并及时发现、切除故障。

3. 考虑灵活性和扩展性。

降压变电所的规模和负荷有可能随着用电需求的变化而增加，因此继电保护系统需要具备一定的灵活性和扩展性，以便满足未来的需求。

三、继电保护的主要功能在35KV降压变电所的继电保护设计中，主要应包含以下功能：1. 电缆故障保护电缆故障保护是降压变电所继电保护系统中最重要的功能之一。

通过设置不同的保护区域，可以实现对电缆线路中的短路、接地故障的保护。

2. 变压器保护降压变电所主要功能是将高压输电线路的电压降低到适合配电的电压，因此变压器是降压变电所的核心设备。

继电保护系统需要对变压器进行过电流、过温度、过电压等故障的保护。

3. 线路保护降压变电所连接着输电线路和配电线路，因此对输电线路和配电线路进行继电保护是非常重要的。

主要包括对线路的过流、短路、接地等故障进行保护。

35KV降压变电所设计方案第一篇任务书一、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序号车间名称计算用有功功率（kw）计算用无功功率（kvar）1 一车间1046 4712 二车间735 4873 机械车间808 5724 装配车间1000 4915 锻工车间920 2766 高压站1350 2977 高压泵房737 4968 其他931 675 5、所用电的主要负荷见表1—2序号车间名称额定容量（KW）功率因素（cos ）安装台数工作台数备注1 主充电机20 0.88 1 1 周期性负荷2 浮充电机 4.5 0.85 1 1 经常性负荷3 蓄电池室通风2.7 0.88 1 1 经常性负荷4 室装配装置通风110.79 2 2 周期性负荷5 交流焊机10.5 0.5 1 1 周期性负荷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。

35KV总降压变电所35KV总降压变电所是电力系统中非常重要的一个组成部分，其主要用于将高压电网电能降压变为中压电能，向用户供电。

本文将从以下几个方面对35KV总降压变电所进行介绍。

1. 简介35KV总降压变电所是电力系统中用于将10KV或35KV高压电源降压变成用户电源的设备。

其具有很高的可靠性和稳定性，在充分确保电力系统正常运行的前提下，能够为用户提供充足、可靠的电能供应。

35KV总降压变电所采用电力变压器进行电能变换，变压器通常由高压侧线圈、低压侧线圈、铁芯组成。

2. 工作原理35KV总降压变电所通过电力变压器实现将高压电能变成中压电能，并通过配电变电站、箱变等设备将中压电能向用户供电，具体过程如下：1.高压侧线圈接收来自高压输电线路上的10KV或35KV电源，通过线路输送到变电所。

2.高压侧线圈将高压电源输入到变压器中，变压器将高压电源降压变换成相应的中压电源。

3.中压电源经过中压配电线路输送到配电变电站、箱变等设备，通过进一步降压变成低压电源。

4.低压电源进入消费者家庭，为用户提供稳定可靠的电能供应。

3. 设备组成35KV总降压变电所主要由以下几个设备组成：1.变压器：电力变压器是35KV总降压变电所的核心部件，主要用于将高压电源降压变标准的中压电源。

2.柜架：柜架是用于放置电器设备的支架，可以保护设备免受外界损害。

3.隔离开关：隔离开关用于在变电站运行和维修过程中，将设备与高压电源隔离开来，防止电流泄露。

4.断路器：断路器用于在运行过程中切断电路，防止电力设备烧毁或造成其他安全事故。

5.操作台：操作台是35KV总降压变电所的控制中心，用于监控和控制设备的运行情况，确保安全稳定运行。

4. 维护与管理35KV总降压变电所是电力系统中重要的设备，需要进行定期的维护和管理。

具体维护和管理工作如下：1.定期对设备的电气部分进行检查，发现问题及时进行处理。

2.进行设备的清洁、涂漆等保养工作，同时检查设备连接部分是否松动，是否有异常情况。