某企业35kv变电所电气部分初步设计

四川师范大学本科毕业设计石坡镇35kv降压变电所电气部分初步设计学生姓名院系名称专业名称电气工程及其自动化班级学号指导教师完成时间2014年 5月13 日石坡镇35kv降压变电所电气部分初步设计电气工程及其自动化专业本科生指导教师摘要本次设计的对象是电力系统中的一个重要组成部分，变电站，它是联系发电厂和用户的中间环节，主要作用是变换和分配电能。

电气主接线是变电所的主要环节，电气主接线的设计和拟定直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置以及继电保护和自动装置的确定。

变电站就是把一些设备组装起来，用来切断、接通、改变和调整电压。

在电力系统中，变电站成了输电和配电的综合集节点。

根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，计算出相应的计算负荷，并进行无功补偿。

然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，对安全、经济及可靠性等方面考虑，确定了35kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，并进行了短路电流计算，之后根据设计需要对一些配套的设备如断路器、隔离开关、互感器和熔断器等进行了选型，最后还对相应的继电保护和防雷措施进行了简单规划。

从而完成了35kV降压变电所的初步设计。

关键词：主接线变配电变压器ABSTRACT Substation is an important part of the power system , which directly affect the safety and economic operation of the entire power system , power plants and the user is linked intermediate links , transformation and distribution of electric energy plays a role . main electrical connection scheme is a major part of the substation , the main electrical connection scheme develop a direct relationship with the choice of the whole substation electrical equipment , distribution equipment to determine the arrangement of relay protection and automatic devices , is part of the investment size of the electrical substation decisive factor. Substation is to assemble some of the equipment used to cut , turn , alter or adjust the voltage . In the system, transmission and distribution substation became collector node. According to the mission statement of the system and all load and line parameters , calculate the corresponding computational load , and reactive power compensation . Then summarized by the proposed substation and outlet direction to consider, and through the load data analysis , security, economic and reliability considerations, identified 35kV, 10kV electricity and the main terminal station , and then through the load calculation and power to determine the scope of the main transformer station number , capacity and model , but also to determine the capacity of the transformer station and models , and the short-circuit current calculation , then according to the design needs some ancillary equipment such as circuit breakers, disconnectors , transformers and a selection of fuses , etc. , and finally the corresponding lightning protection measures are simple and elaborate . Thus completing the preliminary design of 35kV substation buck .Keyword: main electrical connection scheme substationelectricity transformation and distribution目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I 目录1. 负荷计算及无功补偿 (1)1.1负荷计算 (1)1.1.1铸铁车间I负荷计算 (2)1.1.2铸铁车间‖负荷计算 (2)1.1.3锅炉房负荷计算 (2)1.1.4空压机站负荷计算 (2)1.1.5化工厂负荷计算 (3)1.1.6铸钢车间负荷计算 (3)1.1.7下料车间负荷计算 (3)1.1.8工具车间负荷计算 (3)1.1.9锻压车间负荷计算 (4)1.1.10机修车间负荷计算 (4)1.1.11住户负荷计算 (4)1.2无功功率补偿 (6)2.变电所配置、变压器和主接线的选择 (7)2.1总电压变电所所址的选择 (7)2.2变压器的选择 (8)2.2.1变压器的实际容量 (8)2.2.2主变压器台数选择 (9)2.2.3主变压器选择容量确定 (9)2.2.4主变压器型号选择 (9)2.2.6主变压器主要运行方式选择 (10)2.3主接线选择 (10)2.3.1变电所高压侧主接线方式选择 (10)2.3.2低压侧接线方式的选择 (11)2.4变电所运行方式分析 (11)3.短路电流计算 (13)3.1计算方法确定 (13)3.1.1各有关物理量的标幺值计算公式 (13)3.1.2计算电路图设定 (14)3.2架空导线的选择 (14)3.2系统各部分电抗计算 (16)3.2.1选定基准值 (16)3.2.2计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 (16)3.3短路电流及短路容量计算汇总 (17)3.3.1在最小运行方式下，各短路点短路数据计算 (17)3.3.2在最大运行方式下，各短路点短路电流计算 (20)4 高压电气设备选择 (21)4.1断路器的选型 (22)4.1.1高压侧断路器的选择 (22)4.1.2低压侧断路器的选择 (23)4.2.隔离开关的选择 (24)4.2.1高压侧隔离开关选择 (24)4.2.2低压侧隔离开关选择 (25)4.3互感器选择 (25)4.3.1电流互感器选择 (25)4.3.2电压互感器选择 (26)4.4熔断器选择 (27)5. 继电保护与防雷设计规划 (28)5.1主变压器继电保护 (28)5.2低压侧配出线保护 (29)5.3变电所的过电压保护及防雷 (29)参考文献 (31)致谢 (32)1. 负荷计算及无功补偿1.1负荷计算参考《供配电技术》，把根据半小时的平均负荷所绘制的负荷曲线上的最大负荷称为计算负荷，用P ca 表示，即平均最大负荷（P max ）。

35kV变电站电气一次部分初步设计分析1. 引言1.1 35kV变电站电气一次部分初步设计分析35kV变电站电气一次部分初步设计分析是电气系统设计中的重要环节，其设计的合理性直接关系到变电站的安全稳定运行。

在这个过程中，需要对变电站的负荷进行准确计算，并选择适合的变压器容量，以保证供电的可靠性。

主要设备的选型和布置也是至关重要的，必须考虑设备之间的配合和布局，确保设备的运行效率和维护方便。

电缆的敷设设计也是必不可少的一部分，需要考虑到电缆的敷设路径、长度和保护措施，以避免潜在的故障风险。

开关柜的选型和配电系统的设计也是设计过程中需要重点关注的部分，保护系统的设计更是关乎电气设备和人员的安全。

35kV变电站电气一次部分初步设计分析是一个复杂而重要的工作，需要设计人员全面考虑各个方面的因素，确保设计方案的科学性和合理性。

2. 正文2.1 负荷计算及变压器容量选择负荷计算是35kV变电站电气一次部分初步设计中至关重要的一环。

在进行负荷计算时，需要考虑到变电站所服务的用户负荷特性、负荷预测、负荷峰值等因素。

通过准确的负荷计算，可以确定变电站所需的变压器容量，保证变电站正常运行。

在进行变压器容量选择时，需要综合考虑变电站的总负荷量、负载率、负载类型等因素。

通常可以通过负载率系数或负荷率曲线来确定最佳的变压器容量。

还需要考虑到变压器的容量裕度，以应对未来可能的负荷增长。

在实际设计中，还需要考虑到变压器的型号、品牌、故障率等因素。

选择具有良好品质和可靠性的变压器对于变电站的稳定运行至关重要。

在进行变压器容量选择时，需要充分考虑各种因素，确保变电站电气系统的正常运行和可靠性。

在变压器容量选择过程中，还需要考虑到变电站的整体布局和配电系统结构，以确保变电站的各个部分能够协调运行并保持平衡。

负荷计算及变压器容量选择是35kV变电站电气一次部分初步设计中的关键环节，只有做好这一部分的工作，才能为变电站的后续设计和建设奠定良好的基础。

毕业设计（论文）中文纲要目次1前言 (2)2原始资料的剖析 (3)2.1原始资料 (3)2..2原始资料剖析 (4)3变电站电气主接线确实定 (5)1 / 13913.1计算220kV侧的短路电流 (5)3.2变压器的选择 (9)4短路电流计算 (12)4.1作出系统的简化等值电路图 (12)4.2系统的参数计算 (12)4.3短路点的选择 (13)4.4计算短路电流 (13)5电气设施的选择 (15)2 / 13925.1变压器变压器的选择 (15)5.2电抗器的选择 (15)5.3主要电气设施的选择 (15)6继电保护与自动装置 (32)7防雷保护与接地 (32)7.1防雷保护 (34)7.2避雷针防雷保护计算 (35)7.3接地装置 (40)3 / 1393结论 (41)道谢 (42)参照文件 (43)主接线图 (44)4 / 13941前言电力事业的日趋发展紧系着国计民生。

它的发展水平易电气的程度，是权衡一个国家的公民经济发展水平及其社会现代化水平高低的一个重要标记。

党的十六大提出了全面建设小康社会的雄伟目标，从必定意义上讲，实现这个雄伟目标，需要强有力的电力支撑，需要安全靠谱的电力供给，需要优良高效的电力服务。

本毕业设计是在达成本专业所有课程后进行的综合能力查核。

经过对原始资料的剖析、主接线的选择及比较、短路电流的计算、主要电器设施的选择及校验、线5 / 1395路图的绘制以及避雷器针高度的选择等步骤、最后确立了220kV变电站所需的主要电器设施、主接线图以及变电站防雷保护方案。

经过本次毕业设计，达到了稳固“发电厂电气部分”课程的理论知识，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，体验和稳固我们所学的专业基础和专业知识的水平易能力，培育我们运用所学知识去剖析和解决与本专业有关的实质问题，培育我们独立剖析和解决问题的能力的目的。

务求使我们更为熟习电气主接线，电力系统的潮流及短路计算以及各样电力手册及其电力专业工具书的使用，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，并在设计中增新、拓宽。

35kV变电站电气一次部分初步设计分析1. 引言1.1 背景介绍35kV变电站是指电压等级为35千伏的变电站，是电力系统中的一个重要环节，用于将输电线路上的高压电能转变为供用户使用的低压电能。

一次部分是变电站中最基础、最重要的组成部分之一，其设计合理与否直接关系到电能传输的安全、稳定和有效。

随着我国电力行业的快速发展，35kV变电站在城市和乡村的建设中得到广泛应用，因此对其一次部分的设计要求也越来越高。

35kV变电站电气一次部分初步设计分析是对变电站的电气一次系统进行的初步设计和分析，旨在确保变电站的电气系统能够稳定、安全地运行。

通过对35kV变电站的电气一次部分进行详细的设计要求分析，可以为后续深入设计提供参考，保障变电站的正常运行和电能传输的可靠性。

对35kV变电站电气一次部分进行初步设计分析具有重要意义。

1.2 研究目的本文的研究目的是为了对35kV变电站电气一次部分的初步设计进行分析和探讨。

通过深入研究和详细分析设计要求、系统框架设计、继电保护原理设计、接地系统设计以及防雷设计，我们旨在探讨如何有效地设计和布置35kV变电站的电气一次部分，以确保其正常运行和安全性。

通过本文的研究，我们希望为后续深入设计提供有力参考，为35kV变电站电气一次部分的设计和施工提供科学指导。

我们也希望通过这篇文章的撰写，能够为相关领域的研究和实践工作提供一定的理论支持和技术参考，促进35kV变电站电气一次部分设计水平的提升，确保电网运行的安全稳定。

1.3 研究意义35kV变电站电气一次部分初步设计分析引言:35kV变电站作为电力系统的重要组成部分，其电气一次部分的设计直接关系到电力系统的安全稳定运行。

对35kV变电站电气一次部分的初步设计进行分析具有重要的理论和实践意义。

通过对35kV变电站电气一次部分的设计要求进行分析，可以帮助设计人员更好地了解对该部分的功能和性能要求，为设计方案的制定提供有力的依据。

通过对系统框架设计、继电保护原理设计、接地系统设计、防雷设计等方面的分析，可以全面评估电气一次部分的设计方案是否符合相关要求，从而为后续深入设计提供参考和指导。

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。

任务书一、设计内容要求设计一35KV变电所的电气部分二、原始资料1、某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7Km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1080MVA 。

3、待设计的变电所10KV无电源。

4、本变电所10KV母线到各个车间（共有8个车间）均用电缆供电，其中一车间和二车间为一类负荷，其余为三类负荷，Tmax=400h ，各馈线负荷如表1—1（表1—1）5、所用电的主要负荷见表1—2（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，选择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 、主电路图一份五、主要参考资料1、水利电力部西北电力设计院编。

电力工程电气设计手册（第一册）。

北京：中国水利电力出版社。

1989.122、周问俊主编。

电气设备实用手册。

北京:中国水利水电出版社，19993、陈化钢主编。

企业供配电。

北京：中国水利水电出版社，2003.94、电力专业相关教材和其它相关电气手册和规定1电气主接线设计方案1.1电气主接线概述为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。

把变电站、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。

电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。

课程设计报告书课程名称：《发电厂变电站电气设备》课题名称：35KV企业变电所电气部分初步设计系部名称：电气自动化系专业：电力系统自动化技术班级：姓名：学号：指导老师：前言本文是根据中华人民国电力公司发布的《35KV～110KV无人值班变电所设计规程》编写的。

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。

本次设计为35KV变电站电气部分初步设计，共分为任务书、说明书、计算书三部分，所设计的容力求概念清楚，层次分明。

本文在撰写的过程中，曾得到老师和同学的支持，并提供大量的资料和有益的建议，对此表示衷心的感谢。

由于我本人还是学生，没有接触过这方面的事，对变电站的设计还比较陌生，所以在设计中不免有很多不妥当之处，还忘老师批评指正。

[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 。

设计（论文）题目：某35kV变电所电气一次初步设计专业年级学习层次学员姓名学号指导教师评阅人2005年4月目录1 总论 7-3 定时限过电流保护1-1 设计依据 7-4 过负荷、温度保护1-2 变电所所址概述 8 所用电1-3 进出线回路及负荷数据1-3 主要设计原则2 主变压器3 电气主接线3-1 单母线接线3-2 单母线分段3-3 单母线带旁路3-4 结论4 短路电流计算4-1 计算条件4-2 阻抗计算4-2 短路电流计算结果5 无功补偿6 主要设备的选择6-1 主要设备清单6-2 10kV配电装臵7 主变保护的配臵7-1 瓦斯保护7-2 速断保护１1 总论1-1 设计依据课程设计任务书1-2 变电所所址概述变电所所报址选在离某县城2公里的荒山坡上，周围有电力排灌站2座，乡镇企业3个，接近负荷中心，交通方便，地势平坦，进出线走廊尚可，无洪水危险，地下无矿藏。

土壤电阻率100Ω（5月测量）。

1-3 进出线回路及负荷数据该变电所为35kV变电所，一回35kV进线，10kV出线6～8回（近期6回，预留2回）， 10kV总负荷2500kW，5年后5000kW，同时率0.8，功率因数0.8，每回出线负荷大致相等。

无一级负荷，无功功率在站内就地平衡。

1-3 主要设计原则35kV侧及主变按户外布臵，10kV侧选择成套开关柜户内布臵,采用电缆出线至户外10kV构架。

2 主变压器在一般情况下，负荷变电所的主变选择为两台，在本次设计中，选择主变两台（近期一台）。

负荷总容量S=K。

P∑/COSφ=0.8×5000/0.8=5000kVA按主变容量为负荷容量的50%～75%选择主变容量；Sn1=50%S=2500kVASn2=75%S=3750kVA选择主变容量为3150kVA，采用节能产品S9型，变压比35kV/10.5kV。

２3 电气主接线根据设计任务书提供情况，35kV只有一回进线，10kV有8回出线，该变电所为典型的负荷变电所，由于两期工程的需要，为了扩建的方便，35kV 和10kV都应当采用有汇流母线的单母线接线方式，在单母接线方式中有单母线、单线分段、单母线带旁路三种方式可供选择。

摘要电力系统专业的毕业设计是一次比较综合的训练，它是我们将在校期间所学的专业知识进行理论与实践的很好结合，运用理论知识和所学到的专业技能进行工程设计和科学研究，提高分析问题和解决问题的能力。

在完成此设计过程中，我们可以学习电力工程设计、技术问题研究的程序和方法，获得搜集资料、查阅文献、调查研究、方案比较、设计制图等多方面训练，并进一步补充新知识和技能。

本毕业设计论文是220/60KV一次降压变电所电气部分初步设计。

为了保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求，按照远期负荷规划进行设计建设，从而保证变电所能够长期可靠供电。

根据毕业设计任务书的要求，综合所学专业知识及《变电所设计》等书籍的有关内容，设计过程中完成了主变选择、电气主接线的拟定、短路计算、电气设备选择、配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划和防雷保护的规划等主要工作。

在此期间，遇到的种种问题均通过反复比较、验算，并请教老师得以解决。

毕业设计论文由设计说明书、设计计算书、一套图纸（电气主接线图、总平面布置图、配电装置断面图）组成。

内容较为详细，对今后扩建有一定的参考价值。

近年来，电力在世界各国能源和经济发展中的作用日益增长，它已成为现代社会实用最广、需要最快的能源。

变电所的合理设计与建设是一个极其重要的组成部分。

本次设计是根据毕业设计任务书的要求，综合所学专业知识及《变电所设计》等书籍的有关内容，在指导老师的帮助下，通过本人的精心设计论证完成的。

整个设计过程中，全面细致的考虑工程设计的可靠性、经济性、灵活性等诸多因素，最终完成本设计方案。

通过完成此毕业设计论文，进一步领会我国电力工业建设的政策观念和经济观点，培养对工程技术、经济进行较全面的综合分析能力。

关键词:变电所短路计算电气设备目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................. 错误！未定义书签。

第1章任务书南昌工程学院课程设计（论文）任务书3.课程设计(论文)题目：某35kV变电所电气初步设计II、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1.系统阻抗X=1.02 （S j=100MV A,U j=U av）2.所址概况：变电所所址选在离某县城2公里的荒山坡上，周围有电力排灌站2座，乡镇企业3个，接近负荷中心，交通方便，地势平坦，进出线走廊尚可，无洪水威胁，地下无矿藏。

土壤电阻率100Ω m（5月测量）。

3.进出线回路及负荷数据（1）35kV进线1回，方向朝南。

（2）10kV出线6～8回（近期6回，预留2回）。

10kV总负荷2500kW，5年后5000kW，COSφ=0.8，同时率0.8。

每回出线负荷大致相等。

无一级负荷。

出现方向：3回正北，3回东北，2回西北。

（3）要求无功功率就地平衡（变电所内装有无功补偿装置）。

（4）所用电负荷自定。

I II、课程设计(论文)工作内容及完成时间：1、选择主变的容量、型号、台数2、电气主接线的设计3、选择35kV側的断路器4、编制设计说明书Ⅳ、主要参考资料：1、《发电厂变电站电气部分》马良玉2、《电力设计手册》第一册上海科技出版社3、《发电厂电气设备》华中工学院范锡普4、《电气工程专业毕业设计指南电力系统分册》中国水利电力出版社陈跃机械电气学院 09供电专业类 1 班学生：日期：自11年5月9日至11年5月20日指导教师：胡雪云助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室主任：附注:任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页。

第2章设计说明书2.1 设计依据根据设计任务书给出的条件2.2 设计的原则1、要遵守国家的法律、法规。

贯彻执行国家经济建设的方针，政策和基本建设步骤，特别适应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。

2、要根据国家规范、标准与有关规定，结合工程的不同性质不同要求，要实行资源的综合利用，要节约能源、水源、要保护环境，要节约用地并合理使用劳动力，要立足于自力更生。