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小型变电站设计方案

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小型变电站设计方案

第一章 前言

随着改革的不断深化，经济的迅速发展。煤矿对变电所设计水平的要求将越来越高。现在所设计的常规变电所最突出的问题是设备落后，结构不合理，占地多，投资大，损耗高，效率低，尤其是在一次开关和二次设备造型问题上，基本停留在50—60年代的水平上，从发展的观点来看，将越来越不适应煤矿发展的要求。

随着煤矿不断发展，对电力能源需求也不断增大，致使变电所数量增加，电压等级提高，供电围扩大及输配电容量增大，采用传统的变电站一次及二次设备已越来越难以满足变电站安全及经济运行，少人值班或者无人值班的要求。现在已经大多采用了微机保护。分级保护和常规保护相比，增加了人机对话功能，自控功能，通信功能和实时时钟等功能，因此如果通过电力监控综合自动化系统，可以使变电站值班人员或调度中心的人员及时掌握变电站的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况，并迅速进行处理，达到供电系统的管理科学化、规化、并且还可以做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合管理。

第二章 负荷统计和计算

2.1负荷计算的意义

计算负荷是根据已知的工厂的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷。它是设计时作为选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的重要依据。

负荷计算的目的是为了掌握用电情况，合理选择配电系统的设备和元件,如导线、电缆、变压器、开关等。负荷计算过小,则依此选用的设备和载流部分有过热危险,轻者使线路和配电设备寿命降低，重者影响供电系统的安全运行。负荷计算偏大,则造成设备的浪费和投资的增大。为此,正确进行负荷计算是供电设计的前提,经济运行的必要手段。

2.2负荷计算方法

目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等。 常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质相同的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需用系数xK，然后按照上述公式求出该组用电设备的计算负荷。

2.3负荷统计及计算

本次设计主要为满足煤矿生产需要，其用电负荷统计表如表2-1。

表2-1 负荷统计表

回路 回路 用户类型 容量 需用 变压器 线长 供电 负荷

序号 名称 （kVA） 系数 台数 （km） 回路 级别

井下用电1 800 0.7

1 第一区 井下用电2 800 0.85 25 15 1

3

井下用电3 700 0.7

辅助单位 800 0.75

2 第二区 井下用电 700 0.7 20 20 1 3

井上用电 700 0.85

3 第三区 井下用电 800 0.8 18 16 1 3

井下用电1 900 0.7

4 第四区 井下用电2 600 0.75 15 15 1 3

井上用电 700 0.7

第一供电区：1Sjs=（0.7×800+0.85×800+0.7×700）×0.85=1470.5 （kVA）

第二供电区：2Sjs=（0.75×800+0.7×700+0.85×700）×0.8=1348 （kVA）

第三供电区：3Sjs=（0.8×800+0.9×900）×0.8=1160 （kVA）

第四供电区：4Sjs=（0.75×600+0.8×700）×0.75=705 （kVA）

变电所设计当年的计算负荷由：

411%)1(ijsijsxSKS

式中Kt——同时系数；一般取0.85-0.9

X%——线损率：高低压网络的综合线损率在8%—12%，系统设计时采用10%

)(4321jsjsjsjsijsSSSSKS×（1+X%）

=0.9×（1470.5+1348+1160+705）×（1+10%）

=4905.32（kVA）

计算负荷增长后的变电所最大计算负荷为

nmjsjszdSS

式中 n——年数 取8年

m——年负荷增长率 取5%

jszdS——N年后的最大计算负荷

87.731732.4905%58eSjszd（kVA）

第三章主接线设计方案

3.1 主变压器的选择

为保证供电的可靠性，避免一台主变故障或检修时影响供电，变电所一般装设两台主变压器，但一般不超过两台变压器。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，可装设一台主变压器

每台主变的额定容量：0.6ejszdSS

即：eS0.6×7317.87=4390.772(kVA)

主变压器采用双绕组有载调压电力变压器，根据电力设计手册，可选择SZ9—5000/35型有载调压变压器，其技术数据如表3-1。

表3-1 SZ9—5000/35技术数据

额定电压 高压分接 联结组别 阻抗 空载 短路 空载

高压 低压 头围 电压 损耗 损耗 电流

35 10.5 ±3×2.5 Yd11 7.0（%） 6.9kw 45kw 1.1（%）

3.2 电气主接线的设计

电气主接线的设计原则

(1) 考虑变电所在电力系统的地位和作用

变电所在电力系统的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所不管是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经求也不同。

(2) 考虑近期和远期的发展规模

变电所主接线设计应根据五到十年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小及分布负荷增长速度和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。

(3)考虑主变台数对主接线的影响

变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将会产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性的要求低。

(4)考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响

发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时否允切除线路、变压器的数量等，都直接线的形式

35kV侧采用隔离开关和断路器配合作为变压器的过负荷和短路保护。10kV侧采用隔离开关和断路器配合保护。主接线形式采用单母线分段接线方式，这种接线方式本身简单、经济、方便，同时又克服了一些缺点，使可靠性和灵活性有所提高。主接线图如图3-1所示

图3-1 变电所主接线图

第四章短路计算

4.1 短路的原因危害及类型

4.1.1 短路的原因

发生短路的主要原因是由于电力系统的绝缘被破坏。在大多数情况下，绝缘的破坏多数是由于未及时发现和未及时消除设备中的缺陷，以及设计、安装和运行维护不当所，例如：过电压、直接雷击、绝缘材料的旧、绝缘配合不好、机械损坏等，运行人员的错误操作，如带负荷拉开隔离开关，或者检修后未拆接地线就接通断路器；在长期过负荷元件中，由于电流过大，载流导体的温度升高到不能容许的程度，使绝缘加速老化或破坏；在小接地电流系统中未及时或消除一相接地的不正常工作状态，此时，其它两相对地电压升高3倍，造成绝缘损坏；在某些化工厂或沿海地区空气污秽，含有损坏绝缘的气体或固体物质，如不加强绝缘，经常进行维护检修或者采取其他特殊防护措施等，都很容易造成短路。此外，在电力系统中，某些事故也可能直接导致短路，如杆塔塌导线断线等。动物或飞禽跨接载流导体也会造成短路事故。

4.1.2短路的危害

短路电流所产生的电动力能形成很大的破坏应力，如果导体和它们的支架不够坚固，则可能遭到严重破坏。短路电流越大，通过的时间越长，对故障元件破坏的程度也越大。由于短路电流很大，即使通过的时间很短，也会使短路电流所经过的元件和导体收起不能容许的发热，从而破坏绝缘甚至使载流部分退火、变形或烧毁。既然发生短路时流通很大的短路电流（超过额定电流许多倍），这样大的短路电流一旦流经电气设备的载流导体，必然要产生很大的电动力和热的破坏作用，随着发生短路地点和持续时间的长短，其破坏作用可能局限于一小部分，也可能影响整个统。

4.1.3短路的类型

三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相短路（单相接地短路）和两相接地短路。除了上述各种短路以外，变压器或电机还可能发生一相绕组匝间或层间短路等。根据运行经验统计，最常见的是单相接地短路，约占故障总数的60%，两相短路约占15%，两相接地短路约占20%，三相短路约占5%。三相短路虽少，但不能不考虑，因为它毕竟有发生的可能，并且对系统的稳定运行

有着十分不利的影响。单相短路虽然机会多短路电流也大，但可以人为的减小单相短路电流数值，使单相短路电流最大可能值不超过三相短路电流的最大值。这就使全部电气设备可以只根据三相或两相短路电流来选择，况且三相短路又是不对称短路的计算基础，尤其是工业企业供电系统接地电流系统又很少，因此应该掌握交流三相短路电计算。

4.2各元件电抗标幺值计算

取SB=100MVA，UB=Uav系统电源电势标幺值为1，系统电抗标幺值最大运行方式Xmin=0.2，最小运行方式Xmax=0.3，主变的等效阻抗标幺值

1TX=x%/100×SB/SN=7/100×100×103/5000×103=1.4

当系统处于最大运行方式下，即两台主变并列运行：

2TX =1TX×0.5=0.7

高压侧电源进线的阻抗标幺值：

X0*=x1*×L×SB/UB=0.4×20×100/372=0.73

低压侧各出线的阻抗标幺值：

11220.4151005.44210.510.5XLSBX

22220.4201007.2610.5XLSBXUn

33220.4161005.80410.5XLSBXUn

44220.4151005.4410.5XLSBXUn

4.3短路点的确定

短路点的确定如图4-1所示d1点发生短路时：

最大运行方式各短路电流

*max1dI=0min"XXE=73.02.01=1.3

max)3(1dI=BavdSUI3max1 =3731003.1=2.03(kA)

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35kV变电站设计方案

35kV变电站设计方案

35kV变电站设计方案

35kV变电站设计方案

现阶段我市变电所建设一般满足以下要求：①小容量、密布点；②主接线简单、供电安全可靠；③布置紧凑，占地面积少；④设备选择以提高供电可靠性、经济运行水平和自动化水平为前提；⑤与调度自动化相结合，并考虑到无人值班。

1、设计原则及设备选型

(1)所址选择：

首先考虑变电所所址的标高，历史上有无被洪水浸淹历史；所选所址应位于负荷中心，交通便利，进出线走廊应便于架空线路的引入和引出，尽量少占农田并考虑发展余地；其次列出变电所所在地的气象条件：年均最高、最低气温、最大风速、覆冰厚度、地震强度、年平均雷暴日、污秽等级，把这些作为设计的技术条件。

(2)电气主接线：

电气主接线以运行可靠，简单清晰，操作方便为原则，并留有发展的可能。方案采用：35kV进、出线各一回；主变二台(1期工程可只上一台)；35kV进线侧只装设隔离开关(取消进线断路器)，对于转供型变电所，35kV出线侧要预留断路器和隔离开关间隔；35kV、10kV母线均为单母线布置，10kV出线考虑6回，其中电容器1回，各出线均选择隔离开关和SF6断路器作为控制设备。

(3)主设备选型：

方案按系统短路容量300MVA进行短路电流计算和设备选型。

①主变压器：选择节能型、低损耗、有载调压变压器(S9－35型)，容量根据供电区域的实际负荷和规划负荷确定，一般选择3150或4000kVA。

②35kV设备：选用GW5－35(Ⅱ)W型隔离开关和LW8－35型SF6断路器，该断路器具有技术性能优良，检修周期长(10～15年不需检修)，运行维修费少等特点。LW8－35型断路器额定电流1600A，额定开断电流为25kA，配用GT－14型弹簧操作机构，在操作机构箱内，装有真空压力表及密度控制器，用于对断路器实行自动监控。

③10kV设备：选用LW3－10型SF6断路器和GW1－10型隔离开关；考虑到计量的精确度，单独配备LB－10型电流互感器，电压互感器则选用JDX－10型。

变电设计实施方案

变电设计实施方案

变电设计实施方案

一、前言

变电站是电力系统中的重要组成部分，其设计实施方案的合理性和科学性直接影响着电力系统的安全稳定运行。本文档旨在就变电设计实施方案进行详细探讨，为相关工程技术人员提供参考和借鉴。

二、设计依据

1. 变电站的类型和规模

根据实际需求确定变电站的类型和规模，包括配电站、变电站和换流站等，以及相应的容量和配置要求。

2. 设计标准和规范

遵循国家相关标准和规范，如《变电站设计规范》等，确保设计方案符合安全可靠的要求。

3. 环境影响评价

进行变电站建设前的环境影响评价，充分考虑周边环境和生态保护，确保设计方案符合环保要求。

三、设计方案

1. 布置方案

根据变电站类型和规模确定合理的布置方案，包括主变压器、开关设备、控制设备等的布置位置和布局。

2. 选型方案

根据设计依据确定的要求，结合实际情况选择合适的主要设备和材料，确保设备的性能和可靠性。

3. 接地方案

制定合理的接地方案，包括接地网的布置和接地装置的选型，确保变电站的安全接地。

4. 防雷方案

制定防雷方案，包括避雷器的布置和接地装置的设计，确保变电站在雷电环境下的安全运行。

5. 火灾防护方案

制定火灾防护方案，包括火灾探测装置、灭火装置等的配置和布置，确保变电站的火灾安全。

6. 通信方案

制定通信方案，包括通信设备的选型和布置，确保变电站的远程监控和通信联络的可靠性。

四、实施方案

1. 施工组织设计

制定合理的施工组织设计方案，包括施工进度计划、安全生产计划等，确保施工过程安全顺利进行。

2. 质量控制方案

制定质量控制方案，包括质量检验计划、质量验收标准等，确保施工质量符合设计要求。

3. 安全防护方案

制定安全防护方案，包括施工现场安全防护措施和安全教育培训计划，确保施工过程安全可靠。

4. 现场监理方案

制定现场监理方案，包括监理人员的配置和监理工作的内容和要求，确保施工过程监理到位。

五、总结

变电站施工组织设计方案两篇

变电站施工组织设计方案两篇

《变电站施工组织设计方案》

一、项目背景

随着经济的快速发展和电力需求的不断增长，为了提高供电可靠性和稳定性，满足地区日益增长的用电需求，本次变电站建设项目应运而生。该变电站将采用先进的技术和设备，为周边地区提供安全、可靠、优质的电力供应。

本变电站项目位于[具体地点]，占地面积为[具体面积]平方米。周边交通便利，便于施工材料的运输和设备的安装。项目建设内容包括变电站主体建筑、电气设备安装、线路敷设等。

二、施工步骤

1. 施工准备阶段

（1）组建施工项目部，明确各岗位人员职责。

（2）进行现场勘查，熟悉施工场地及周边环境。

（3）编制施工组织设计、施工方案和安全技术措施。

（4）组织施工人员进行安全培训和技术交底。

（5）准备施工所需的材料、设备和工具。

2. 土建施工阶段

（1）场地平整：对施工场地进行平整，确保场地符合施工要求。

（2）基础施工：根据设计要求进行变电站基础施工，包括设备基础、构架基础等。

（3）主体结构施工：进行变电站主体建筑的施工，包括框架结构、墙体砌筑等。

（4）屋面施工：完成变电站屋面的防水、保温等施工。

（5）装饰装修：进行变电站内部和外部的装饰装修，包括墙面抹灰、地面铺设等。

3. 电气设备安装阶段

（1）变压器安装：将变压器运输至施工现场，进行安装和调试。

（2）开关柜安装：安装开关柜，并进行接线和调试。

（3）母线安装：安装母线，并进行绝缘测试。

（4）二次设备安装：安装保护装置、测控装置等二次设备，并进行接线和调试。 （5）接地系统安装：安装接地系统，确保接地电阻符合要求。

4. 线路敷设阶段

（1）架空线路敷设：进行架空线路的架设，包括杆塔安装、导线架设等。

（2）电缆敷设：进行电缆的敷设，包括电缆桥架安装、电缆敷设等。

5. 调试与验收阶段

（1）电气设备调试：对电气设备进行全面调试，确保设备性能符合要求。

（2）系统联调：进行变电站系统的联调，确保系统运行稳定。

66kV农村全户外布置小型化变电站设计方案探讨

66kV农村全户外布置小型化变电站设计方案探讨

66kV农村全户外布置小型化变电站设计方案探讨

【摘 要】本文对变电站66kv农村全户外布置小型化变电站（站）一期、二期农网改造全户外布置小型化变电站设计方案初探，总结农村小型化全户外布置变电站设计的用电特点。

【关键词】农村全户外；小型化变电站；设计方案

近年来，随着一、二期农网改造及农网升级改造的进行，农村变电站的数量逐渐增多，基本达到了乡镇布点变电站的需求。

66kv常规变电站设计特点是二次回路采用直流操作系统，66kv主变压器高压侧、低压侧均采用断路器，保护设置较为复杂，设备安装、调试及维护工作量较大，10kv开关柜采用户内布置，需建设10kv控制室，施工周期较长，不适应农村变电站季节性用电特点及农网建设施工周期短、资金投入少的需求。目前，我公司已经建设并投运了66kv四家子变电站、东风变电站、泉眼变电站、新安变电站、佟家变电站等5座农网小型化户外变电站，结合我公司实际及以上农网变电站的设计特点，现对农村小型化全户外布置变电站设计方案进行初步探讨。

1、66kv农村全户外布置小型化变电站电气主接线及设备选择

1.1主接线形式：农村小型化变电站为二次变电站，大部分均为用电末端变电站，66kv进线1回，采用单母线接线，主变压器单台运行，主变容量一般在2000 kva、3150kva、5000kva，设计规模为1台或2台主变压器。66kv进线采用隔离开关，10kv出线采用单母线接线方式，出线设计不超过6回。10kv母线上的电压互感器采用

熔断器，66kv避雷器装设在66kv母线上，并且装设1组隔离开关，以方便避雷器的检修。

1.2为适应农村季节性用电负荷需要及昼夜负荷变化大等特点，选用的主变压器均采用低损耗、免维护、全封闭并按有载调压设计，调压范围为66±8×2.5%的变压器。主变压器高压侧采用熔断器保护，熔断器用于变压器保护，熔断器选用k型熔丝，熔丝一般按主变压器一次电流的1.5—2倍选择，因为它具有全范围内有效和可靠地开断最小过负荷电流至最大故障电流；主变压器低压侧采用10kv户外真空重合器。