35kv变电所设计.pdf.docx

35kv变电所的设计摘要本次设计的内容为35kv变电站的设计。文中对主接线的选择,高压设备的选择,负荷计算，短路电流计算，动稳定和热稳定校验，各种继电爱护选择和整定计算皆有充分说明。特殊对主接线的选择，变压器的选择，对设备的二次爱护和防击措施，还有一些电气设备如断路器，电压瓦感器等的选择校验作了具体的说明和分析。关键词：35kv变电所：继电爱护：电气设备：主接线AbstractThedesignofthecontentof35kvsubstationdesignhearticleonthemainconnectionofchoice,high-voltageequipmentselection,loadcalculations,shortcircuitcurrentcalculation,dynamicstabilityandthermalstabilitytest,avarietyofrelaysettingcalculationoptions,andhavefullyexplained.Especialiyonthemainconnectionofchoice,thechoiceoftransformeronthesecondar),protectiondevicesanllightningprotectionmeasures,andsomeelectricalequipmentsuchascircuitbreakers,voltagetransfr11wrsandchoiceofcalibrationdetaileddescriptionandanalysis.Keyword：35kvsubstation;relayprolcction;theelectricalCqUiPnICntoperator;mainwirtingIV前言目前，我国的城市.电力网和农村电力网正在进行大规模的改造，与此相应，城乡变电所也必需进行更新换代，我国电力网的现实状况是常规变电所依旧存在，小型变电所，微机监测变电所，综合自动化变电所相维出现，井取得迅猛的发展。随着改革的不断深化，经济的快速发展各电力部门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阿鹿上，基本停留在50-60年头的水平上，从发展的观点来看，将越来越不适应我国城市和农村发展的要求。国民经济不断发展，对电力能源需求也不断增大，致使变电所数量增加，电压等级提将，供电范困扩大及输配电容量增大，采纳传统的变电站一次及二次设备已越来越难以满足变电站平安及经济运行，少人值班或无人值班的要求。现在已经大多采纳了微机爱护。分级爱护和常规爱护相比，增加f人机对话功能，自控功能，通信功能和实时时钟等功能,因此假如通过电力监测综合自动化系统，可以使变电站内值班人员或调度中心的人员刚好驾驭变电站的运行状况，干脆对设备进行操作，刚好了解故障状况，并快速进行处理，达到供电系统的管理科学化，规范化，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I章地面变电站接线方式的确定为了保证对二级负荷进行牢兆供电,在企业变电所中广泛采纳两回电源线路受电和装设两台变压器的桥式主接线.桥式接线分为内桥,外桥和全桥,.种.变电所主接线的要求：变电所的主接线是实现电能输送和安排的种电气接线，在变电所主接线图中将导线或电缆、电力变压器,母线、各种开关、避击器、电容器等电气设备有序地连接起来，只表示相对电气连接关系而不表示实际位置通常以单线来表示三相系统。对变电所主接线主要有以下几个基本要求：（I）平安主接线的设计应符合国家标准有关技术规范的要求，能充分保证人身和设备的平安：（2）军苑应满意用电单位对供电牢兆性的要求：（3）敏捷能适应各种不同的运行方式，操作检修便利：（4）经济在满意以上要求的前提卜.，主接线设计应简洁，投资少，运行管理仍用低，一般状况下，应考虑节约电能和有色金属消耗量。单母线分段式接线适应性强，对线路、变压器的操作均便利，运行敏捷,所以本所采纳单母线分段式结构。1.1变电所常用主接线供配电系统变电所常用的主接线基本形式有线路一变压罂组接线、单母线接线和桥式接线3种类型。线路一变压器组接线当只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采纳线路变压器组接线,如图1.1所示。图1.1变压器接线图依据变压潜高压侧状况的不同，可以选择如图W所示4种开关电蹲。当电源侧继电保护装设能爱护变压涔且灵敏度满意要求时，变压器高压恻可只装设隔离开关；当变压器高压恻短路容量不超过高压熔断活断流容量，而乂允许采纳高压熔断冷爱护变压器时，变压器高压侧可装设跌落式熔断器：或负荷开关-熔断器；一般状况下，在变压器高压恻装设隔离开关和断路器。当窗压侧装断路开关时，变压器容量不大与I250KVA：面压侧装设隔离开关或跌落式熔断器时，变压器容量一般不大于630KVA.优点：接线简洁，所用电器设备少，配电装置简洁，节约投资。缺点：该单元中任一设备发生故障或检修时，变电所全部停电，牢靠性不高。适用范围：适用于小容量三级负荷、小型企业或非生产性用户。单母线分段接线：当有双电源供电时，常采纳单母线分段接线，可采纳隔离开关或断路器分段，隔离开关分断因操作不便，目前己不采纳.单母线分段接线可以分段单独运行，也可以并列同时运行。采纳分段单独运行时，各段相当于单母线不分段接线的运行状态，各段母线的电气系统相互影响。当任一段母线发生故障或检修时，仅停止对该母线所带负荷的供电。当任一电源线路故障或检修时，如另一电源能负担全部引出线的负荷时，则可经倒侧操作史原该段母线所带负荷的供电，否则由该电源所带的负荷仍应停止运行或部分停止运行。倒闸操作的原则：接通电路时先闭合隔离开关，后闭合断路罂：切断电路时先断开断路器，后断开隔离开关。这是因为带负荷操作过程中要产生电孤，而隔离开关没有灭孤功能，所以隔离开关不能带负荷操作。采纳并列运行时，若遇电源检修，无需母线停电，只需断开电源的断路器及其隔高开关，调整另外电源的负荷就行。但是当母线故障或检修时，就会引起正常母线的短时停电。隔离开关分段因倒闸操作不便，现己不再采纳，通常采纳断路器分段的单母线接线.当某段外线发生故障时，分段断路器与电源进线断路器将同时切断故障，非故障部分接若供电。当对某段母线检修时，操作分段断路器和相应的电源进线断路涔、隔离开关，而不影响另段母线的正常运行。图1.2单母线接线图优点：供电牢靠性较而，操作敏然，除母线故障或检修外，可对用户连续供电。缺点：母线故障或检修时，仍有50%左右的用户停电。适用范用：在具有两路电源进线时，采纳单母线分段接线，可对、二级负荷供电，特殊是装设r备用电源自动投入装置后，更加提高/川断路器分段单母线接线的供电车兼性.侨式接线所谓桥式接线是指在两路电源进线之间跨接一个断路器，如同一座桥。断路器跨在进线断路器的内恻，苑近变压器，称为内桥式接线，如图1.3（八）所示。若断路器跨在进线断路器的外侧,靠近电源侧,称为外桥式接线，如图1.3(b)所示。（b）夕晰式接线Q）内桥式提线T1图13桥式接线图桥式接线的特点是:I、接线简沾高压侧无母线，没有多余设备:2、经济由于不需设母线，4个回路只用了3只断路器，省去了1-2台断路器，节约了投资。3、牢靠性高无论哪条I可路故障或检修，均可通过倒闸操作快速切除该【可路,不至使二次偏母线长时间停电:4、平安每台断路器两侧均装有隔离开关.可形成明显的断开点,以保证设备平安检修.5,敏捷操作敏捷，能适应多种运行方式。适用范围：对35KV及以上总降压变电所，有两路电源供电及两台变压滞时，一般采纳桥式接线。1.2供电系统变电所受电于两I335kv架空线路.35kv侧为具有两位主变压器的单母线分段式结构,所内35kv母线由断路器分段,电源进线处设置有两台3504kv小容量所用变压龈供变电所直流操作电源等用。为了防止雷电入侵波的危害和供应测量信号,在两段35kv母线上分别设置有避雷微和电网互感器.并在各35k，断路器上设置有带接地刀闸的隔离开关,以满意停电检修的平安作业的要求。主变压器二次侧6k，采纳雎母线分段,当某回路受电线路或变压器因故障及检修停止运行时,可通过母线分段断路器的联络,保证接着对两段母线上的重要负荷供电.大型企业的35k，总降压变电所无功补偿常采纳高压集中补偿方式.以提向企业电力负荷的功率因数。我国3-1OkV电网,一般采纳中性点不接地方式,因为在这类电网中,单相接地故障占的比例很大,采纳中性点不接地方式可以削减单相接地电流,从而减轻其危击。(2)确定供电系统的运行方式35Kv侧电源进线受用双向路架空线从而保障牢靠，依据供电部门所签定的供电协议，35KV侧进线不同时运行，正常状况下，-越运行，一趟备用：变压器的正常运行方式是两台都运行，6KV分段短路版闭合。本所为正常运行时，是供电系统的最大运行方式。本所一台变压器工作或6KV分段短路器断开时，是供电系统的最小运行方式。变电所主接线图如图1.4：W1.2W1.IIAM5505*35O3WrM图1.4变电所主接线图第2章补偿电容及主变压器的选择计算功率因数对供配电系统的影响：全部具有电感特性的用电设省都须要从供配电系统中汲取无功功率，从而减低功率因素。功率因素太低将会给供配电系统带来电能损耗增加、电压损失增大和供电设备利用率降低等不良影响。正是由下功率因数在供配电中影响很大，所以要求电力用户功率因数达到肯定的值，低于某肯定值时就必需进行补偿。为了便利管理,本所采纳6KV测集中补偿,35kV侧功率因数提高到0.95计算。2.1补偿电容的计算补偿前的计算负荷和功率因数：6kV例的有功计算负荷为P.=3243.4kW(2-1)6kV健的无功计尊负荷为Q<=2439.7kvar(2-2)6kV侧的计算视在功率为(2-3)6kV(W的功率因数为时=3243.4/4()58.6=0.8(2-4)变压器的功率损耗为由于变压器上未选出，所以变压器损耗按如下方法估算：(2-6)Pr=0.015Sc=0.015×4058.6=60.88kV(2-5)AQr=0.06S=0.06X4058.6=243.5kvar35kV侧总的计算负荷为Pa=R+Pr=3243.4+60.88=3304.28kW(2-7)G=P+AQr=2439.7+243.5=2683.2var(2-8)0“+Q,u=<04.28,+26832=4256.5kVA(2-9)35kV侧的功率因数为cosl=3304.28/4256.5=0.78(2-10)确定补偿容量现要求在35kVWf不低于0.95,而补偿在6kV侧进行，所以我们考虑变压涔损耗，可设6kV侧补偿后的功率因数为0.97来计算帮补偿的容量。Q=Pc(tan-tan)=3243.4×(tan(arccos0.8)-tan(arccos0.97)=1621.7A：var选择GR-I-OI高压电力电容器柜,容量为450KVAR,内装BWFK)53O1W电力电容器15台。须要的柜数：F皿=3,取4个，实际补偿容量为450qu=4×45O=1800var(2-D所选电容器杷及配套瓦感器柜一次方案和电气设备见表2.1:表2.1-次方案和电气设各表