3510KV变电所（二台主变）一次部分设计毕业论文
2022-05-30 10:05
论文总字数：29840字
摘 要
随着科学技术的进步，电力系统的运行水平得到了极大提高，电能的生产、输送和消费也更趋于安全，经济和环保。而作为电力系统的重要组成部分，变电所的发展和设计影响着整个电力系统的发展和建设。因此，近年来智能变电所技术的研究引起国内外极大的重视。本次毕业设计以35/10kV变电所作为设计对象，既联系着当下电力行业的发展潮流，又可利用自己所学的知识去完成这次设计任务，对了解变电所的相关知识和提高自己解决问题的能力都大有裨益。该变电所的设计主要涉及负荷计算，主变压器的选型，电气主接线的确定，短路电流计算，设备选型和防雷保护，并利用AutoCAD软件绘制相关的设计图纸。
关键词：变电所 主变压器 防雷 AutoCAD
Abstract
Along with the progress of science and technology, the operation level of power system has improved greatly, the production, transportation and consumption of power also become more and more safe, economical and environmental. As the important part of power system, the development and design of substation are affecting the development and construction of the whole power system. So the research on the technology of the Smart Substation in recent years has attracted much attention. The graduation design with a 35 / 10kV substation as the object design, both contact with the development trend of the current power industry and can use our own knowledge to complete the design task, which are of great benefit for us to understand the related knowledge of substation and improve the ability to solve problems independently. The substation design mainly involves the load calculation, the selection of the main transformer, the determination of Electrical main wiring, short-circuit current calculation, equipment selection and lightning protection, and using AutoCAD software to draw up relevant design drawings.
Keywords: substation main transformer lightning protection AutoCAD
目录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
第二章 原始资料 3
第三章 负荷计算 5
第四章 主电路设计 10
4.1电气主接线的设计 10
4.1.1电气主接线设计的原则 10
4.1.2电气主接线方案的拟定 10
4.1.3电气主接线方案的比较 13
4.2主变压器的选择 15
4.2.1 35kV主变压器选择的原则 15
4.2.2 35kV主变压器台数的确定 15
4.2.3 35kV主变压器容量的确定 15
4.2.4 35kV主变压器型号的确定 16
第五章 短路电流计算 19
5.1基本假设 19
5.2短路点的选择 19
5.3计算短路电流 20
5.3.1基准参数的选定 20
5.3.2各元件电抗值 20
5.3.3各点短路电流计算 21
5.4三相短路电流计算结果 22
第六章 电气设备的选择与校验 23
6.1电气选择的一般条件 23
6.2断路器的选择 24
6.2.1 35kV侧高压断路器的选择 24
6.2.2 10kV侧高压断路器的选择 25
6.2.3 0.4kV侧低压断路器的选择 26
6.3 35kV侧隔离开关的选择 27
6.4电流互感器的选择与校验 28
6.4.1 35kV侧电流互感器的选择 28
6.4.2 10kV侧电流互感器的选择 29
6.4.3 0.4kV侧电流互感器的选择 30
6.5电压互感器的选择与校验 30
6.5.1 35kV侧电压互感器的选择 30
6.5.2 10kV侧电压互感器的选择 30
6.6母线的选择与校验 31
6.6.1 35kV侧母线的选择 31
6.6.2 10kV侧母线的选择 32
6.6.3 0.4kV侧母线的选择 33
第七章 配电装置与防雷保护 35
7.1配电装置设计 35
7.2防雷保护 35
7.2.1避雷针的设计 36
7.2.2避雷器的选择 38
7.2.3接地保护 41
结语 42
参考文献 43
致谢 45
第一章 绪论
随着经济技术的发展，尤其是计算机技术的快速发展，电力系统中的变电技术也有了质的飞跃。变电所的数字化技术是变电所自动化技术发展的一次飞跃，对变电所发展的各个方面都具有重要意义。而近年来，智能化变电所又成为国内外一大重要研究对象，这对未来智能电网的发展和实现至关重要。
变电所是联系发电厂和用户的重要环节，主要用于变换和分配电能。按其在电力系统中的重要性和供电范围的不同，可分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、企业变电所和终端变电所五类。变电所的功能是靠电气设备来实现的，根据电气设备用途的不一样，可分为一次设备和二次设备。一次设备是组成电力系统的主要部分，用于直接生产、输送和分配电能，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力导线和输电线路等。二次设备的主要作用是监测、控制、调节和保护系统的一次设备，包括测量用仪表、控制装置、调节装置和继电保护装置装置等。
变电所电气部分的设计可分为一次部分设计和二次部分设计。一次的部分设计主要是对变电所一次设备进行设计，包括电气主接线方案的确定、主变压器的选型、短路电流计算和主要一次设备的选型等。二次部分的设计主要是对变电所二次设备进行设计，包括二次设备的选型，二次设备相互连接的回路设计，继电保护的设计等。此次毕业设计的主要任务是设计水厂35/10kV变电所的电气一次部分内容，并要求有两台主变供电。具体设计时，应先搜集负荷资料，分析负荷资料并利用需要系数法求出计算负荷，然后根据实际情况确定主变压器的容量和型号；电气主接线应根据进出线回数、设备的作用和特点及负荷性质等来设计，综合考虑可靠性、灵活性和经济性等要求，选出最优方案，常用的主接线形式有单母线方式，单母线分段方式，双母线方式等；计算短路电流时，应先进行一些理想化条件假设，以简化电气主接线图，并合理选择短路点，从而减少计算量；根据短路电流的计算结果选择电气设备的型号，并校验设备的电压、电流、开断能力和动热稳性等内容；最后考虑配电装置的选择及防雷接地等相关问题。需要说明的是，在校验断路器，隔离开关等设备的热稳定性时，为减少计算量，采用等效发热时间的计算方法；母线的热稳定性则可采用最小截面法来校验。总之，在设计变电所时，应结合所学知识，并根据相关规定和原则进行设计，以满足下列基本要求：
- 安全：在供电、配电和用电过程中，不应发生人身事故和设备事故。
- 可靠：满足用户的供电可靠性要求。
- 优质：保证用户的供电质量要求。
- 经济：尽量节约投资和降低变电所的运行费用，并尽可能节约电能和消耗有色金属。
另外，在设计过程中，还应考虑未来发展的需求，既要照顾当前利益，又要为以后的发展提供便利。通过变电所的设计，对我们综合运用大学所学知识，接触实际工程设计具有重要意义，也为我们提供了在踏上社会工作岗位之前的一次锻炼机会。
第二章 原始资料
（1）某水厂负荷情况表
表2-1 某水厂负荷情况表
