1、目 录原始资料分析 - -第一章 主接线的选择 - -主接线的设计原则和要求 - -第二章 变压器的选择 - -主变的选择 - -变电站变压器台数的选择原则 - -变电站主变压器台数的确定 - -变电所主变压器容量的确定原则 - -待设计变电所主变压器容量的计算和确定 - -主变压器绕组数的确定 - -主变压器相数的确定 - -主变压器调压方式的确定 - -主变压器绕组连接组别的确定 - -主变压器冷却方式的选择 - -第三章 短路电流的计算 - -短路电流的计算步骤 - -第四章 设备的选择与校验 -电气选择的一般条件 - -按正常工作条件选择导体和电器 - -按短路情况校验 - -高压断路
2、器的选择及校验 - -对高压断路器的基本要求 - -额定电流的计算 - -高压断路器的选择结果及校验 - -高压熔断器的选择及校验 - -进线与出线的选择与校验 - -35 kV 架空线路的选择与校验 -10 kV 电缆的选择与校验 -互感器的选择与配置 - -电流互感器的选择 - -电压互感器的选择 - -互感器的配置 -. 原始资料分析一、设计任务35KV 企业变电所电气一次设计二、待建变电所基本资料1、某企业为保证供电需要，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、距离本变电所 6KM 处有一系统变电所，用 35KV 双回架空线路向待设计的变
3、电所供电。在最大运行方式下，待设计变电所高压母线上的短路功率为 1000MVA。3、待设计变电所 10KV 侧无电源，考虑以后装设两组电容器，提高功率因数，故要求预留两个间隔。4、本变电所 10KV 母线到各车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为类负荷，其余为类负荷，Tmax=4000h。各馈线负荷如下表所示：序号 车间名称有功功率（KW）无功功率（KVAR）1 一车间 1100 4802 二车间 740 5003 机加工车间 850 5804 装配车间 1000 5005 锻工车间 950 3006 高压站 1400 3207 高压泵房 750 5308 其他 950 7005、所用电的主要
4、负荷如下表所示：序号 设备名称额定容量（KW）功率因数 台数1 主充电机 20 0.88 12 浮充电机 4.5 0.85 13 蓄电池室通风 3.0 0.88 14 屋内配电装置通风 1.5 0.79 25 交流电焊机 11 0.5 16 检修试验用电 13.0 0.8 17 载波 0.95 0.69 18 照明负荷 15.0 9 生活用电 12 6、环境条件当地海拔高度 507.4m，年雷电日 36.9 个，空气质量优良，无污染，历年平均最高气温29.9，土壤电阻率 500m。第一章 主接线的选择主接线的设计原则和要求发电厂和变电所的电气主接线是保证电网安全可靠、经济运行的关键，是电气设备
5、布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基础。电气主接线的设计原则：应根据发电厂和变电所所在电力系统的地位和作用。首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求，根据规则容量，本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性，保证供需平衡，电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规则与要求等条件确定，应满足可靠性、灵活性和经济型的要求。电气主接线的主要要求：1、可靠性：可靠性的客观衡量标准时运行实践主接线的可靠性是其组合元件（包括一次不分和二次部分）在运行中可靠性的综合，因此要考虑一次设备和二次部分的故障及其对供电的影响，衡量电气主接线运行可靠性的一般准则是：（1） 断路器
6、检修时，是否影响供电、停电的范围和时间（2） 线路、断路器或母线故障以及母线检修时，停电出线回路数的多少和停电时间长短，能否保证对重要用户的不间断供电。（3） 发电厂、变电所全部停电的可能性。 、2、灵活性：投切发电机、变压器、线路断路器的操作要可靠方便，调度灵活，电气主接线的灵活性要求有以下几方面：（1） 调度灵活、操作方便，应能灵活地投切某些元件，调配电源和负荷能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调整要求。（2） 检修安全，应能容易地从初期过渡到最终接线，并在扩建过渡时使一次和二次设备等所需的改造最少。3、控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资，要适当限制经济型：
7、通过优化比选，应尽力做到投资省、占地面积小、电能损耗少，在满足技术要求的前提下，要做到经济合理。（1） 投资省，电气主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资，要使短路电流，一边选择价格合理的电气设备。（2） 占地面积小，电气主接线的设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约地和节省架构、导线、绝缘小及安装费用，在运输调节许可的地方都应采用三相变压器。（3） 电能损耗少，经济合理的选择变压器的型式、容量和台数，避免因两次变压而增加投资。主接线的拟定待设计变压所为一座 35KV 降压变电所，以 10KV 电缆线各车间供电，距改变电所6KM 处有一系统变电所，用 35KV 双回架空线向待
8、设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计变电所高压母线上的短路功率为 1000MVA，待设计变电所的高压部分为二进二出回路，为减少断路器数量及缩小占地面积，可采用内桥接线和外桥接线，变电所的低压部分为二进八处回路，同时考虑以后装设两组电容量要预留两个出线间隔，故 10KV 回路应至少设有 10 回出线，其中，一车间和二车间为类负荷，其余为类负荷，其主接线可采用单母不分段接线，单母分段接线和单母分段带旁路接线，综上所述，该变电所的主接线形式初步拟定为 6 种，如下图 2-1 所示图 2-1（a）方案一图 2-1（b）方案二图 2-1（c）方案三图 2-1（d）方案四图 2-1（e）方案五图 2
9、-1（f）方案六变压器的选择主变的选择变电站变压器台数的选择原则（1）对于只供给二类、三类负荷的变电站，原则上只装设一台变压器。（2）对于供电负荷较大的城市变电站或有一类负荷的重要变电站，应选用两台两台相同容量的主变压器，每台变压器的容量应满足一台变压器停运后，另一台变压器能供给全部一类负荷；在无法确定一类负荷所占比重时，每台变压器的容量可按计算负荷的70%80%选择。（3）对大城市郊区的一次变电站，如果中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台为宜；对地区性孤立的一次变电站，在设计时应考虑装设三台主变的可能性；对于规划只装两台主变的变电站，其变压器的基础宜按大于变压器容量的 12 级设计
10、。变电站主变压器台数的确定待设计变电站由 6KM 处的系统变电所用 35KV 双回架空线路供电，以 10KV 电缆供各车间供电。该变电所的一车间和二车间为类负荷，其余的为类负荷。类负荷要求有很高的供电可靠性，对于类用户通常应设置两路以上相互独立的电源供电，同时类负荷也要求有较高的供电可靠性，由选择原则的第 2 点结合待设计变电站的实际情况，为提高对用户的供电可靠性，确定该变电站选用两台相同容量的主变压器。变电所主变压器容量的确定原则（1）按变电所建成后 510 年的规划负荷选择，并适当考虑 1020 年的负荷发展。（2）对重要变电所，应考虑一台主要变压器停运后，其余变压器在计算过负荷能力及允许
11、时间内，满足、类负荷的供电；对一般性变电所，一台主变压器停运后，其余变压器应能满足全部供电负荷的 70%80%。待设计变电所主变压器容量的计算和确定变电所主变的容量是由供电负荷（综合最大负荷）决定的。 )(39107503205804 414971 KWQP )(864222 VAS每台变压器的容量按计算负荷的 80%选择。（KVA）6937%8071*80T经查表选择变压器的型号为 SZ9-8000/35，即额定容量为 8000 ，因为KVA ，即选择变压器的容量满足要求。%9210867SN80主变压器绕组数的确定国内电力系统中采用的变压器按其绕组数分有双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低
12、压绕组分裂式等变压器，待设计变电所有 35KV、10KV 两个电压等级且是一座降压变电所，宜选用双绕组普通式变压器。主变压器相数的确定在 330KV 及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对来说投资大、占地多、运行规模也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量，待设计变电所谓 35KV 降压变电所，在满足供电可靠性的前提下，为减少投资，故选用三项变压器。主变压器调压方式的确定为了确保变电所供电量，电压必须维持在允许范围内，通过变压器的分接头开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数，从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调整范围通常在 2
13、 2.5%以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达 30%，但其结构较复杂，价格较贵，由于待设计变电所的符合均为、类重要负荷，为确保供电质量，有较大的调整范围，我们选用有载调压方式。主变压器绕组连接组别的确定变压器的连接组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行，电力系统采用的绕组连接方式只有星形和三角形两种，因此对于三相双绕组变压器的高压侧，110KV及以上电压等级，三相绕组都采用“YN”连接，35KV 及以下采用“Y”连接；对于三相双绕组变压器的低压侧，三相绕组采用“d”连接，若低电压侧电压等级为 380/220V，则三相绕组采用“yn”连接，在变电所中，为了限制三次谐波，
14、我们选用“Ynd11”常规连接的变压器连接组别。主变压器冷却方式的选择电力变压器的冷却方式，随其型号和容量不同而异，一般有以下几种类型：（1） 自然风冷却：一般适用于 7500KVR 一下小容量变压器，为使热量散发到空气中，装有片状或管型辐射式冷却器，以增大油箱冷却面积。（2） 强迫油循环水冷却：对于大容量变压器，单方面加强表面冷却还打不到预期的冷却效果。故采用潜油泵强迫油循环，让水对油管道进行冷却，把变压器中热量带走。在水源充足的条件下，采用这种冷却方式极为有利散热效率高、节省材料、减少变压器本体尺寸，但要一套水冷却系统和有关附件且对冷却器的密封性能要求较高。即使只有极微量的水渗入油中，也会
15、严重地影响油的绝缘性能。故油压应高于水压 0.10.15Mpa，以免水渗入油中。（3） 强迫空气冷却：又简称风冷式。容量大于等于 8000KVA 的变压器，在绝缘允许的油箱尺寸下，即使有辐射器的散热装置仍达不到要求时，常采用人工风冷。在辐射器管间加装数台电动风扇，用风吹冷却器，使油迅速冷却，加速热量散出，风扇的启停可以自动控制，亦可人工操作。（4） 强迫油循环导向风冷却：近年来大型变压器都采用这种冷却方式。它是利用潜油泵将冷油压入线圈之间、线饼之间和铁芯的油管中，使铁芯和绕组中的热量直接由具有一定流速的油带走，二变压器上层热油用潜油泵抽出，经过水冷却器冷却后，再由潜油泵注入变压器油箱底部，构成
16、变压器的油循环。（5） 强迫油循环风冷却：其原理与强迫油循环水冷相同。（6） 水内冷变压器：变压器绕组用空心导体制成，在运行中将纯水注入空心绕组中，借助水的不断循环将变压器中热量带走，但水系统比较复杂且变压器价格比较高。待设计变电所主变的容量为 8000KVA,为使主变的冷却方式既能达到预期的冷却效果，有简单、经济，我们选用强迫空气冷却，简称风冷却。综上得该变电所的主变型号及相关参数如下表 1-1 所示：表 2-1额定电压（KV）损耗（KW）变压器型号额定容量（KVA）高压 低压连接组标号 空载 负载阻抗电压（）空载电流（）SZ9-8000/35 8000 35 10.5 Ynd11 9.84 42.75 7.5 0.9第三章 短路电流的计算
