毕业论文：110kV35kV变电站电气主接线设计

本文研究内容本文主要完成降压变电站电气部分设计。

本文研究的具体内容负荷分析变压器的选择功率补偿主接线设计短路计算各种开关设备的选择变压器继电保护设计防雷接地设计在设计的同时要求完成降压变电站电气部分设计，绘制主接线图继电保护图防雷接地图。

本设计要求参考各类相关资料，按照有关的技术规程和工程实例进行。

第章负荷分析计算电力负荷的概述电力负荷分类方法按用电的部门属性的划分工业用电，农业，交通按使用电力目的划分动力用电，照明用电，电热用电，各种电气设备仪器的操作控制用电及通信用电按用电用户的重要性划分类负荷，二类负荷和三类负荷按负荷的大小划分最大负荷，平均负荷，最小负荷各主要电用户的用电特点工业用电特点分析用电量大，占全社会用电量的左右。

用电比较稳定。

商业用电特点分析比重不大，约为。

并且季节性强。

交通运输业的用电约占左右。

城乡居民生活用电此类用电在总用电中的比重有较大提高，但比重不大，约占左右。

动力用电不仅与用电设备的容量有关，还与用电设备的负荷率和使用时间长短有关。

电力系统负荷的确定对于选择变电站主变压器容量，电源布点以及电力网的接线方案设计等，都是非常重要的，电力负荷应在调查和计算的基础上进行，对于近期负荷，应力求准确具体切实可行对于远景负荷，应在电力系统及工农业生产发展远景规划的基础之上，进行负荷预测，负荷发展的水平往往需要多次测算，认真分析影响负荷发展水平的各种因素，反复测算与综合平衡，力求切合实际。

电力系统在定时段内如年天的最大负荷值称为该时段的系统综合最大用电负荷。

时段内其余负荷值称为系统综合用电负荷。

系统各电力用户的最大负荷值不可能都出现在同时刻。

因此，系统综合最大用电负荷值般小于全系统各用户最大负荷值的总和，即中系统综合最大用电荷。

同时率，。

各用户最大负荷的总和。

同时率的大小与用户多少各用户特点有关，般可根据实际统计资料或查设计手册确定。

表负荷情况电压负荷名称每回最大负荷功率因数回路数供电方式线路长度备用两回水泥厂架空火电厂架空中方变架空水电站架空造纸厂架空无功功率补偿无功补偿的概念及重要性无功补偿是指在交流电力系统中，就可看成为有功电源负荷和无功电源负荷两个并存且不可分割的电力系统，在运行设计监测管理中，借助功率因数把有功系统和无功系统有机地联系起来，形同个整体。

如果说交流系统运行的目的是传输和消费能源，那么无功系统运行就是为此而不可缺少的手段。

它的存在保持了交流电力系统的电压水平，保证了电力系统的稳定运行和用户的供电质量，并使电网传输电能的损失最小。

无功电源不足，即无功并联补偿容量不能满足无功负荷的需要，无功电源和无功负荷处于低电压的平衡状态。

由于电力系统运行电压水平低，给电力系统带来了系列危害设备出力不足电力系统损耗增加设备损坏电力系统稳定度降低。

无功补偿的必要性电压是电能质量的重要指标，电压质量对电力系统安全经济运行，对保证用户的安全用电和产品的质量是非常重要的。

用户消耗的无功功率是它有功功率的，同时电力系统本身消耗的无功功率可达用户的。

另外变压器中存在励磁支路损耗和绕组漏抗中损耗，两部分无功损耗，无功功率的不足将造成电压的下降，电能损耗增大，电力系统稳定遭到破坏，所以电力系统的无功电源和无功功率必须平衡，因此要进行无功补偿。

无功补偿可以保证电压质量减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗，同时对增强系统的稳定性有重要意义。

无功补偿装置类型的选择无功补偿装置的类型无功补偿装置可分为两大类串联补偿装置和并联补偿装置。

目前常用的补偿装置有静止补偿器同步调相机并联电容器。

常用的三种补偿装置的比较及选择这三种无功补偿装置都是直接或者通过变压器并接于需要补偿无功的变配电所的母线上。

同步调相机同步调相机相当于空载运行的同步电动机在过励磁时运行，它向系统提供无功功率而起到无功电源的作用，可提高系统电压。

装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑地改变输出或汲取的无功功率，进行电压调节。

特别是有强行励磁装置时，在系统故障情况下，还能调整系统的电压，有利于提高系统的稳定性。

但是同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂。

它的有功功率损耗较大。

小容量的调相机每千伏安容量的投入费用也较大。

故同步调相机宜于大容量集中使用，容量小于的般不装设。

在我国，同步调相机常安装在枢纽变电所，以便平滑调节电压和提高系统稳定性。

静止补偿器静止补偿器由电力电容器与可调电抗并联组成。

电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，根据调压需要，通过可调电抗器吸收电容器组中的无功功率，来调节静止补偿其输出的无功功率的大小置，宜采用油绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。

配电装置，宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器。

及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。

高压配电装置设计规范规定，用熔断器保护的电压互感器可不验算动稳定和热稳定。

电压互感器出线电压互感器选用成套电容式电压互感器，母线电压互感器选用单相瓷绝缘电压互感器。

次回路电压合格二次回路电压合格。

电压互感器母线电压互感器选用单相环氧浇注绝缘电压互感器。

次回路电压，合格二次回路电压，合格。

电流互感器选择及校验电流互感器选用型电流互感器。

次回路额定电压和电流，合格，合格热稳定校验，合格内部动稳定校验，合格电流互感器线路侧选用型电流互感器。

次回路额定电压和电流，合格，合格热稳定校验，合格内部动稳定校验，合格变压器侧选用型电流互感器。

次回路额定电压和电流，合格，合格热稳定校验，合格内部动稳定校验，合格高压侧熔断器的选择变电站电压互感器和电压互感器以及所用变压器都用高压熔断器进行保护，不需装设断路器，保护电压互感器的熔断器，需按额定电压和开断电流进行选取。

熔丝底座所用变压器高压侧熔断器属成套设备选用型熔断器进行保护。

电压互感器选取型高压熔断器。

电压互感器属成套设备，选取型高压熔断器。

熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。

对于保护电压互感器用的高压熔断器，只需按额定电压及断流容量两项来选择。

高压熔断器，选用型户外跌落式高压熔断器，额定电压，合格断流容量，合格。

母线选择及校验母线选择及校验的般规定汇流母线按正常工作最大电流选择其截面，即按长期发热允许电流选择，要求导体所的电路中最大持续工作电流应不大于导体长期发热的允许电流，即按短路热稳定校验式中散热系数集肤效应系数按电晕电压校验及以上电压级母线使晴天工作电压小于临界电晕电压，即式中临界电晕电压，其值按下式计算式中三相导体等边三角形布置取，水平布置取导线表面粗糙系数，管型母线及单股导线取，多股绞线取空气相对密度导线半径，矩形母线为四角的曲率半径相间距离。

硬母线校验动稳定式中允许应力本变电站母线选择及校验母线选择汇流母线按最大可能负荷计算，则在当地常温时，最大持续工作电流为归算到温度为，则式中温度校正系数。

该级汇流母线采用管型母线，选择，载流量为。

热稳定校验，合格电晕校验合格母线该电压等级母线选用管型母线，载流量为。

热稳定，合格电晕电压合格。

第章变电站的继电保护继电保护的任务与要求供配电系统在正常运行中，可能由于各种原因会发生各种故障或者不正常状态，最严重的发生故障短路，并且导致严重的后果，如烧毁或损坏电气设备，造成大面积的停电，甚至破坏电力系统的稳定性，引起系统的振荡或解列，因此，必须采用各种有效的措施消除或减少故障。

旦系统发生故障，应该迅速切除故障设备，恢复正常运行，当发生不正常运行状态时，应及时处理，以免引起设备故障，继电保护装置就是能放映出预告信号的种自动装置，继电保护任务是自动地，迅速地，有选择性的将故障设备从供配电系统中切除，使其他非故障部分迅速恢复正常供电。

正确反映电气设备的不正常运行状态，发出预告信号，以便操作人员采取措施，恢复电气设备的运行。

与供配电系统的自动装置配合，提高供配电系统的供电可靠性。

继电保护要求继电保护的接线方式与操作方式高压线路的继电保护装置中，起动继电器与电流互感器之间的连接方式，主要有两相两继电器式和两相继电器式两种。

两相两继电器式接线这种接线，如果次电路发生三相短路或两相短路时，都至少有个继电器要动作，从而使次电路的断路器跳闸。

为了表述这种接线方式中继电器电流与电流互感器二次电流的关系，特引入个接线系数。

两相两继电器式接线在次电路发生任意相间短路时即其保护灵敏度都相同。

两相继电器式接线这种接线又称两相电流差接线。

正常工作时，流人继电器的电流为两相电流互感器二次电流之差。

在次电路发生三相短路时，流入继电器的电流为电流互感器二次电流的倍，即。

两相继电器式接线能反应各种相间短路故障，灵敏度有所不同，有的甚至相差倍，因此不如两相两继电器式接线。

但是它少用个继电器，较为简单经济。

三相三继电器式接线三相三继电器式接线方式是将只电流继电器分别与只电流互感器相连接它能反映各种短路故障，流入继电器的电流和电流互感器二次绕组的电流相等，其接线系数在任何短路情况下均等于。

这种接线方式主要用于高压大接地电流系统，保护相间短路和单相短路。

继电保护装置的操作电源，有直流操作电源和交流操作电源两大类由于交流操作电源具有投资少运行维护方便及二次回路简单可靠等优点，因此它在中小工厂中应用广泛。

交流操作电源供电的继电保护装置主要有以下两种操作方式直接动作式利用断路器手动操作机构内的过流脱扣器跳闸线圈作为直动式过流继电器，接成两相继电器式或两相两继电器式。

正常运行时，通过的电流远小于其动作电流，因此不动作。

而在次电路发生相间短路时，动作，使断路器跳闸。

这种操作方式简单经济，但保护灵敏度低，实际上较少应用。

去分流跳闸的操作方式正常运行时，电流继电器的常闭触点将跳闸线圈短路分流，无电流通过，所以断路器不会跳闸。

当次电路发生相间短路时，电流继电器动作，其常闭触点断开，使跳闸线圈的短路分流支路被去掉即所谓去分流，从而使电流互感器的二次电流全部通过，致使断路器跳闸，即所谓去分流跳闸。

这种操作方式的接线也比较简单，且灵敏可靠，但要求电流继电器触点的分断能力足够大才行。

现在生产的等型