35KV变电站设计

前言

变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

随着国民经济的快速稳定发展，电能需求迅速增长，我国电网的规模日益扩大。做好供配电工作，对促进工业生产、降低产品成本、实现生产自动化和工业现代化有着十分重要的意义，供配电系统的安全运行。供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。

经过两年的系统理论知识的学习，及各种实习操作，还有老师精心培育下，我们对电力系统各部分有了初步的认识与了解。在认真阅读原始材料，分析材料，参考阅读《工厂供电》、《工厂供配电技术答问》、《工厂供电设计指导》、《配电设备及系统》、和《电力系统继电保护》以及《电力系统分析》

等参考书籍，在指导老师的指导下，经过周密的计算，完成了此次课程设计。

第一章绪论

第一节我国目前电力工业的发展方针

我国目前电力工业的发展方针是：

1) 在发展能源工业的基本方针指导下发展电力工业。

2) 电力工业发展速度必须与国民经济发展速度相适应。

3) 发挥水电优势，加快水电建设。

4) 建设大型矿口电厂，搞好煤、电、运平衡。

5) 在煤，水能源缺乏地区，有重点有步骤地建设核电厂。

6) 政企分开，省为实体，联合电网，统一调度，集资办电。

7) 因地制宜，多能互补，综合利用，讲求利益。

8) 节约能源，降低消耗。

9) 重视环境保护，积极防止对环境的污染。

第二节本次设计的主要任务

本次的设计是在国家和地方的规划下进行的，是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资、就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性。

本所的设计包括电气一次系统和电气二次系统中的主要部分。变电站设计

以实际工程技术水平为基础，以虚拟的变电站资料为背景，从原始资料的分析做起，内容涵盖《发电厂电气部分》、《电力系统分析》、《继电保护原理》等电气工程及其自动化本科教育期间的主要专业课。通过设计，使书本上的知识融入到工程设计的实际运用之中。拉近了理论与实际的距离，同时也为今后走向工作岗位奠定了夯实的基础。

在设计过程中，初步体现了工程设计的精髓内容，如根据规程选择方案、用对比的方法对方案评价等。教会了我们在工程中运用所学的专业知识，锻炼了我们用实际工程的思维方法去分析和解决问题的能力

第二章变电所总体设计及电力系统分析

第一节变电站主要构成及分类

一、变电站构成：

变电站由一次回路和二次回路构成。

一次回路：配电系统中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次回路，也称为主电路或主接线。一次电路中所有的设备称为一次设备，如变压器、断路器、互感器等。

（1）变换设备。按电力系统的要求，改变电压或电流大小的设备，如变压器、断路器、互感器等。

（2）控制设备。用来控制一次电路通断的设备，如高低压断路器、开关等。

（3）保护设备。用来对电力系统进行过电流和过电压保护的设备，如熔断器、避雷器等。

（4）补偿设备。用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备。如并联电容器等。

（5）成套设备。为了节省空间，按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设备及其二次设备组合成一体的电气装置，如高低压开关柜、低压配电箱等。

二次回路：凡用到来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，称为二次回路，也叫二次接线。二次回路中所有的电气设备称为二次设备，如仪表、继电器、操作电源等。

二、变电站的分类

变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类：

1) 枢纽变电所

位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330～500kV的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。

2) 中间变电所

高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2～3个电源，电压为220～330kV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。

3) 地区变电所

高压侧一般为110～220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中供电。

4) 终端变电所

在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110kV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户受到损失。

第二节变电站设计原则及必要性

一、变电站设计原则:

1、必须严格遵守国家的法律、法规、标准和规范，执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序，特别是应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。

2、必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。

3、应做到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合格、优质、技术先进和经济合理。设计应采用符合国家现行标准的效率高、能耗低、性能先进的设备。

4、应根据整体工程的特点、规模和发展规划，正确处理工程的近、远期的建设发展关系，以近期为主，远、近结合，适当考虑扩建的可能性。

二、变电站建设的必要性

为了加强企业供电可靠性，减少线路损耗，适应日益增长的负荷发展需要，35KV变电所的选址于距离一电力系统变电所6KV处，其近邻工厂，其主要供电对象是企业的各个车间，这样设计减小了供电半径，供电线损大幅下降，供电量增加，适应现代化建设与发展的需要，有利于企业的经济发展

第三节设计变电所总体分析

一、所址概况与所址条件

1) 所址概况

所处地区地势平坦，海拔高度为200m，交通方便，周围空气无污染，年最高气温+40℃，年最低气温-20℃，年平均气温+15℃,最热月平均最高温度+32℃。最大风速25m/s,最大覆冰厚度b＝10mm。土壤热阻系数＝120℃.cm/W，土温+20℃。

2) 所址条件

依据《35—110kV变电站设计规范》第2.0.1条，变电站所址的选择，根据下列要求综合考虑确定：

1) 靠近负荷中心。

2) 节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地。

3) 与乡或工矿企业规划相协调，便于架空线和电缆线路的引入和引出。

4) 交通运输方便。

5) 具有适应地形，地貌，地址条件。

XF市110kV变电站所址在市区东郊，临近公路，交通方便，地价相对较便宜，是供地方用电的地区变电站。在建站时应遵循节约用地，少占良田的原则，可建成中型规模变电站。