35KV变电所扩大设计

 
摘要：本毕业设计为级电气工程及其自动化专业（本科）毕业设计，设计题目为：35KV变电所扩大设计。此设计任务旨在体现对本专业各科知识的掌握程度，培养对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业学习四年以来的学习结果。
首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了35kV变电所用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压断路器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了35kV变电所电气的设计。
关键词： 35KV变电所；变压器；设计   
Abstract:This graduation project for Zhejiang science and technology institute 2003 level of electrical engineerings and automation specialized (undergraduate course) graduation project, designs the topic is: 35KV transformer substation expansion design.This design duty is for the purpose of manifesting to this specialty various branches knowledge grasping degree, raises carries on the synthesis utilization to this specialty various branches knowledge ability, since simultaneously has examined this specialty to study four year the study results. 
First acts according to in the project description to give the system logical circuit and all load parameter, the analysis load trend of development.Had expounded from the load growth aspect the station construction necessity, then through to plans to construct the transformer substation the summary as well as the going beyond a line direction considered, and through to shoulders the material the analysis, safe, the economy and the reliable aspect considered, had determined the 35kV transformer substation uses electricity the main wiring, then calculated through the load and supplies power the scope to determine the main transformer Taiwan number, the capacity and the model, simultaneously also had determined stood with the transformer capacity and the model, finally, according to the most greatly continually operating current and the short circuit computation computed result, to the high-pressured circuit breaker, the isolator, the generatrix, the insulator and put on the wall drive pipe, the voltage transformer, the current transformer has carried on the shaping, thus completed35kV transformer substation electricity design.
Keywords：35KV substation；transformer；design

1前 言
科学技术高度发展的今天，对电力工业的安全可靠运行以及自动化水平提出了更高的要求。我国幅员辽阔，每年有许多个变电站投入运行，有许多个变电站扩建、更新和改造，尤其是35KV变电站更是量大面广。35KV电压等级在我国电力网中是一个重要的电压等级，因此研究35KV变电站设计有重要的实际意义。 基于对变电站综合自动化系统的认识，本文参照了国内一些变电站自动化系统的结构形式，吸取了其中的一些优点，对毕业设计35kV变电站系统进行了设计。同时以此为实例，说明了变电站综合自动化系统在配电自动化领域的应用。
    本文首先介绍了变电站综合自动化系统，根据提出的设计要求，论证了系统结构的选型。然后，详细介绍了系统的二次侧的设计, 包括高压侧和低压侧二次原理图。本次设计主要对35KV变电站的电气主接线，继电保护及自动装置配置，通过短路电流计算选择二次主设备，及防雷与接地，所址选择等进行了设计，基本包括了电气部分的主要内容。具体内容包括：负荷统计、变压器台数及容量的选择、总变电所供电系统图的拟订、短路电流的计算、高压配电装置的选择、总变电所高压进出线路的选择、继电保护的整定计算、防雷与接地的设计等。
2  设计原始资料
2.1 工厂概况
本厂是为冶金系统的矿山、冶炼和轧钢行业生产各种机电设备和配件的企业。工厂共有铸钢车间、铸铁车间、锻造车间、铆焊车间、模型车间、机加车间、变压器修造车间、电气装配车间等生产车间，此外还有砂库、变压站、1号，2号水泵房、锅炉房、综合楼、污水提升站、料场、仓库等辅助部门。工厂拟设立总降压变电所一座，车间变电所七个。
2.2 设计的基础资料
工厂负荷中除了380V的低压负荷以外，还有10kV的高压负荷，全厂各车间的负荷情况见表1-1。
表2-1 工厂各车间负荷统计表

序 号    车间或用电单位名称    设备容量/KW    需用系数K 

cosΦ    
tanΦ    计算负荷    
I /A

备注
                        P / kw    Q / kvar    S / kV·A        
No.1变电所
1    铸钢车间    2000    0.4    0.65    1.17                    
No.2变电所
1    铸铁车间    1000    0.4    0.7    1.02                    
2    砂库    110    0.7    0.6    1.33                    
3    小计                                    
No.3变电所
1    铆焊车间    1200    0.3    0.45    1.98                    
2    1号水泵房    28    0.75    0.8    0.75                    
3    小计                                    
No.4变电所
1    空压站    390    0.85    0.75    0.88                    
2    锻造车间    320    0.3    0.55    1.52                    
3    模型车间    192    0.35    0.6    1.33                    
4    料场    35    0.28    0.6    1.33                    
5    综合楼    30    0.9    1    0                    
6    厂区照明    20    0.9    1    0                    
7    小计                                    

续表2-1 工厂各车间负荷统计表
No.5变电所
1    锅炉房    300    0.75    0.8    0.75                    
2    2号水泵房    28    0.75    0.8    0.75                    
3    仓库    88    0.3    0.65    1.17                    
4    污水提升站    14    0.65    0.8    0.75                    
5    小计                                    
No.6变电所
1    变压器修造车间    680    0.35    0.65    1.17                    
No.7变电所
1    电气装配车间    350    0.3    0.7    1.02                    
各车间高压负荷（10kV）
1    电弧炉    2×125    0.9    0.87    0.57                    No.1
2    共频炉    2×300    0.8    0.9    0.48                    No.3
3    空压机    2×250    0.85    0.85    0.62                    No.4
4    实验变压器    2×100    0.35    0.8    0.75                    No.6

2.2.1 布置图
全厂的总平面图见图2-1。
 
2.2.2 工厂负荷性质
工厂实行三班制生产，年最大负荷利用小时数为5800h，整个工厂属于二级负荷。
2.2.3 供用电协议
和当地供电部门签订的供用电协议内容如下：
1）电业局从本地区某电力系统变电所的35KV母线上，引出两回线，采用双回架空线路向工厂供电，其中一回作为工作电源，另一回作为备用电源，未经电力系统调度同意，两回电源不能并列影响，该变电所在工厂的东北方向，距工厂8km。电力系统变电所和工厂总降压变电所的连接见图2-2。