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摘 要

变电所是电力系统组成的一个非常重要的部分，它影响了整个电力系统的运行，它起到联系发电厂和用户的作用，它还起着变换和分配电能的作用，是电网线路的枢纽^[1]。电气主接线是变电所的最重要的环节，电气主接线的选型设计关系着电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，决定了变电站电气部分投资大小^[2]。，。根据工程实际要求，综合考虑社会、健康、安全、法律、环境等制约因素，提出工程设计解决方案。

本次设计主要是对变电所的主要一次设备进行选择，并且通过计算短路电流，对一次设备的动稳定和热稳定来进行校验，从而能够确定一次设备的选型。主要是电气主接线的比较和确定，短路电流的计算（包括），还有就是一些设备的选择，如（断路器、电流互感器、等），与此同时还要完成继电保护的计算以及防雷保护的配置等一系列相关的工作。

在画设计图时，结合参考资料以及方案设计书，选用的是AUTO CAD来进行绘制的。绘制过程中还注意到之前选取的各种电气设备。

关键字：变电所 电气主接线 电气设备选择 短路电流计算 防雷接地保护

Design of primary part of 35/10 kV substation (a main transformer) in mechanical plant

ABSTRACT

Substation is a very important part of power system. It affects the operation of the whole power system. It plays the role of connecting power plants and users^[3]. It also plays the role of transforming and distributing energy. It is the hub of power grid lines. Electrical main wiring is the most important link of substation^[4]. The selection and design of electrical main wiring is related to the selection of electrical equipment, the layout of distribution devices, the determination of relay protection and automatic devices, and determines the investment of electrical part of substation. The primary part design of 35/10 kV substation (a main transformer) in mechanical plant is the preliminary design of the project. According to the actual requirements of the project, considering the constraints of society, health, safety, law and environment, the project design solution is put forward.

This design mainly chooses the main primary equipment of substation, and checks the dynamic stability and thermal stability of primary equipment by calculating short-circuit current, so as to determine the type of primary equipment. Mainly the comparison and determination of main electrical wiring, calculation of short-circuit current (including short-circuit impulse current, maximum effective value of short-circuit current), selection and verification of main primary electrical equipment (including transformer, circuit breaker, disconnector, current transformer, voltage transformer, etc.) .At the same time, it is necessary to complete a series of related work, such as the calculation of relay protection and the configuration of lightning protection.

When drawing design drawings, AUTO CAD is selected to draw them in combination with reference materials and scheme design books. In the process of drawing, we also noticed the various electrical equipments selected before.

Key words:  electric power substation; electrical main wiring; Electrical equipment; circuit current calculation; lightning protection

目录

第一章 绪论 1

1.1电力系统简述 1

1.2变电所简介 1

1.2.1变电所基本原理 1

1.2.2变电所的选址原则 1

1.3设计内容 2

第二章 电气主接线 3

2.1 电气主接线的基本要求和设计程序 3

2.1.1电气主接线的基本要求 3

2.1.2电气主接线的设计程序 4

2.2主接线的基本形式 4

2.2.1单母线接线 4

2.2.2单母线分段接线 5

2.2.3双母线接线 6

2.2.4双母线分段接线 7

2.2.5单元接线 7

2.3主接线的确定 8

2.3.1 35kv侧主接线方案确定 8

2.3.2 10kv侧主接线方案选定 9

第三章 计算负荷的选择和主变压器的确定 10

3.1计算负荷 10

3.1.1计算负荷的分类 10

3.1.2无功补偿的检验 11

3.2主变压器的选择 12

3.2.1变压器容量和台数 12

3.2.2相数 12

3.2.3绕组数及结构 13

3.2.4主变压器绕组连接方式 13

3.2.5主变压器的型号选择确定 13

3.2.6厂用变压器的型号选择确定 13

第四章 短路电流的计算 15

4.1短路电流的起因、分类以及影响 15

4.1.1短路电流的起因 15

4.1.2短路的类型 15

4.1.3限制短路电流的措施 15

4.2短路电流计算 16

4.2.1短路电流标幺值的计算 16

4.3各短路点三相短路电流的计算 17

4.3.1 k1点发生三相短路 17

4.3.2 k2点发生三相短路 18

第五章 电气一次设备的选择与校验 19

5.1电气设备选择的一般条件 19

5.1.1按工作条件进行选择 19

5.1.2按短路状态进行校验选择 20

5.2主要电气设备的选择与校验 20

5.2.1 断路器的选择与校验 20

5.2.2隔离开关的选择与校验 21

5.2.3电流互感器的选择与校验 23

5.2.4电压互感器的选择与校验 24

5.2.5母线的选择与校验 24

5.2.6架空线路的选择与校验 25

第六章 继电保护的整定计算 27

6.1继电保护的简单介绍 27

6.2变压器保护类型 27

6.2.1电流差动保护 27

第七章 防雷保护接地的设计和变电所配电布置 29

7.1雷击的危害以及防雷保护的必要性 29

7.2防雷保护的原则 29

7.3变电所防雷的具体保护措施 29

7.3.1防雷保护的方法 29

7.3.2变电所具体防雷保护措施 31

7.4接地装置的设计 32

7.5变电所配电布置 33

致谢 34

参考文献 35

第一章 绪论

1.1电力系统简述

电自从发明出来，就与我们的生活变得越来越联系密切，电能因为输送方便，价格低廉且又没有污染，而且还能转化成其他形式的能量，容易控制，因此受到人们的青睐。我们现在无论是生活、学习还是工作都离不开电能了，很难想象离开电能的日子该怎么过。电力系统是由发电、送变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统，它的主要功能是将自然界的一次能源通过发电装置转化成电能，再经过输送和分配供应给各个用户^[5]。

发展的时间比较晚，但发展的十分迅速。目前为止，我国的总装机容量和发电量均居于全球第四，但这样任然不能满足我国的国民经济发展需要。因此，必须加快发展。现如今，我国已进入火电、水电、核电、风电、太阳能发电等综合发电发展阶段。我国的电力网也正在进行大规模的改造，变得越来越智能自动了。而在国外，他们的电气工程已经与计算机领域逐渐加深融合，已经变得更加智能化了。在这一方面还需要我国继续深入研究。

1.2变电所简介

1.2.1变电所基本原理

变电所是改变电压的场所，是电力系统中对电压和电流进行变换的场所^[6]。。变电所的使用一般分为升压变电所和降压变电所^[7]，一般在靠近发电厂一端,而一般在降压一端,也就是。变电所设计的正确与否不仅影响着电力负荷的供电可靠性,同时也影响着电力系统的安全可靠运行^[8]。

1.2.2变电所的选址原则

1.从，变电所应该接近负荷中心。节约用地，尽量不占或少占耕地，减少拆迁。

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