论文总字数：30886字

摘 要

改革开放以来，中国经济持续飞速发展，这其中离不开电的作用。近年来，我国在风能、光伏发电方面投资巨多，更说明了电能在国民经济的基础性。当今社会的发展已对电能有了更高的要求。例如，需要将电能传输得更远，要求其质量更高。想要做到这点，必须依赖电力系统的进一步发展。这其中，变电站的作用至关重要。通过变电站，可以将上一电压等级电能降压传输，维持工业及生活的发展。为高效输送电能，变电所的建设需严谨负责，除供电方面的种种要求外，变电所设计上也得有经济性和易扩建方面的考虑。本论文主要涉及35/10kV变电所的（二台主变）一次部分的设计。

关键词： 变电所 35/10kV 电气主接线 短路电流计算 电气设备选型

35kV transformer substation electricity control preliminary design(two main transformers)

ABSTRACT

Since the reform and opening-up, China's economy continued to develop rapidly, which is inseparable from the role of electricity. In recent years, China has invested a lot in wind and PV power generation, which illustrates the fundamental of electricity in national economy. The development of today's society has a higher demand for electricity. For example, electrical energy needs to be transmitted farther, requiring higher quality. To do this, we must rely on the further development of the power system. Among them, the function of the substation is very important. Through the substation, can be the last voltage level of power pressure reduction transmission, maintenance of industrial and life development. For efficient transmission of electrical energy, the construction of the substation needs to be rigorous and responsible, in addition to the various requirements of the power supply, the design of the substation must have economic and easy to expand considerations. This paper mainly involves the design of a part of the 35/10kv substation (two main transformers).

Keywords: Transformer substation;35/10kV; Main electrical wiring; Short-circuit current calculation; Electrical equipment selection

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2变电站分类 1

1.3新型变电站介绍 2

1.4设计要求 2

1.5设计目的 2

第二章 电气主接线设计 4

2.1电气主接线设计的基本要求 4

2.1.1可靠性 4

2.1.2灵活性 4

2.1.3经济性 4

2.2基本接线形式比较 5

2.2.1单母线接线及单母线分段接线 5

2.2.2双母线及双母线分段接线 6

2.2.3带旁路母线的类型 7

2.3接线形式选择 7

第三章 变电所选址 8

3.1变电所选址原则 8

3.2变电所定址 8

第四章 主变压器的选型 10

4.1主变压器容量及台数的确定 10

4.2变压器型式与结构的选择原则 11

4.2.1相数 11

4.2.2绕组数及结构 11

4.2.3绕组联结组号 11

4.2.4阻抗和调压方式 11

4.2.5冷却方式 11

4.3主变压器选型 12

第五章 短路电流计算 13

5.1短路电流危害及分类 13

5.2计算短路电流的目的 13

5.3短路电流计算的条件 13

5.4电路元件参数的计算 14

5.4.1输电线路架空线的选择 14

5.4.2线路电抗的计算 17

5.4.3短路电流计算 18

第六章 母线及高压电器设备选择 21

6.1电器选择的基本要求 21

6.1.1按正常工作条件选择 21

6.1.2按短路状态校验 22

6.1.2热效应的计算 23

6.2高压断路器的选择 23

6.2.1断路器种类和型式的选择 23

6.2.2额定电压和电流选择 24

6.2.3开断电流选择 24

6.2.4短路关合电流的选择 24

6.2.5短路热稳定和动稳定校验 24

6.2.6高压断路器选型 24

6.3隔离开关的选择 25

6.3.1隔离开关特点 25

6.3.2隔离开关选型 26

6.4电流互感器的的选择 27

6.4.1电流互感器选择原则 27

6.4.2动稳定和热稳定校验 27

6.4.3电流互感器选型 27

6.4.4电流互感器的配置 28

6.5电压互感器的选择 28

6.5.1电压互感器选择原则 28

6.5.2电压互感器选型 28

6.5.3电压互感器配置 29

6.6高压熔断器的选择 29

6.7母线选型 30

6.7.1母线截面积选择 30

6.7.2母线热稳定校验 31

6.7.4母线动稳定校验 31

6.8穿墙套管的选择 32

6.8.1型式选择 32

6.8.2额定电压的选择 32

6.8.3穿墙套管的额定电流选择与窗口尺寸配合 32

6.8.4动热稳定校验 32

6.8.5穿墙套管的选型 33

6.9支柱绝缘子的选择 33

6.9.1型式选择 33

6.9.2额定电压选择 33

6.9.3动稳定校验 33

6.9.4支柱绝缘子的选型 34

第七章 变电所继电保护 35

7.1继电保护的基本要求 35

7.2继电保护种类 35

7.3电网的电流保护 35

7.3.1零序电压保护 35

7.3.2零序电流保护 36

7.3.3零序功率方向保护 36

7.4电网距离保护 36

7.5输电线路纵联保护 36

7.6电力变压器保护 37

7.6.1变压器纵差动保护 37

7.6.2变压器相间短路的后备保护 38

7.6.3瓦斯保护 39

7.6.4过负荷保护 39

7.7母线保护 39

第八章 变电所防雷保护 41

8.1避雷针的选择 41

8.2避雷器 44

第九章 配电装置的平面设计 45

9.1屋内配电装置 45

9.2配电装置基本要求 45

9.3配电装置的最小电气距离 45

9.4本变电所配电装置设计 46

总结 47

参考文献 48

致谢 50

第一章 绪论

1.1课题背景

人类征服自然过程中，一个显著的成就是利用了电能。相比于其余能源，电能有着许多优点。其损耗小，能源利用率高，对环境零污染，产生噪声分贝低。

电能的应用在现今社会发展下扮演着越来越重要的角色，在我国经济持续增长的大背景下，工业生产、生活需求必会越来越依赖电能。因而，电气化，可以说，其程度可间接衡量一个地区，乃至国家的实力。

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