35KV变电站毕业设计(完整版)

12020年4月19日35KV变电站毕业设计(完整版)35kV变电站设计原始数据本次设计的变电站为一座35kV降压变电站，以10kV给各农网供电，距离本变电站15km和10km处各有一个系统变电所，由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电，在最大运行方式下，待设计的变电站高压母线上的短路功率为1500MVA。本变电站有8回10kV架空出线，每回架空线路的最大输送功率为1800kVA；其中#1出线和#2出线为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷及Ⅲ类负荷，Tmax=4000h,cosφ=0.85。环境条件：年最高温度42℃；年最低温度-5℃；年平均气温25℃；海拔高度150m；土质为粘土；雷暴日数为30日/年。35KV变电站设计一、变电站负荷的计算及无功功率的补偿1.负荷计算的意义和目的所谓负荷计算，其实就是计算在正常时经过设备和导线的最大电流，有了这个才能够知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确的数值。如果计算结果偏大，就会将大量的有色金属浪费，增加制作的成本。如果计算结果偏小，就会使导线和设备运行的时候过载，影响设备的寿命，耗电也增大，会直接影响供电系统的稳定运行。2.无功补偿的计算、设备选择2.1无功补偿的意义和计算电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场，每个周期内释放、吸收的功率相等，这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功率都要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间相互关联。22SPQS——视在功率，kVAP——有功功率，kWQ——无功功率，kvar由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数cosφ越小则需要的无功功率越大。如果无功功率不经过电容器提供则必须从文档仅供参考，不当之处，请联系改正。42020年4月19日该传输系统提供，以满足电力线和变压器的容量需要增加的电力需求。这不但增加了投资的供给，降低了设备的利用率也将增加线路损耗。为此对电力的国家规定：无功功率平衡要到位，用户应该提高用电功率因数的自然，设计和安装无功补偿设备，及时投入与它的负载和电压的基础上变更或切断，避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因数应符合相应的标准，不然，电力部门可能会拒绝提供电力。因此无功功率要提高功率因素，在节约能源和提高质量具有非常重要的意义。无功补偿指的是：设备具有容性负载功率和情感力量负荷，并加入在同一电路，能量的两个负载之间的相互交换。无功补偿装置被广泛采用在并联电容器中。这种方法容易安装而且施工周期短，成本低易操作维护。2.2提高功率因数P——S1——S2——Q1——Q2——φ1——φ2——补偿后的功率因数角2.3降低输电线路及变压器的损耗文档仅供参考，不当之处，请联系改正。52020年4月19日功率损耗ΔP：2223()()PPKWUCOSP——有功功率，kWU——额定电压，kVR——由此可见，当功率因数cosφ提高以后，线路中功率损耗大大下2.4电压损失ΔU：..3()LPRQXUKVUP——有功功率，KWQ——无功功率，KvarU——额定电压，KVR——XL——线路感抗，Ω。当线路中的无功功率Q减小则电压损失ΔU减小2.5提高设备出力有功功率P＝S·cosφ，供电设备的视在功率S不变，功率因数cosφ升高，则设备的有功功率P增加到P+ΔP。无功功率补偿装置容量:QC=P3（tanΦ-tanΦ`）补偿后总的视在负荷：文档仅供参考，不当之处，请联系改正。62020年4月19日S`30=〔P302+(Q30-QC)2〕0.5变压器有功损耗:△PT=△Pkβ2+△P0式中:△P0—变压器的空载损耗;△Pk—变压器的短路损耗;β—变压器的负荷率,β=S30/SN,变压器高压侧有功功率：P=P30+△PT变压器高压侧无功功率：Q=Q30+△QT补偿后的有功功率：S=〔P2+Q2〕0.51.4在本设计中的负荷计算1.4.1所要补偿的容量按要求需要8回10kV架空线，每回架空线的最大输送功率为1800KVA，则总的负荷为8*1800=14400KVA,设同时率Kd=0.9，补偿的变压器前的总容量为14400*0.9=12960KVA。由于变电站的高压侧以大的功率因数cosφ0.9，考虑到该变压器的无功功率损耗的有功损耗一般是4倍。因此变压器后的低压侧功率因数补偿应大于0.9，0.95这里更高。为从0.85低侧功率因数cosφ提高到0.95时，低压侧能够用下式来计算需要被安装并联电容器的容文档仅供参考，不当之处，请联系改正。72020年4月19日量：QC=P3（tanΦ-tanΦ`）==14400×0.85×「tan(arccos0.85)－tan(arccos0.95)」=14400×0.85×[0.62－0.32]=3572KVA2组1800KVA并联电容器进行无功补偿：2×1800=3600KVA无功补偿后变压器的容量为：S`30=〔P302+(Q30-QC)2〕0.5=12872398612240)36007586(122402222任何一台变压器单独运行时，应满足所有一级负荷，二级负荷的需要。要在总的容量的70%~80%。即12872乘以0.7等于9010KVA。由上可得，要设计的变电站要选择的主变压器为2台，容量为10000KVA。本次设计选择的型号为SFL-10000\35。因为年平均气温为25度，需要修正：St=[1-(25-20)\100]Snt=9500KVA9500KVA大于9010KVA,所有选择的变压器能满足要求。假设一级负荷，二级负荷为6000KVA，即St为9500KVA大于6000KVA，因此也能满足要求。1.4.2计算各出线回路的电流在变电站低压侧有8回10KV架空出线，每回架空线的最大文档仅供参考，不当之处，请联系改正。82020年4月19日输送功率为KVA，即每一回的计算电流为：I=S\1.732U=\1.732×10.5=35A选择LGJ-35型架空导线。在这个设计中，变电站和6~7.8公里之间的距离有一个系统的变电站，其是由两个变电站供电到变电站进行设计，因为这两个互为备份的电源，因此，当一个系统的变电站，当电源变电站，该变电站到另一个系统处于待机状态。该变电站的计算电流偏高：有功功率损耗：0.015S等于12872×0.015=194KW无功功率损耗：0.06S等于12872×0.06=772Kvar则无功补偿后高压侧的负荷为12240+194的和的平方再加上3986+772的和的平方然后在开方，等于13313KVA。则两台变压器的结果为：I=S\1.732×U=13313\1.732×37=207A导线我选择LGJ-70，她的屋外载流量为275A。二、主接线方案2.1变电所主接线的定义及组成主接线指的是接受和分配电能的路线。在供应和分配系统，电气设备需要在这些变电站按一定的要求连接来完成功率分配，以满足运行安全性，可靠性和经济性。电气设备，以满足这些函数称为主接线接线图的变电站。变电站一般包含电源变压器，接通和断开电路的开关器件（断路器，负荷开关，隔离开关等），或者为了防止过电压限制文档仅供参考，不当之处，请联系改正。92020年4月19日电流的设备，所述第一和接触器的辅助系统，总线，电缆，绝缘子等之间。与相应的接线，电气设备称为它承受的电能的生产和分配的直接函数的装置。在运营安全和监管要求下，变电站也需要有一个设备进行监测，控制和保护的辅助设备，如以实现测量主接线的过电流保护装置和监控主接线设备，仪器仪表上的主接线开关操作需要直流和交流电源，控制和信号设备，电缆等。这些设备被称为二次设备。2.1.1变电所在系统中的作用电力系统枢纽变电站，汇聚了一批大型电力系统的交流电源，高电压，大容量，占有重要地位;重要的区域变电站，一般具有较高的电压（220KV及以上），在一些一般的配电变电站中锋位置也比较重要;终端变电所和分支变电站，电压35KV大多数这些，例如变电站和更直接的权力给用户，没有任务的电力交换。2.1.3系统专业对电气主接线提供的具体资料1.出线的电压等级、回路数、出线方向、每回路输送容量和导线截面等。2.主变压器的台数、容量和形式；变压器的主要参数及各种运行方式下经过变压器的功率潮流。3.无功补偿方式、形式、数量、容量和运行方式的要求。4.系统的短路容量和换算的电抗值。5.系统内过电压数值及限制内过电压措施。文档仅供参考，不当之处，请联系改正。102020年4月19日6.可靠性的特殊要求。2.2主接线选择的基本要求1.可靠性设备的稳定程度直接影响主接线的稳定性。2.灵活性主接线应该在检修时保证稳定的供电。3.经济性稳定性和安全性都可靠的情况下。尽量节约资源、金钱，占地面积尽量减少。2.3本变电所主接线的设计变电站35kV降压变电站，主要是电压的电力系统发送从35kV变电站的10kV农村电网使用。根据以上的变电站提供了依据和基本要求，变电站主变压器出线2回，两回线路，连接类型是一个单一的线，gbc-35型手车式开关柜。10kV侧出线8回，主变压器的线连接类型是一个单一的断线，每段配有一组并联电容器，每个容量1800kvar。主接线的主接线图。35KV侧两回线路，是由两个不同的系统对电力变电站。两个电路互为备用，当电路出现故障时，另一回路供电。对10kV侧采用单母线，断式，当主变压器各侧的故障，主变压器中打开断路器，然后经过接触断路器，在变压器负载运行驱动至少70%。使变电站的负荷，两级负荷供电可靠性的改进。文档仅供参考，不当之处，请联系改正。112020年4月19日第三章：一次设备的选择与检验3.1短路计算的概念3.2本设计短路计算在最大运行方式时，变电站高压侧母线上的短路功率为1000MVA设Sd=100MVA，Ud1=37KV，Ud2=10.5KV，X=0.4欧/Km。3.2.1当由6Km处的变电所向本变电站供电时Xs=Sd/Sk=100/1000=0.1取Uj1=37KV则Ij1=373100KA=1.561KA取Uj2==10KV则Ij2=103100KA=5.77KA175.03710064.0*221111USLXXjL~YYΔΔ10kV35kV文档仅供参考，不当之处，请联系改正。122020年4月19日75.0101001005.7100%*1MVASSUXTNjKb当在高压侧短路时，275.0175.01.0*111LSXXX636.32751.01*1*11XIKAIIIjd67.5561.1636.3*111KAIIdsh56.867.551.151.111KAIidsh46.1467.555.255.21MVASISj64.363100636.311当在低压侧短路时：65.075.05.0175.01.0*XX54.165.01*1*2XIKAIIIIjd46.877.554.1*2222KAIIdsh77.1246.851.151.122KAIidsh57.2146.855.255.22MVASISj15410054.1*223.2.2当由7.8Km处的变电所向本变电站供电时228.0371008.74.0*221111USLXXjL当在高压侧短路时，328.0228.01.0*111LSXXX05.3328.01*1*11XI文档仅供参考，不当之处，请联系改正。132020年4月19日KAIIIjd76.4561.105.3*111KAIIdsh19.776.451.151.111KAIidsh14.1276.455.255.21MVASISj30510005.311当在低压侧短路时：703.075.05.0228.01.0*XX42..1703.01*1*2XIKAIIIIjd81.777.542.1*2222