10kV变电所电气部分设计

目录摘要………………………………………………………………………………………….….........IAbstract…………………………………..…………………………………………………………II1绪论..............................................................................................................................11.1我国电力行业发展概况..............................................................................................11.2变电所的类型概述.....................................................................................................11.3变电所电气设备概述..................................................................................................21.4本次设计主要内容.....................................................................................................32负荷计算........................................................................................................................42.1负荷计算的目的和方法..............................................................................................42.2负荷计算...................................................................................................................52.3无功功率补偿计算.....................................................................................................82.4电源进线方式设计...................................................................................................122.5变电站主变压器的台数、容量及类型的设计.............................................................122.6变电所形式的设计...................................................................................................133电气主接线的设计......................................................................................................153.1对电气主接线的基本要求.........................................................................................153.2电气主接线的基本形式............................................................................................163.3主接线方案设计.......................................................................................................214短路电流计算和设备选择与校验..............................................................................224.1概述.......................................................................................................................224.2短路电流计算..........................................................................................................224.3高低压电气设备的选择与校验..................................................................................315总结..............................................................................................................................42谢辞.................................................................................................错误!未定义书签。参考文献.........................................................................................................................43附录1：外文资料翻译..................................................................................................45Ⅲ南京工程学院康尼学院毕业设计11绪论1.1我国电力行业发展概况我国电源建设发展迅速,我国电力行业持续快速发展。近些年来，我国总发电装机容量和发电量已经连续十年位居世界第二位，随着总发电装机容量增长，增长率有所平缓，但仍保持了较高增长水平。我国电网建设持续增长,长期以来，我国电力工业“重发轻供”，电网发展严重滞后于电源发展，表现为输变电建设严重滞后于电源建设，配电网建设滞后于主网建设，负荷中心受端电网建设滞后于送端电网建设，电网累计投资占电力投资的比例约30%左右，远低于发达国家50%以上的水平。为解决此问题，国家今后将重点持续促进电网建设，以适应我国工业化及城市化建设的需要。特高压电网建设及坚强智能电网规划促进我国电力系统高质量发展，1)特高压电网建设，按照国家电网公司的规划，未来将建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强国家电网。在2020年前后，基本形成覆盖华北、华中、华东地区的特高压电网，满足跨大区跨流域输电、水火电互济调解和全国能源资源优化配置的客观需要，实现“西电东送，南北互供”。特高压电网被称为“电力高速公路”，具有容量大、距离长、损耗低等优势。2009年1月，总投资约58亿元的我国首个特高压输变电工程——晋东南-南阳-荆门1000kV交流特高压交流试验示范工程投入商业运营，标志着我国在特高压核心技术和设备国产化上取得了重大突破。坚强智能电网规划。2009年5月，国家电网公司提出建设坚强智能电网规划，坚强智能网以坚强网架为基础，以信息通信平台为支撑，以智能控制为手段，涵盖电力系统的各方面，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的“电力流、信息流、业务流”高度一体化的现代化电网。1.2变电所的类型概述变电所有很多种分类方法，可以根据电压等级、升压或降压及在电力系统中的地位分类。根据变电所在系统中的地位可以分成以下几类：(1)枢纽变电所枢纽变电所位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高、中压的几个部分，汇南京工程学院康尼学院毕业设计2集有多个电源和多回路大容量的联络线，变电容量大，电压为330~500kV。全所停电时，将引起系统解列，甚至瘫痪。(2)中间变电所中间变电所一般位于系统的主要环路线路中或系统主要干线的接口处，汇集有2~3个电源，高压侧以交换潮流为主，同时又降压给当地用户，主要起中间环节作用，电压为220~330kV。全所停电时，将引起区域电网解列。(3)地区变电所地区变电所以对地区用户供电为主，是一个地区或城市的主要变电所，电压一般为110~220kV。全所停电时，将使该地区中断供电。(4)终端变电所中断变电所位于线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务，电压等级为110kV及以下。全所停电时，仅使其所供的用户中断供电。1.3变电所电气设备概述供电系统住承担输送和分配电能任务的电路，称为一次回路。一次回路中所有的电气设备称为一次设备。常用的高、低压一次设备是指断路器、负荷开关、隔离开关、电力变压器、仪用互感器、熔断器以及由以上开关电器及附属装置所组成的成套配电装置（高压开关柜和低压配电屏）等。(1)高低压熔断器，熔断器的功能主要是进行短路保护，但有的熔断器也具有过负荷保护能。按限流作用分，熔断器可以分为限流式和非限流式两种。按电压等级分，有高压熔断器和低压熔断器两种。(2)高压开关电器，1)高压隔离开关（文字符号位QS）的主要用途是隔离高压电源，保证电气设备和线路在检修时与电源有明显的断开间隙。隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作，但可以用来通断一定的小电流。2)高压负荷开关（文字符号为QL），具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流，装有脱扣器时，在过负荷情况下可自动跳闸。负荷开关断开后，与隔离开关一样，具有明显可见的断开间隙，因此，它也具有隔离电源、保证安全检修的功能。但是不能断开短路电流，必须与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路电，3)高压断路器（文字符号为QF）除在正常情况下通、断负荷电流外，还可在电力系统发生短路故障时与继电保护装置配合，自动、快速的切除故障，保证电力系统南京工程学院康尼学院毕业设计3及电气设备的安全运行。(3)低压开关电器，1)低压刀开关和负荷开关，2)低压断路器又称低压自动空气开关，其功能与高压断路器类似。(4)互感器，互感器分为电流互感器（TA）电压互感器（TV）。(5)高低压成套设备，1)高压开关柜：高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种配配电装置压成套配电装置，高压开关柜有手车式和固定式两大类。2)低压配电屏：低压配电屏是按照一定的线路方案将有关的一、二次设备组装而成的一种低压成套配电装置，通常装设在变电所的低压配电室内，有固定式和抽屉式等。3)动力和照明配电箱。1.4本次设计主要内容设计围绕着了解10kV变电所的建设规模，各级额定电压，各级电压联络线回路数，从原始资料开始分析，进行负荷计算和无功补偿计算。初步选出变压器的数量和容量的大小，考虑到各方面的发展和规划，变压器的容量在选取的时候要有一定的裕度。电气主接线确定，在考虑主接线方案的时候，要做到安全、可靠、灵活、经济的对比，同时了解终端配电所的一般接线方式，根据国家规定和相关的技术经济对比，选出最优的主接线方案。为了在选择电气设