10kV小型变电站系统的设计

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本 科 生 毕 业 论 文（设 计）

题 目：10kV小型变电站主接线设计

学习中心： 浙江衢州奥鹏学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 电气工程及自动化 年 级： 09 年 春 季 学 号： 091430309010 学 生： 陈 浩 指导教师： 贺建军 完成日期： 2011 年 3 月 1 日

10kV小型变电站主接线设计

内容摘要

电力是现代社会不可缺少的一部分。10kV变电站更是与人民群众的生活和生产紧密联结。结合国内外变电站发展的趋势，本文从国内10kV变电站的现状出发，分析最新的变电站理论技术，主要对10kV变电站的主接线部分进行设计。主要探讨了变电站的选址，主接线的接线形式选择以及相应设备的配置与选择问题，并以浙江衢州地区某厂内变电站为例进行模拟设计，对设计出的变电站主要指标进行计算测试，经分析研究，可以达到安全、可靠、灵活与经济的目的。

关键词：10kV变电站；主接线；设备配置

I

10kV小型变电站主接线设计

目 录

内容摘要 ........................................................................................................................... I 引 言 ............................................................................................................................ 1 1 变电站主接线设计原理概述 .................................................................................... 5

1.1 电气主接线设计的重要性 ............................................................................. 5 1.2 电气主接线基本要求 ..................................................................................... 5 1.3 电气主接线形式的分类 ................................................................................. 7 1.4 一次设备 ......................................................................................................... 8 2 10kV变电站主接线形式与设备选择..................................................................... 10

2.1 电气主接线的选择 ....................................................................................... 10 2.2 设备的选择 ................................................................................................... 10 2.3 防雷与接地 ................................................................................................... 12 3 10kV变电站实例设计............................................................................................. 14

3.1 变电站位置的确定 ....................................................................................... 14 3.2 电气主接线方案的选定 ............................................................................... 14 3.3 变电站(所)的配电设计 ................................................................................. 16 3.4 防雷设计 ....................................................................................................... 17 3.5 接地电阻的设计说明 ................................................................................... 17 3.6 站用电与直流布置说明 ............................................................................... 18 3.7 主变压器的选择 ........................................................................................... 18 3.8 变电站主接线总图 ....................................................................................... 19 4 设备计算测试与校验 .............................................................................................. 20

4.1 短路电流计算 ............................................................................................... 20 4.2 电气设备的校验 ........................................................................................... 20 4.3 设备选型总汇表 ........................................................................................... 24 5 总结与展望 .............................................................................................................. 26

5.1 本设计主要工作总述 ................................................................................... 26 5.2 以后工作的展望 ........................................................................................... 26 参考文献 ........................................................................................................................ 27

II

10kV小型变电站主接线设计

致 谢 ............................................................................................................................ 28 附 录 ............................................................................................................................ 29

III

10kV小型变电站主接线设计

引 言

10kV 配电网属中压配电网，它延伸至用电负荷的中心或居民小区内，直接面对工矿企业和居民等广大用户的供电需要，起着承上启下确保用户供电的作用，因此10kV配电网所处的地位十分重要。而10kV变电站设计是民用建筑电气设计中一项十分重要的设计内容。10kV变电站其低压出线主要分布于居民小区或工厂内，沿途接入小容量的变压器，降压供给小容量的生产和生活用电。有些重要的工厂可能设自备电厂，这种电厂也会接入配电变电站的低压母线，正常运行时自备电厂除供给本厂负荷外还可能有剩余功率对外输出，这时该电站实际为自备电厂的升压变电站，当自备电厂停运时，外部电力系统经该变电站将功率送入，这时该项变电站为一降低变电站，因此常称此种变电站为工厂与电力系统的联络变电站，其变压器一般选用有载高压变压器。

1．变电站系统设计研究现状及趋势

随着经济以及计算机及网络技术的迅速发展，我国电力系统建设已经成为一个值得探讨的问题。根据我国变电站发展的现状及国情，电力系统的变电技术也有了新的飞跃，我国变电站设计出现了一些新的状况与趋势。

（1）变电站接线方案趋于简单

随着制造厂生产的电气设备质量的提高以及电网可靠性的增加，变电站接线简化趋于可能。例如，断路器是变电站的主要电气设备，其制造技术近年来有了较大发展，可靠性大为提高，检修时间少。特别国外一些知名厂家生产的超高压断路器均可达到20 年不大修，更换部件费时很短。为了进一步控制工程造价，提高经济效益，经过专家反复论证，我国少数变电站设计已逐渐采用一些新的更为简单的接线方案。简化接线方案集中在这些方面：我国500kV、330 kV 电压等级的接线较多采用3/2 断路器接线。

（2）大量采用新的电气一次设备

近年来电气一次设备制造有了较大发展，大量高性能、新型设备不断出现，设备趋于无油化，采用SF6 气体绝缘的设备价格不断下降，伴随着国产GIS（气体绝缘组合式电器）向高电压、大容量、三相共箱体方面发展，性能不断完善，应用面不断扩大，许多城网建设工程、用户工程都考虑采用GIS 配电装置。变电站设计的电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、 SF6 开关和机、电组合一体化的小型设备发展。近年来世界各国著名的高压电气

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