35kV变电站一次部分设计论文上

随着我国经济的不断发展，对能源的需求量也越来越大，然而能源的不足与需求之间的矛盾在近几年不断恶化，国家急需电力事业的发展，为我国经济的发展提供保障。电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界电力工业发展规律，因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。

变电所作为电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电需求，还能有效地减少投资和资源浪费。

电力系统中，发电厂将天然的一次能源转变成电能，向远方的电力用户送电，为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降，需要将电压升高；为了满足电力用户安全的需要，又要将电压降低，并分配给各个用户，这就需要能升高和降低电压，并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。

变压器是变电所的中心设备，它利用电磁感应原理。配电装置是变电所中所有的开关电器、载流导体辅助设备连接在一起的装置。其作用是接受和分配电能。配电装置主要由母线、高压断路器开关、电抗器线圈、互感器、电力电容器、避雷器、高压熔断器、二次设备及必要的其他辅助设备所组成。

二次设备是指一次系统状态测量、控制、监察和保护的设备装置。由这些设备构成的回路叫二次回路，总称二次系统。二次系统的设备包含测量装置、控制装置、继电保护装置、自动控制装置、直流系统及必要的附属设备。

变电所根据其在电力系统中的地位和作用，可以分为枢纽变电所、中间变电所、区域（地方）变电所、企业变电所和末端（用户）变电所。（1）枢纽变电所：枢纽变

电所位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV及以上，联系多个电源，出现回

路多，变电容量大；全所停电后将造成大面积停电，或系统瓦解，枢纽变电所对电力系统运行的稳定和可靠性起到重要作用；（2）中间变电所：中间变电所位于系统主干

环行线路或系统主要干线的接口处，电压等级一般为330?220kV,汇集2?3个电源和若干线路。全所停电后，将引起区域电网的解列；（3）地区变电所：地区变电所是一

个地区和一个中、小城市的主要变电所，电压等级一般为220kV,全所停电后将造成该地区或城市

供电的紊乱。（4）企业变电所：企业变电所是大、中型企业的专用变电所，电压等级35?220kV, 1?2回进线。

本次设计根据一般变电所设计的步骤进行设计，包括负荷统计，变电站主变台数、容量和类型的选择，主接线选择，短路电流计算，设备选择和校验，总平面布置，无功补偿，防雷保护等几大块。并依据相关规定和章程设计其中每个步骤，所以能满足一般变电所的需求。

根据我国变电所目前现有电气设备状况以及今后发展趋势，应选用新型号、低损

耗、低噪声的电力变压器及性能好、时间长、免维护的SF6断路器及高压开关柜。为此

新的设备选择也在设计中得以体现。由于时间仓促和自身知识的局限，导致在设计中难免有遗漏和错误之处，望读者予以批评指正。

刖言 (1)

目录 ............................................................................. I 摘要 .........................................

ABSTRACT .......................................................................................... I

第一部分设计说明书

第1章概述 (1)

1.1 设计依据及原则 (1)

1.2系统概况 (1)

1.3设计规模 (1)

1.4环境条件 (1)

第2章主变压器的选择 (2)

2.1主变压器形式的选择 (2)

2.2主变容量和台数的确定 (2)

第3章电气主接线的设计 (3)

3.1主接线概述 (3)

3.1.1单母线接线及单母线分段接线 (3)

3.1.2双母线接线及分段接线 (4)

3.1.3内桥接线与外桥接线 (5)

3.2主接线设计原则 (5)

3.3主接线选择 (6)

3.3.1变电站35kV侧接线型式的确定 (6)

3.3.2变电站10kV侧接线型式的确定 (9)

3.3.3最终方案的确定 (10)

第4章短路电流计算 (12)

第5章电器设备的选择 (13)

第6章无功补偿.......................... 错误！未定义书签。

6.1无功补偿概述 ....................... 错误！未定义书签。

6.2无功补偿的计算 ...................... 错误！未定义书签。

6.3无功补偿装置 ........................ 错误！未定义书签。

6.4并联电容器装置的分组 .................... 错误！未定义书签。

6.4.1分组原则...................... 错误！未定义书签。

6.4.2分组方式...................... 错误！未定义书签。

6.5并联电容器装置的接线 ................... 错误！未定义书签

第7章总平面布置设计及配电装置的选择.............. 错误！未定义书签

7.1总平面布置设计概述 .................... 错误！未定义书签

7.2总平面布置设计 ...................... 错误！未定义书签

7.2.1变电站地址选择................... 错误！未定义书签

7.2.2变电站的进出道路................... 错误！未定义书签

7.2.3变电站总平面的布置设计................ 错误！未定义书签

7.2.4变电站的竖向布置设计................. 错误！未定义书签

7.3配电装置概述 ....................... 错误！未定义书签

7.3.1配电装置特点................... 错误！未定义书签

7.3.2配电装置类型及应用................. 错误！未定义书签

7.4配电装置的确定 ..................... 错误！未定义书签

第8章变电所的防雷接地设计................... 错误！未定义书签

8.1变电所防雷设计 ..................... 错误！未定义书签

8.1.1变电所防雷概述................... 错误！未定义书签

8.1.2避雷针的选择..................... 错误！未定义书签

8.1.3避雷器的选择..................... 错误！未定义书签

8.2变电所接地设计 ..................... 错误！未定义书签

8.2.1接地设计的原则................... 错误！未定义书签

8.2.2接地网型式选择及优劣分析.............. 错误！未定义书签

8.2.3接地部分及接地装置计算................. 错误！未定义书签

8.3变电所侵入波的保护 .................... 错误！未定义书签

第二部分设计计算书

第1章负荷计算和主变压器的选择................... 错误！未定义书签

1.1负荷计算的意义 ..................... 错误！未定义书签

1.2负荷计算方法 ........................ 错误！未定义书签

1.3负荷统计及计算 ...................... 错误！未定义书签

1.4主变压器的选择 ...................... 错误！未定义书签

第2章变电站电气部分短路计算.................... 错误！未定义书签

2.1短路的原因危害及类型 ................... 错误！未定义书签

2.1.1短路的原因..................... 错误！未定义书签

2.1.2短路的危害.................... 错误！未定义书签

2.1.3短路的类型..................... 错误！未定义书签

2.2各元件电抗标幺值计算 ................... 错误！未定义书签

2.3短路点的确定和计算 ................... 错误！未定义书签

第3章导线和电气设备选择与效验................. 错误！未定义书签

3.1导体的选择与校验 ..................... 错误！未定义书签

3.1.135kV侧母线截面积的选择及校验............ 错误！未定义书签

3.1.210kV侧母线截面积的选择及校验............ 错误！未定义书签

3.1.310kV侧出线截面积的选择及校验............ 错误！未定义书签

3.2断路器的选择及校验 .................... 错误！未定义书签

3.2.135kV侧断路器的选择及校验.............. 错误！未定义书签

3.2.210kV侧断路器的选择及校验.............. 错误！未定义书签

3.3电压互感器的选择及校验.................... 错误！未定义书签

3.3.1电压互感器的选择及校验................ 错误！未定义书签

3.3.2保护熔断器的选择及校验................. 错误！未定义书签

3.3.3隔离开关的选择及校验................ 错误！未定义书签

3.4电流互感器的选择及效验.................... 错误！未定义书签

3.4.135kV侧电流互感器的选择及效验............ 错误！未定义书签

3.4.210kV侧电流互感器的选择及效验............ 错误！未定义书签

3.5绝缘子和穿墙套管的选择及校验................. 错误！未定义书签

3.5.135kV 侧绝缘子的选择及校验.............. 错误！未定义书签

3.5.210kV 侧绝缘子的选择及校验.............. 错误！未定义书签

3.5.3穿墙套管的选择及校验................ 错误！未定义书签

3.6所用变设备的选择 ...................... 错误！未定义书签

3.6.1所用变压器的选择................... 错误！未定义书签

3.6.2保护熔断器的选择.................... 错误！未定义书签

3.7电力电容器的选择 ..................... 错误！未定义书签

3.7.1熔断器的选择..................... 错误！未定义书签

3.7.2断路器、隔离开关、电流互感器的选择.......... 错误！未定义书签总结 .............................. 错误！未定义书签

参考文献 ............................ 错误！未定义书签

致谢 .............................. 错误！未定义书签

附录 .............................. 错误！未定义书签

电能是现代工业生产的主要能源和动力?随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。电力行业是国民经济的基础工业,它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电站的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。

本论文设计了一个35kV降压变电站，此变电站有两个电压等级，一个是35kV,—个是10kV。同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。本设计选择选择两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和防雷保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。

关键词：35kV变电站，电气设计，短路计算

ABSTRACT

En ergy moder n in dustrial producti on is the major en ergy and power. With the development of modern civilization and progress, social production and life to the quality of power supply and man ageme nt of the in creas in gly high dema nds. The electric power profession is the primary industry of

national economy, its development relates to national economic construction directly of the rise and fall success or failure, it provides the motive of essential to have for the modern industry, agriculture, science technique and national defense.AIong with the continuous development of electric industry, people require in creas in gly dema nd of power supply, especially the stability, reliability and con tin uity of it. While the stability, reliability and con tin uity of power grid is determ ined by the rati onal design and configuration of substation. A typical substation needs the reliable and flexible operati on, the econo mic ratio nality and free expa nsion of the equipme nts.

The paper desig ns a tran sformer substati on of 35kV which has tow level of voltage, one is 35kV, and the other is 10kV At the same time, choose the rational selection as to the main equipments in substation. This design chooses two main transformers. As to other equipments such as Circuit Breaker, Isolating switch, Current Transformer,Voltage Tran sformer, Reactive power compe nsatio n device, Protectio n Aga inst Light ning and so on are to be selected, desig ned, and con figured in accorda nce with specific requireme nts. In order to make it reliable to operate, easy and simple to manipulate, economical, with the possibility of expansion and flexibility of changing its operation. As to make it more actual and practical sig ni fica nt.

KEY WORDS : 35kV substation, Electrical design , Short circuit calculation

第一部分设计说明书

第1章概述

1.1设计依据及原则

根据《35-110 kV变电所设计规范》（GB50059-1992、《高压配电装置设计技术规程（DL/T 5352-2006）?以及给定的《毕业设计任务书》，并依据5-10年电力系统发展规划进行设计，力求做到供电可靠、调度灵活、检修方便和投资经济。

1.2系统概况

待建变电所的电压等级为35kV/10kV, 35kV是本变电所的电源电压，10kV是二次电压。待建变电所，地势平坦，交通方便。35kV 2回进线作为本所电源，2回线来自系统，10kV3回出线供五堡、龙兴、鱼咀。该变电所为枢纽变电所。

1.3设计规模

本次设计主要为满足农村生产生活，其用电负荷统计表如表1-1

表1-1负荷统计表

1.4环境条件

1.当地年最高温度41C ;

2.最热月（7月）平均温度36C

第2章主变压器的选择

2.1主变压器形式的选择

1）相数的确定

本变电所“地势平坦，交通方便”，应当选用三相变压器。

2）绕组数确定

根据待建变电所电压等级和负荷情况，选择双绕组变压器。

3）调压方式的确定

用户为广大农村用户，在配网中采用小容量的有载调压器，已成为唯一经济合理的调压方法。

2.2主变容量和台数的确定

相关的设计规范规定：选择的变压器容量S e需要满足下列两个条件：①S e_S max；②S e -

S js。其中，S max为变电所的最大负荷容量；乂为变电所的全部重要负荷容量。

通过计算（详见计算书），最后选择变压器的容量S=8000kVA考虑到今后的发展，故选择2台主变压器。

综上所述：该变电所选择2台3相2绕组有载调压变压器。

主变压器采用双绕组有载调压电力变压器，根据电力设计手册，可选择SZ9-

8000/35型有载调压变压器，其技术数据如表2-1。

—技术数据

表

3.1主接线概述

电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并

对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。

3.1.1 单母线接线及单母线分段接线

3.1.1.1 单母线接线

单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。单母接线的优点：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点：①可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。②调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。综上所述，这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。

3.1.1.2 单母分段接线

单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完成即可恢复供电。

这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站6?10K V接线中。但是，由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整体母线系统可靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一般不予采用。

3.1.1.3 单母线分段带旁路母线的接线

单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了可靠性，但这增加了一台旁路断路器，大大增加了投资。

3.1.2 双母线接线及分段接线

3.1.2.1双母线接线

双母接线有两种母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。其特点有：供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。

由于双母线有较高的可靠性，广泛用于：出线带电抗器的6?10KV配电装置；35?60KV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110?220KV出线数为5回及以上时。

3.1.2.2双母线分段接线

为了缩小母线故障的停电范围，可采用双母分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的可靠性更高，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可恢复供电。这样，只是部分短时停电，而不必短期停电。

双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在220?550KV大容

量配电装置中，不仅常采用双母分段接线，也有采用双母线分四段接线的。

3.1.2.3双母线带旁路母线的接线

双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。

3.1.3 内桥接线与外桥接线

3.1.3.1内桥接线

这种主接线，其一次侧的高压断路器跨接在两电路电源进线之间，犹如一架桥梁，而且处在两断路器的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式接线。这种主接线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用一、二级负荷的工厂。这种内桥式接线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的机会较多、并且变压器不需经常切换的总降压变压器，其特点为：设备简单,投资省.运行灵活,检修时操作稍显复杂且继电保护复杂。

3.1.3.2外桥接线

这种主接线，其一次侧的高压断路器也跨接在两路电源进线之间，但是在两线路断路器的外侧，靠近电源方向，因此称为外桥式接线。这种主接线的运行灵活性也较好，供电可靠性也较高，适用于一、二级负荷的工厂。但是与上述内桥式接线适用的场合有所不同。这种外桥式接线适用于电源线路较短而变电所昼夜负荷变动较大、适用于经济运行需经常切换变压器的总降压变电所，其特点较内桥来讲检修操作方便，当

主变断路器外侧短路时，影响整个系统供电可靠性。

3.2主接线设计原则

电气主接线是变电站由高压电气设备通过连线组成的接收和分配电能的电路。电气主接线根据变电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便、易于维护检修、利于远方监控和节约投资等要求。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案，需要遵循的原则有：（1）保证必要的供电可靠性和电能质量

安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本的要求。在设计时，除对主接线形式予以定性评价外，对于比较重要的变电站需要进行定量分析和计算，必须满足必要的供电可靠性。

（2）具有经济性

在主接线设计时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可靠、灵活，将导致投资增加。所以必须把技术与经济两者综合考虑，在满足供电可靠、运行灵活方便的基础上，尽量使设备投资费用和运行费用为最少。

(3)考虑变电所在电力系统的地位和作用

变电所在电力系统的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所不管是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。

(4)考虑近期和远期的发展规模

变电所主接线设计应根据五到十年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小及分布负荷增长速度和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。

(5)考虑主变台数对主接线的影响

变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将会产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性的要求低。

(6)考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响

发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况

下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如, 当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时否允切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。

综上说述，电气主接线设计的要以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术

规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。

3.3主接线选择

3.3.1 变电站35kV侧接线型式的确定

按照《变电站设计技术规程》的有关规定，对电气主接线图的设计必须满足以下基本要求：①保证供电可靠性和电能质量的基本要求；②应力求接线简单，运行灵活和操作方便；③保证运行、维护和检修的安全和方便；④应尽量降低投资，节约运行费用；⑤满足扩建的要求，实现分期过渡；⑥设备先进、经济合理。

结合设计任务书的要求，本变电站35kV主接线考虑以下3种方案。

3.3.1.1 方案一：单母线接线

如图3.1，采用单母线接线的优点是接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建 和采用成套配电装置。缺点是不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故

障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障 时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段 的供电。

331.2 万案二：单母线分段接线

如图3.2，单母线分段接线就是将一段母线用断路器分为两段，它的优点是接线 简单，投

资省，操作方便。单母线分段接线可以减少母线故障的影响范围，提高供电 的可靠性。当一段母I Till 2TM

图3.1单母线接线

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图3.2单母线分段接线

线有故障时，分段断路器在继电保护的配合下自动跳闸，切除故障，从而使非故障母线能够保持正常供电。缺点是当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电

3.3.1.3 方案三：外桥接线

外桥接线适用于线路较短和变压器按经济运行需要经常切换的情况。其特点是当

变压器发生故障或运行中需要切除时，只要断开本回路的断路器即可，不影响另一回

路的工作。当线路故障时，例如引出线 1U 故障，断路器1DL 和3DL 都将断开，因而 变压器1TM 也被切除。为了恢复变压器1TM 的正常运行，必须在断开隔离开关1G 后, 再接通断路器1DL 和3DL 。

3.3.1.4三种35kV 母线接线方式分析

以上3个方案，所需35kV 断路器和隔离开关数量如表 2-1所示。

上述三种方案从经济性来看，由于三种方案所选变压器型号和容量相同， 占地面积 基本相同，所以只比较设备，方案二所用设备最多，造价最高，故最不经济；方案3所 用设备最少，造价最低，故最经济；方案一介于方案二和方案三之间较经济。

从可靠性来看，方案一中，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均 需使整个

配电装置停电，不能满足工厂负荷用电的要求。方案二中，当一段母线发生 故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要负荷 停电，可以满足生产负荷的要求，可靠性高。方案三中，当线路发生故障时，需动作 与之相连的两台断路器，从而影响一台未发生故障的变压器运行。因此方案一、方案

可靠性均不如方案二

从改变运行方式的灵活性来看：方案一 因接线简单，所以投切变压器，倒闸操作 最简便。通过以上比较，可以发现方案一 以设备少，较经济，倒闸操作简便为主要优 点；方案二 以供电可靠性高为主要优点；方案三 以投资少，经济性好为主要优点。

1U 2U 小

图3.3外桥接线

结合原始资料，综合考虑，本设计35kV母线接线选择方案一：单母线接线，接线简单，投切变压器，倒闸操作最简便。

3.3.2变电站10kV侧接线型式的确定

由于该变电所10kV母线侧的馈线多，为此在保证供电可靠性的情况下，可考虑以F两种种接线方式。

3.3.2.1 10kV 侧双母线接线方式

双母线接线方式如图3.4所示。该接线方式具有供电可靠、检修方便、调度灵活或便于扩建等优点。但这种接线所用设备多（特别是隔离开关）、配电装置复杂、经济性较差。在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，且对实现自动化不便。尤其当母线系统故障时，须短时切除较多电源和线路，这对大部分负荷是不允许的。

图3.4 10kV 侧双母线接线方式

332.2 10kV侧单母线分段接线方式

对于直接影响电能产品质量和用户安全的重要负载采用双回路送电，分别接在10kV的I段和U段，车间变设联络柜，从而保证不中断供电。这样在母线故障或检修时，不致对所有出线全部停电。用断路器把母线分段后，重要负荷可从不同母线分段引出双回路供电，可提高供电的可靠性和灵活性。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电，保证重要负荷不停电。单母线分段

接线方式如图3.5所示

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图3.5 10kV 侧单母线分段接线方式

母线分段后，当分段断路器DL接通运行时，任一段母线发生短路故障时，在继电保护作

用下，分段断路器DL和接在故障段上的电源回路断路器便自动断开。这时非故障段母线可以

继续运行，缩小了母线故障的停电范围。当分段断路器断开运行时，分段断路器除装有继电

保护装置外，还装有备用电源自动投入装置。采用分段断路器断开运行方式，有利于限制短

路电流。

综合分析，对重要的负荷出线，在满足可靠性和灵活性的前提下，采用单母线分段接线方

式比双母线接线经济，故本变电站10kV侧出线采用单母线分段接线的方式。正常运行时，分

段断路器处于断开位置，即两台变压器各带一段母线。

所以，本设计10kV则选单母线分段接线方式。

3.3.3最终方案的确定

通过本小节对主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑，辨证统一，现确定方案：35kV 母线接线选单母线接线，10kV侧选单母线分段接线为设计最终方案，如图3.6 所示。35kV侧采用的单母线接线，接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。10kV采用单母线分段连线，对重要用户可从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线供电不间断，所以此方案同时兼顾了可靠性，灵活性，经济性的要求。

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图3.6电气主接线图

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第4章短路电流计算

为了保证电力系统安全运行，在设计选择电器设备时，都要用可能流经设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验，以保证该设备在运行中能够经受住突发短路引起的发热和电动力的巨大冲击。同时，为了尽快切断电源对短路点的供电，继电保护装置能够自动地使有关断路器跳闸。继电保护装置的整定和电气设备的选择均需要短路电流数据。因此短路电流计算是变电所设计的重要内容之一。

表4-1 系统在不同运行方式下的短路电流计算结果表

第5章电器设备的选择

正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电气设备。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。本设计电气设备的选择从我国实际情况出发，根据设计规程要求进行，力求做到了技术先进，安全可靠，运行灵活方便，留有适当的余度的要求。并在选择后按设备的额定电压，额定电流，短路时动稳定和热稳定等方面对所选的设备进行了校验。

变电站内各种主要电气设备的选择如表5-1所示。

表5-1主设备清单

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