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毕业设计--35kV降压变电所电气系统设计

一、1.35kV降压变电所设计背景及意义

(1)随着我国经济的快速发展，电力需求不断增长，尤其是在工业和城市基础设施建设方面，对电能供应的稳定性和可靠性的要求日益提高。在这样的背景下，35kV降压变电所的设计和建设显得尤为重要。35kV降压变电所作为电力系统中不可或缺的环节，其设计不仅关系到供电质量和电力系统的安全性，还直接影响到供电区域的用电需求和经济发展的速度。

(2)35kV降压变电所设计背景的复杂性主要体现在多个方面。首先，设计过程中需要综合考虑地理环境、气候条件、用户负荷特性等多种因素，确保变电所的安全、稳定运行。其次，随着电力市场改革的深入，对变电所的经济性和环保性要求越来越高，设计过程中必须兼顾成本、效率和环保，以满足社会发展的需要。最后，35kV降压变电所的设计还必须遵循国家相关法律法规和技术标准，确保工程质量和安全。

(3)35kV降压变电所设计的重要性不仅体现在其自身功能上，更体现在对整个电力系统的影响。一个合理设计的降压变电所可以有效提高电力系统的供电能力，降低线路损耗，减少停电事故，从而提高供电质量。同时，降压变电所的设计还直接关系到供电区域内的产业结构调整和城市化进程，对于促进地区经济发展具有积极的推动作用。因此，深入研究和优化35kV降压变电所的设计方案，对于提升我国电力系统整体水平具有重要意义。

二、2.电气系统设计基本原理和规范要求

(1)电气系统设计基本原理包括电路分析、电磁场理论、电机学等基础学科知识。电路分析是电气系统设计的基础，涉及电路元件的特性和电路参数的计算，如电阻、电容、电感等基本元件的串联、并联、混合电路分析。电磁场理论则关注电流、电压、磁场等电磁场现象的产生和传播规律，对于电力系统的稳定运行至关重要。电机学则研究电机的工作原理、性能参数及其在电气系统中的应用。

(2)电气系统设计规范要求依据国家相关法律法规、行业标准和技术规范制定。这些规范涵盖了电气系统设计的安全、可靠、经济、环保等多个方面。例如，安全规范要求设计符合防触电、防短路、防过载等安全要求；可靠规范要求系统在规定条件下能稳定运行，减少故障率；经济规范要求在满足功能的前提下，降低成本，提高经济效益；环保规范要求减少电磁辐射、降低能耗，保护环境。

(3)电气系统设计过程中，还需遵循以下原则：一是标准化原则，确保设计符合国家标准和行业标准；二是简化原则，尽量简化电路结构，提高系统可靠性；三是模块化原则，将系统划分为若干模块，便于设计、安装和维护；四是灵活性原则，设计应考虑未来可能的扩展和升级；五是经济性原则，在满足功能要求的前提下，降低成本，提高投资回报率。这些原则有助于确保电气系统设计的科学性、合理性和实用性。

3.35kV降压变电所电气一次系统设计

(1)35kV降压变电所电气一次系统设计是变电所设计中的核心部分，它包括主变压器、高压配电装置、低压配电装置、电力电缆、母线、开关设备等。以某地区35kV降压变电所为例，该变电所设计容量为50MVA，采用单母线分段接线方式。主变压器选用SN10-31500/35型，额定电压为35kV/10kV，额定容量为50MVA。高压配电装置采用户外型高压开关设备，包括断路器、隔离开关、接地开关等，其中断路器采用真空断路器，额定电流为630A。低压配电装置则采用户内型开关设备，包括断路器、接触器、继电器等，其中断路器额定电流为400A。

(2)在电气一次系统设计中，电力电缆的选择至关重要。以该35kV降压变电所为例，高压侧采用YJV22-8.7/35型铠装电缆，电缆截面为400mm2，长度为1000m；低压侧采用YJV22-8.7/10型铠装电缆，电缆截面为240mm2，长度为800m。母线采用矩形母线，高压侧母线截面为300mm×60mm，低压侧母线截面为200mm×50mm。在开关设备选型方面，根据负荷特性，高压侧断路器额定短路电流为31.5kA，低压侧断路器额定短路电流为20kA。

(3)在35kV降压变电所电气一次系统设计中，保护装置的配置同样重要。以该变电所为例，高压侧采用微机保护装置，包括过电流保护、过电压保护、差动保护等，保护装置的动作时间分别为0.1秒、0.2秒、0.15秒。低压侧采用继电器保护装置，包括过电流保护、过电压保护、接地保护等，保护装置的动作时间分别为0.08秒、0.1秒、0.12秒。此外，为提高系统的可靠性和自动化程度，该变电所还配备了自动化装置，如SCADA系统、继电保护装置等。通过这些设备的配置，有效保障了变电所的安全、稳定运行。

4.35kV降压变电所电气二次系统设计

(1)35kV降压变电所电气二次系统设计主要包括控制保护系统、测量计量系统、通信系统、监控系统等。控