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35KV变电站系统设计(电气专业可做课程设计)

一、1.变电站系统概述

(1)变电站作为电力系统的重要组成部分，其主要功能是实现电能的转换、分配和传输。35KV变电站作为中压变电站，承担着将高压电能转换为适合低压用户使用的电能的重要任务。在我国电力系统中，35KV变电站广泛应用于城市配电网、工业园区和重要用户供电，其规模和数量逐年增加。据统计，截至2020年底，我国35KV变电站数量已超过10万个，总装机容量达到数亿千瓦。以某城市为例，该城市35KV变电站总容量约为2000万千瓦，年供电量超过100亿千瓦时。

(2)35KV变电站系统设计涉及多个方面，包括电气一次系统、电气二次系统、土建工程、自动化系统等。在电气一次系统中，主要包括主变压器、高压开关设备、低压开关设备、母线、电缆等。其中，主变压器是变电站的核心设备，其容量和类型直接影响到变电站的供电能力和运行效率。以某工业园区35KV变电站为例，该变电站采用两台100MVA油浸式变压器，单台变压器额定电压为35/10KV，满足园区内数百家企业的用电需求。

(3)35KV变电站的电气二次系统主要包括继电保护、自动装置、通信系统等。继电保护是变电站安全稳定运行的重要保障，其主要功能是检测电力系统中的故障，并迅速切除故障点，防止故障扩大。自动装置则实现对变电站设备的自动控制，提高运行效率。通信系统负责变电站内部及与其他变电站之间的信息传递。以某地区35KV变电站为例，该变电站采用数字化继电保护系统，保护装置采用微机保护，提高了保护性能和可靠性。同时，变电站还配备了光纤通信系统，实现了与上级调度中心的高效信息交互。

2.35KV变电站电气一次系统设计

(1)35KV变电站电气一次系统设计是确保变电站安全、可靠运行的基础。在设计过程中，需综合考虑变电站的负荷需求、供电可靠性、设备选型、电气参数等因素。以某城市35KV变电站为例，该变电站设计负荷为120MW，采用两台50MVA油浸式主变压器，单台变压器额定电压为35/10KV。电气一次系统包括进线侧高压隔离开关、负荷侧高压断路器、母线、电力电缆等。设计中，电缆截面选择依据负荷电流计算，并留有适当的裕度。

(2)高压开关设备是变电站电气一次系统的关键部件，其性能直接影响变电站的运行稳定性。35KV变电站通常采用SF6断路器、真空断路器等高压开关设备。以某工业园区35KV变电站为例，其进线侧和负荷侧均采用SF6断路器，断路器额定电流为630A，短路电流耐受能力为50kA。在设计时，还需考虑开关设备的短路承受能力和操作可靠性。

(3)母线作为变电站内部电能传输的重要通道，其设计需满足电压等级、电流容量、热稳定性和短路承受能力等要求。35KV变电站母线通常采用槽形母线或矩形母线，母线材质为铝或铜。以某地区35KV变电站为例，其主变压器进线侧采用矩形母线，额定电压为35KV，额定电流为630A。在设计过程中，还需考虑母线间的电气连接，确保连接处的电气性能和机械强度。同时，母线绝缘性能和散热性能也是设计时需重点关注的因素。

3.35KV变电站电气二次系统设计

(1)35KV变电站电气二次系统设计旨在实现对一次设备的监控、控制和保护，确保变电站的安全稳定运行。该系统主要包括继电保护、自动装置、测控装置、通信系统等。在设计过程中，需遵循国家相关标准和规范，结合变电站的具体情况，合理配置各项功能。例如，某变电站采用数字化继电保护系统，实现对故障的快速检测和定位，提高了保护装置的准确性和可靠性。该系统采用光纤通信，保证了数据传输的实时性和稳定性。

(2)继电保护是电气二次系统的核心部分，其作用在于检测电力系统中的异常状态，并在第一时间切除故障，防止事故扩大。35KV变电站的继电保护系统通常包括过电流保护、过电压保护、差动保护、接地保护等。在设计时，需根据设备参数、系统结构和运行特点，合理选择保护类型和整定值。例如，在某35KV变电站中，对主变压器进行了差动保护和过电流保护的双重配置，有效提高了设备的保护等级。

(3)自动装置是电气二次系统的重要组成部分，其功能是实现变电站设备的自动控制，提高运行效率。35KV变电站的自动装置主要包括自动重合闸、自动调节、自动切换等。在设计过程中，需确保自动装置的动作准确、可靠，并能与继电保护系统协同工作。例如，在某35KV变电站中，自动重合闸装置在故障排除后能够自动重合断路器，恢复正常供电。此外，自动调节装置根据负荷变化自动调节变压器分接头，保证了电压的稳定。通过这些自动装置的应用，显著提高了变电站的自动化水平。