1 绪论
1.1选题背景
电力已成为人类历史发展的主要动力资源，如要科学合理的使用及分配电力，必须从工程的设计要求来提高电力系统的可靠性、灵活性和经济运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的。变电所是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，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。电气主接线是发电厂变电所电气部分的主体，电气主接线的拟定直接关系着变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置方式的确定，对电力系统的可靠、灵活、经济运行起着决定性的作用。
目前，110kV、35kV常规变电所在城农网中仍占有较大的比重，其一次、二次设备都比较落后，继电保护装置多为电磁式继电器组合而成，一般只具有当地控制功能，多为有人值班运行方式。随着电网运行自动化系统的提高,变电所综合自动化系统发挥着越来越强大的作用,少人或无人值守变电所将成为今后变电运行的主流方式，对原有电站及新建电站实现无人值守势在必行。
1.2选题意义
变电所是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电所起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电所的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电所还有无功补偿设备。
本设计针对变电所进行设计，设计内容包括：变压器台数和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和校验、继电保护及变电所防雷等。通过对110kV降压变电所电气部分的设计，使我明白其目的在于使我们通过这次毕业设计，能够得到各方面的充分训练，结合毕业设计任务加深了对所学知识内在联系的理解，并能灵活的运用。
1.3变电所发展概况
随着计算机技术的飞速发展，微型计算机技术在电力系统中得到了越来越广泛的应用，它集变电所中的控制、保护、测量、中央信号、故障录波等功能于一身，替代了原常规的突出式和插件式电磁保护、晶体管保护、集成电路保护。常规控制、保护装置已逐步从电力系统中退出，取而代之的则是这种新型的微机监控方式，它运用了自动控制技术、微机及网络通信技术，
经过功能的重新组合和优化设计，组成计算机的软硬件设备代替人工,利用变电所中的远动终端设备来完成对站中设备的遥信、遥测、遥调、遥控即四遥功能。这就为实现变电所无人值守提供了前提条件。变电所、所综合自动化和无人值守是当今电网调度自动化领域中热门的话题，在当今城、农网建设改造中正被广泛采用。
1.4设计原始资料
1.4.1变电所的出线
变电所的电压等级为110kV/35kV/10kV，设两台主变，变电所最终规模的进出线回路数为：
110kV：省电网
35kV：3回（电源进线）
10kV：6回（终端用户）
1.4.2负荷情况
35kV、10kV负荷情况见下表。
表1.1 负荷情况表
110kV：架空线，65公里
35kV：架空线，45 公里
1.5设计内容
本次设计的题目是《某市110kV中心变电所电气一次部分初步设计》。根据设计的要求，在设计的过程中，根据变电站的地理环境，容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线并选择各变压器的型号、进行参数计算、
画等值网络图、并计算各电压等级侧的短路电流、列出短路电流结果表、计算回路持续工作电流、选择各种高压电气设备、并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备。
2电气主接线的选择
2.1选择原则
电气主接线是变电所设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。主接线案的确定与电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。因此，主接线的设计必须正确处理好各方面的关系，全面分析论证，通过技术经济比较，确定变电所主接线的最佳方案。
2.1.1 主接线设计的基本要求及原则
变电所主接线设计的基本要求有以下几点：
（1）可靠性
供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线的设计必须满足这个要求。因为电能的发送及使用必须在同一时间进行，所以电力系统中任何一个环节出现故障，都将影响到整体。
（2）灵活性
电气主接线不但在正常运行情况下能根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快的退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并在检修设备时能保证检修人员的安全。
（3）经济性
主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用最小，占地面积最少，使变电所尽快的发挥经济效益。
（4）应具有扩建的可能性
由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快，因此，在选择主接线时，应考虑到有扩建的可能性。
2.1.2 变电所主接线设计原则
1．变电所的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式，在满足继电保护的要求下，也可以在地区线路上采用分支接线，但在系统主干网上不得采用分支接线。
2．在6-10kV配电装置中，出线回路数不超过5回时，一般采用单母线
接线方式，出线回路数在6回及以上时，采用单母分段接线，当短路电流较大，出线回路较多，功率较大，出线需要带电抗器时，可采用双母线接线。
3．在35-66kV配电装置中，当出线回路数不超过3回时，一般采用单母线接线，当出线回路数为4～8回时，一般采用单母线分段接线，若接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区，可采用双母线接线。
4．在110-220kV配电装置中，出线回路数不超过2回时，采用单母线接线；出线回路数为3～4回时，采用单母线分段接线；出线回路数在5回及以上，或当0-220kV配电装置在系统中居重要地位，出线回路数在4回及以上时，一般采用双母线接线。
5．当采用SF6等性能可靠、检修周期长的断路器，以及更换迅速的手车式断路器时，均可不设旁路设施。这点儿可以不要
总之，以设计原始材料及设计要求为依据，以有关技术规程为标准，结合具体工作的特点，准确的基础资料，全面分析，做到既有先进技术，又要经济实用。
2.1.3主接线的基本形式和特点
主接线的基本形式可分两大类：有汇流母线的接线形式和无汇流母线的接线形式。在电厂或变电所的进出线较多时（一般超过4回），为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰、运行方便、有利于安装和扩建。缺点是有母线后配电装置占地面积较大，使断路器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电器少，占地面积少，但只适用于进出线回路少，不再扩建和发展的电厂和变电所。
有汇流母线的主接线形式包括单母线和双母线接线。单母线又分为单母线无分段、单母线有分段、单母线分段带旁路母线等形式；又母线又分为双母线无分段、双母线有分段、带旁路母线的双母线和二分之三接线等方式。
无汇流母线的主接线形式主要有单元接线、扩大单元接线、桥式接线和多角形接线等。
2.1.4变电所各接线方案的确定
在对原始资料分析的基础上，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑在满足技术、经济政策的前提下，力争使其为技术先进、供电可靠安全、经济合理的主接线方案。
供电可靠性是变电所的首要问题，主接线的设计，首先应保证变电所能满足负荷的需要，同时要保证供电的可靠性。变电所主接线可靠性拟从以下几个方面考虑：
1．断路器检修时，不影响连续供电；
2．线路、断路器或母线故障及在母线检修时，造成馈线停运的回数多少和停电时间长短，能否满足重要的I、II类负荷对供电的要求；
3．变电所有无全所停电的可能性。
事故等特殊
状态下操作方便，高度灵活，检修安全，扩建发展方便。
主接线的可靠性与经济性应综合考虑，辩证统一，在满足技术要求前提下，尽可能投资省、占地面积小、电能损耗少、年费用（投资与运行）为最小。
2.2主接线的形式
2.2.1 110kV 侧主接线方案 A 方案：
单母线分段接线（见图2-1）
QF
QS QS QF QF
QS QS QS QS QS QF QF
图2-1单母线分段接线
B 方案：
双母线接线（见图2-2）
QF QF
QS QS
QS QS
QS QF QF
QF
QS QS
图2-2 双母线接线
分析：
A方案的主要优缺点：
（1）母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作；（2）双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，以保证对重要用户的供电；
（3）某段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电；（4）任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作；
（5）出线为双回线路时，会使架空线出现交叉跨越；
（6）110kV为高电压等级，一旦停电，影响下—级电压等级供电，其重要性较高，因此本变电所设计不宜采用单母线分段接线。
B方案的主要优、缺点：
（1）检修母线时，电源和出线可以继续工作，不会中断对用户的供电；
（2）检修任一母线隔离开关时，只需断开该回路；
（3）工作母线发生故障后，所有回路能迅速恢复供电；
（4）可利用母联开关代替出线开关；
（5）便于扩建；
（6）双母线接线设备较多，配电装置复杂，投资、占地面积较大，运行中需要隔离开关切断电路，容易引起误操作；
（7）经济性差。
结论：
A方案一般适用于110kV出线为3、4回的装置中；B方案一般适用于110kV出线为5回及以上或者在系统中居重要位置、出线4回及以上的装置中。综合比较A、B两方案，并考虑本变电所110kV进出线共6回，且在系统中地位比较重要，所以选择B方案双母线接线为110kV侧主接线方案。2.2.2 35kV侧主接线方案
A方案：
单母线接线
QS QF QF
QS QS QS QS QS
QF QF
...
图2-3单母线接线
B 方案：
单母线分段接线
QF
QS QS QF QF
QS QS QS QS QS QF QF
...
图2-4 单母线分段接线
分析：
A 方案的主要优缺点：
（1）接线简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且利于扩建，但可靠性和灵活性较差；
（2）当母线或母线隔离开关发生故障或检修时，各回路必须在检修或故障消除前的全部时间内停止工作；
（3）出线开关检修时，该回路停止工作。 B 方案的主要优缺点：
（1）当母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作； （2）对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，
以保证对重要用户的供电；
（3）当一段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电；
（4）任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作；
（5）当出线为双回线时，会使架空线出现交叉跨越。
结论：
B方案一般用于35kV出线为4-8回的装置中。综合比较A、B两方案，并考虑本变电所35kV出线为2回，所以选择B方案单母线分段接线为35kV 侧主接线方案。
2.2.3 10kV侧主接线方案
A方案：
单母线接线（见图2-3）。
B方案：
单母线分段接线（见图2-4）。
分析：
A方案的主要优缺点：
（1）接线简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且利于扩建，但可靠性和灵活性较差；
（2）当母线或母线隔离开关发生故障或检修时；各回路必须在检修或故障消除前的全部时间内停止工作；．
（3）出线开关检修时，该回路停止工作。
B方案的主要优缺点：
（1）母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作；
（2）对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，以保证对重要用户的供电；
（3）当一段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电；
（4）任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作；
（5）当出线为双回线时，会使架空线出现交叉跨越。
结论：
B方案一般适用于10kV出线为6回及以上的装置中。综合比较A、B两方案，并考虑本变电所10kV出线为6回，所以选择B方案单母线分段接线为10kV侧主接线方案。
2.2.4 最优方案的确定
通过对原始资料的分析及根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求，选择了两种待选主接线方案进行了技术比较，淘汰较差的方案，确定了变电所电气主接线方案。即确定了本次设计主接线的最优方案（主接线图见附图）。
3 主变压器的选择
3.1 变电所主变压器台数的确定
3.1.1 主变台数确定的要求：
1．对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。
2．对地区性孤立的一次变电所或大型专用变电所，在设计时应考虑装设几台主变压器的可能性。
考虑到该变电所为一重要中心、枢纽变电所，在系统中起着汇聚、分配和平衡电能的作用，与系统联系紧密，且在一次主接线中已考虑采用旁路带主变的方式。故选用两台主变压器，并列运行且容量相等。
3.1.2 变电所主变压器容量的确定
主变压器容量确定的要求：
1．主变压器容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考到远期10～20年的负荷发展。
2．根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。
对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷对一般性变电所停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的60%～70%。由于变电所建成后第五年总负荷增加到30.6MW，建成十年后总负荷增加到49.3MW,故选两台40MVA的主变压器就可满足负荷需求。
3.1.3 变电所主变压器型式的选择
具有三种电压等级的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备时，主变压器采用三绕组。而有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式，且规程上规定对电力系统一般要求10kV及以下变电所采用一级有载调压变压器。故本站主变压器选用有载三圈变压器。我国110kV 及以上电压变压器绕组都采用
Y连接；35kV采用Y连接，其中性点多通过消
弧线圈接地。35kV以下电压变压器绕组都采用 型连接。
3.2 站用变台数、容量和型式的确定
3.2.1站用变台数的确定
对大中型变电所，通常装设两台站用变压器。因站用负荷较重要，考虑到该变电所具有两台主变压器和两段10kV母线，为提高站用电的可靠性和灵活性，所以装设两台站用变压器，并采用暗备用的方式。
3.2.2 站用变容量的确定
站用变压器容量选择的要求：站用变压器的容量应满足经常的负荷需要和留有10%左右的裕度，以备加接临时负荷之用。考虑到两台站用变压器为采用暗备用方式，正常情况下为单台变压器运行。每台工作变压器在不满载状态下运行，当任意一台变压器因故障被断开后，其站用负荷则由完好的站用变压器承担。
3.2.3 站用变型式的选择
考虑到目前我国配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无油化过渡的目标，可选用干式变压器。
证用户的电压，以及提高系统运行的稳定性、安全性和经济性，应进行合理的无功补偿。
根据设计要求，自然功率应未达到规定标准的变电所，应安装并联电容补偿装置，电容器装置应设置在主变压器的低压侧或主要负荷侧，电容器装置宜用中性点不接地的星型接线。
《电力工程电力设计手册》规定：对于35kV-110kV变电所，可按主变压器额定容量的10%-30%作为所有需要补偿的最大容量性无功量，地区无功或距离电源点接近的变电所取较低者；地区无功缺额较多或距离电源点较远的变
电所取较低者；地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所取较高者。
4 短路电流计算
4.1 短路电流计算的目的及假设
4.1.1短路电流计算的目的
1．在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。
2．在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。
3．在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。
4．在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。
5．按接地装置的设计，也需用短路电流。
4.1.2短路电流计算的一般规定
1．验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后5～10年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应仅按在切换过程中可能并列运行的接线方式。
2．选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的导步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
3．选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。
4．导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。
4.1.3短路电流计算的基本假设
1．正常工作时，三相系统对称运行。
2．所有电源的电动势相位角相同。
3．电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。
4．不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
5．元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响。
6．系统短路时是金属性短路。
4.2 短路电流计算的步骤
目前在电力变电所建设工程设计中，计算短路电流的方法通常是采用实用曲线法，其步骤如下：
1．选择要计算短路电流的短路点位置； 2．按选好的设计接线方式画出等值网络图；
（1）在网络图中，首选去掉系统中所有负荷之路，线路电容，各元件电阻；
(2）选取基准容量 和基准电压Ub （一般取各级的平均电压）基准有四个，即基准容量（S B ）、基准电流（I B ）、基准电压（U B ）和基准阻抗（Z B ）。在此计算中，选取基准容量SB=1000MVA ，基准电压U B 为各电压级的平均额定电压（115kV 、37kV 、10.5kV ）。选定基准量后，基准电流和基准阻抗便已确定：
基准电流：B I =
基准阻抗：
2B
B B
U Z S =
；
(3) 将各元件电抗换算为同一基准值的标么电抗，系统S 或发电厂G 的等效电抗标幺值：
B S S
S
S X X S *=或
B G G
G
S X X S *= （5.1）
式中 S S 、G S —— 系统或发电厂的容量，MVA ；
S X 、G X —— 系统或发电厂以其本身容量为基准的等效电抗标幺值。 （4）线路电抗标幺值：
*02B L B
S X X L
U = （5.2）
式中 0X —— 线路单位长度的电抗值，其中，单根导线为0.4Ω/km ，二分裂导线为0.31Ω/km ；
L —— 线路的长度，km 。 （5）变压器电抗标幺值：
本设计中主变为三绕组，已给出了各绕组两两之间的短路电压百分数，即(12)%
K U —、(13%K U —）、(23%K U —）。则可求出高、中、低压绕组的短路电压百分数，
分别为
1(12(13(231
%(%%%)2K K K K U U U U =
+-—）—）—） （5.3a ）
2(12(23(131
%(%%%)
2K K K K U U U U =+-—）—）—） （5.3b ）
3(13(23(121
%(%%%)2K K K K U U U U =
+-—）—）—） （5.3c ）
再按与双绕组变压器相似的计算公式求变压器高、中、低压绕组的电抗标幺值，分别为
11%100K B
T T U S X S *=?
（5.4a ）
22%
100K B T T U S X S *
=? （5.4b ）
33%100K B
T T U S X S *=
?
（5.4c ）
（6）由上面的推断绘出等值网络图；
3．对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，即转移电抗； 4．求其计算电抗；
5．由运算曲线查出短路电流的标么值； 6．计算有名值和短路容量； 7．计算短路电流的冲击值；
(1) 对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。
标幺值：
有名值：
(2) 计算短路容量，短路电流冲击值
短路容量：
短路电流冲击值：
8．绘制短路电流计算结果表。 4.3 短路电流的计算
4.3.1 基准值选取S B =100MVA,U B 为各侧的平均额定电压 1.主变压器参数的计算 ：
U 12％=10.5 U 13％=18 U 23％=6.5
U 1％=21×(10.5+18-6.5)=11
U 2％=21
×(10.5+6.5-18)=-0.5
U 3％=2
1
×(6.5+18-10.5)=7
j
di d I I I =
d
j
di
I I I *='
'I V S j ='
'55.2I I cj =
2．电抗标么值：
X 1=22.050
10010011100
%1=?=
?S
S U N
B X 2=01.050
100
1005.0100
%
2
-=?-=
?S
S U
N
B X 3=14.050
1001007100
%3=?=
?S
S U N
B 3．站用变压器的计算：
U d %=4
X 4=401
.010010041
.0100
%=?=
?S U B d 4．系统等值电抗计算
110kV 母线侧：
X S1=r 1l 1
2
B
B U S =65×0.4×2115100=0.197 水电厂侧:
X S2=2
1r 2l 2
2
B
B U S =2120×0.4×28.36100
=0.295 火电厂侧：
X s3= r 3l 3
2
B
B U S =65×0.4×2115100=0.197 X 水=0.2×8
.0/24100=0.67
X 火=0.18×8
.0/10100=1.44
4.3.2 短路点的确定及其计算
在此变电所设计中，电压等级有四个，等值网络图如图4-1所示：
图4-1等值网络图
1．短路点k 1的计算见图4-2
图4-2 k1点等值网络图
短路回路总电抗为：
∑X =
15.0705
.0197.0705
.0197.0=+?
电源总额定容量：
∑X =
8.024+8
.025?=42.5MVA 计算电抗 ：
X js =0.15×06.0100
5
.42= X ”*=
7.161
=js
X I ” =16.7×0.213=3.6kA I sh =2.55×3.6=9.18kA
I ch =1.52×I ”=1.52×3.6=5.5kA S ”=MVA 9.6851106.33=??
2．短路点k 2的计算见图4-3
图4-3 k2点等值网络图
短路回路总电抗为：
∑X =
2.0902.06
.0302.0=?
电源总额定容量：
∑N X =
8.024+8
.025?=42.5MVA 计算电抗 ：
X js =0.2×085.0100
5
.42= X ”*=
8.111
=X
js
kA
66.037
35.42=?=
NZ I kA
I ” =0.66×11.8=7.8kA I sh =2.55×7.8=19.89kA
I ch =1.52×I ”=1.52×7.8=11.86kA S ”=MVA 85.472358.73=??
3．短路点k 3的计算见图
4-4
图4-4 k3点等值网络图
短路回路总电抗为：
∑X =1.042
电源总额定容量：
∑N X =
8.024+8
.025?=42.5MVA 计算电抗 ：
X js =0.44 X ”*=3.21=js
X
3.25
.1035.42=?=
NZ I kA
I ” =2.3×2.3=5.3kA I sh =2.55×5.3=13.5kA
I ch =1.52×I ”=1.52×5.3=8.1kA S ”=MVA 8.91103.53=??
(1)
短路点k 4的计算见图4-5
图4-5 k4点等值网络图
短路回路总电抗为：
X ∑
=42+1.042=41
电源总额定容量：
∑N X =
8.024+8
.025?=42.5MVA 计算电抗 :
X js =41×4.17100
5
.42= X ”*=
06.01
=js
X 34.614
.035.42=?=
NZ I kA
I ” =61.34×0.06=3.7kA I sh =2.55×3.7=9.4kA
I ch =1.52×I ”=1.52×3.7=5.6kA
S ”=MVA 6.24.07.33=??
4.3.3 绘制短路电流计算结果：
5 电气设备的选择
导体和电气的选择，必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。
5.1电气设备选择的一般原则
1．应满足正常运行、检修、短路和过电压状态下的要求，并考虑远景发展。 2．应力求安全使用、技术先进、质量合格和经济合理。
3．应按当地环境条件长期工作条件下选择，按短路条件下校验，保证任何过电压情况下能正常运行。
4．应与整个工程的建设标准协调一致。 5．选择同类设备的品种不宜过多。
6．选用新产品应积极慎重，新产品应具有可靠的实验数据，并经过正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。 5.1.1电气设备选择的一般技术条件
选择的导体和电气应能在正常工作的条件下和发生过电压、过电流等情况下保持可靠运行。
5.1.2按正常工作条件选择电气设备
1．额定电压
电器允许最高工作电压（alm U ）不得低于所接电网的最高运行电压（Sm U ），即alm U ≥Sm U 。一般情况下，可按电器的额定电压（N U ）不低于装设地点电网额定电压（NS U ）的条件选择，即N U ≥NS U 。 2．额定电流
电气设备的额定电流（N I ），即在额定周围温度（0θ）下的长期允许电流，考虑实际温度后，应不小于回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流（max I ），即：
N KI ≥max I 或al KI ≥max I (5.1)
式中 K —— 综合校正系数。
以下列出主要回路的最大持续工作电流的计算公式： 变压器回路：
max 1.05 1.05)TN TN TN I I S == (5.2)
母线回路：中低压母线，取母线上最大一台主变的最大持续工作电流； 高压母线：
max ())TN N I nS S S =++穿越高压负荷（ (5.3)
出线回路： 单回线 ：
max max cos )(1%)N I P ?α=+远（ (5.4)
双回线 ：
max max 0.8cos )(1%)N I P ?α∑?=+远（ (5.5)
分段回路：
max (0.50.8)TN I I =— (5.6)
母联回路：取母线上最大一台主变的最大持续工作电流。 3．按当地环境条件校验
海拔条件：海拔在1000m 以下时，可不考虑海拔条件；海拔在1000m 及以上时，需考虑海拔对电气设备选择的影响。
温度条件：我国电气设备使用的额定环境温度分别为+40℃和+35℃。不同安装地区有不同的实际温度，表5．1列出了电气设备环境温度的确定方法，后面数据是本所实际环境温度。
其它条件：电气设备的选择中，有些设备还要考虑到日照、风速、冰雪、污秽等环境条件的影响。
5.1.3 按短路情况校验 1．短路热稳定校验
导体热稳定校验条件：
S ≥min S = (5.7)
式中 S 、min S —— 导体的实际截面、允许最小截面，2m m ； k Q —— 短路热效应，（kA ）2·s ； S K —— 导体集肤效应系数； C —— 热稳定系数。 电器热稳定校验条件：
2t I t ?≥K Q (5.8)
式中 t I —— t 秒时的短路电流，kA ； 2．短路动稳定校验
导体动稳定校验条件：
es i ≥sh i 或 es I ≥sh I (5.9)
式中 es i （es I ）—— 动稳定电流峰值（有效值），kA ； sh i （sh I ）—— 短路冲击电流峰值（有效值），kA 。
电器动稳定校验条件：
al σ≥max σ (5.10) 式中 al σ、max σ—— 导体允许应力、最大应力，Pa 。
3．短路计算时间
导体热稳定校验的计算时间（K t ）应为主保护动作时间（1pr t ）和断路器全开断动作时间（ab t ）之和，即 1K pr ab t t t =+。
电器热稳定校验的计算时间（K t ）为后备保护动作时间（2pr t ）和断路器全开断动作时间（ab t ）之和，即 2K pr ab t t t =+。 4．其它方面校验
除以上各方面的校验外，电器还应进行绝缘水平方面的校验，导体还应进行共振（硬导体特有）、电晕等方面的校验。 5.2 高压电气设备
选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。
1．电压
选用的电器允许最高工作电压Umax 不得低于该回路的最高运行电压Ug,即，U max >U g
毕业设计（论文）任务书 一、题目：10kv变电所设计 指导思想和目的： 1、灵活运用本专业所学的基础和专业知识。 2、培养学生的专业技术知识和技能，能运用所学理论知识和技能解决生产第一线的运行、维护、检修及技术管理等实际工作，具有分析解决一般技术和业务问题的能力。 3、对学生进行一次高级人才基本技能的综合训练，培养学生分析和解决本专业技术实际问题的能力，包括技术经济政策的理解能力；查阅和综合分析各种文献资料、掌握使用工程技术规范和手册、图表等技术资料的能力；计算机应用能力；绘图和设计说明书（论文）的撰写等方面的能力。 4、培养学生树立严肃认真的工作作风，实事求是、严谨论证的科学态度，团结勤奋、协同作战的优良作风和应有的职业道德。 二．设计任务或主要技术指标： 1.设计任务 要求根据用电负荷实际情况，并适当考虑发展。按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的参数、容量与类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置、确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘制设计图纸。 二、设计进度与要求： 第1周：收集10kv降压变电所资料。 第2周：了解掌握10kv降压变电站的基本组成。 第3周：根据设计背景计算变电所负荷。 第4周：短路电流计算。 第5周：电气主接线选择与校验。 第6周：继电保护预防雷保护的设计。 弟7周：制作10kv降压变电站设计报告。 弟8周：答辩 三、主要参考书及参考资料： [1]刘介才编著.《工厂供电》，第4版，机械工业出版社，2005 [2]雷振山编著．《中小型变电所实用设计手册》，第1版，中国水利水电出版社，2000。 [3]雷振山编著．《实用供配电技术手册》，第1版，中国水利水电出版社，2002。 [4]王子午编著．《常用供配电设备选型手册》，第一版，煤炭工业出版社，1998。 [5]徐泽植编著．《10kV及以下供配电设计与安装》，第一版，煤炭工业出版社，2002。 教研室主任（签名）：系（部）主任（签名）：2012年2月21日
河南机电职业学院毕业论文（实习报告） 题目：110KV变电站及其配电系统设计 所属系部：电子工程系 专业班级：输变电工程12-1 学生姓名：刘康 指导教师：梁家裴 2015年6月6日
毕业论文（实习报告）任务书
指导教师签字：教研室主任签字: 年月日 毕业论文（实习报告）评审表
摘要
本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制 关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择
目录 摘要 ..................................................................................................................... I I 1 变电站的介绍. (1) 1.1 变电站的作用 (1) 1.2 我国变电站及其设计的发展趋势 (2) 1.3 变电站设计的主要原则和分类 (4) 2 电气主接线设计 (4) 2.1 电气主接线设计概述 (5) 2.2 电气主接线的基本形式 (7) 2.3 电气主接线选择 (7) 3 变电站主变压器选择 (10) 3.1 主变压器的选择 (10) 3.2 主变压器选择结果 (11) 4 短路电流计算 (13) 4.1 短路的危害 (13) 4.2 短路电流计算的目的 (13) 4.3 短路电流计算方法 (13) 5 继电保护的配置 (14) 5.1 继电保护的基本知识 (14) 5.2 110kv线路的继电保护配置 (14) 5.3 变压器的继电保护 (14) 5.4 母线保护 (15) 5.5 备自投和自动重合闸的设置 (16)
货运铁路牵引变电所的电气系统设计毕业设计任务书 题目货运铁路牵引变电所的电气系统设计 学生学号班级专业电气工程及其自动化 承担指导任务单位电气工程系导师导师 职称 讲师 一、主要容 1. 按规定供、馈电容量与要求确定电气主结线。 2. 短路电流计算。 3. 牵引变压器容量、型式及台数的选择。 4. 母线（导体）和主要一次电气设备选择。 5. 配置所需的二次系统，并进行继电保护整定计算。 6. 进行防雷与接地的设计。 二、基本要求 1. 设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。 2. 绘制出牵引变电所电气主接线图。 三、主要技术指标（或研究方法） 1. 包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。 图1 牵引供电系统示意图 2. 电力系统1、2均为区域变电站，电力系统容量分别为4000MVA和4800MVA选取基准容量Sj为100MVA，在最大运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.10和0.12，在最小运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.11和0.14。 对每个牵引变电所而言，110kV线路为一主一备。 图1中，L1、L2、L3长度分别30km、50km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4Ω/km, 平均零序电抗X0为1.2Ω/km。 基本设计数据如表1所示。 表1 牵引变电所基本设计数据 项目A牵引变电所 左臂负荷全日有效值（A）560 右臂负荷全日有效值（A）780 左臂短时最大负荷（A）[注] 860 右臂短时最大负荷（A）1080
毕业设计开题报告
摘要 货运铁路牵引变电所是铁路系统的重要组成部分，起着变换和分配电能的作用,它直接影响整个铁路系统的安全与经济运行。 本设计主要针对牵引供电系统进行设计和研究。主要包括牵引负荷的计算、主变压器接线方式的分析比较、主变压器型号和台数的选择、牵引变电所进线和馈线方式的选择、短路计算、高压设备的选取和校验、继电保护的拟定与计算、牵引变电所防雷与接地装置的设置。其中电气主接线是变电所设计的主要环节，直接关系着整个变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，并且是牵引变电所电气部分投资大小的决定性因素。短路电流计算是本次设计的关键部分，通过计算对断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、熔断器等进行选择校验和进行继电保护的拟定计算。 本次毕业设计实现了任务书要求的全部容，选择出牵引变压器，高压侧、低压侧的电气设备，确定了主接线方式。并且用AutoCAD绘出了系统的主接线图。 关键词:主接线主变压器电气设备
“发电厂及电力系统”专业大学毕业设计任务书 设计题目：区域电力网及降压变电所设计 毕业设计任务书 一、区域电网的设计内容 1、根据负荷资料，待设计变电所的地理位置。据已有电厂的供电情况。作出功率平衡。 2、通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面。 3、进行电网功率分布及电压计算，评定调压要求，选定调压方案。 4、评定电网接线方案。 二、在区域电网设计的基础上，设计110 kV；kV A降压变电所的电气部分。具体要求如下： 1、对B 变电所在系统中的地位作用及所供用户的分析。 2、选择变电所主变压器的台数、容量、型式。 3、分析确定高低压主接线方式及配电装置型式。 4、分析确定所用电接线方式。 5、进行继电保护及互感器的配置。 6、进行选择设备所必须的短路电流计算。 7、选择变电所高低压侧回路的断路器、隔离开关。 8、选择10kV 硬母线。 9、进行防雷及保护接地的规划。 三、设计文件及图纸要求： 1、设计说明书一份； 2、计算书； 3、图纸（2号）。 （1）区域电网接线图； （2）变电所一次接线图；
原 始 资 料 一、区域电网设计的有关原始资料 1、发电厂、变电所及新选定变电所地理位置（见附图一）：D 图； 2、原有发电厂、变电所主接线图及设备规范（见附图二）； 3、新变电所有关资料； 变电所 编 号 最大负荷 MW 功率因数 COSφ 二次侧 电压kV 调 压 要 求 负荷曲线 性 质 重要负荷 % A 20 0.92 10 顺 A 60 B 23 0.9 10 逆 B 51 C 27 0.9 10 逆 B 60 D 20 0.92 10 常 A 70 4、典型日负荷曲线 典型日负荷曲线（A ） % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
《发电厂电气部分》结业论文 110KV降压变电所设计 课程名称：发电厂电气部分 任课教师：姜新通 所在学院：信息技术学院 专业：电气工程及其自动化 中国·大庆 2012 年 5 月 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
目录 第一章原始资料分析 (2) 第二章变电所接入系统设计 (3) 第三章变电所地方供电系统设计 (4) 第四章主变压器的选择 (6) 第五章所用变压器的选择 (14) 第六章主接线的设计 (16) 第七章变电所电器设备的选择 (19) 第八节继电保护的配置 (24) 参考资料 (27)
第一章原始资料分析 一、原始资料 1、待建110KV降压变电所从相距30km的110KV东郊变电站受电。 2、待建110KV降压变电所年负荷增长率为5%，变电站总负荷考虑五年发展规划。 3、地区气温: ?1?年最高气温35℃，年最低气温–15℃。 ?2?年平均气温15℃。 4、待建110KV降压变电所各电压级负荷数据如下表: 二、对原始资料的分析计算 为满足电力系统对无功的需要，需要在用户侧装设电容器，进行无功补偿，使用户的功率因数提高，35kV线路用户功率因数提高到0.9为宜，10kV线路用户功率因数应不低于0.9。 根据原始资料中的最大有功及调整后的功率因数，算出最大无功，可得出以下数据:
第二章变电所接入系统设计 一、确定电压等级 输电线路电压等级的确定应符合国家规定的标准电压等级。选择电压等级时，应根据输送容量和输电距离，以及接入电网的额定电压的情况来确定，输送容量应该考虑变电所总负荷和五年发展规划。因此待建110KV变电所的最高电压等级应为110kV。 二、确定回路数 该110KV变电所建成后，所供用户中存在Ⅰ、Ⅱ类重要负荷，因此110KV变电所应采用双回110KV线路接入系统。 三、确定110KV线路导线的规格、型号 由于该待建110KV变电所距离受电110KV东郊变电站30KM，处于平原河网地区，因此应采用架空线路，导线选择LGJ型。 四、110KV线路导线截面选择 导线截面积选择的一般方法是：先按经济电流密度初选导线标称截面积，然
某中心牵引变电所电气系统设计 某中心牵引变电所电气系统设计毕业设计任务书题目某中心牵引变电所电气系统设计 学生姓名学号 5 班级专业电气工程及其自动化 承担指导任务单位电气工程系导师 姓名 导师 职称 讲师 一、主要内容 1.按规定供、馈电容量与要求确定电气主接线。 2.短路电流计算。 3.牵引变压器容量、型式及台数的选择。 4.母线(导体)和主要一次电气设备选择。 5.配置所需的二次系统。 6.进行防雷与接地的设计。 二、基本要求 1.设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。 2.绘制出牵引变电所电气主接线图。 三、主要技术指标(或研究方法) 1.包含有A、B、C三个牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。 图1 牵引供电系统示意图 图1中对每个牵引变电所而言，220kV线路为一主一备。待建牵引变电所为牵引变电所A，220kV线路向220kV地区变电所供电，供电容量为2000MVA。图1中L1、L2、L3、L4长度分别30km、15km、15km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4Ω/km，平均零序电抗X0为1.2Ω/km。 2.气象资料：本地区最高温度为38℃，最热月平均最高气温29℃，最热月地下0.8m处平均温度为22℃，年主导风向为东风，年雷暴雨日数为20天。 3.地质水文资料：本地区海拔60m，底层以砂黏土为主，地下水位为2m。 4.电源短路容量：电力系统容量分别为3000MVA 、2800MVA。选取基准容量为100MVA，在最大运行方式下，电力系统的综合电抗标幺值为0.21、0.23；在最小运行方式下，电力系统的综合标幺值为0.30、0.35。 5.负荷资料：
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编 辑。 沧州职业技术学院 毕业设计 《110kv变电站一次系统设计》
目录 引言................................................................................................................................... - 1第1章概述..................................................................................................................... - 2第2章负荷计算及变压器选择..................................................................................... - 4 2.1负荷计算................................................................................................................. -4 2.1.1 计算负荷的目的.............................................................................................. - 4 2.1.2 负荷分析.......................................................................................................... - 4 2.2主变压器的选择..................................................................................................... -5 2.2.1 主变压器台数和容量的确定.......................................................................... - 5 2.2.2 变压器型号的选择.......................................................................................... - 5 2.3本变电站站用变压器的选择................................................................................. -6 2.4小结......................................................................................................................... -7第3章无功补偿装置的选择......................................................................................... - 8 3.1补偿装置的意义..................................................................................................... -8 3.2无功补偿装置类型的选择..................................................................................... -8 3.2.1 无功补偿装置的类型...................................................................................... - 8 3.2.2 常用的三种补偿装置的比较及选择.............................................................. - 8
第1章概论 1.1 课题研究的目的意义 牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小、设备情况。 1.2 电气化铁路的国内外现状 变电所是对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。在电能是社会生产和生活质量中最为重要的能源和动力的今天，变电所的作用是很重要的当前我国进行的输变电建设和城乡电网的建设与改造，对未来电力工业发展有着重要的作用。因此，产品技术要先进，产品质量要过硬，应达到30～40年后也能适用的水平；而且产品必须要国产化。现阶段我过主要是使用常规变电所。常规变电所即采用传统模式进行设计、建造和管理的变电所，一般为有人值班或驻所值班，有稳定的值班队伍。继电保护为电磁型，电器就地控制，不具备四遥、远方操作功能，需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，以满足安全运行的要求。这种模式有许多不足之处。我国的近期目标是既要充分利用原有设备，又要能够适应微机远动自动化系统；既要实现无人值班，又要满足安全经济运行的要求。 国外的变电所研究已经远远超过我国，他们在变电站的运行管理模式上, 已经能做到无人值守。 1.3 牵引变电所 1.3.1 电力牵引的电流制 电力牵引按牵引网供电电流的种类可分为三种电流制，即直流制、低频单相交流制和工频单相交流制。 (1) 直流制 即牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制。电力系统将三相交流电送到牵引变
10KV变电所毕业设计 1 变电所总体设计及供配电系统分析 1.1 变电所设计原则 进行变电所设计时须遵照变电所设计规范所规定的原则。 根据《35—10kV变电所设计规范》要求： 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5—10年发展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期建设与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。 第1.0.4条变电所的设计必须从全局出发、统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计，必须节约用地的原则。 1.2 变电所设计目的与任务 毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实践，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。 1.3 PG新校区供电需求分析 PG新校区10KV变电所为位于PG新校的变电所，由系统S1、系统S2向PG 新校区供电，来供给该校教学、实验、施工及生活用电，PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常用电，提高供电质量和供电可靠性。PG新校区变电所变电压等级为10/0.4KV，是以向终端用户供电为主的变电所,全所停电后将对该校中断供电。 1.4 变电所总体分析 1.4.1 建站必要性与建站规模 1 建站必要性 PG新校区10KV变电所为终端变电所，在系统中主要起变配电作用，全所停电将造成全校停电，它供给该校教学、实验、施工及生活用电。故为满足该校用电要求决定建设本变电站。 2 建站规模
PG新校区10KV变电所电压等级为10/0.4KV 线路回路数： 近期6回，远期2回； 近期最大负荷4627KW。 1.4.2 所址概况与所址条件 1 所址概况 PG新校区10KV变电所位于该校图书馆周围，西部电源和东部电源进线先通过10kV变电所高压侧开关站进行电能分配，然后馈出六回线分配给两个独立变电所和四个箱式变电站，独立变电所和箱式变电站经过变压后供给其所带负荷用电。 2 所址条件 依据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94 第2.0.1条，变电站所址的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 一、接近负荷中心； 二、进出线方便； 三、接近电源侧； 四、设备运输方便； 五、不应设在有剧烈振动或高温的场所； 六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧； 七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定； 九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。 PG新校区10KV变电所建在该校内部，为节约用地、接近负荷中心、进出线方便，故采用建立两个独立变电所和四个箱式变电站的方针。 1.5 负荷分析 1.5.1 负荷的分类与重要性 1一级负荷: 对供电要求最高，要求不断电或可极短时间断电。必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级负荷不间断供电； 2 二级负荷: 对供电要求较高，要求基本不断电或可短时间断电。一般要有
毕业设计
摘要 高速列车与牵引供电系统直接相关,是进行牵引供电系统研究的最重要的基础。为此，文首先对牵引供电系统组成进行了详细介绍，然后结合牵引供电系统供电方式及牵引供电回路的特点，对牵引供电系统供电分析论证,针对无功功率、谐波电流、负序电流，分析了牵引供电系统存在问题提出了解决办法。然后提出了理想牵引供电系统，根据运行方式与同相供电系统，研究并分析牵引变电所的(最小)补偿容量，并提出研究后的自耦变压器(AT)供电模式，从而进行新型AT供电模式的研究。 关键词：牵引供电系统、牵引变电所、供电系统、供电回路
目录 第1章绪论 (1) 1.1 本文研究的目的和意义 (1) 1.2 国外研究现状 (2) 1.2.1 概况 (2) 1.2.2 日本 (3) 1.2.3 法国 (5) 1.2.4 德国 (6) 1.3 本文主要工作 (6) 第2章高速铁路牵引供电系统系统介绍 (7) 2.1 牵引供电部分 (7) 2.2 牵引网供电方式 (9) 2.2.1 直接供电方式 (9) 2.2.2 吸流变压器—回流线装置BT (9) 2.2.3 自耦变压器供电方式(AT) (10) 2.2.4 带回流线的直接供电方式(DN) (11) 2.3 牵引供电回路 (12) 第3章高速铁路牵引供电系统相关问题 (14) 3.1 铁道牵引供电系统的组成 (14) 3.2 铁道牵引供电系统存在的问题 (14) 3.2.1 无功功率 (14) 3.2.2 谐波电流 (15) 3.2.3 负序电流 (15)
3.2.4 解决方法 (15) 第4章高速铁路牵引供电发展的若干关键技术问题 (17) 4.1 理想牵引供电系统 (17) 4.1.1 系统构成 (17) 4.1.2 运行过程 (18) 4.2 现行方式与同相供电系统 (19) 4.2.1 同相供电系统 (19) 4.2.2 牵引变电所的(最小)补偿容量 (20) 致 (21) 参考文献 (22)
目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 引言 (3) 1.1 设计的原始资料 (3) 1.2 设计的基本原则： (3) 1.3 本设计的主要内容 (4) 2主接线的设计 (5) 2.1 电气主接线的概述 (5) 2.2 电气主接线基本要求 (5) 2.3 电气主接线设计的原则 (5) 2.4 主接线的基本接线形式 (6) 2.5 主接线的设计 (6) 2.6 电气主接线方案的比较 (6) 3 负荷计算 (8) 3.1 负荷的分类 (8) 3.2 10kV侧负荷的计算 (8) 4 变压器的选择 (10) 4.1 主变压器的选择 (10) 4.1.1 变压器容量和台数的确定 (10) 4.1.2 变压器型式和结构的选择 (10) 4.2 所用变压器的选择 (11) 5 无功补偿 (12) 5.1 无功补偿概述 (12) 5.2 无功补偿计算 (13) 5.3 无功补偿装置 (13) 5.4 并联电容器装置的分组 (14) 5.5 并联电容器的接线 (14) 6 短路电流的计算 (15) 6.1 产生短路的原因和短路的定义 (15) 6.2 电力系统的短路故障类型 (15) 6.3 短路电流计算的一般原则 (15) 6.4 短路电流计算的目的 (16) 6.5 短路电流计算方法 (16) 6.6 短路电流的计算 (17) 7 高压电器的选择 (19)
7.1 电器选择的一般原则 (19) 7.2 高压电器的基本技术参数的选择 (20) 7.3 高压电器的校验 (20) 7.4 断路器的选择选择 (21) 7.5 隔离开关的选择 (24) 7.6 电流互感器的选择 (26) 7.7 电压互感器的选择 (28) 7.8 母线的选择 (29) 7.9 熔断器的选择 (30) 8 继电保护和主变保护的规划 (31) 8.1 继电保护的规划 (31) 8.1.1 继电保护的基本作用 (31) 8.1.2 继电保护的基本任务 (31) 8.1.3 继电保护装置的构成 (31) 8.1.4 对继电保护的基本要求 (31) 8.1.5 本设计继电保护的规划 (32) 8.2 变压器保护的规划 (33) 8.2.1 变压器的故障类型和不正常工作状态 (33) 8.2.2 变压器保护的配置 (34) 8.2.3 本设计变压器保护的整定 (34) 9 变电所的防雷保护 (36) 9.1 变电所防雷概述 (36) 9.2 避雷针的选择 (37) 9.3 避雷器的选择 (38) 结论与展望 (40) 致谢 (41) 参考文献 (42)
前言 在这次设计的选题上我是根据自己现在所实习的岗位来确定的，题目是《110KV降压变电站的部分设计》，而且我认为这次选题也是很好的结合了我在学校所学的工厂供电这门课程，让实践和理论知识相结合。 学习了工厂供电,为了更好的掌握这门功课，切实保证工厂生产的正常工作需要,我们进行了这次设计.要完成这次设计就必须了解工厂供电的基本知识.包括供电系统的一般原则,内容和程序.须要进行负荷计算,无功补偿以及继电保护。 首先介绍工厂供电设计的基本知识,包括供电设计的内容和程序,供电设计依据的主要技术基础,供电设计常用的电气图形符号和文字符号.接着依次讲述负荷计算和无功补偿,变配电所主接线方案的设计,短路计算及一次设备选择,继电保护及二次回路的选择,变配电所的布置与结构设计,供配电线路的设计计算,防雷保护和接地装置的设计。本次设计最重要的设计原则和方法,我们认为,就是在设计中一定要遵循国家的最新标准和设计规范.因此设计中着力介绍与工厂供电设计有关的最新标准和设计规范的规定和要求.限于我们的水平,加之时间非常的紧促,因此设计书中可能有错漏和不妥之处,是很难避免的,请老师批评指正。 毕业设计（论文）任务书 题目110kV降压变电站电气一次部分设计 一、毕业设计（论文）内容 本所位于某市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。 电压等级： 110kV：近期2回，远景发展2回； 10kV：近期12回，远景发展2回。 电力系统接线简图、负荷资料及所址条件见附件。 二、毕业设计(论文)应达到的主要指标 1、变电所总体分析； 2、负荷分析计算与主变压器选择； 3、电气主接线设计； 4、短路电流计算及电气设备选择； 5、配电装置及电气总平面布置设计。 三、设计(论文)成品要求 1．毕业设计说明书（论文）1份； 2．图纸：1套（电气主接线）。
绪论 毕业设计是专业学习的一个重要组成部分,做毕业设计的目的是通过设计实践,综合所学知识,贯彻学习我国电力工业有关的方针政策,培养理论联系实际,独立分析解决问题的能力。 在本次设计中,首先温习了相关内容和有关学习资料,熟悉了设计中各个项目的要求和方法步骤,然后再进入实际设计阶段,力争做到有根据,有过程,有论证,简洁明快,条理清晰。. 电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。 供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。 我国目前电力工业的发展方针是：1.在发展能源工业的基本方针指导下发展电力工业。2.电力工业发展速度必须与国民经济发展速度相适应。3.发挥水电优势，加快水电建设。4.建设大型矿口电厂，搞好煤，电，运平衡。5.在煤，水能源缺乏地区，有重点有步骤地建设核电厂。6.政企分开，省为实体，联合电网，统一调度，集资办电。7.因地制宜，多能互补，综合利用，讲求利益。8.节约能源，降低消耗9.重视环境保护，积极防止对环境的污染。 变电所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。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类： 1.枢纽变电所位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330~500kV的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。 2.中间变电所高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2~3个电源，电压为220~330kV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。 3.地区变电所高压侧一般为110~220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中断供电。 4.终端变电所在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110kV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户受到损失。 在电力系统中，除应采取各项积极措施或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继
齐鲁工业大学 毕业设计 题目：牵引变电所接地防雷系统的设计 系别： 专业： 班级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期：
摘要 牵引变电所是铁路供电系统的枢纽，它担负着电网供电的重要任务。雷电具有很强的危害性，因此应该重视牵引变电所的雷电的防护。 综合运用高电压技术、电力系统过电压、接地系统及供防雷接地的设计方法，对110kV牵引变电所进行防雷接地设计。引变电所雷击的配电技术等相关的专业知识，采用理论和实践相结合的方法，研究牵，基于常用的形式及防雷接地的几种措施，研究接地装置的类型和降阻方式 关键词雷电放电防雷保护装置防雷接地装置牵引变电所
目录 1 绪论 (3) 2 雷 (1) 2.1 雷电 (1) 2.1.1 雷电的发生机理 (1) 2.1.2雷电放电 (1) 2.1.3雷电放电的过程 (2) 2.1.4雷电放电的基本形式 (3) 2.1.5雷电放电的选择性 (5) 2.1.6我国雷电活动分布的规律 (5) 2.1.7雷电的危害 (6) 2.1.8雷电的防护措施 (7) 2.2雷电参数 (13) 2.2.1雷电放电的计数模型及等值电路 (13) 2.2.2雷电流 (15) 3 防雷保护装置 (19) 3.1避雷针 (19) 3.1.1避雷针保护原理及组成 (19) 3.1.2避雷针的保护范围 (20) 3.2避雷线 (22) 3.2.1避雷线保护范围 (22) 3.3变配电所装设避雷针和避雷线的有关规定 (24) 3.3.1避雷针的有关规定 (24) 3.3.2避雷线的有关规定 (25) 3.4避雷器 (25) 3.4.１避雷器的保护原理及要求 (25) 3.4.2避雷器的伏秒特性 (26) 3.4.3避雷器的分类 (26) 4 防雷接地装置 (31) 4.1接地装置的概述 (31) 4.1.1 接地装置组成 (31) 4.1.2接地电阻和流散电阻 (32) 4.1.3对地电压、接触电压和跨步电压 (33) 4.2接地装置的分类 (33) 4.2.1工作接地 (34) 4.2.2保护接地 (34) 4.2.3 防雷接地（如图4-5所示） (34) 4.3工程实用的接地装置 (35) 4.3.1输电线路的防雷接地 (35) 4.3.2发电厂和变电站的接地 (35) 4.4接地电阻的计算和降阻方法 (36) 4.4.1接地电阻的计算 (36)
10KV变电站的设计毕业论文 目录 第一章绪论..................................................... - 1 - 1.1 变电站发展的历史与现状.................................. - 1 - 1.1.1 概况............................................... - 1 - 1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则..................... - 1 - 第二章变电站的负荷计算和无功率补偿计算......................... - 3 - 2.1 负荷计算................................................ - 3 - 2.3变电所主变压器的选择..................................... - 5 - 2.4变电所安装位置........................................... - 6 - 第三章变电站主接线设计......................................... - 7 - 3.1 电气主接线的基本要求.................................... - 7 - 3.2 常用的主接线............................................ - 7 - 3.3工厂变电所主要接线方案选择............................... - 9 - 第四章短路电流计算............................................ - 11 - 4.1短路电流计算的目的...................................... - 11 - 第五章电气设备的选择及校验.................................... - 15 - 5.2变电所一次一次设备的选择校验............................ - 16 - 5.2.1高压侧电气设备的选择校验.......................... - 16 - 5.2.2低压侧电气设备的选择校验.......................... - 19 - 5.3变电所进出线的选择及校验................................ - 20 - 5.3.1导线选择的原则.................................... - 21 - 5.3.2变电所导线的选择.................................. - 21 - 第六章变电所继电保护.......................................... - 24 - 6.1电力变压器的故障形式.................................... - 24 -
毕业设计(论文) 110kV降压变电所电气一次系统设计 系别电力工程系 专业班级电气08K5班 学生姓名严丽 指导教师胡永强 二〇一二年六月
摘要 随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求也日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划，城网110kV变电站的建设迅猛发展。如何设计城网110kV变电站，是成网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。 变电站是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，是联系发电厂与用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的中间环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 本次设计建设一座110kV降压变电站。首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较。选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三项短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。 最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行校验。关键词：变电站；电气主接线；短路电流；设备选择；校验 I
1 原始数据 1、变电站类型：110kV降压变电所 2、电压等级：110/10kV 3、负荷情况： 最大25MW，最小16MW，T max = 5000小时，cosφ= 0.85 负荷性质：工业生产用电 4、出线情况：(1) 110kV侧：2回（架空线）LGJ—185/28km；(2) 10kV侧：12回（电缆）。 5、系统情况：(1) 系统经双回线给钢厂供电； (2) 系统110kV母线短路电流标幺值为33（SＢ＝100MV A） 6、环境条件：(1)最高温度40℃，最低温度-25℃，年平均温度20℃； (2)土壤电阻率ρ<400 欧米； (3)当地雷暴日40日/年。
110KV电力变电所项目毕业设计 目录 1 绪论 (1) 1.1国外研究及发展现状 (1) 1.2设计原始资料 (1) 1.3本课题的研究任务 (3) 2 电气主接线设计及变压器选择 (4) 2.1电气主接线设计原则 (4) 2.2电气主接线设计的基本要求 (4) 2.3电气主接线方案的拟定 (5) 2.3.1 对原始资料的分析 (6) 2.3.2 110kV侧电气主接线 (6) 2.3.3 35kV侧电气主接线 (8) 2.4变压器的选择 (11) 3 短路电流计算 (12) 3.1短路电流计算的目的及短路电流计算条件 (12) 3.2电抗标幺值的计算 (12) 3.3短路电流计算 (13) 3.3.1 110KV侧母线短路电流计算 (14)
3.3.2 35KV侧母线短路电流计算 (15) 3.3.3 10KV侧母线短路电流计算 (16) 4 电气设备的选择 (18) 4.1电气选择的选择原则 (18) 4.2电器设备选择 (21) 4.2.1 断路器的选择 (21) 4.2.2 隔离开关的选择 (27) 4.2.3 10KV侧出线高压开关柜的选择 (30) 4.2.4 电流互感器的选择 (32) 4.2.5 电压互感器的选择 (35) 4.2.6 避雷器的选择 (35) 4.3进出线和母线的选择 (37) 4.3.1 110KV主变进线和母线的选择 (37) 4.3.2 35KV母线及主变压器进线的选择 (39) 4.3.3 35KV侧进出线的选择 (40) 4.3.4 10KV母线及主变压器进线的选择 (42) 4.3.5 10KV出线的选择 (44) 4.4母线支柱绝缘子的选择 (46) 4.4.1 110KV侧母线支柱绝缘子的选择 (46)