课程论文
变电站（所）电气一次部分设计
课程名称发电厂电气部分课程设计
专业电气工程及其自动化
成绩
指导教师孔莲芳
学习时间：2012年7月
目录
第一部分变电站（所）电气一次部分设计说明书
一、原始资料 (3)
二、电气主接线设计 (4)
三、主变压器变的选择 (7)
四、站（所）用变压器的选择 (8)
五、高压电气设备选择 (9)
高压断路器的选择及校验 (9)
隔离开关的选择及校验 (11)
电流互感器的选择及校验 (12)
电压互感器的选择及校验 (14)
高压熔断器的选择及校验 (15)
母线选择及校验 (16)
电缆选择及校验 (17)
六、防雷及过电压保护装置设计 (17)
第二部分变电站（所）电气一次部分设计计算书
一、负荷计算 (19)
主变负荷计算 (19)
站用变负荷计算 (19)
二、短路电流计算 (20)
三、电气设备选择及校验计算 (25)
高压断路器的选择及校验 (26)
隔离开关的选择及校验 (29)
电流、电压互感器的选择及校验 (31)
高压熔断器的选择及校验 (33)
母线选择及校验 (34)
电缆选择及校验 (37)
四、防雷保护计算 (37)
结束语 (39)
第一部分变电站（所）电气一次部分设计说明书一、原始资料
（一）
（二）建站规模
电压负荷
名称
每回最大负
荷（KW）
功率因数回路数供电方式
线路长度
（km）
35KV 乡镇变1 6000 0.9 1 架空15 汽车厂4300 0.88 2 架空7 砖厂5000 0.85 1 架空11 镇变2 6000 0.9 1 架空10 备用 2
10KV
体育馆2000 0.9 1 架空 5 纺织厂1 10000 0.89 1 电缆 3 医院500 0.88 2 架空7 化肥厂1000 0.9 1 架空 5 塑料厂1200 0.89 1 架空10 材料厂800 0.9 2 架空 2 备用 2
待
设
变
电
所
2×30km
（LGJ-120
110KV
架空线0.5欧/km
（三）环境条件
变电所位于某城市，地势平坦，交通便利，空气较清洁，区平均海拔300米，最高气温40℃，最低气温5℃，年平均气温23℃。年平均雷电日55日/年，土壤电阻率高达1000 .M
（四）短路阻抗
系统作无穷大电源考虑
二、电气主接线设计
（一）主接线的设计原则和要求
1.主接线的设计原则
(1)考虑变电站在电力系统的地位和作用
变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站，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。
(2)考虑近期和远期的发展规模
变电站主接线设计应根据5~10年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式及站连接电源数和出线回数。
(3)考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响
对一、二级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一、二级负荷不间断供电；三级负荷一般只需一个电源供电。
(4)考虑主变台数对主接线的影响
变电站主变的容量和台数，对变电站主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电站，由于其传输容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电站，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。
(5)考虑备用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；当线路故障时是否允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。
2. 主接线设计的基本要求
根据有关规定：变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。
(1)可靠性
所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件（包括一次和二次设备）在运行中可靠性的综合。因此，主接线的设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下：
1)断路器检修时是否影响供电；
2)线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；
3)变电站全部停电的可能性。
(2)灵活性
主接线的灵活性有以下几方面的要求：
1）调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。
2）检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。
3）扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。
(3)经济性
可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。
1）投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式（110/6～10kV）变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。
2）年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。
其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。
3）占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。
4）在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。（二）主接线的设计
1.设计步骤
电气主接线设计，一般分以下几步：
(1)拟定可行的主接线方案：根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟订出若干可行方案，内容包括主变压器形式、台数和容量、以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的要求，从技术上论证各方案的优、缺点，保留2个技术上相当的较好方案。
(2)对2个技术上比较好的方案进行经济计算。
(3)对2个方案进行全面的技术，经济比较，确定最优的主接线方案。
(4)绘制最优方案电气主接线图。
2. 初步方案设计
根据原始资料，此变电站有三个电压等级：110/35/10KV ，故可初选三相三绕组变压器，根据变电站与系统连接的系统图知，变电站有两条进线，为保证供电可靠性，可装设两台主变压器。为保证设计出最优的接线方案，初步设计以下两种接线方案供最优方案的选择。
方案一：110KV侧采用双母线接线，35KV侧采用单母分段接线，10KV侧采用单母分段接线。
方案二：110KV侧采用单母分段接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用单母分段。
两种方案接线形式如下：
图1方案一
图2 方案二
3. 最优方案确定
(1)技术比较
在初步设计的两种方案中，方案一：110KV侧采用双母线接线；方案二：110KV侧采用单母分段接线。采用双母线接线的优点：①系统运行、供电可靠；②系统调度灵活；③系统扩建方便等。采用单母分段接线的优点：①接线简单；②操作方便、设备少等；缺点：①可靠性差；②系统稳定性差。所以，110KV侧采用双母线接线。
在初步设计的两种方案中，方案一：35KV侧采用单母分段接线；方案二：35KV侧采用双母线接线。由原材料可知，问题中未说明负荷的重要程度，所以，35KV侧采用单母分段接线。
(2)经济比较
对整个方案的分析可知，在配电装置的综合投资，包括控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运行灵活性上35KV、10KV侧单母线形接线比双母线接线有很大的灵活性。
由以上分析，最优方案可选择为方案一，即110KV侧为采用双母线接线，35KV侧为单母线形接线，10KV侧为单母分段接线。其接线图见以上方案一。
三、主变压器的选择
在各种电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压，进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素
质将具有明显的经济意义。
（一）主变压器台数的选择
为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变，当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。本设计变电站有两回电源进线，且低压侧电源只能由这两回进线取得，故选择两台主变压器。
（二）主变压器型式的选择
1.相数的确定
在330kv及以下的变电站中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时，可选用两台容量较小的三相变压器，在技术经济合理时，也可选用单相变压器。
2.绕组数的确定
在有三种电压等级的变电站中，如果变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%及以上，或低压侧虽然无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。
3.绕组连接方式的确定
变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星接和角接，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用星接，35KV也采用星接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV及以下电压，变压器绕组都采用角接。
主变压器选SFSZ7-31500/110型，其参数如表1所示：
表1
型号额定容量
(KVA)
额定电压 (KV)空载
电流
（%）
空载
损耗
（KW）
负载损耗
（KW)
阻抗电压(%)
连接组高压中压低压
高
低
高
低
中
低
高
中
高
低
中
低
SFSZ7-31500/11031500 110±
8*1.25
%
38.5
±
2*2.5
%
11 1.0950.3175 10.5 17.5 6.5
Y
N
,yn0,d1
1
其容量比为：15000/15000/15000。
四、站（所）用变压器选择
（一）站用变压器的选择的基本原则
(1) 变压器原、副边额定电压分别与引接点和站用电系统的额定电压相适应； (2) 阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及站用电负荷正常波动范围内，站用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的%5.0±；
(3) 变压器的容量必须保证站用机械及设备能从电源获得足够的功率。
站用变压器选S6-160/10型，其参数如表2所示： 表2 型号 额定容量(KVA)
额定电压(KV)
连接组 损耗(W)
阻抗电压(%) 空载电流
(%) 高压
低压 空载 短路
S6-160/10
160
11、10.5、
10、6.3、6
0.4 Y,yn0 430
2100
4
2.0/
3.5
五、高压电气设备选择
导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。
（一） 断路器的选择与校验
断路器型式的选择：除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据我国当前制造情况，电压6－220kV 的电网一般选用少油断路器，电压110－330kV 电网，可选 用SF 6或空气断路器，大容量机组釆用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。
（1）断路器选择的具体技术条件如下： ①电压：
n g U U ≤)(电网工作电压
②电流：
n g I I ≤?)(max 最大持续工作电压
③开断电流：
kd dt I I ≤
式中：dt I ——断路器实际开断时间t 秒的短路电流周期分量；
kd I ——断路器的额定开断电流。
④动稳定：
max i i ch ≤
式中：ch i ——断路器极限通过电流峰值；
max i ——三相短路电流冲击值。
⑤热稳定：
t I t I t dz 2
2
≤∞
式中：∞I ——稳态三相短路电流； 其中：205.0β+=z dz t t ，由∞
''=
''I I β和短路电流计算时间。
110KV 母线侧与进线侧断路器选SW6-110/1250-15.8型，参数如下表所示： 表3
型号
电压(KV) 额定电流(A) 额定断开
电流
(KA) 极限通过
电流(KA) 4S 热稳定电流
(KA) 合闸时间(s) 固有分闸
时间(s) 重合性能
额定 最
大
最大 有效
电流休止时间(s) 重合时
间(s)
SW6-110 110 126
1250 15.8、21、
31.5、（16）、（21）
41、53、80 41、
53、
80
15.8、21、31.5、（16）、（21） 0.2 （0.2） 0.04
（0.045）
0.1 0.4
35KV 母线侧与出线侧选出断路器型号为SW2－35/1000-24.8型，其参数如下表所示：
表4
型号
电压
(KV) 额定电流(A) 额定断开 电流(KA) 极限通过电流(KA) 4s 热稳定
电流
(KA)
合闸时间(s) 固有分闸时
间(s)
额定 最大 最大 有效 SW2-35
35 40.5 1000
24.8
63.4
39.2
24.8
0.4
0.06
10KV 母线侧选出断路器型号为SN10-10型，其参数如下表所示：
表5
型号
额定电压(KV)
额定电流(A) 额定断开 电流(KA) 极限通过电流
(KA) 4s 热稳定电流(KA) 合闸时间(s) 固有分闸时
间(s)
最大 有效 SN10-10
10
2000
43.3
130
43.3
43.3
>0.2
>0.06
10KV 出线侧选出断路器型号为SN10-10/630-16型,其参数如下表所示： 表6
型号 额定电压(KV) 额定电流(A) 额定断开 电流(KA)
极限通过电流
(KA) 热稳定电流(KA) 合闸时间(s) 固有分闸时间(s) 最大 有效 SN10-10
10
630
16
40
16
16(2S)
>0.2
>0.06
（二）隔离开关的选择及校验
隔离开关是高压开关的一种，因为没有专门的灭弧装置，所以不能切断负荷电流和短路
电流。但是它有明显的断开点，可以有效的隔离电源，通常与断路器配合使用。 隔离开关型式的选择，其技术条件与断路器相同，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素进行综合的技术经济比较，然后确定。其选择的技术条件与断路器选择的技术条件相同。
（1）断路器选择的具体技术条件如下： ①电压：
n g U U ≤)(电网工作电压
②电流：
n g I I ≤?)(max 最大持续工作电压
③动稳定：
max i i ch ≤
④热稳定：
t I t I t dz 2
2
≤∞
110KV 母线侧与进线侧选出隔离开关GW4－110/600型，其参数如下表所示： 表7
型号 额定电压(KV) 额定电流(A) 动稳定电流(KA)
热稳定电流(s)(KA)
GW4－110
110
600
50
16(5)
35KV 母线侧选出隔离开关型号为GW2-35/1000型，其参数如下表所示：
表8
型号 额定电压(KV) 额定电流(A) 动稳定电流(KA)
热稳定电流(s)(KA)
GW2-35
35
1000
50
10(10)
35KV 出线侧选出隔离开关型号为GW4－35/600型，其参数如下表所示：
表9
型号 额定电压(KV) 额定电流(A) 动稳定电流(KA)
热稳定电流(s)(KA)
GW4－35
35
600
50
16(5)
10KV母线侧选隔离开关型号为GW2-10/2000型，其参数如下表所示：
表10
型号额定电压(KV) 额定电流(A) 动稳定电流(KA) 热稳定电流(s)(KA) GW2-1010 2000 85 51（5)
10KV出线侧选出隔离开关型号为GN1-10/400型,其参数如下表所示：
表11
型号额定电压(KV) 额定电流(A) 动稳定电流(KA) 热稳定电流(s)(KA) GNI-1010 400 50 14（5)
（三）电流互感器的选择及校验
电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6~20KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器，对于35KV及以上配电装置，一般用油浸箱式绝缘结构的独立式电流互感器，有条件时，应尽量釆用套管式电流互感器。
电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种，一般弱电系统用1A，强电系统用5A，当配电装置距离控制室较远时，亦可考虑用1A。
(1)电流互感器选择的具体技术条件如下：
①一次额定电流的选择：
当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表有最佳工作，并在过负荷时，使仪表有适当的指示。
电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的1/3进行选择。
电缆式零序电流互感器窗中应能通过一次回路的所有电缆。
当保护和测量仪表共用一组电流互感器时，只能选用相同的一次电流。
②准确级的选择：
与仪表连接接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于以下要求：
用于电能测量的互感器准确级：
0.5功电度表应配用0.2级互感器；1.0级有功电度表应配用0.5级互感级；2.0级无功电度表也应配用0.5级互感器；2.0级有功电度表及3.0级无功电度表，可配用1.0级级互感器；一般保护用的电流互感器可选用3级，差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用D级，零序接地保护可釆用专用的电流互感器，保护用电流互感器一般按10%倍数曲线进行校验计算。
①一次侧额定电压： U
n ≥U
g
U g 为电流互感器安装处一次回路的工作电压，U
n
为电流互感器额定电压。
②热稳定校验:
电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流I
1n
来校验：
(I
1n ×K
t
)2≥I
∞
2t
dz
，
K
t
为CT的1s热稳定倍数；
③动稳定校验：
内部动稳定可用下式校验：
2I1n K dw≥i ch
I
1n
--- 电流互感器的一次绕组额定电流（A）
i
ch
--- 短路冲击电流的瞬时值（KA）
K
dw
---CT的1s动稳定倍数
110KV母线侧与进线侧选电流互感器型号为LB-110/2?600/5型，其参数如下表所示：表12
型号额定电
流比(A)
级次
组合
准确
级次
二次负荷(Ω)
0.5级
10%倍数
1S热稳
定倍数
动稳
定倍
数
二次负荷
(Ω)
倍数
LB-110 2?600/5
B B
0.5/0.5B 2.0 2.0 15 30 75
35KV母线侧与出线侧选电流互感器型号为LCWD1-35/800/5型，其参数如下表所示：表13
型号额定电
流比(A)
级次
组合
准确
级次
二次负荷
(Ω)
0.5级
10%倍数
1S热稳
定倍数
动稳定倍
数
二次负荷
(Ω)
倍数
LCWD1-3 800/5 0.5/B
B
0.5 2 2 15 56 2.5×56
10KV母线侧选电流互感器型号为LAJ-10/2000～6000/5型，其参数如下表所示：表14
型号额定电
流比(A)
级次
组合
准确
级次
二次负荷
(Ω)
0.5级
10%倍数
1S热稳
定倍数
动稳定倍
数
二次负荷
(Ω)
倍数
LAJ-10 2000～
6000/5
0.5/D 0.5 2.4 10 50 90
10KV出线侧选电流互感器型号为LA-10/300/5型，其参数如下表所示：表15
型号额定电
流比(A)
级次
组合
准确
级次
二次负荷
(Ω)
0.5级
10%倍数
1S热稳
定倍数
动稳定倍
数
二次负荷
(Ω)
倍数
LA-10 400/5 0.5/0.5 0.5 0.4 60 150
（四）电压互感器的选择及校验
电压互感器的型式应根据使用条件选择：6－20KV屋内配电装置，一般釆用油浸绝缘结构，也可釆用树脂绕注绝缘结构的电压互感器。
35－110KV的配电装置，一般釆用油浸绝缘结构的电压互感器，220KV以上，一般釆用电容式电压互感器。
当需要和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器，或有第三绕组的单相电压互感器组。电压互感器三个单相电压互感器接线，主二次绕级连接成星形，以供电给测量表计，继电器以及绝缘电压表，对于要求相电压的测量表计，只有在系统中性点直接接地时才能接入，附加的二次绕组接成开口三角形，构成零序电压滤过器供电给继电器和接地信号（绝缘检查）继电器。
110KV选择电压互感器JCC－110型，其参数如下表所示：
表16
型式额定变比在下列准确等
级
下额定容量
(VA)
最大
容量
(VA)
连接组1级3级
单相
(屋外式) JCC-110 100
3
100
3
110000
500 1000 2000 1/1/1-12-12
35KV选择电压互感器JDJJ－35型，其参数如下表所示：表17
型式额定变比在下列准确等级
下额定容量(VA)
最大容量
(VA) 0.5级1级3级
单相 (屋外式)
JDJJ-35
100/3
100/
3
35000
150 250
600
1200
10KV 选择电压互感器JDZ －10型，其参数如下表所示： 表18
型式 额定变比
在下列准确等级
下额定容量(VA) 最大容量(VA)
0.5级
1级
3级
单相 (屋外式)
JDZ-10
10000/100
80
150
300
500
（五）熔断器的选择与校检
高压熔断器应按所列技术条件选择，并按使用环境条件校验。熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载电流的损害，屋内型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器，而在电厂中多用于保护电压互感器。
（1）熔断器选择的具体技术条件如下：
1) 电压：
n g
U U
≤ （3.28）
限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，以免因过电压而使电网中的电器损坏，故应为n g
U U
=
2) 电流：
n
f n
f g I
I
I 12max ≤≤? （3.29）
式中：n
f I
2——熔体的额定电流。 n
f I
1——熔断器的额定电流
3) 根据保护动作选择性的要求校验熔体额定电流，应保证前后两级熔断器之间，或熔
断器与电源侧继电保护之间，以及熔断器与负荷侧继电保护之间动作的选择性。
4) 断流容量：
kd ch I I I ≤'')(或 （3.30）
式中：ch I ——三相短路冲击电流的有效值。
kd I ——熔断器的开断电流。
35KV 选择熔断器RW9-35型，其参数如下表所示：
表19
系列型号额定电压(KV) 额定电流
(A)
断流容量(MVA) 备注
RW9-35 35 0.5 2000 保护户外电压互感器
10KV选择熔断器RN2-10型，其参数如下表所示：
表20
系列型号额定电压(KV) 额定电流
(A)
断流容量(MVA) 备注
RN2 10 0.5 1000 保护户内电压互感器
（六）母线的选择与校检
目前常用的导体有硬导体和软导体，硬导体形式有矩形、槽形和管形。
各种导体的特点：
矩形导体：散热条件较好，便于固定和连接，但集肤效应大，因此，单条矩形导体最好不超过1250mm2，当工作电流超过最大截面单条导体允许载流量时，可将2-4条矩形导体并列使用。矩形导体一般只用于35KV以下，电流4000A及以下的配电装置中。
槽形导体：机械强度好，载流量大，集肤效应系数较小。槽形导体一般用于4000~8000A 的配电装置中，一般适用于35KV及以下。
管形导体：集肤效应系数较小，机械强度高，管内可以通风或通水，用于8000A以上的大电流母线。圆管表面光滑，电晕放电电压较高，可用于110KV及以上的配电装置中。
软导体：软导体分为单根软导线和分裂导线。分裂导线可满足大的负荷电流及电晕、无线电干扰要求，且抗震能力强，经济性好。
（1）导体选择的一般要求：
裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择或校验：
①工作电流
②经济电流密度
③电晕
④动稳定或机械强度
⑤热稳定
同时也应注意环境条件如温度、日照、海拔等。
导体截面可按长期发热允许电流或经济密度选择，除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20m以上的导体，其截面一般按经济电流密度选
择。一般来说，母线系统包括载流导体和支撑绝缘两部分。载流导体可构成硬母线和软母线。软母线是钢芯铝绞线（有单根、双分裂和组合导线等形式），因其机械强度决定于支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。110KV及以上高压配电装置，一般采用软导线。
110KV母线选LGJ-185型
35KV母线选用(100×8)型单条矩形铝母线
10KV母线选用每相2条)
mm
mm=
mm
?矩形铝导体
(
1800
12
10
80
(七）电缆的选择与校检
（1）电力电缆应按以下条件进行选择和校验：
①电缆芯线材料及型号
②额定电压
③截面选择
④允许电压降校验
⑤热稳定校验
电缆的动稳定由厂家保证，可不必校验。
10KV出线电缆选择2
S=电缆
120mm
六、防雷及过电压保护装置设计
避雷器是一种保护电器，用来保护配电变压器，电站和变电所等电器设备的绝缘免受大气过电压或某些操作过电压的危害。大气过电压由雷击或静电感应产生；操作过电压一般是由于电力系统的运行情况发生突变而产生电磁振荡所致。
避雷器有两种：（1）阀型避雷器按其结构的不同，又分为普通阀型避雷器和
磁吹阀型避雷器：（2）管型避雷器，利用绝缘管内间隙中的电弧所产生的气体把电
弧吹灭。用于线路作为防雷保护。
1．阀型避雷器应按下列条件选择：
（1）额定电压：避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。
（2）灭弧电压：按照使用情况，校验避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地电
压，是否等于或小于避雷器的最大容许电压（灭弧电压）；在中性点非直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压。在中性点直接接地的电网中应取设备最高运行线电压的80%
110KV母线接避雷器选FZ-110型，其参数如下表所示：
表21
型号组合方式额定电压
(KV)
灭弧电压
(KV)
工频放电电压(KV)
不小于不大于
FZ-110 4×FZ-30J 110 100 224 268 35KV母线接避雷器选FZ-35型，其参数如下表所示：
表22
型号组合方式额定电压
(KV)
灭弧电压
(KV)
工频放电电压(KV)
不小于不大于
FZ-35 2×FZ-15 35 41 84 104 10KV母线接避雷器选FZ-10型，其参数如下表所示：
表23
型号组合方式额定电压
(KV)
灭弧电压
(KV)
工频放电电压(KV)
不小于不大于
FZ-10 单独元件10 12.7 26 31
第二部分 变电站（所）电气一次部分设计计算书
一、负荷计算
（一）主变负荷计算
由所给材料可知：
10KV 侧
∑
=2000+10000+500+1000+1200+800=15500 KW
Q ∑=2000*0.484+10000*0.512+500*0.540+1000*0.484+ 1200*0.512+800*0.484=7843.6 kvar S ∑=Q P 2
2∑
∑+=17371.6 KV A=17.3716 MV A I ∑=U S e 3∑=10
*33716.17=1.003 KA
35KV 侧
P ∑
=6000+4300+5000+6000=21300 KW
Q ∑=6000*0.484+4300*0.540+5000*0.620+6000*0.484 =11230 kvar
S ∑=Q P 2
2∑
∑+=24079.1 KVA=24.0791 MVA I ∑=U S e 3∑=35
*30791
.24=0.397 KA
所以变电站最大负荷为：
S
max
=17371.6+24079.1=41450.7 KVA
则主变压器容量为：
S 主
=(70%~80%)S
max
=29015.49~33160.56 KVA
选主变压器型号为SFSZ7-31500/110型
（二）站用变负荷计算
站用变压器容量为：
S 站
=0.5%S 主
=0.5%*31500=157.5 KV A
选站用变压器S6-160/10型
二、短路电流计算
（一）短路计算的目的、规定与步骤
1.短路电流计算的目的
在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面：
(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。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。
(3) 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距
离。
2.短路计算的一般规定 (1) 计算的基本情况
1）电力系统中所有电源均在额定负载下运行。
2）所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。 3）短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。
4）所有电源的电动势相位角相等。
5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。
(2) 接线方式
计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
3. 计算步骤
(1) 选择计算短路点。 (2) 画等值网络图。
1）首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。 2）选取基准容量b S 和基准电压b U （一般取各级的平均电压）。 3）将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。 4）绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。
(3) 化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗nd X 。
(4) 求计算电抗js X 。
(5) 由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到5.3 js
X
）。
110kv变电站一次电气部分初步设计 毕业设计 题目110KV变电站一次电气初步设计 学生姓名谭向飞学号20XX309232 专业发电厂及电力系统班级20XX3092 指导教师陈春海评阅教师完成日期 20XX 年11月6日 三峡电力职业学院 毕业设计课题任务书 课题名称学生姓名指导教师谭向飞陈春海 110kV 变电站一次电气初步设计专业指导人数发电厂及电力系统班号 20XX3096 课题概述：一、设计任务 1.选择110kV变电站接线形式； 2.计算110kV变电站的短路电流； 3.选择110kV变电站的变压器，高/低压侧断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器，并校验。二、设计目的掌握变电站一次电气设计的计算，能选择电气设备。三、完成成果110kV变电站一次电气接线及设备选择。 I 原始资料及主要参数： 1、110kV渭北变所设计最终规
模为两台110/10kV主变，110kV两回进线路，变压器组接线线，10kV8回馈线，预计每回馈线电流为400A， 2、可行研究报告中变压器调压预测结果需用有载调压方式方可满足配电电压要求，有载调压开关选用德国MR公司M型开关，#2主变型号SZ9-40000/110， 5×110＋－32%/，YNd11，Uk%=。 3、110kV配电装置隔离开关GW5-110ⅡDW/630；断路器3AP1-FG-145kV， 3150A﹑40kA；复合绝缘干式穿墙套管带CT 2×300/5；中心点隔离开关GW13-63/630，避雷器HY5W-108/268及中心点/186。 4、出八回线路、10kVⅡ段母线设备﹑变二侧开关分段以及电容补偿。10kV断路器选用ZN28E-12一体化弹簧储能操作，支架落地安装；主变10kV 侧及分段隔离开关用GN22-10G手动操作；10kV线路及电容器隔离开关用GN19-10Q手动操作；出线CT两相式，二组次级绕组，用作测量和保护；电容器回路三相式；变二侧CT 三组次级用作测量﹑纵差﹑过流及无流闭锁。参考资料及文献： 1、3～110kV高压配电装置设计规范 2、35～110kV 变电所设计规范 3、变电所总布置设计技术规程 4、中小型变电所实用设计手册丁毓山主编 5、低压配电设计规范 6、工业与民用电力装置的接地设计规范 7、电力工程电缆设计规范 8、并联电容器装置的电压、容量系列选择标准设计成果要求： 1、说明书：≥6000 字 2、图纸：A3 号 1 张号张号张 3、实习报
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)
课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经
变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)
毕业设计（论文、作业）毕业设计（论文、作业）题目： 110kV变电站电气部分设计 分校（站、点）： 年级、专业： 09秋机械 教育层次：本科 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期： 2012年5月5日
中文摘要 变电站作为电力系统中的重要组成部分，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。本论文中待设计的变电站是一座降压变电站，在系统中起着汇聚和分配电能的作用，担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。该变电站的建成，不仅增强了当地电网的网络结构，而且为当地的工农业生产提供了足够的电能，从而达到使本地区电网安全、可靠、经济地运行的目的。 本论文《110kv变电站一次部分电气设计》，首先通过对原始资料的分析及根据变电站的总负荷选择主变压器，同时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，确定了变电站电气主接线方案。 其次进行短路电流计算，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。再根据计算结果及各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等）。 最后，并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、防雷保护配置图等相关设计图纸。 关键词电气主接线设计；短路电流计算；电气设备选择；设计图纸 Abstract Power system substation as an important part of the entire power system directly affects the safety and economic operation. To be designed in this paper is a step-down substation substation in the system plays the role of aggregation and distribution of electric energy, charged with the factory to the region, the important task of rural electrification. The completion of the substation will not only strengthen the local power grid network structure, but also for the local industrial and agricultural production provides enough power, so that the regional power grid so as to achieve safe, reliable and economic operation purposes. The paper "110kv substation once part of the electrical design," the first original data through the analysis and selection based on total load of the substation main transformer, the main wiring under both economical and reliable, flexible operation requirements, select the main connection of two programs to be selected A technical comparison, out of poor program to determine the main electrical substation connection program. Second, the short-circuit current calculation, obtained from the three-phase short circuit calculation occurs when short-circuit the voltage level of the bus, its steady-state current and the impact of short-circuit current value. According to the results and the voltage level of voltage and maximum continuous operating current of the main electrical equipment selection and validation (including circuit breaker, disconnecting switch, current transformer, voltage transformer, etc.). Finally, the main draw of the electrical wiring diagram, electrical general layout map, lightning protection and other related design layout plan drawings.
110KV降压变电站电气一次部分初步设计 一、变电站的作用 1.变电站在电力系统中的地位 电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络，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。 2.电力系统供电要求 （1）保证可靠的持续供电：供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，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，电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。 （2）保证良好的电能质量：电能质量包括电压质量，频率质量和波形质量这三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%，给定的允许频率偏移为正负0.2—0.5%HZ 等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。 （3）保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 ，而且在电能变换，输送，分配时的损耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送，分配时的损耗，又极其重要的意义。 二、变电站与系统互联的情况 1.待建变电站基本资料 （1）待建变电站位于城郊，站址四周地势平坦，站址附近有三级公路，交通方便。 （2）该变电站的电压等级为110KV,35KV,10KV三个电压等级。110KV是本变电站的电源电压，35KV，10KV是二次电压。 （3）该变电站通过双回110KV线路与100公里外的系统相连，系统容量为1250MVA，系统最小电抗（即系统的最大运行方式）为0.2（以系统容量为基准），系统最大电抗（即系统的最小运行方式）为0.3。
《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
第1章原始资料分析 1.变电站的地址和地理位置选择：建设一个变电站要考虑到地理环境、气象条件等因素，包括： ⑴年最高温度、最低温度。 ⑵冬季、夏季的风向以及最大风速。 ⑶该地区的污染情况。 2.确定变电站的建设规模设计⑴电压等级有两个：110kV 10kV。⑵主变压器用两台。⑶进出线情况：110kV有两回进线，10kV有18回出线。 3.设计110kV和10kV侧的电气主接线：通过比较各种接线方式的优缺点、适用范围，确定出最佳的接线方案。 ⑴110kV侧有两回进线，为电源进线，此时宜采用桥形接线，根据桥断路器的安装位置，可分为内桥和外桥接线两种，比较这两种接线的特点，适用范围，确定110kV侧的接线方式为内桥接线。 ⑵10kV侧有18回出线，可供选择的接线方式有： ①单母线分段接线。 ②双母线以及双母线分段。 ③带旁路母线的单母线和双母线接线。 比较这几种接线方式的优缺点，适用范围，确定出10KV侧的接线方式为单母线分段接线。 4.计算短路电流及主要设备选型。 ⑴主变压器的型号、容量、电压等级、冷却方式、结构、容量比和中性点接地方式的选择等。 ①主变的容量： 主变容量的确定应根据电力系统5-10年发展规划进行。当变电所装设两台 第0页共30 页
及以上主变时，每台容量的选择应按照其中任一台停运时，其余容量至少能保证所供一级负荷或为变电所全部负荷的60-80%。 ②接线方式： 我国110kV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN”联接；35kV采用“Y”联接，其中性点多通过消弧线圈接地。因此，普通双绕组一般选用YN，d11接线；三绕组变压器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。 5.绘制电气主接线图；总平面布置图；110kV和10kV的进出线间隔断面图等有关图纸。 6.简要设计主变压器继电保护的配置、整定计算 选择几个特殊的短路点：如110kV侧、10kV母线上。根据系统的短路容量进行整定计算。 7.防雷接地设计 防雷设计要考虑到年雷暴日，保护范围等因素。接地设计考虑到主要的电气设备能可靠的接地，免受雷电以及短路。 第1页共30 页
110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) （含10kV电气设备的选择） 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)
二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务： ***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两
110k V变电站初步设 计
一、可研阶段 1、变电站站址选择 应结合系统论证工作，进行工程选站工作。应充分考虑站用水源、站用电源、交通运输、土地用途等多种因素，重点解决站址的可行性问题，避免出现颠覆性因素。（常规变电站投资2200~2400万，其中土建部分500万左右，线路投资70万/公里(轻冰)，110万/公里(重冰)。） 变电站选择应尽量避开基本农田，无法避让的应优先选用占地少的变电站技术方案。 1.1 基本规定 1.1.1 工程所在地区经济社会发展规划及站址选择过程概述。 1.1.2 根据系统要求，原则上应提出两个或两个以上可行的站址方案，如确实因各种难以克服的困难只能提供一个站址方案时，应提供充分的依据并作详细说明。 1.2 站址区域概况 1.2.1 站址所在位置的省、市、县、乡镇、村落名称。 1.2.2 站址地理状况描述:站址的自然地形、地貌、海拔高度、自然高差、植被、农作物种类及分布情况。 1.2.3 站址土地使用状况:说明目前土地使用权，土地用途(建设用地、农用地、未利用地)，地区人均耕地情况。 1.2.4 交通情况:说明站址附近公路、铁路、水路的现状和与站址位置关系，进所道路引接公路的名称、路况及等级。 1.2.5 与城乡规划的关系及可利用的公共服务设施。
1.2.6 矿产资源：站址区域矿产资源及开采情况，对站址安全稳定的影响。1.2.7 历史文物:文化遗址、地下文物、古墓等的描述。 1.2.8 邻近设施：站址附近军事设施、通信电台、飞机场、导航台与变电站的相互影响；以及变电站对环境敏感目标(风景旅游区和各类保护区、医院、学校等)影响的描述。 1.3 站址的拆迁赔偿情况 应说明站址范围内己有设施和拆迁赔偿情况。 1.4 出线条件 按本工程最终规模出线回路数，规划出线走廊及排列秩序。根据本工程近区出线条件，研究确定本期一次全部建设或部分建设变电站出口线路的必要性和具体长度。 1.5 站址水文气象条件 1.5.1 水位:说明频率2%时的年最高洪水位；说明频率2%时的年最高内涝水位或历史最高内涝水位，对洪水淹没或内涝进行分析论述。 1.5.2 气象资料:列出气温、湿度、气压、风速及风向、降水量、冰雪、冻结深度等气象条件。 1.5.3 防洪涝及排水情况：应说明站区防洪涝及排水情况。（避免出现颠覆性条件） 1.6 水文地质及水源条件 1.6.1 说明水文地质条件、地下水位情况等。 1.6.2 说明水源、水质、水量情况。 1.7 站址工程地质（避免出现颠覆性条件）
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
xx 大学 毕业设计（论文） 题目110kV变电站初步设计 作者 xx 学号 xx 专业 xx 指导教师 xx 院系 xx xx年x月x日
摘要： 本文就是进行一个110kV变电站的设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线，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，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了110kV电气一次部分的设计。 关键词：变电站变压器接线 目录 概述 (4) 1 电气主接线 (8) 1.1 110kv电气主接线 (8) 1.2 35kv电气主接线 (10) 1.3 10kv电气主接线 (11) 1.4 站用变接线 (13) 2 负荷计算及变压器选择 (15) 2.1 负荷计算 (15) 2.2 主变台数、容量和型式的确定 (16)
2.3 站用变台数、容量和型式的确定 (17) 3 最大持续工作电流及短路电流的计算 (19) 3.1 各回路最大持续工作电流 (19) 3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 (19) 4 主要电气设备选择 (21) 4.1 高压断路器的选择 (22) 4.2 隔离开关的选择 (23) 4.3 母线的选择 (24) 4.4 绝缘子和穿墙套管的选择 (24) 4.5 电流互感器的选择 (24) 4.6 电压互感器的选择 (25) 4.7 各主要电气设备选择结果一览表 (27) 5 继电保护方案设计 (28) 6 电气布置与电缆设施............................................................（34）7 防雷设计 (36) 8 接地及其他 (38) 致谢 (40) 参考文献 (41) 附录I 设计计算书 (42) 附录II 电气主接线图 (49) 10kv配电装置配电图 (51) 概述 变电站主接线必须满足的基本要求：1、运行的可靠；2、具有一定的灵活性；3、操作应尽可能简单、方便；4、经济上合理；5、应具有扩建的可能性。再根据变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等，确定110kV、35kV、10kV的接线方式，并对每一个电压等级选择两种接线方式进行综合比较，选出一种最合理的方式作为设计方案。最后确定：110kV采用双母线带旁路母线接线，35kV采用单母线分段带旁母接线，10kV采用单母线分段接线。负荷计算：要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kVφ负荷、35kV负荷和110kV侧负荷。考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密，且在一次主接线中已考虑
重庆电力高等专科学校 重庆教培中心教学点 毕业专业：电力系统自动化
内容提要 根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母线和单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计。电路电流计算、主要电气设备选择及效验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等）、各电压等级配电装置设计及防雷保护的配置。 本设计以《电力工程专业指南》、《电力工程电气设备手册》、《高电压技术》、《电气简图用图形符号（GB/T4728.13）》、《电力工程设计手册》、《城乡电网建设改造设备使用手册》等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。
目录前言 第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料 第2章电气主接线设计 第2.1节主接线的设计原则和要求 第2.2节主接线的设计步聚 第2.3节本变电站电气接线设计 第3章变压器选择 第3.1节主变压器选择 第3.2节站用变压器选择 第4章短路电流计算 第4.1节短路电流计算的目的 第4.2节短路电流计算的一般规定 第4.3节短路电流计算的步聚 第4.4节短路电流计算结果 第5章高压电器设备选择 第5.1节电器选择的一般条件 第5.2节高压断路器的选择 第5.3节隔离开关的选择 第5.4节电流互感器的选择 第5.5节电压互感器的选择 第5.6节高压熔断器的选择 第6章配电装置设计 第7章防雷保护设计 第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书第1章负荷计算 第1.1节主变压器负荷计算 第1.2节站用变压器负荷计算 第2章短路电流计算 第2.1节三相短路电流计算 第2.2节站用变压器低压侧短路电流计算第3章线路及变压器最大长期工作电流计算第3.1节线路最大长期工作电流计算 第3.2节主变进线最大长期工作电流计算第4章电气设备选择及效验 第4.1节高压断路器选择及效验 第4.2节隔离开关选择及效验 第4.3节电流互感器选择及效验 第4.4节电压互感器选择及效验 第4.5节熔断器选择及效验 第4.6节母线选择及效验 第5章防雷保护计算 第三部分110KV变电站电气一次部分设计图纸电气主接线图
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
110kV降压变电所电气部分的初步设计(doc 6页)
2008级电气工程基础课程设计指导书 110kV降压变电所电气部分初步设计 一、设计目的 (1) 复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识； (2) 培养分析问题和解决问题的能力； (3) 学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 二、设计内容及设计要求 1 设计内容 本次设计的是一个降压变电站，有三个电压等级(110kV／35kV／10kV)。本设计只做电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计。 (1) 主接线设计 分析原始资料，根据任务书的要求拟出各级电压母线的接线方式(可靠性、经济性和灵活性)， (2) 主变压器选择 根据负荷选择主变压器的容量、型式、电压等级等，通过技术经济比较选择主接线最优方案； (3) 短路电流计算 根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流，并列表表示出短路电流的计算结果； (4) 主要电气设备的选择：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高 压熔断器、消弧线圈、避雷器等 (5) 编制设计成果 1）编制设计说明书 2）编制设计计算书 3）绘制变电所电气主接线图纸1张（A2图纸） 2 设计要求 设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量、接线简单清晰、操作方便、运行灵活、投资少、运行费用低，．并 且具有可扩建的方便性。要求如下： (1) 通过经济技术比较，确定电气主接线。 (2) 短路电流计算
(1) 变电站供电范围：110 kV 线路：最长100 km，最短50 km；35 kV 线路：最长70 km，最短20 km；10 kV 低压馈线：最长30km，最短10km (2) 未尽事宜按照设计常规假设。 四、要求 1．在资料一、二中任选一种情况作设计。 2．画图软件自选，手画也可。 4．主要参考资料 [1] 熊信银, 张步涵.电气工程基础.华中科技大学出版社，2005 [2] 何仰赞温增银，电力系统分析，华中科技大学出版社，2001 [3] 西北电力设计院东北电力设计院，电力工程设计手册，上海人民出版社，1972 [4] 电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设备手册，中国电力出版社，1998 [5] 电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设计手册，中国电力出版社，1998 [6] 陈跃.电力工程专业毕业设计指南.电力系统分册.中国水利水电出版 [7] 吴靓,谢珍贵.发电厂及变电所电气设备. 第一版.北京.中国水利水电出版社.2004 [8] 志溪.电气工程设计. 第一版.北京. 机械工业出版社.2002 [9] 张华.电类专业毕业设计指导.机械工业出版社 [10] 陈慈萱. 电气工程基础. 第一版.北京.中国电力出版社.2003
信息工程学院 综合课程设计报告书 题目:110KV 降压变电所电气一、二次设计 专业：电气工程及其自动化 班级：___________________ 学号：____________ 学生姓名：______________ 指导教师：__________ 声明：本作品用以交差之用无实
际理论意义不确保准确性与实践性 2012 年10 月10 日 、八 前言 变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的场所。 110KV 变电站属于高压网络，电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线直关系着全厂电气设备的选择、是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 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来选择。根据主变容量选择适合的变压器，主变压器的台数、容量及形式的选择是很重要，它对发电厂和变电站的技术经济影响大。 本变电所的初步设计包括了：（1 ）总体方案的确定（2）短路电流的计算（3 ）高低压配电系统设计与系统接线方案选择（4 ）继电保护的选择与整定（5）防雷与接地保护等内容。
最后，本设计根据典型的110kV 发电厂和变电所电气主接线图，根据厂、所继 电保护、自动装置、励磁装置、同期装置及测量表计的要求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，而后进行校验
第1章短路电流的计算 1 ．1 短路的基本知识 所谓短路，就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。 短路电流的大小也是比较主接线方案，分析运行方式时必须考虑的因素。系统短路时还会出现电压降低，靠近短路点处尤为严重，这将直接危害用户供电的安全性及可靠