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第一章毕业设计任务...................................................2-4 第二章负荷分析.........................................................5-8 第三章主接线的选择..................................................8-11 第四章短路电流计算..................................................12-15 第五章配电装置及电气设备的配置与选择.......................15-25 第六章测量仪表和继电保护的配置................................25-29 第七章所用电的分析.. (29)
第八章防雷措施 (30)
第一章：毕业设计任务
一、设计题目：110kV降压变电所电气部分初步设计
二、设计的原始资料
1、本变电所是按系统规划，为满足地方负荷的需要而建设的终端变电所。
2、该变电所的电压等级为110/35/10kV，进出线回路数为：
110kV：2 回
35kV：4 回（其中1 回备用）
10kV：12 回（其中三回备用）
3、待设计变电所距离110kV系统变电所（可视为无限大容量系统）63.37km。
4、本地区有一总装机容量12MW的35kV出线的火电厂一座，距待设计变电所12km。
5、待设计变电站地理位置示意如下图：
6、气象条件：年最低温度：－5℃，年最高温度：＋40℃，年最高日平均温度：＋32℃，地震裂度6 度以下。
7、负荷资料
（1）正常运行时由110kV系统变电所M向待设计变电所N供电。
（2）35kV侧负荷：
（a）35kV侧近期负荷如下表：
序号用户名称用类别最大负荷（MW）
1治炼厂I 5.5
（b）在近期工程完成后，随生产发展，预计远期新增负荷6MW。
（3）10kV侧负荷
序号用户名称用类别最大负荷（MW）备注
1机械厂Ⅲ 1.3
2医院I0.5有备用电源
3河东变Ⅲ 2.5
4铁路用电I0.9有备用电源
5化工厂II 2.0
6电机厂II 1.0
7水泥厂Ⅲ 1.0
8印染厂Ⅲ 1.2
9农用电Ⅲ0.5
（a）近期负荷如下表：
（b）远期预计尚有5MW的新增负荷
注：（1）35kV及10kV负荷功率因数均取为co sΦ=0.85
（2）负荷同时率：35kV：kt=0.9
10kV：kt=0.85
（3）年最大负荷利用小时均取为T maX=3500小时／年
（4）网损率取为A%=8%
（5）所用电计算负荷50kW，cosΦ=0.87
三、设计任务
1、进行负荷分析及变电所主变压器容量、台数和型号的选择。
2、进行电气主接线的技术经济比较，确定主接线的最佳方案。
3、计算短路电流，列出短路电流计算结果。
4、主要电气设备的选择。
5、绘制变电所电气平面布置图，并对110kV、35kV户外配电装置及10kV 户内配电装置进行配置。
6、选择所用变压器的型号和台数，设计所用电接线。
7、变电站防雷布置的说明。
四、设计成品
1、设计说明书一本。
2、变电所电气主接线图一张。
3、变电所电气总平面布置图一张。
4、短路电流计算及主要设备选择结果表一张。
5、110kV出线及主变压器间隔断面图一张。
6、主变、线路继电保护及测量仪表配置图及其说明。
7、防雷装置及接地装置配置说明。
第二章：负荷分析
一、负荷计算的目的：
计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。
二、负荷分析：
１、35kV 侧负荷
近期负荷：P 近35 = 5.5+15.5 =21MW 远期负荷：P 远35 = 6 MW
∑=n
i Pi 1
＝21+6=27MW
P 35＝∑=n
i Pi 1
k ˊ(1+k ")＝27×0.9×(1+0.08)＝26.244(MW)
Q 35＝P ·tg φ＝P ·tg(cos －10.85) ＝16.26(MVar) 视在功率：（供电容量） S g35＝φcos P ＝85.024
.26＝30.870(MVA) I N35＝
N
U S 3＝
35
3870.30?＝0.509(kA) ＝509(A)
２、10kV 侧负荷
近期负荷：P 近10 = 1.3+0.5+2.5+0.9+2.0+1.0+1.0+1.2+0.5
= 10.9MW
远期负荷：P 远10 = 5 MW
∑=n
i Pi 1
＝10.9+5=15.9MW
P 10＝∑=n
i Pi 1
k ˊ(1+k ")＝15.9×0.85×(1+0.08)＝14.596(MW)
Q 10＝P ·tg φ＝P ·tg(cos －10.85) ＝9.05(MVar) 视在功率：（供电容量）
S g10＝φcos P ＝85.0596
.14＝17.17 (MVA) I N10＝
N
U S 3＝
10
3172.17?＝0.991(kA) ＝991(A)
3、所用电供电容量 S g 所＝
φcos P ＝87
.005.0＝0.057(MVA)
4、待设计变电所供电总容量
S ∑= S g35+ S g10+ S g 所= 30.870+17.17+0.057＝48.097(MVA) P ∑= P 35+ P 10+ P 所=26.244+14.596+0.05＝40.890(MW)
三、主变压器的确定
1、绕组数量的确定
确定原则：在具有三种电压的变电所中，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，但在变电所内需设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。
在本变电所中:
S g35／S ∑=30.870／48.097=0.642 ＞ 15% S g10／S ∑=17.172／48.097＝0.357 ＞ 15% 因此，主变压器选为三绕组变压器。
2、主变压器台数的确定 确定原则：
（1）对于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，变电所以装设两台变压器为宜。
（2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所在设计时应考虑装设三台变压器。
（3）对于规划只装设两台变压器的变电所，其变压器基础宜按大于变压器容量的 1—2 级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。
比 较 单台变压器 两台变压器 技 术 指
供电安全比 满足要求 满足要求 供电可靠性 基本满足要求 满足要求 供电质量
电压损耗略大
电压损耗略小
标灵活方便性灵活性差灵活性好扩建适用性稍差好
经济指标电力变压器的综合
投资
跟两台变压器相比所需要的
花费要少
花费投资比较多
选择：
由前设计任务书可知、正常运行时，变电所负荷由110kV系统供电，考虑到重要负荷达到9.9MW。而附近35kV火电厂装机容量只有12MW，为提高负荷供电可靠性，并考虑到现今社会用户需要的供电可靠性的要求更高，应采用两台容量相同的变压器并联运行。
3、变压器容量和型号确定
主变压器容量一般按变电所建成后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，对于城市郊区变电所，主变压器应与城市规划相结合。
变电所主变压器的选择原则有以下几点：
1）在变电所中，一般装设两台主变压器；终端或分支变电所，如只有一个电源进线，可只装设一台主变压器；对于330、550K V变电所，经技
术经济为合理时，可装设3~4台主变压器。
2）对于330 K V及以下的变电所，在设备运输不受条件限制时，均采用三相变压器。
500K V变电所，应经技术经济论证后，确定是采用三相变压器，还是单相变
压器组，以及是否设立备用的单相变压器。
3）装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事帮停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的60%以上，并应保证用户的一级和全部二级负荷的供
电。
4）具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但需装设无功补偿设备时，主变压器一般先用三绕组
变压器。
5）与两种110 K V及以上中性点直接接地系统连接的变压器，一般优先选用自耦变压器，当自耦变压器的第三绕组接有无功补偿设备时，应根据无功功率的潮流
情况，校验公共绕组容量，以免在某种运行方式下，限制自耦变压器输出功率。
6）500 K V变电所可选用自耦强迫油循环风冷式变压器。主变压器的阻抗电压(即短路电压)，应根据电网情况、断路器断流能力以及变压器结构选定。
7）对于深入负荷中心的变电所，为简化电压等级和避免重复容量，可采用双绕组变
确定：
（1）变电所的一台变压器停止运行时，另一台变压器能保证全部负荷的 60%，即
/
B S =S ∑60% =48.097×60%＝28.86(MVA)
（2）应保证用户的一级和二级负荷（单台运行时）I 、II 类负荷的总和为： 5.5+0.5+0.9+2.0+1.0=9.9MW
综合（1）（2）并考虑到两台容量之和必须大于S ∑、再分析经济问题，查表得所选择变压器容量S B = 31.5MVA
查110kV 三相三绕组电力变压器技术时数据表，选择变压器的型号为SFS7—31500/110，其参数如下表：
4、绕组连接方式的确定
原则：
我国110kV 及以上电压、变压器都采用Y 。连接，35kV 采用Y 连接，其中性点经消弧线圈接地、35kV 以下电压变压器绕组都采用△连接。
根据选择原则可确定所选择变压器绕组接线方式为Y 。／Y ／△接线。
第三章：主接线的选择
一、对电气主接线的基本要求
变电所主接线选择的主要原则有以下几点：
（1）供电可靠性：如何保证可靠地（不断地）向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务，这是第一个基本要求。
（2）灵活性：其含义是电气主接线能适应各种运行方式（包括正常、事故和检修运行方式）并能方便地通过操作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时，不影响其他回路继续运行，灵活性还应包括将来扩建的可能性。
（3）操作方便、安全：主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避免用隔离开关操作电源。
（4）经济性：即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下，应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器
型 号 额定容量 高压电压 （kV ） 中压侧电压
(kV) 低压侧电压 kV
阻抗电压（%） 空载 电流 （%）
高 中
高 低
中 低 SFS7-31500/110 31500
110±3×2.5%
38.5±2×2.5%
10.5 10.5 18 6.5
0.8
数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。
根据以上的基本要求对主接线进行选择。
二、110kV侧接线的选择
方案（一）: 采用单母线接线
考虑到110kV侧有两条进线，因而可以选用单母线接线。
其优点：简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。
缺点是：（1）当母线或母线隔离开关检修或发生故障时，各回路必须在检修和短路时事故来消除之前的全部时间内停止工作，造成经济损失很大。
（2）引出线电路中断路器检修时，该回路停止供电。
方案（二）: 桥形接线
110kV侧以双回路与系统相连，而变电站最常操作的是切换变压器，而与系统联接的线路不易发生故障或频繁切换，因此可采用内桥式线，这也有利于以后变电站的扩建。
优点是：高压电器少，布置简单，造价低，经适当布置可较容易地过渡成单母线分段或双母线分接线。
缺点是：可靠性不是太高，切换操作比较麻烦。
方案（三）：双母线接线
优点：（1）供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于供电中断，一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一组的母线隔离开关时只停该回路。
（2）扩建方便，可向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷的平均分配，不会引起原有回路的停电，以致连接不同的母线段，不会如单母线分段那样导致交叉跨越。
（3）便于试验，当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开，单独接至一组母线上。
缺点：（１）增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关，投次大。
（2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器容易误操作，为了避免隔离开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。
对于110kV侧来说，因为它要供给较多的一类、二类负荷、因此其要求有较高的可靠性。
对比以上三种方案，单母线接线供电可靠性、灵活性最差，不符合变电所
建，虽然可靠性比双母线接线稍低，但双母线接线复杂，使用设备多、投资较大；110kv母线放置较高，且相与相之间距离大，因而各种小动作不能造成故障，同时母线放在防雷区内，不会遭受雷击，因此桥形接线比较可靠，也能够满足要求。因此，对于110kV侧选用内桥式接线。
二、35kV侧接线选择
方案（一）：单母线接线
优点：接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。
缺点：可靠性、灵活性差、母线故障时，各出线必须全部停电。
方案（二）：单母线分段
优点：（1）母线发生故障时，仅故障母线停止供电，非故障母线仍可继续工作，缩小母线故障影响范围。
（２）对双回线路供电的重要用户，可将双回路接于不同的母线段上，保证对重要用户的供电。
缺点：当一段母线故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电。
方案（三）：分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段
优点：有较大的可靠性和灵活性，且检修断路器时合出线不中断供电。
缺点：投资增大、经济性能差。
对比以上三种方案：
单母线接线可靠性低，当母线故障时，各出线须全部停电，不能满足I、II 类负荷供电性的要求，故不采纳；将I、II 类负荷的双回电源线不同的分段母线上，当其中一段母线故障时，由另一段母线提供电源，从而可保证供电可靠性；虽然分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段也能满足要求，但其投资大、经济性能差，故采用方案（二）单母线分段接线。
四、10kV侧主接线选择
方案（一）：单母线分段
优点：（1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电。
（2）当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
（2）当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。
（3）扩建时需向两个方向均衡扩建。
方案（二）：单母线分段带旁路
优点：具有单母线分段的全部优点，并在检修断路器时不至于中断对用户供电。
缺点：与单母线分断的缺点相比少了缺点。
方案（三）：双母线接线
优点：（1）供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于供电中断，一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一组的母线隔离开关时只停该回路。
（2）调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
（3）扩建方便可向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷的平均分配，不会引起原有回路的停电，以致连接不同的母线段，不会如单母线分段那样导致交叉跨越。
（4）便于试验，当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开，单独接至一组母线上。
缺点：（1）增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关。
（2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器容易误操作，为了避免隔离开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。
对比以上三种方案，以上三种方案均能满足主接线要求，但采用双母线接线要多用十二个隔离开关，采用单母线带旁路要多用2 个断路器，它们的经济性能较差，单母线分段接线既能满足负荷供电要求又能节省大量资金，是一种较理想的接线方式。故本次选用方案（一）。
综合以上三种主接线所选的接线方式，画出主接线图，如电气主接线图所示。
第四章：短路电流的计算
一、计算各回路电抗（取基准功率S d = 100MVA U d =U av ）
根据前所选择变压器各参数得
X 1＝X 2＝ｘ
2av U Sd ＝0.4×63.37×2
115
100
＝0.192 X 3＝X 6＝1/200×(U K12%＋U K31%－U K23%)N
d S S
＝1/200×(10.5＋18－6.5) ×5
.31100
＝0.341
X 4＝X 7＝1/200×(U K12%＋U K23%－U K31%)N
d
S S ＝1/200×(10.5＋6.5－18) ×5
.31100
＝-0.016≈0
X 5＝X 8＝1/200×(U K23%＋U K31%－U K12%)N
d
S S ＝1/200×(6.5＋18－10.5) ×5
.31100
＝0.222 X 9＝ｘ
2av U Sd ＝0.4×12×2
37
100
＝0.351 查火电厂设备有关资料可得 变压器：S N ＝16MVA ；U K %＝8
汽轮机（QF2－12－2）：S N ＝12MW ；cos φ＝0.8；ｘ//
d ＝0.1133
X 10＝100%K U N N S U 2
2
av U Sd ＝1008×16
100＝0.5 X 11＝ｘ//d N d
S S ＝0.1133×?
cos /12100＝0.755
因为两台变压器型号完全相同，其中性点电位相等，故等值电路图可化简
为如图所示：
X 12＝X 1／2＝0.19／2＝0.096 X 13＝X 3／2＝0.35／2＝0.175 X 14＝X 8／2＝0.222／2＝0.107
X 15＝X 9＋X 10＋X 11＝0.351＋0.5＋0.755＝1.606
二、计算各点短路点的最大短路电流
1、K １点短路时
(1)、对于110kV 系统电源（无穷大容量） X Σ*＝X 12＝0.096
I ” *＝I S ∞*＝1／X Σ*＝1／0.096＝10.417 短路次暂态电流：I ”S ＝I S ∞＝I ”S *I d ＝10.417×
115
3100?＝5.23（kA ）
短路冲击电流： i sh.S ＝2.55 I ”S ＝2.55×5.23＝13.34（kA ） (2)、对于火电厂侧电源
X Σ*＝X 13＋X 15＝0.171＋1.606＝1.777 X ca *＝X Σ*d
N S S ＝1.777×
100
8
.0/12＝0.267 查短路电流运算曲线[(一) t=0]，得 I ”*＝4.1
I ”G ＝I ”*av
N U S 3＝4.1×115
38
.0/12?＝0.309（kA ）
短路冲击电流：i sh.G ＝2.55 I ”G ＝2.55×0.309＝0.787（kA ） (3)、由此可得K 1点
总次暂态电流：I ”Σ＝I ”S ＋I ”G ＝5.23＋0.309＝5.539（kA ） 总冲击电流： i ＝i ＋i ＝13.34＋0.787＝14.127（kA ）
2、K 2点短路时
(1)、对于110kV 系统电源（无穷大容量） X Σ*＝X 12 ＋X 13＝0.096＋0.175＝0.271 I ” *＝I S ∞*＝1／X Σ*＝1／0.271＝3.69 短路次暂态电流：I ”S ＝I S ∞＝I ”S *I d ＝3.69×
37
3100?＝5.758（kA ）
短路冲击电流： i sh.S ＝2.55 I ”S ＝2.55×5.758＝12.956（kA ） (2)、对于火电厂侧电源 X Σ*＝X 15＝1.606 X ca *＝X Σ*d
N S S ＝1.606×
100
8
.0/12＝0.241 查短路电流运算曲线[(一) t=0]，得 I ”*＝4.58
I ”G ＝I ”*av
N U S 3＝4.58×37
38
.0/12?＝1.072（kA ）
短路冲击电流：i sh.G ＝2.55 I ”G ＝2.55×1.072＝2.734（kA ） (3)、由此可得K 2点
总次暂态电流：I ”Σ＝I ”S ＋I ”G ＝5.758＋1.072＝6.83（kA ） 总冲击电流： i sh Σ＝i sh.S ＋i sh.G ＝12.956＋2.734＝15.69（kA ）
3、K 3点短路时
(1)、对于110kV 系统电源（无穷大容量）
X Σ*＝X 17=X 16＋X 14+
151416X X X ?＝0.271＋0.111+606
.1111
.0271.0?＝0.401 I ” *＝I S ∞*＝1／X Σ*＝1／0.401＝2.494 短路次暂态电流：I ”S ＝I S ∞＝I ”S *I d ＝2.494×
5
.103100?＝13.714（kA ）
短路冲击电流： i sh.S ＝2.55 I ”S ＝2.55×13.714＝34.971（kA ）
(2)、对于火电厂侧电源
X Σ*＝X 18=X 15＋X 14＋
161415X X X ?＝1.606＋0.111+271.10111
.0606.1?＝2.375 X ca *＝X Σ*d
N S S ＝2.375×1008
.0/12＝0.356
查短路电流运算曲线[(一) t=0]，得 I ”*＝3.0
I ”G ＝I ”*av
N U S 3＝3.0×5
.1038
.0/12?＝2.474（kA ）
短路冲击电流：i sh.G ＝2.55 I ”G ＝2.55×2.474＝6.309（kA ） (3)、由此可得K 3点
总次暂态电流：I ”Σ＝I ”S ＋I ”G ＝13.714＋2.474＝16.188（kA ） 总冲击电流： i sh Σ＝i sh.S ＋i sh.G ＝34.971＋6.309＝41.28（kA ）
第五章：配电装置及电气设备的配置与选择
高压配电装置的配置
（一）、高压配电装置的设计原则与要求 1、总的原则
高压配电装置的设计必须认真贯彻国家技术经济政策，遵循上级颁布的有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件，自然环境特点和运行检修，施工方面的要求，合理制定布置方案和使用设备，积极慎重地选用亲布置新设
可靠、维护方便。
火力发电厂及变电所的配置型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地并结合运行检修和安装要求通过技术经济比较予以确定，在确定配电装置形式时，必需满足下列4 点要求。
A、节约用地
B、运行安全和操作巡视方便。
C、便于检修和安装。
D、节约材料、降低造价。
2、设计要求
A、满足安全净距要求。
B、施工、运行和检修要求。
C、噪声的允许标准及限制措施。
D、静电感应的场强水平和限制措施。
E、电晕条件无线电干扰的特性和控制。
（二）、高压配电装置的配置。
1、35 kV、110 kV配电装置采用屋外普通中型配电装置，其优点是：布置比较清晰，不易误操作；运行可靠，施工和维修都比较方便；构架高度较低，所用钢材较少，造价低；经过多年实践已积累了丰富的经验。
2、10 kV配电装置，采用单层屋内成套配电装置，即用制造厂成套供应的高压开关柜，高压开关柜为单列独立式布置、电气主接线为单母线分段接线，共有12 组出线。
二、高压断路器的选择
(一)、高压断路器的配置与选择
1、高压断路器的配置
（1）、110kV侧由于采用内桥式接线，故选用三台断路器。
（2）、35 kV、110 kV侧的变压器至每一条母线均分别安装一台断路器；
母线分段也各安装一台断路器。
（3）、35 kV、110 kV侧每条出线均安装一台断路器。
2、高压断路器按下列条件进行选择和校验
（1）、选择高压断路器的类型，按目前我国能源部要求断路器的生产要逐
（2）、根据安装地点选择户外式或户内式。
（3）、断路器的额定电压不小于装设电所所在电网的额定电压。 （4）、断路器的额定电流不小于通过断路器的最大持续电流。
（5）、校核断路器的断流能力，一般可按断路器的额定开断电流大于或等于断路器触头刚分开时实际开断的短路电流周期分量有效值来进行选择，当断路器的额定开断电流比系统的短路电流大得多的时，为了简化计算也可用次暂态短路电流进行选择。
（6）、按短路关合电流选择，应满足条件是：断路器额定关合电流不少于短路冲击电流i sh ，一般断路器的额定关合电流等于动稳定电流。
（7）、动稳定校验应满足的条件是：短路冲击电流应小于断路器的动稳定电流，一般在产品目录是给出的极限过电流峰值。
（8）、热稳定校验应满足的条件是：短路的热效应小于断路器在 t K 时间内的允许热效应。
（9）、根据对断路器操作控制要求、选择与断路器配用的操作机构。 按上述原则选择和校验断路器
（二）、110kV 侧断路器的选择
1、该回路为 110 kV 电压等级，故可选用六氟化硫断路器。
2、断路器安装在户外，故选户外式断路器。
3、回路额定电压U e≥110kV 的断路器，且断路器的额定电流不得小于通过断路器的最大持续电流 I maX =1.05×
115
3097.48 ＝0.254（kA ）
4、为方便运行管理及维护，选取3台110kV SF 6断路器为同一型号产品，选为OFPT(B)-110断路器，其主要技术参数如下：
5、
对所选的断路器进行
校验
（
1）断流能力校验
因为三相短路电流大于两相短路电流，所以选三相短路电流进行校验，断路器的额定开断电流比系统短路电流大得多，可用次暂态短，选择断路器短路电流时应考虑在断路器两侧发生短路时通过断路器的短路电流，选较大者进行校验。由短路电流计算可知，系统提供的短路电流较大，故选I =5.23kA 进行校
型号 额定 电压 kV 额定 电流 A 最高 工作 电压 kV 额定
开断
电流
kA 动稳 定电流 kA 4S 热稳 定电流 kA 自动重合闸无电流间隔时间 S
固有分闸时间 S 合闸 时间 S
OFPT-110 110 1250 126 31.5 80 31.5 0.03
0.１２
验。
所选断路器的额定开断电流 I 。= 31.5kA ＞ I =5.229kA ，则断流能力满足要求。
（2）短路关合电流的校验
所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为 80kA ，流过断路器的冲击电流为13.34kA ，则短路关合电流满足要求，因为其动稳定的校验参数与关合电流参数一样，因而动稳定也满足要求。
（3）热稳定校验
设后备保护动作时间 1.9s ，所选断路器的固有分闸时间 0.07s ，选择熄弧时间 t =0.03S 。则短路持续时间 t =1.9+0.07+0.03 =2s 。
因为电源为无限大容量，非周期分量因短路持续时间大于1s 而忽略不计，则 短路热效应 Q k = I ”2t =5.232×2=54.70kA 2.s
允许热效应 I r 2t =31.52× 4 = 3969kA 2.s Ir 2t ＞Q k 热稳定满足要求。
以上各参数经校验均满足要求，故选用OFPT(B)-110断路器。 （4）断路器配用CD 5-XG 型电磁操作机构。
（三）、 35kV 侧断路器的选择
1、该回路为 35 kV 电压等级，故选用六氟化硫断路器
2、断路器安装在户外，故选用户外式断路器
3、回路电压35 kV ，因此选用额定电压U e≥35kV 的断路器，且其额定电流大于通过断路器的最大持续电流 I max =1.05×
37
330870 ＝505.785（A ）
4、为方便运行管理及维护，选同一型号产品，初选LW8-35断路器其参数如下：
型号
额定
电压 kV
额定 电流 A 最大工作电压 kV 额定开断电流 kA 极限开断电流 额定断流容量kVA 极限通过电流 4S 热稳定电流 kA 固有
分闸时间
s 有效值 峰值
LW8-35
35
1600
40.5
25
25
1600
36.6
63
25
0.06
5、对所选的断路器进行校验
（1）断流能力的校验
流过断路器的短路电流 I K =5.758+1.072=6.83 kA 。所选断路器的额定开断电流 I =25kV ＞ I K ，即断路器的断流能力满足要求。
（2）动稳定校验
击电流i sh =12.956+2.734=15.69kA ＜i dw ，则动稳定满足要求。
（3）热稳定校验
设后备保护动作时间 1.9s ，所选断路器的固有分闸时间 0.06s ，选择熄弧时间 t =0.03s 。则短路持续时间 t =1.9+0.06+0.03 =1.99s 。
以前述的方法算得 Q z =6.832×1.99=92.83 kA 2s
因为短路持续时间1s ，非周期分量忽略不计， 即Q k =Q z =92.83 kA 2s 允许热效应Ir 2t=252×4=2500kA 2s ＞Q k 所以热稳定满足要求。
从以上校验可知断路器满足使用要求，故确定选用 LW8-35A 断路器。 （4）断路器配用CD 3—XG II 型弹簧操作机构。
（四）、10 kV 侧断路器的选择
1、该回路为 10kV 电压等级，故可选用真空断路器。
2、该断路器安装在户内，故选用户内式断路器。
3、回路额定电压为 10kV ，因此必须选择额定电压 U e ≥ 10 kV 的断路器，且其额定电流不小于流过断路器的最大持续电流 I max =1.05×5
.10317170 ＝991.34
（A ）
4、初选 SN 9-10真空断路器，主要数据如下：
型号
额定
电压 kV
额定 电流 kA
额定开断流电 kA
动稳定 电流 kA
4S 热稳定电流kA
固有分闸时间 s
SN 9-10
10 1.25 25 63 25 0.05
5、对所选的断路器进行校验 （1）断流能力的校验
流过断路器的短路电流 I K =13.714+2.474=16.188 kA 。所选断路器的额定开断电流 I =25kV ＞ I K ，即断路器的断流能力满足要求。
（2）动稳定校验
所选断路器的动稳定电流为63kA ， 流过断路器的冲击电流i sh = 34.971 +6.309 =41.28kA ＜63KA 则动稳定满足要求。
（3）热稳定校验
设后备保护动作时间 1.9s ，所选断路器的固有分闸时间 0.05s ，选择熄弧时间 t =0.03s 。则短路持续时间 t =1.9+0.05+0.03 =1.98s 。
则Qd = Qz= 24.1942×2 = 1170.7 kA 2.s
由于短路时间大于 1 s ,非周期分量可忽略不计
则Qd =Qz=524.1kA 2.s ，由于 Ir 2t ＞Q K ，所以热稳定满足要求
从以上校验可知该断路器满足要求，所以确定选用 SN 9-10真空断路器。 4、该断路器配用 CD 10－III 型操作机构。
三、隔离开关的选择
(一)、隔离开关的配置与选择
1、隔离开关的配置
（1）、接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。 （2）、断路器的两侧均应配置隔离开关，以便进出线不停电检修。 （3）、中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地。
根据以上配置原则来配置隔离开关，变电所隔离开关的配置详见主接线图。
2、隔离开关按下列条件进行选择和校验
（1）、根据配电装置布置的特点，选择隔离开关的类型。 （2）、根据安装地点选用户外或户内式。
（3）、隔离开关的额定电压应大于装设电路的电大持续工作电流。 （4）、隔离开关的额定电压应大于装充电路的最大持续工作电流。 （5）、动稳定校验应满足条件为： i dw ＞i sh （6）、热稳定校验应满足条件为：Ir 2t ＞Q k
（7）、根据对隔离开关控制操作的要求，选择配用操作机构，隔离开关一般采用手动操作机构户内 8000A 以上隔离开关，户外 220 kV 高位布置的隔离开关和 330 kV 隔离开关宜用电动操作机构，当有压缩空气系统时，也可采用手动操作机构。
（二）、110kV 侧隔离开关的选择
1、为保证电气设备和母线检修安全，选择隔离开关带接地刀闸。
2、该隔离开关安装在户外，故选择户外式。
3、该回路额定电压为 110kV ，因此所选的隔离开关额定电压 U e≥ 110kV ，且隔离开关的额定电流大于流过断路器的最大持续电流I maX =1.05×115
3097.48 ＝
0.254（kA ）
4、初GW 4—110D 型单接地高压隔离开关其主要技术参数如下：
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)
引言 随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。 1、绪论 由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。 1.1 我国变电所发展现状 变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。
我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。 1.2 变电所未来发展需要解决的问题 在未来，随着经济的增长，变电技术还将有新的发展，同时也给电力工程技术人员提出了一些需要解决的问题，例如：高压、大容量变电所深入负荷中心进入市区所带来的如何减少变电所占地问题、环境兼容问题；电网联系越来越紧密，如何解决在事故时快速切除隔离故障点，保证电力系统安全稳定问题；系统短路电流水平不断提高，如何限制短路电流问题；在保证供电可靠性的前提下，如何恰当的选择主接线和电气设备、降低工程造价问题等。 1.3 地区变电所的未来发展 变电所实现无人值班是一项涉及面广、技术含量高、要求技术和管理工作相互配套的系统工程。它包括：电网一、二次部分、变电所装备水平、通信通道建设、调度自动化系统的建立以及无人值班变电所的运行管理工作等。所以要实现变电所的无人值班，必须满足一定的条件，主要有以下几个方面： ⑴变电所的基础设施要符合要求。如：主接线力求简单，运行方式改变易实现，变压器要具有调压能力（可以是有载调压变压器或由调压器与无载调压变压器相配合来实现调压），主开断设备要具有较高的健康水平，操作机构要能满足远方拉合要求等。另外，所还要具备一定的基础自动化水平，用以完成对一些辅助性设备实现控制（如主变风扇的开停、电容器的投切等），以减轻调度端的工作量。 ⑵调度自动化系统在达到部颁发的《县级电网电力调度自动化规》中所要求的功能的基础上，通过扩展“遥控”、“遥调”，实现“四遥”功能，达到实用
110KV变电站设计文献综述 摘要：本文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 1变电站的概述 纵观20世纪的社会和经济发展，一个突出的特点是，电力的使用已经渗透到社会经济，生活领域。发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务，而变电站更是电力工业建设中不可缺少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面不一样。 变电站是电力系统中变换电压等级、汇集电流和分配电能、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。我国电力建设经过多年的发展，系统容量越来越大，短路电流不断增大，对电气设备、系统内大量信息的实时性等要求越来越高，而随着科学技术的高速发展，制造、材料行业，尤其是计算机及网络技术的迅速发展，电力系统的变电技术也有了新的飞跃。对变电站的设计提出了更高的要求，更需要我们知识应用水平。 结合我国现状，为国民经济各部门和人民提供充足.可靠.优质.廉价的电能，因此新建变电站应充分体现出安全性、可靠性、经济性和先进性。在此我为满某地区重点需要，提高电能的质量。我拟建一座110KV变电站。 110KV变电站电气部分设计的内容 通过查阅书籍，了解了电力工业的有关政策，技术规程等方面的知识，理清自己的设计思路，清楚设计任务，如电气主接线，短路电流计算，设备的选择，防雷接地等，涉及以下内容： 1 现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完
《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
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
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
引言 发电厂及电力系统的毕业设计是培养学生综合运用所学理论知识，独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。 本设计是根据毕业设计的要求，针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电器部分的设计，并做出阐述和说明。论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数，并且通过计算，详细的校验了公众不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式，同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计，最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图，同时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护，并绘制屋外高压配电装置的防雷保护图。
第一篇毕业设计说明书 1 变电所设计原始资料 1.1 设计的原始资料及依据 (1) 待设计变电所建成后主要向工业用户供电，电源进线为220KV两回进线，电压等级为220/60KV。 (2) 变电所地区年平均温度14℃，最高温度36℃，最低温度-20℃。 (3) 周围空气无污染。 (4) 出线走廊宽阔，地势平坦，交通方便。 (5) 变电所60KV负荷表： （重要负荷占总负荷的80%，负荷同时率为0.7，线损率5%，Tmax=5600小时） 表1.1 变电所60kV负荷表 序号负荷名称最大负荷（KW）功率 因数出线 方式 出线 回路数 附注 近期远期 1 建成机械厂18000 25000 0.95 架空 2 有重要负荷 2 化肥厂8000 10000 0.95 架空 2 有重要负荷 3 重型机械厂10000 13000 0.95 架空 2 有重要负荷 4 拖拉机厂15000 20000 0.9 5 架空 2 有重要负荷 5 冶炼厂10000 15000 0.95 架空 2 有重要负荷 6 炼钢厂12000 18000 0.95 架空 2 有重要负荷 (6)电力系统接线方式如图所示： 图1.1 电力系统接线方式图 系统中所有的发电机均为汽轮发电机，送电线路均为架空线，单位长度正序电抗为0.4欧姆/公里
“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
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
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
设计（论文）题目： 220kV变电站自动化研究 摘要 随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。 所谓最新的变电站综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的模拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，提高变电站自动化的整体效益。 本设计讨论的是220kV变电站综合自动化的设计。首先对原始资料进行分析，在采用电力数据数据网系统作为整个变电站的通讯支撑的基础上进行监控系统、继电保护保护信息管理系统的设计，选择设备，然后进行防雷接地以及信息安全的设计。 关键字：计算机监控；继电保护信息管理；远动通信。
目录 第一章综合自动化概述及其特点 (5) 第一节变电站综合自动化的结构形式 (5) 第二节变电站综合自动化系统的主要功能 (6) 第二章变电站监控系统的设计 (8) 第一节概述 (8) 第二节综合自动化技术应用 (8) 第三节系统功能介绍 (10) 第四节系统主要技术参数 (12) 第五节存在问题 (12) 第六节总结 (13) 第三章继电保护及故障信息管理系统 (14) 第一节概述 (14) 第二节系统设计目标 (14) 第三节硬件平台 (14) 第四节软件系统设计 (16) 第五节典型系统简介 (21) 第六节主要技术特点 (22) 致谢 (24) 参考文献 (25)
前言 变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用，学习和了解变电站的结构和运行对电力资源的可持续发展垫下了基础。随着经济的快速发展，我国电力需求迅速增长，由于产业结构调整和居民生活水平的提高，第三产业和居民生活用电比重上升，制冷制热负荷大幅度增加，使得电网规模不断扩大，高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势，使电网结构越来越复杂。常规变电站的二次部分主要由四大类装置组成：继电保护、故障录波、就地监控和远动。在微机化以前，这些装置不仅功能不同，实现的原理和技术也完全不同，因而长期以来形成了不同的专业和相应的技术管理部门。近年来，开始采用微机型继电保护装置、微机型故障录波器、微机监控和微机远动装置。这些装置尽管功能不一样，其硬件配置却大体相同，除微机系统本身以外，无非是对各种模拟量的数据采集以及I/O回路，并且装置所采集的量和要控制的对象还有许多是共同的，因而显得设备重复，互联复杂。人们自然提出这样一个问题，是否应该从全局出发来考虑全微机化的变电站二次部分的优化设计，提高变电站的可控性，更多的采用远方集中控制、操作、反事故措施等，提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行可靠性，这就是变电站综合自动化的来历。 变电站的综合自动化由电脑继电保护和监控系统组成。最明显的特征有以下四个方面：1、功能综合化。2、结构电脑化。3、操作监视屏幕化。4、运行管理智能化。变电站的总体结构采用分布式结构，引入计算机局域网（LAN）技术，将站内所有的智能化装置（IED）连接起来。变电站综合自动化应该改变常规的保护装置不能与外界通信的缺陷，取代常规的测量系统，如变送器、录波器、指针式仪表等；改变常规的操作机构，如操作盘、模拟盘、手动同期及手控无功补偿等装置；取代常规的告警、报警装置，如中央信号系统、光字牌等；取代常规的电磁式、机械式防误闭锁设备；取代常规的远动装置等。 计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展，为变电站综合自动化开辟了广阔的前景。变电站综合自动化系统能够大大地提高整个电网运行的安全性和经济效益已经形成共识，其目标应实现变电站的小型化、无人化的高可靠性。综合自动化技术始终追随着计算机技术的发展而发展，计算机和通信技术发展中的任何一种新技术都很快会在变电站综合自动化中找到它的位置。
二．A方案 2.4.1 发电机参数 (一)工程建设规模 a)主变压器:终期2×31.5MV A,本期1×31.5MV A; b)电压等级:110/35/10kV三级; c)出线回路数: 1)110kV出线: 终期4回,本期2回; 2)35kV出线: 终期8回,本期4回; 3)10kV出线: 终期12回,本期6回; 4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar； （二）设计范围 1)本典型设计范围包括变电所内下列部分: a)电力变压器及各级电压配电装置,所用电系统设备,过电压保护及接地装置,直流操作电源系统设备;相应的继电保护及自动装置,就地测量及控制操作设备,自动化系统设备以及电缆设施等。 b)与电气设备相关的建筑物、构筑物,给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。 2)系统通信设施、所外道路、所外上下水系统、场地平整和特殊基础处理、大件设备运输措施等不纳入本典型设计范围。其中由于通信设施需根据外部通信系统条件确定,本典型设计中仅留布置安装条件,不作具体设计。 3)设计分界点 a)变电所与线路的分界点为:110kV、35kV配电装置以架空进线耐张线夹(不含)为界。10kV 配电装置以开关柜内电缆头(不含)为界。 b)进所道路设计以变电所大门为界,大门外不属本典型设计范围。 （三）设计条件 2.4.1 发电机参数 1）所址自然条件 环境温度:-10℃~40℃ 最热月平均最高温度:35℃ 设计风速:30m/s 覆冰厚度:5mm 海拔高度:<1000m 地震烈度:6度 污秽等级:II级 设计所址高程:>频率为2%洪水位 凡所址自然条件较以上条件恶劣时,工程设计应作调整。 2）系统条件 按照系统的情况,设定110kV系统短路电流为25kA,要求10kV母线的短路电流不超过20kA (四)主要技术经济指标
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。
某220kV变电站设计原始资料 1. 变电站总体设计 根据电力系统规划需新建一座220kV区域变电所。本设计变电站为三电压等级变电站，电压等级为220/110/10kV。该所建成后与110kV和220kV电网相连，并供给近区用户供电。 本设计变电站地处市郊，在系统中处于环式主干网上，该变电站一旦停电，不但对本地区的工农业生产造成很大的影响，而且影响全系统的安全运行，所以系统对本所的运行要求程度较高。 2. 变电站负荷数据 ① 220kV侧：出线6回（其中备用2回）。 ② 110kV侧：出线10回（其中备用2回）。 110kV侧有两回出线供给远方大型工厂（属Ⅰ类负荷），其容量为52000kV A，其他作为一些地区变电所进线，其他地区变电所进线输送总负荷58MW，其中Ⅰ、Ⅱ类用户占60%。负荷功率因数取0.85，负荷同时率取0.9；年最大负荷利用小时数均为5000小时/年；网损率为6%. ③10kV侧：出线12回（其中备用2回）。 10kV侧总负荷为22000kW，其中Ⅰ、Ⅱ类用户占40%，最大一回出线负荷为4000kW。负荷功率因数取0.8；负荷同时率取0.85；年最大负荷利用小时数均为4500小时/年；网损率为8%. ④站用负荷为80kW，cosφ=0.86；负荷同时率取0.85 ⑤本设计变电站年负荷增长率为5%，变电站总负荷考虑五年发展规划。 3. 变电站地理环境： 该变电所位于市郊生荒土地上，地势平坦、交通便利、环境污染小。站址标高在50年一遇的洪水位以上，地震烈度为6度以下。
该地区最热月平均温度为28℃，年平均气温16℃，绝对最高气温为40℃，土壤温度为18℃，海拔153m。 当地雷暴日T=35.1日/年。 4. 系统阻抗： 220kV侧电源近似为无穷大系统，归算至本所220kV母线侧阻抗为0.021（Sj=100MV A）；110kV侧电源容量为550MV A，归算至本所110kV母线侧阻抗为0.25（Sj=100MV A）；10kV侧没有电源。