110KV变电站电气部分设计
摘要
本说明书以110kV地区变电站设计为例，论述了电力系统工程中变电站部分电气设计（一次部分）的全过程。通过对变电站的主接线设计，站用电接线设计，短路电流计算，电气设备动、热稳定校验，主要电气设备型号及参数的确定，运行方式分析，防雷及过电压保护装置的设计，电气总平面及配电装置断面设计和无功补偿方案设计，较为详细地完成了电力系统中变电站设计。
限于毕业设计的具体要求和设计时间的限制，本毕业设计只对变电站电气一次部分做了较为详细的理论设计，而对其电气二次部分并没有涉及，这有待于在今后的学习和工作中进行研究。
关键词：变电站短路电流动稳定热稳定
ABSTRACT
The statement about the 110kv transformer area substation design, discussed some electrical transformer substation design (one part) in power systems engineering of the entire process. Through the main transformer stations wiring design, stations wiring design stations, short circuit current calculations, check electrical equipment moving and thermal stability, set the main electrical equipment models and the parameters, the operating mode, design over-voltage protection and mine devices , design general electric graphic and distribution devices flood, and without power compensation. Completed substation design in power system，lastly.
Limited to the specific design requirements and design time of constraints, the design only is a part of the electrical transformer stations, and its second part did not involve, which research it in future study and work.
KEY WORDS: Substation, Short circuit currents , Moving stability，Thermal stability
目录
摘要..................................I ABSTRACT...............................III 1绪论 (1)
1.1选题背景和意义 (1)
1.1.1选题背景 (1)
1.1.2选题意义 (1)
1.2原始资料 (1)
1.2.1分析本变电站在电力系统中的作用 (1)
1.2.2建设规模 (1)
1.2.3环境情况 (1)
1.2.4线路阻抗 (2)
1.3所做工作 (2)
1.3.1分析原始资料 (2)
1.3.2 拟定主接线方案 (2)
1.3.3短路电流计算 (2)
1.3.4主要电器选择 (2)
1.3.5其他计算和设计 (3)
1.3.6绘制电气主接线图 (3)
本章小结.............................................. 错误！未定义书签。2电气主接线设计.. (3)
2.1主变压器的选择 (3)
2.1.1主变压器台数的确定 (3)
2.1.2主变压器容量的确定 (3)
2.1.3主变压器相数的确定 (4)
2.1.4主变压器绕组数和接线组别的确定 (4)
2.1.5主变压器调压方式的确定 (5)
2.1.6主变压器冷却方式的确定 (5)
2.1.7主变压器型号的确定 (5)
2.2 主接线初步方案的拟订及技术比较 (6)
2.2.1 110kV电压侧接线 (6)
2.2.2 10kV电压侧接线 (8)
2.3方案经济比较 (10)
2.4主接线最终方案的确定 (11)
2.5站用变接线设计 (12)
2.5.1选择变压器 (12)
2.5.2接线方案确定 (12)
本章小结 (12)
3短路电流计算 (13)
3.1短路故障产生的原因 (13)
3.2 短路故障的危害 (13)
3.3 短路电流计算的目的 (14)
3.4短路电流计算的内容 (15)
3.4.1短路点的选取 (15)
3.4.2短路时间的确定 (15)
3.4.3短路电流的计算 (15)
3.5短路电流计算方法 (15)
3.5.1标幺值法 (15)
3.5.2 有名值法 (15)
3.6三相短路电流周期分量起始值的计算 (16)
3.6.1短路电流计算的基准值 (16)
3.6.2网络模型 (16)
3.6.3三相短路电流周期分量起始值的计算步骤 (16)
本章小结 (20)
4主要电气设备的选择 (21)
4.1断路器和隔离开关的选择 (22)
4.1.1 110kV断路器隔离开关的选择 (23)
4.1.2 10kV断路器隔离开关的选择 (25)
4.2 电流互感器的选择 (27)
4.2.1 110kV侧电流互感器的选择 (28)
4.2.2 10kV侧电流互感器的选择 (29)
4.3 电压互感器的选择 (30)
4.3.1 110kV母线设备电压互感器的选择 (31)
4.3.2 10kV母线设备电压互感器的选择 (31)
4.4高压熔断器的选择 (32)
4.5母线的选择与校验 (32)
4.5.1 110KV母线的选择 (33)
4.5.2 10kV母线 (34)
4.5.3主变110KV侧至110KV母线连线的选择 (35)
4.5.4主变10kV侧至10kV母线连线的选择 (36)
4.6电缆选型及截面选择 (36)
4.6.1电缆芯线材质/芯数 (36)
4.6.2电缆结构 (36)
4.6.3电缆选择的具体技术条件简述 (37)
4.6.4穿墙套管的选择 (41)
4.7绝缘子型号和绝缘子串 (42)
4.8高压开关柜的选择 (43)
本章小结 (43)
5无功补偿、消弧线圈的计算与选择及防雷接地设计 (44)
5.1无功补偿 (44)
5.1.1 提高功率因数的意义 (44)
5.1.2 补偿装置的确定 (44)
5.2消弧线圈的计算与选择 (46)
5.3防雷接地设计 (46)
5.3.1防雷设计 (46)
5.3.2接地设计 (51)
本章小结 (52)
6电气总平面布置及配电装置的选择 (53)
6. 1 配电装置特点 (53)
6.1.1屋内配电装置的特点 (53)
6.1.2屋外配电装置的特点 (53)
6. 2 配电装置类型及应用 (53)
6.3 电气总平面布置 (54)
6.3.1电气总平面布置的要求 (54)
6.3.2电气总平面布置 (54)
本章小结 (55)
7总结 (56)
8致谢 (57)
9参考文献 (58)
附录 (60)
1绪论
1.1选题背景和意义
1.1.1选题背景
经济迅速发展，开发区将成为榆林市新的经济发展区，经济将迅速发展，榆林供电区域用电负荷也将迅速增长，截至2006年底，该供电区有110kV变电站2个，2005年榆林市区电网最高负荷55MW，2006年榆林市供电区电网最高负荷达58MW，增长幅度5.5％，预计2007年榆林市供电区电网最高负荷达72MW。随着市政府的搬迁和当地经济的快速发展，榆林市区局部地区预期负荷增长较快，仅靠两个110kV变电站无法满足工业区负荷日益增长的需求。随着因此，急需在开发区供电区域内新建一座110kV 变电站以满足日益增长的用电需求。为满足榆林市和开发区与日俱增的用电需求，根据《2008-2012年榆林市电网滚动规划》，于2008年拟在榆林市开发区新建110kV变电站。
1.1.2选题意义
变电站作为整个电网中的一个核心节点，担负着电能的传输与分配的任务。在电网的统一指挥和协调下，电网各节点，如变电站、发电厂具体实施和保障电网的安全、稳定、可靠运行。因此，研究变电站一次侧设计对电力系统的稳定发展有着极其深远的意义。
1.2原始资料
1.2.1分析本变电站在电力系统中的作用
本变电站的电压等级为110kV，供电负荷10kV在企业内部。属于一般降压变电站。
1.2.2建设规模
（1）110kV本期2进2出，最终2进3出，每回最大负荷40MW；
（2）10kV本期24回出线，最终36回出线，每回最大负荷4000kW。
1.2.3环境情况
（1）海拔600米，温度—20℃～35℃，年平均气温14.5℃；
（2）污秽等级Ⅱ度；
（3）雷暴日每年70.2天。
1.2.4线路阻抗
市中变本期进线由东沙变和市区变接入，220kV东沙变和市区变从省网220kV环网供电,系统容量趋于无穷大，折算至东沙变110kV侧母线的系统阻抗标么值为0.05033，东沙变110kV侧母线至本站110kV进线距离为6.017km；折算至市区变110kV侧母线的系统阻抗标么值为0.04398，市区变110kV侧母线至本站110kV进线距离为6.769km。
1.3所做工作
1.3.1分析原始资料
（1）本工程情况变电站类型，设计规划容量（近期，远景），主变台数及容量等。
（2）电力系统情况电力系统近期及远景发展规划（5～10年），变电站在电力系统中的位置和作用，本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。
（3）负荷情况负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。
（4）环境条件当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度等因素，对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。
（5）设备制造情况为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。
1.3.2 拟定主接线方案
根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，可拟定出若干个主接线方案。因为对出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等考虑不同，会出现多种接线方案。应依据对主接线的基本要求，结合最新技术，确定最优的技术合理、经济可行的主接线方案。
1.3.3短路电流计算
对拟定的主接线，为了选择合理的电气设备，需进行短路电流计算。
1.3.4主要电器选择
包括110kV主变侧断路器、10kV主变侧断路器、10kV出线侧断路器、110kV主变侧隔离开关、10kV主变侧隔离开关、10kV出线侧隔离开关、110kV主变侧电流互感器、
110kV母联电流互感器、10kV主变侧电流互感器、10kV母联电流互感器、10kV出线侧电流互感器、110kV母线设备电压互感器、10kV母线设备电压互感器、高压熔断器、110KV母线、10kV母线、主变110KV侧至110KV母线连线、主变10kV侧至10kV母线连线、110kV 侧电缆及配件、10kV 侧电缆及配件。
1.3.5其他计算和设计
无功补偿、消弧线圈的计算与选择及防雷接地设计。
1.3.6绘制电气主接线图
将最终确定的主接线，按工程要求，绘制工程图。
2电气主接线设计
变电站电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。变电所的电气主接线是电力系统接线的重要部分，它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备以最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。
2.1主变压器的选择
变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能损耗，提高运行效率和可靠性，改善电网稳定性能。
2.1.1主变压器台数的确定
为保证供电可靠性，变电所一般设两台主变压器。考虑到本变电站远期扩建，将增加一台。
2.1.2主变压器容量的确定
表2-1 电力需求预测方案
备注：表按2006年建成投产项目列出预测水平年
根据《电力工程设计手册》，变压器容量应根据计算负荷选择，对平稳负荷供电的单台变压器
e
S S
=
β （2.1） 式中：S 为计算负荷容量（kV A ）；Se 为变压器容量（kV A ）；β为负荷率（一般取85％左右）。
本系统中只有10kv 一个负荷等级。2007年预测最大负荷S 为59.38MV A ，需要选择的变压器容量
MVA S S e 473.5085.038.59=?=?=β
主变压器容量确定的要求：根据变电站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站，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：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的60～70%。MVA 331.357.0473.50=?，当一台停运时，另一台则承担70%为35.331MV A 。故选两台50MV A 的主变压器就可满足负荷需求，采用暗备用工作方式。
2015年预测最大负荷S 为108MV A ，需要选择的变压器容量：
MVA S S e 8.9185.0108=?=?=β，MVA 26.647.08.91=?，当一台停运时，其余变
压器则承担70%为64.26MV A 。故远期增设一台50MV A 的主变压器就可满足负荷需求。
2.1.3主变压器相数的确定
容量为300kV 及以下机组单元连接的主变压器和330kV 及以下电力系统中，一般都选三相变压器，因为单相变压器组相对投资大、占地多、运行损耗大、配电装置复杂。采用“降压结构”的线圈，排列成铁芯一低压一高压线圈，高与低之间阻抗最大。
2.1.4主变压器绕组数和接线组别的确定
由于本次设计变电站为110kV 和10kV 两个电压等级，该变电所选双绕组变压器。连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，110kV 以上电压，变压器绕组都采用YN 连接； 10kV 采用D11连接。
2.1.5主变压器调压方式的确定
为了保证变电站的供电质量，电压必须维持在允许范围内。普通型的变压器调压范围小，仅为±5%，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头的方法就无法满足要求。另外，普通变压器的调整很不方便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它的调压范围较大，一般在15%以上，而且既要向系统传输功率，又可能从系统倒送功率，要求母线电压恒定，保证供电质量情况下，有载调压变压器可以实现特别是在潮流方向不固定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时有载调压可解决，因此选用有载调压变压器。
2.1.6主变压器冷却方式的确定
主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环导向冷却。自然风冷却及强迫风冷却适用与中小型变压器；强迫油循环风冷却一般适用与大容量变压器，在水源充足的情况下也可采用强迫油循环水冷却；强迫油循环导向冷却是大型变压器采用的高效率的冷却方式。
考虑到冷却系统的供电可靠性要求及维护工作量，首选自然风冷冷却方式。
2.1.7主变压器型号的确定
查《电力工程电气设备手册：电气一次部分》，选定变压器的容量为50MV A。由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查《大型变压器技术数据》选定主变型号为：SZ10-50000/110。
主要技术参数如下：
额定容量（kV A）：50000
额定电压（kV）：高压—110±8×1.25% ；低压—10.5
连接组标号：YNd11
空载损耗（W）：42+15%
负载损耗（W）：184+15%
空载电流（%）：≤0.3
短路阻抗（%）：14.5±7.5%
2.2 主接线初步方案的拟订及技术比较
2.2.1 110kV电压侧接线
《35～110kV变电所设计规范》规定，35～110kV线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或单母线分段接线。110kV线路为6回其以上时，宜采用双母线接线。
表2-2 方案拟定
（1）桥式接线
WL2
WL1
WL2
WL1
(a)内桥接线(b) 外桥接线
图2-1 桥式接线
桥式接线具有工作可靠、灵活、使用的电器少、装置简单清晰和建造费用低等优点，并且它特别容易发展为单母线分段或双母线接线。因此，为了节省投资，当配电装置建造初期负荷较小，引出线数目不多时，应采用桥式接线。随着负荷的增大，引出线数目增多时，则需逐步发展为单母分段或双母线接线。
1）内桥接线的特点：连接桥断路器在线路断路器的内侧，因此，线路的投入和切除比较方便。在线路故障或切除、投入时，不影响其余回路工作，并且操作简单；而在变压器故障或切除、投入时，要使相应线路短时停电，并且操作复杂。
内桥接线的适用范围：一般适用于线路较长（相对来说线路的故障率较大）和变压器不需要经常切换（如火电厂）的情况。
2）外桥接线的特点：连接桥断路器在线路断路器的外侧,它与内桥接线相反。 外桥接线的适用范围：一般适用于线路较短和变压器需要经常切换的情况。当系统中有穿越功率通过主接线为桥型接线的发电厂或变电站高压侧时，或者桥形接线的2条线路接入环形电网时，都应该采用外桥接线。
（2）单母线分段接线
S1
S2
WL1
WL1
WL1
WL1
图2-2 单母线分段接线
优点：
1）用断路器把母线分段，可以提高供电可靠性和灵活性，对重要用户可以从不同段引出两回馈线路，由双电源供电；
2）当一段母线检修或故障时，分段开关自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电，且接线简单、设备少、投资小、运行操作方便，不易发生误操作事故，而且投资小。
缺点：
1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都将在检修期内停电，且可靠性和灵活性较差；
2）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越；
3）扩建需两方向均衡发展。
适用范围：
1）5～10kV配电装置的出线回数为6回及以上时；
2）35～60kV配电装置的出线回数为4～8回时；
3）110～220kV配电装置的出线回数为4回时。
本次设计变电站110kV线路有2回（远期3回），方案一简单清晰，调度灵活，不会造成全站停电，能保证对重要用户的供电，设备少，投资和占地小，节省一部分断路器，投资较小，但供电可靠性较差；方案二一般用于出线较多，输送和穿越功率较大，供电可靠性和灵活性要求较高的场合，设备多，投资和占地面积大，配电装置复杂，易误操作如图2-1所示。
2.2.2 10kV电压侧接线
《35～110kV变电所设计规范》规定，当变电所装有两台主变压器时，6～10kV 侧宜采用分段单母线。线路为12回及以上时，亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。本变电站10kV侧线路为24回（远期36回），可采用双母线分段接线（如图2-3）或双母接线（如图2-4）两种方案。
（1）单母线分段接线
S1
S2
WL1WL1
WL1WL1
图2-3 单母线分段接线
见前面所述。 （2） 单母线接线
优点：接线简单清晰、设备少操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。 缺点：
1）可靠性差。母线或隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就是要造成全厂或全站长期停电；
2）调度不方便,电源只能并列运行,不能分列运行,并且线路侧发生短路时,有较大的短路电流。
适用范围：一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。
S1
S2
WL2WL3
WL1WL4
图2-4单母线接线
方案一一般用于出线较多，输送和穿越功率较大，供电可靠性和灵活性要求较高的场合，设备多，投资和占地面积大，配电装置复杂，易误操作。方案二简单清晰，调度灵活，不会造成全站停电，能保证对重要用户的供电，设备少，投资和占地小，但供电可靠性较差。
2.3方案经济比较
方案一：110kV 侧桥式（内桥）；10kV 侧单母线分段
表2-2方案一设备价格汇总表
方案二：110kV侧单母线分段；10kV侧单母线接线
表2-3 方案二设备价格汇总表
2.4主接线最终方案的确定
（1）技术的比较：110kV桥式接线简单，控制简单，有利于变电站的运行。10kV
单母线分段接线可靠性较高，能满足110kV变电站重要负荷的供电可靠性且出线较多的要求。所以，选择方案一。
（2）经济的比较：方案一比方案二投资少，且能满足技术的要求。所以，从经济运行费用的角度考虑，选择方案一。
2.5站用变接线设计
2.5.1选择变压器
调压方式：有载调压变压器
冷却方式：自然风冷冷却方式
原则上站用电负荷按0.2%变电所容量计，设置2台所用变相互备用
站用电负荷：S=59.38×0.2%=118.76 kVA
站用变容量计算：B S=100.946×0.7=70.662kVA
故选两台80kVA的主变压器就可满足负荷需求，采用暗备用工作方式。
所用变压器参数：
型号：SC9-80/10.5
U1e=10.5±5%（kV）U2e=0.4（kV）
连接组别：Y，yn0
空载损耗：0.70（kW）
阻抗电压：4%
空载电流：1.5（%）
2.5.2接线方案确定
变电站站用母线采用单母分段接线方式。平时分列运行，两台站用变采用单母线接线方式，以限制故障。
本章小结
本章先从大的方面介绍了电气主接线设计的基本要求和主接线的基本接线形式，
在确定主变后根据要求提出了两个设计方案，最后从技术和经济的角度对两个方案进行了比较，得出本系统所需的主接线形式及站用变接线形式。
3短路电流计算
计算短路电流的目的主要是为了选择断路器等电气设备或对这些设备提出技术要求；评价确定网络方案，研究限制短路电流措施；为继电保护设计与调试提供依据；分析计算送电线路对通讯网络设施的影响等。
3.1短路故障产生的原因
工业与民用建筑中正常的生产经营﹑办公等活动以及人民的正常生活，都要求供电系统保证持续﹑安全﹑可靠地运行.但是由于各种原因，系统会经常出现故障，使正常运行状态遭到破坏。
短路是系统常见的严重故障。所谓短路，就是系统中各种类型不正常的相与相之间或地与相之间的短接。系统发生短路的原因很多，主要有：
（1）设备原因
电气设备、元件的损坏。如：设备绝缘部分自然老化或设备本身有缺陷，正常运行时被击穿短路；以及设计、安装、维护不当所造成的设备缺陷最终发展成短路的功能。
（2）自然原因
气候恶劣，由于大风、低温、导线覆冰引起架空线倒杆断线；因遭受直击雷或雷电感应，设备过电压，绝缘被击穿等。
（3）人为原因
工作人员违反操作规程带负荷拉闸，造成相间弧光短路；违反电业安全工作规程带接地刀闸合闸，造成金属性短路；人为疏忽接错线造成短路或运行管理不善造成小动物带电设备内形成短路事故等。
3.2 短路故障的危害
供电系统发生短路后，电路阻抗比正常运行时阻抗小很多，短路电流通常超过正常工作电流几十倍直至数百倍以上，它会带来以下严重后果：
（1）短路电流的热效应
巨大的短路电流通过导体，短时间内产生很大热量，形成很高温度，极易造成设备过热而损坏。
（2）短路电流的电动力效应
由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的电动力。如果电动力过大或设备结构强度不够，则可能引起电气设备机械变形甚至损坏，使事故进一步扩大。
（3）短路系统电压下降
短路造成系统电压突然下降，对用户带来很大影响。例如，异步电动机的电磁转矩与端电压平方成正比。同时电压降低能造成照明负荷诸如电灯突然变暗及一些气体放电灯的熄灭等，影响正常的工作、生活和学习。
（4）不对称短路的磁效应
当系统发生不对称短路时，不对称短路电流的磁效应所产生的足够的磁通在邻近的电路内能感应出很大的电动势。
（5）短路时的停电事故
短路时会造成停电事故，给国民经济带来损失。并且短路越靠近电源，停电波及范围越大。
（6）破坏系统稳定造成系统瓦解
短路可能造成的最严重的后果就是使并列运行的各发电厂之间失去同步，破坏系统稳定，最终造成系统瓦解，形成地区性或区域性大面积停电。
3.3 短路电流计算的目的
（1）主接线比选
短路电流计算可为不同方案进行技术经济比较，并为确定是否采取限制短路电流措施等提供依据。
（2）选择导体和电器
如选择断路器、隔离开关、熔断器、互感器等。其中包括计算三相短路冲击电流、冲击电流有效值以校验电气设备动力稳定，计算三相短路电流稳态有效值用以校验电气设备及载流导体的热稳定性，计算三相短路容量以校验短路器的遮断能力等。
（3）确定中性点接地方式
对于10kV供配电系统，根据单相短路电流可确定中性点接地方式。
（4）选择继电保护装置和整定计算
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)
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
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.
电气工程及其自动化专业 电力系统方向课程设计任务书和指导书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计 指导教师：江静 电气主接线及配电装置平面布置图课程设计任务书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置 平面布置图的设计 一、课程设计的目的要求 使学生巩固和应用所学知识，初步掌握部分工程设计基本方法及基本技能。二、题目： 110kV变电所电气主接线设计 三、已知资料 为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定新建1座降压变电气。原始资料：1变电所的建设规模 ⑴类型：降压变电气 ⑵最终容量和台数：2×31500kV A：年利用小时数：4000h。 2电力系统与本所连接情况 ⑴该变电所在电力系统中的地位和作用：一般性终端变电所； ⑵该变电所联入系统的电压等级为110kV，出线回路数2回，分别为18公里与电力 系统相连;25公里与装机容量为100MW的水电站相连。 ⑶电力系统出口短路容量：2800 MV A； 3、电力负荷水平 ⑴高压10 kV负荷24回出线，最大输送2MW，COSΦ＝0.8，各回出线的最小负荷 按最大负荷的70％计算，负荷同时率取0.8，COSΦ＝0.85，Tmax＝4200小时/年； ⑵24回中含预留2回备用； ⑶所用电率1％ 4、环境条件 该所位于某乡镇，有公路可达，海拔高度为86米，土壤电阻系数Р＝2.5×104Ω.cm，土壤地下0.8米处温度20℃；该地区年最高温度40℃，年最低温度－10℃，最热月7月份其最高气温月平均34.0℃，最冷月1月份，其最低气温月平均值为1℃； 年雷暴日数为58.2天。 四、设计内容
1、设计主接线方案 ⑴确定主变台数、容量和型式 ⑵接线方案的技术、经济比较，确定最佳方案 ⑶确定所用变台数及其备用方式。 2、计算短路电流 3、选择电气设备 4、绘制主接线图 5、绘制屋内配电装置图 6、绘制屋外配电装置平断面图 五、设计成果要求 1、设计说明书1份 编写任务及原始资料 ⑴编写任务及原始资料 ⑵确定主变压器台数、容量和型式 ⑶确定主接线方案（列表比较） ⑷计算短路电流（包括计算条件、计算过程、计算成果） ⑸选择高压电气设备（包括初选和校验，并列出设备清单）。 2、变电站电气主接线图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。接线按单线图绘制，仅在局部设备配置不对称处绘制三线图，零线绘成虚线。在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级，在相应的方框图上标明设备的型号、规范。 3、屋内10kV配电装置图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示开关柜的排列顺序、各柜的接线方案编号、柜内的一次设备内容（数量的规格）及其连接，设备在柜内的大致部位，以及走廊的大致走向等。 4、屋外110kV配电装置平断面图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示各主要设备的布置位置及走廊的大致走向等。 5、编制设计说明书及计算书 六、日程安排 第一天：布置任务、介绍电气设备选择 第二天：电气主接线最佳方案的确定 第三天：短路电流计算 第四、五天：电气设备选择 第六天：绘制电气主接线图 第七天：绘制10kV配电装置订货图
《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
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
110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护
的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可 能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障 一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。
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
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
110k V变电站电气一次部分课程设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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)
35kV 变电站设计原始数据 本次设计的变电站为一座35kV降压变电站，以10kV给各农网供电，距离本变电站15km和10km 处各有一个系统变电所，由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电，在最大运 行方式下，待设计的变电站高压母线上的短路功率为1500MVA。 本变电站有8回10kV架空出线，每回架空线路的最大输送功率为1800kVA其中#1出线和#2 出线为I类负荷，其余为U类负荷及川类负荷，Tmax=4000h,cos? =0.85。 环境条件：年最高温度42 C ;年最低温度-5 C；年平均气温25 T ;海拔高度150m 土质为粘土；雷暴日数为30 日/ 年。
35KV变电站设计 、变电站负荷的计算及无功功率的补偿 1. 负荷计算的意义和目的 所谓负荷计算，其实就是计算在正常时通过设备和导线的最大电流，有了这 个才可以知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确的数值。如果计算结果偏大，就会将大量的有色金属浪费，增加制作的成本。如果计算结果偏小，就会使导线和设备运行的时候过载，影响设备的寿命，耗电也增大，会直接影响供电系统的稳定运行。 2. 无功补偿的计算、设备选择 2.1无功补偿的意义和计算 电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场，每个周期内释放、吸收的功率相等，这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功率都要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间相互关联。 S ,卩厂Q2 S——视在功率，kVA P――有功功率，kW Q 无功功率，kvar 由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数cos ?越小则需要的无功功 率越大。如果无功功率不通过电容器提供则必须从该传输系统提供，以满足电力 线和变压器的容量需要增加的电力需求。这不仅增加了投资的供给，降低了设备的利用率也将增加线路损耗。为此对电力的国家规定：无功功率平衡要到位，用户应该提高用电功率因数的自然，设计和安装无功补偿设备，及时投入与它的负载和电压的基础上变更或切断，避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因数应符合相应的标准，不然，电力部门可能会拒绝提供电力。所以无功功率要提高功率因素，在节约能源和提高质量具有非常重要的意义。无功补偿指的是：设备具有容性负载功率和情感力量负荷，并加入在同一电路，能量的两个负载之间的相互交换。 无功补偿装置被广泛采用在并联电容器中。这种方法容易安装并且施工周期短，成本低易操作维护。 2.2提高功率因数 P——有功功率 S1――补偿前的视在功率 S2补偿后的视在功率 Q1补偿前的无功功率 Q2补偿后的无功功率 ? 1――补偿前的功率因数角
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