(完整版)110kv变电站一次电气部分初步设计

华北电力大学函授毕业设计年级、专业99电力层次本科姓名石磊学号991010362005年 3 月 30 日华北电力大学毕业设计〔论文〕任务书电力工程系电力系统及其自动化专业电气班学生石磊一、毕业设计〔论文〕课题110kV变电站电气一次局部初步设计二、毕业设计〔论文〕工作自2004年12月1日起至2005年3月30日三、毕业设计〔论文〕进行地点：华北电力大学四、毕业设计〔论文〕的内容要求、原始资料数据和参考资料〔一〕.毕业设计的内容要求1.分析原始资料，选择电气主接线；〔2-3个方案比拟〕2.短路电流计算；3.主要电气设备的选择及校验；4.变压器台数及容量选择；5.屋、内外配电装置确实定；6.防雷保护设计。

〔二〕.参考资料1.发电厂电气局部课程设计参考资料，天津大学；2.发电厂电气局部，四川联合大学；3.电力工程设计手册，西北、东北电力设计院负责指导教师指导教师接受设计论文任务开始执行日期学生签名目录上篇：设计说明书 (5)第一章总体局部要求 (5)第一节毕业设计课题及原始资料 (5)第二节建设的必要性 (5)第二章变电站电气主接线方案的设想与论证 (5)第一节根本要求和设计原那么 (5)第二节变电站主要变压器的选择 (5)第三节选择主接线方案 (6)第四节方案的技术性和经济性比拟 (7)第五节主接线方案的最后确定 (9)第三章短路电流的计算说明 (9)第一节短路电流计算的目的和规定 (9)第二节系统最大运行方式和短路点确实定 (9)第三节电路元件参数的计算说明 (10)第四章电气设备的选择及校验 (11)第一节主要电气设备选择校验表 (11)第二节站用变的设置 (14)第五章配电装置的设计 (14)第一节概述 (14)第二节配电装置的设计 (15)第六章防雷保护和接地保护装置的设计 (15)第一节防雷保护 (15)第二节接地装置 (17)第七章无功补偿 (17)第八章结束语 (17)下篇：设计说明书 (18)第一章短路电流计算 (18)第一节原始资料和主接线图 (18)第二节主接线的等值电路图及各元件参数的计算 (19)第三节短路点的短路电流计算 (20)第二章电气设备的选择及校验 (22)第一节电气设备选择的原那么及校验要求 (22)第二节断路器及隔离开关的选择及校验 (22)第三节母线及电缆的选择与校验 (26)第四节绝缘子和穿墙套管的选择 (29)第五节高压熔断器的选择 (30)第六节电压互感器的选择 (31)第七节电流互感器的选择 (32)第三章防雷保护与接地装置 (32)第一节直击雷过电压的保护 (34)第二节避雷针的选择与校验 (34)第三节避雷器的选择 (35)第四节接地装置的计算 (36)第四章综合造价和运行费用 (37)设计说明书第一章总体局部要求第一节毕业设计课题及原始资料课题:110kv变电站设计原始资料:1、110kv进线两回，Ⅰ回线长24km，Ⅱ回线长20kmΩ2、二台主变,二次出线为35kv及10kv,最高负荷35750kvA3、35kv出线6回,10kv出线16回,无一级负荷。

重庆电力高等专科学校重庆教培中心教学点毕业专业：电力系统自动化班级：变检0602二OO九年四月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总结参考文献致谢前言变电站是电力系统的重要组成部分，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，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。

110KV变电站电气一次部分初步设计说明书第一部分设计说明书第1章原始资料该课题来源于工程实际，建设此变电站是为了满足该地区输变电的需要。

本次设计的变电站高压侧从相距 6.5km 的 PX110kV变电站受电，经过降压后分别以35kV、10kV 两个电压等级输出。

它在系统中起着重要的作用，它是变换电压、汇集和分配电能的电网环节，可以降低输电时电线上的损耗，主要的作用是将高压电降为低压电，经过降压后的电才可接入用户。

1.1 建站规模（1）、变电站类型：待建电站属于110kV 变电工程。

（2）、主变台数及容量：待建DK110kV 变电站主变台数及容量为：本期2×31.5MVA，远景规划： 2× 31.5MVA。

（3）、主变台数及容量：待建DK110kV 变电站主变台数及容量为：本期2×31.5MVA，远景规划： 2× 31.5MVA。

（4）、进出线：待建DK110kV变电站从相距6.5km 的 PX110kV变电站受电，线径 LGJ-240；变电站进出线 ( 全部为架空线 ) ，110kV共 2 回；35kV 共 4 回；10KV 共16回。

（5）负荷情况：待建 DK110kV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。

（6）无功补偿：待建DK110kV变电站无功补偿装置采用电力电容两组，容量为 2×3000kvar 。

（7）建站规模：待建DK110kV变电站所占地面积可采用半高型布置。

1.2 、短路阻抗系统作无穷大电源考虑，归算到本站110kV 侧母线上的阻抗标幺值X1= X 20.06 ， X 00.154 （取 S B100 MVA， E S 1.0 ）。

1.3 、地区环境条件待建 DK110kV变电站所在地区年最高气温35℃，年最低气温－ 15℃，年平均气温 15℃。

第 2 章电气主接线设计电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。

课程设计(论文）题目 110KV变电所一次部分设计学院名称电气工程学院指导教师职称讲师班级电力113班学号学生姓名2014年 6月 30日电气工程基础设计任务书一、设计内容要求设计110KV变电所(B所）的电气部分二、原始资料1供设计的变电所有A、B、C三个,各自的地理位置和系统发电机、变压器相关数据如附图1所示.附图1 各变电所的地理位置2各变电所的10kV低压负荷分别为P a=500kW，P b=300kW，P c=200kW.3各变电所典型负荷曲线有两种,分别如附图2（a）和附图2（b）所示。

4110kV输电线路l1、l2、l3、l4的长度各不相同，电抗均按0。

4Ω/km计.5每位同学设计的原始数据，除了P a=500kW,P b=300kW,P c=200kW之外，其它数据应根据自己所在班级的序号，在附表1中查找。

附图2 典型日负荷曲线附表1 每位同学设计原始数据查找表三、设计任务（1)设计本变电所的主变压器台数、容量、形式。

（2)设计高低压侧主接线方式。

(3）设计本变电所的所用电接线方式。

（4）计算短路电流。

(5）选择电气设备（包括断路器、隔离开关、互感器等）。

设计成果1.设计说明书一份 2。

计算书一分 3。

主接线图一份要求:上述3者按顺序装订成一册（简装，钉书针左边钉好3颗,勿用夹子夹)五、主要参考资料［1]姚春球。

发电厂电气部分。

北京:中国电力出版社:2004［2]电力工业部西北电力设计院.电力工程电气设备手册(第一册）.北京：中国电力出版社,1998 ［3]周问俊.电气设备实用手册.北京:中国水利水电出版社，1999［4]陈化钢。

企业供配电。

北京：中国水利水电出版社,2003。

9[5]电力专业相关教材和其它相关电气手册和规定摘要：本次设计为110kV降压变电站电气一次部分的初步设计，根据原始资料，以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据.变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。

三峡电力职业学院毕业设计《110kV变电站电气一次部分初步设计》设计人:王海风设计时间：2011年7月摘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、单母线分段接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、短路电流计算、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、母线等）、各电压等级配电装置设计、直流系统设计以及防雷保护的配置。

目录绪论 (1)第1章变电站总体分析 (2)1.1 变电站总体分析 (2)第2章负荷分析计算与主变压器的选择 (4)2.1负荷分析计算 (4)2.2主变选择 (6)2.3 无功补偿 (8)第3章电气主接线设计................................................................ 错误!未定义书签。

3.1主接线的设计原则和要求 (11)3.2主接线的设计步骤 ................................................................... 错误!未定义书签。

3.3 电气主接线设计 ...................................................................... 错误!未定义书签。

第4章短路电流计算及电气设备选择 ....................................... 错误!未定义书签。

4.1 短路电流的危害 ...................................................................... 错误!未定义书签。

4.2电气设备选择 ........................................................................... 错误!未定义书签。

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,10K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110K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 。

110k V变电所电气一次部分初步设计洹安110kV变电所电气一次部分初步设计摘要此次110kV变电站电气一次部分初步设计包括：主变压器2台，容量为2x50000kVA,型号为SFSZ9－50000/110。

110kV采用单母分段带旁路接线方式；其出线为4回，本期为2回。

其母线采用管形母线，断路器采用LW6－110型SF6高压断路器，隔离开关采用GW4－110型户外高压隔离开关，电流互感器采用LB3－110型油浸式带保护用电流互感器，电压互感器采用JCC6－110型电压互感器。

35kV采用单母分段带旁路接线方式；其出线为8回，本期为6回。

其母线采用单条矩形母线，断路器采用LW6－35型SF6高压断路器，隔离开关采用GW4－35型户外高压隔离开关，电流互感器采用LB3－35型油浸式带保护用电流互感器，电压互感器采用JDX6－35型油浸式电压互感器。

10kV采用单母分段接线方式；其出线本期为14回，另有2回备用。

其母线采用管形母线，断路器采用ZN-10型真空断路器，隔离开关采用GN10型户内高压隔离开关，电流互感器采用LAJ-10型套管式户内用电流互感器，电压互感器采用JSJW－10型油浸式电压互感器。

关键词：变电所变压器接线洹安110kV变电所电气一次部分初步设计第一部分设计说明书第一章电气主接线设计第一节电气主接线的设计原则和要求变电所电气主接线系指变电所的变压器，输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。

变电所的主接线是电力系统接线组成的一个重要组成部分。

主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。

一、主接线的设计原则（一）考虑变电所在电力系统中的地位和作用变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。

变电所是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，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。

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)致谢 (26)参考文献 (27)附录一：一次接线图第一章原始资料及其分析1。

原始资料待建变电站是该地区农网改造的重要部分，预计使用3台变压器，初期一次性投产两台变压器，预留一台变压器的发展空间。

1。

1电压等级变电站的电压等级分别为110kV,35kV,10kV。

110KV变电所电气一次部分初步设计原始资料1、待设变电所为郊区中间变电所,在供电给周围负荷的同时,也输送部分系统的交换功率。

2、系统电源情况：待设变电所连着220KV变电所一个，110KV水电厂一个220KV系统变电所：在该变电所高压母线上的短路容量为500MV A，距离待设变电所10KM100KV水电厂的接线如图所示：2×30MW 2×45MV ACOSφ=0.8X G*″=0.23、所的地理位置公路4、电力负荷水平（1）待设计的变电所连接的电源之间有一定的功率交换预计有15KW，功率因数为0.8。

（2）待设变电所10KV侧负荷如下表所示，预计10年内每年5%增长率。

负荷同时系数Kop=0.8,Koq=0.7，年最大负荷利用小时数Tmax=4500h，预留四回备用。

（3）待设变电所10KV负荷表5、气象及地质条件（1）年最高温度40℃；年最高日平均温度30℃；年最低温度0℃；最热地面下0.8M 处土壤平均温度30.4℃。

（2）年平均雷电日50日/年，土壤电阻率500Ω/M，地震烈度3级以下，海拔高度50M。

（3）待设变电所无污染影响，所址外0.5KM处有一条主干公路，地理位置如地理环境图所示。

毕业设计(论文)任务书1、设计(论文)题目：110KV变电所电气一次部分初步设计2、设计（论文）内容（1）选择变电所主要变压器台数、容量及型式；（2）设计变电所电气主接线，并论证其为最佳主接线方案；（3）设计变电所自用电接线；（4）计算短路电流及选择主要电气设备；（5）若110KV线路功率因数要求为0.9，试确定无功补偿量；（6）变电所防雷保护及接地网的设计；（7）设计变电所电气总平面布置。

3、设计（论文）的目的要求：（1）通过本次设计，掌握变电所电气一次部分初步设计的方法及步骤，具备一定的工程实践知识及解决实际问题的能力。

（2）通过本次设计，提高绘制电气主接线等各类电气图纸的能力。

【关键字】毕业设计110kV变电站电气一次部分初步设计毕业设计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110kV35kV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《电力工程专业毕业设计指南》《电力工程电气设备手册》《高电压技术》《电气简图用图形符号GBT》《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4第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书4原始资料4电气主接线设计6主接线的设计原则和要求6主接线的设计步聚8本变电站电气接线设计9第3章变压器选择12第31节主变压器选择12第32节站用变压器选择13第4章短路电流计算14第41节短路电流计算的目的14第42节短路电流计算的一般规定14第43节短路电流计算的步聚15第44节短路电流计算结果15第5章高压电器设备选择16第51节电器选择的一般条件16第52节高压断路器的选择18第53节隔离开关的选择19第54节电流互感器的选择20第55节电压互感器的选择21第56节高压熔断器的选择21第6章配电装置设计21第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书22第1章负荷计算22第11节主变压器负荷计算22第12节站用变压器负荷计算24第2章短路电流计算25第21节三相短路电流计算25第22节站用变压器高压侧短路电流计算31第3章线路及变压器最大长期工作电流计算31第31节线路最大长期工作电流计算31第32节主变进线最大长期工作电流计算32第4章电气设备选择及效验32第41节高压断路器选择及效验33第42节隔离开关选择及效验33第43节电流互感器选择及效验34第44节电压互感器选择及效验36第45节熔断器选择及效验36第46节母线选择及效验37总结38参考文献40前言变电站是电力系统的重要组成部分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直接影响整个电力系统的安全与经济运行电气主接线是变电站设计的首要任务也是构成电力系统的重要环节电气主接线的拟订直接关系着全站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为110kV变电站电气一次部分初步设计分为设计说明书设计计算书设计图纸等三部分所设计的内容力求概念清楚层次分明本文是在老师们治学严谨知识广博善于捕捉新事物新的研究方向在毕业设计期间老师在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助在此我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢本文从主接线短路电流计算主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述并绘制了电气主接线图由于本人水平有限错误和不妥之处在所难免敬请各位老师批评指正第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料11地区电网的特点综合小水电 S∑ 24MVA L1 20KM 35KV 双回路送入变电所丰水期满发电枯水期只发三分之一容量近区用电及站用电占发电容量的 10 最大运行方式时的综合电抗折算至 SJ 100MVA 时 XJ 3 本市火电厂发电机两台 Pe 5MWcosФ 08 Xd〃 018 经一台双绕组变压器 SLKVA 63KV35KV Ud 8 L2 5KM用架空线输入变电所其厂用电占 5 近区用电占 15省电网由西南方向经 110KV L3 65KM 的输电线路与变电所相连对本市的发供电起综合平衡作用12 建站规模4 变电所最大负荷利用小时数 T 6000h 同时率取 095 10KV 用户负荷资料如下表所示序号用户名称最大负荷负荷性质功率因数 1 市城区8MW Ⅰ095 2 化肥厂2MW Ⅲ090 3 工业区35MW Ⅱ090 4 农机厂15MW Ⅲ085 5 开发区4MW Ⅱ085 变电所建成后第五年总负荷增加到 306MW 建成后第十年总负荷增加到 493MW6 变电所自用负荷以 2 台 100KVA 考虑变电站类型110kV变电工程主变台数2电压等级110kV35kV10kV出线回数及传输容量13 环境条件气象及地质条件设计变电所地处半丘陵区无污染影响年最高温度 40 度最热月平均温度 34 度年最低温度 40 度最热地下 08M 处土壤平均温度 304 度海拔高度为 50M14 电器主接线图建议110kV双母线分4段35kV双母线带旁10kV单母线分段带旁路接线并考虑设置融冰措施15 短路阻抗系统作无穷大电源考虑X1∑＝005X0∑＝004X1∑min＝01X0∑min＝005火电厂的装机容量为37500kwXd＝0125最大运行方式下该火电厂3台机组全部投入并满发最小运行方式下该火电厂只投入2台机组水电厂的装机容量为35000kwXd＝027最大运行方式下该水电厂3台机组全部投入并满发最小运行方式下该水电厂只投入1台机组第2章电气主接线设计第21节主接线的设计原则和要求电力系统是由发电厂变电站线路和用户组成变电站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为满足生产需要变电站中安装有各种电气设备并b主接线代表了变电站电气部分主体结构是电力系统接线的主要组成部分是变电站电气设计的首要部分它表明了变压器线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式从而完成变电输配电的任务它的设计直接关系着全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关系着电力系统的安全稳定灵活和经济运行由于电能生产的特点是发电变电输电和用电是在同一时刻完成的所以主接线设计的好坏也影响到工农业生产和人民生活因此主接线的设计是一个综合性的问题必须在满足国家有关技术经济政策的前提下正确处理好各方面的关系全面分析有关因素力争使其技术先进经济合理安全可靠电气主接线的设计原则电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据以国家经济建设的方针政策技术规定标准为准绳结合工程实际情况在保证供电可靠调度灵活满足各项技术要求的前提下兼顾运行维护方便尽可能地节省投资就近取材力争设备元件和设计的先进性与可靠性坚持可靠先进适用美观的原则接线方式对于变电站的电气接线当能满足运行要求时其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线如线路－变压器组或桥形接线等若能满足继电保护要求时也可采用线路分支接线在110kV～220kV配电装置中当出线为2回时一般采用桥形接线当出线不超过4回时一般采用分段单母线接线在枢纽变电站中当110kV～220kV出线在4回及以上时一般采用双母线接线在大容量变电站中为了限制6～10kV出线上的短路电流一般可采用下列措施变压器分列运行在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器采用低压侧为分裂绕组的变压器出线上装设电抗器主变压器选择主变压器台数为保证供电可靠性变电站一般装设两台主变压器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对于大型枢纽变电站根据工程具体情况当技术经济比较合理时可装设两台以上主变压器主变压器容量主变压器容量根据5～10年的发展规划进行选择并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力对装设两台变压器的变电站每台变压器额定容量一般按下式选择Sn＝06 PMPM为变电站最大负荷这样当一台变压器停用时可保证对60％负荷的供电考虑变压器的事故过负荷能力40％则可保证对84％负荷的供电由于一般电网变电站大约有25％的非重要负荷因此采用Sn＝06 PM对变电站保证重要负荷来说多数是可行的对于一二级负荷比重大的变电站应能在一台停用时仍能保证对一二级负荷的供电主变压器的型式一般情况下采用三相式变压器具有三种电压的变电站如通过主变压器各侧绕组的功率均达到15％Sn以上时由于中性点具有不同的接地形式应采用普通的三绕组变压器当主网电压为220kV及以上中压为110kV及以上时多采用自耦变压器以得到较大的经济效益断路器的设置根据电气接线方式每回线路均应设有相应数量的断路器用以完成切合电路任务为正确选择接线和设备必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡当缺乏足够的资料时可采用下列数据最小负荷为最大负荷的60～70％如主要是农业负荷时则宜取20～30％负荷同时率取085～09当回路在三回一下时且其中有特大负荷时可取095～1功率因数一般取08线损平均取5％设计主接线的基本要求在设计电气主接线时应使其满足供电可靠运行灵活和经济等项基本要求可靠性供电可靠是电力生产和分配的首要要求电气主接线也必须满足这个要求在研究主接线时应全面地看待以下几个问题可靠性的客观衡量标准是运行实践估价一个主接线的可靠性时应充分考虑长期积累的运行经验我国现行设计技术规程中的各项规定就是对运行实践经验的总结设计时应予遵循主接线的可靠性是由其各组成元件包括一次设备和二次设备的可靠性的综合因此主接线设计要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响可靠性并不是绝对的同样的主接线对某所是可靠的而对另一些所可能还不够可靠因此评价可靠性时不能脱离变电站在系统中的地位和作用通常定性分析和衡量主接线可靠性时均从以下几方面考虑断路器检修时能否不影响供电线路断路器或母线故障时以及母线检修时停运出线回路数的多少和停电时间的长短以及能否保证对重要用户的供电变电站全部停运的可能性灵活性主接线的灵活性要求有以下几方面调度灵活操作简便应能灵活的投入或切除某些变压器或线路调配电源和负荷能满足系统在事故检修及特殊运行方式下的调度要求检修安全应能方便的停运断路器母线及其继电保护设备进行安全检修而不影响电力的正常运行及对用户的供电扩建方便应能容易的从初期过渡到最终接线使在扩建过渡时在不影响连续供电或停电时间最短的情况下投入新装变压器或线路而不互相干扰且一次和二次设备等所需的改造最少经济性在满足技术要求的前提下做到经济合理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1106～10kV变压器以质量可靠的简易电器代替高压断路器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构架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电能损耗少在变电站中正常运行时电能损耗主要来自变压器应经济合理的选择主变压器的型式容量和台数尽量避免两次变压而增加电能损耗第22节主接线的设计步聚电气主接线图的具体设计步聚如下分析原始资料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电力系统情况电力系统近期及远景发展规划5～10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及输送容量等环境条件当地的气温湿度覆水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短路电流计算对拟定的主接线为了选择合理的电器需进行短路电流计算主要电器选择包括高压断路器隔离开关母线等电器的选择绘制电气主接线图将最终确定的主接线按工程要求绘画工程图第23节本变电站电气主接线设计110kV电压侧接线《35～110kV变电所设计规范》规定35kV～110kV线路为两回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分段单母线的接线35～63kV线路为8回及以上时亦可采用双母线接线110kV线路为6回及其以上时宜采用双母线接线在采用单母线分段单母线或双母线的35～110kV主接线中当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施本变电站110kV线路有6回可选择用双母线或单母线分段接线两种方案如图21所示方案一供电可靠运行方式灵活倒闸操作复杂容易误操作占地大设备多投资大图21方案二简单清晰操作方便不易误操作设备少投资小占地面积小但是运行可靠性和灵活性比方案一稍差本变电站为地区性变电站电网特点是水电站发电保证出力时能满足地区负荷的需要加上小火电基本不需要外系统支援电源主要集中在35KV侧110KV侧是为提高经济效益及系统稳定性采用方案二能够满足本变电站110KV侧对供电可靠性的要求故选用投资小节省占地面积的方案二35kV电压侧接线本变电站35kV线路有8回可选择双母线或单母线分段带旁路母线接线两种方案根据本地区电网特点本变电站电源主要集中在35kV侧不允许停电检修断路器需设置旁路设施如图22所示图22方案一供电可靠调度灵活但是倒闸操作复杂容易误操作占地面积大设备多配电装置复杂投资大方案二简单清晰操作方便不易误操作设备少投资小占地面积小旁路断路器可以代替出线断路器进行不停电检修出线断路器保证重要回路特别是电源回路不停电方案二具有良好的经济性供电可靠性也能满足要求故35kV 侧接线采用方案二综上所述本变电站主接线如图24所示图 24第3章变压器选择第31节主变压器选择在变电站中用来向电力系统或用户输送功率的变压器称为主变压器《35～110kV变电所设计规范》规定主变压器的台数和容量应根据地区供电条件负荷性质用电容量和运行方式等条件综合考虑确定在有一二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器当技术经济比较合理时可装设两台以上主变压器装有两台以上主变压器的变电所当断开一台时其余主变器的容量不应小于60％的全部负荷并应保证用户的一二级负荷具有三种电压的变电所如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15％以上主变压器宜采用三线圈变压器主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构由负荷计算设计计算书第1章可知本变电站远景负荷为PM＝3015 MVA 装设两台主变压器每台变压器额定容量按下式选择SN＝06PM＝1809 MVA故可选择两台型号为SFSZ7-的变压器表 31 主变压器技术参数型号额定容量kVA额定电压 kV空载电流空载损耗kW负载损耗 kW 阻抗电压连接组标号高压中压低压高-中高-低中-低高 -中高 -低中-低-2000011038510515358131712599710517565YNyn0d11第 32 节站用变压器选择《35～110kV 变电所设计规范》规定在有两台及以上主变压器的变电站中宜装设两台容量相同可互为备用的站用变压器分别接到母线的不同分段上变电站的站用负荷一般都比较小其可靠性要求也不如发电厂那样高变电站的主要负荷是变压器冷却装置直流系统中的充电装置和硅整流设备油处理设备检修工具以及采暖通风照明供水等这些负荷容量都不太大因此变电站的站用电压只需 04kV 一级采用动力与照明混合供电方式380V 站用电母线可采用低压断路器即自动空气开关或闸刀进行分段并以低压成套配电装置供电本变电站计算站用容量为 100kVA设计计算书第 1 章选用两台型号为 S的变压器互为暗备用10kV 级 S9 系列三相油浸自冷式铜线变压器是全国统一设计的新产品是我国国内技术经济指标比较先进的铜线系列配电变压器站用变压器参数如表 32 所示表 32 站用变压器技术参数型号额定容量 kVA额定电压 kV空载电流损耗 W阻抗电压连接组标号高压低压空载短路S9-1001010010041629015004Yyn0 图 41 计算电路图及其等值网络图 42 变压器低压侧分列运行计算电路图及其等值网络表 41 短路电流计算结果按正常工作条件进行选择并按短路状态来校验热稳定和动稳定额定电压和最高工作电压在选择电器时一般可按照电器的额定电压 U N 不低于装置地点电网额定电压tk＝tprtab而 tab＝tinta式中 tab 断路器全开断时间t pr 后备保护动作时间tin 断路器固有分闸时间ta 断路器开断时电弧持续时间开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流故电器的开断计算时间 tbr 应为主保护时间 tpr1和断路器固有分闸时间之和即Tbr＝tpr1tin第52节高压断路器的选择高压断路器的主要功能是正常运行时用它来倒换运行方式把设备或线路接入电路或退出运行起着控制作用当设备或线路发生故障时能快速切除故障回路保证无故障部分正常运行能起保护作用高压断路器是开关电器中最为完善的一种设备其最大特点是能断开电路中负荷电流和短路电流本变电站高压断路器选择如下选择和校验计算见计算书第 4 章1 110kV 线路侧及变压器侧选择 LW11-110 型 SF6 户外断路器2 35kV 线路侧及变压器侧选择 ZW7-405 型真空户外断路器计算数据ZW7-405UNs35 kVUN405 kVI34642 AIN1600 AI"563 kAINbr315 kAish1436 kAiNcl80 kAQk22117 kA ·s2I t·t3969 kA2·sish1436 kAies80 kA计算数据KYN28A-12 Z 1250-315 UNs 10 kV UN 12 kV I 1894 A IN 1250 A I" 120 kA INbr 315 kAish 2496 kA iNcl 80 kA Qk 211186 kA ·s 2I t·t3969 kA2·s ish 2496 kA ies 80 kA3 10kV 线路侧选择 KYN28A-12 Z 1250-315 型高压开关柜计算数据ZW7-405UNs35 kVUN405 kVI34642 AIN1600 AI"563 kAINbr315 kAish1436 kAiNcl80 kAQk22117 kA ·s2I t·t3969 kA2·sish1436 kAies80 kA计算数据KYN28A-12 Z 1250-315 UNs 10 kV UN 12 kV I 1894 A IN 1250 A I" 120 kA INbr 315 kAish 2496 kA iNcl 80 kA Qk 211186 kA ·s 2I t·t3969 kA2·s ish 2496 kA ies 80 kA4 10kV 变压器侧选择 KYN28A-12 Z 2000-315 型高压开关柜计算数据KYN28A-12 Z 2000-315 UNs 10 kV UN 12 kV I A IN 2000 A I" 120 kA INbr 315 kA ish 2496 kA iNcl 80 kA Qk 211186 kA ·s 2I t·t3969 kA2·s ish 2496 kA ies 80 kA计算数据GW5--80 UNs 110 kV UN 110 kV I 2067 A IN 1000 A Qk 2653 kA ·s 2I t·t 2311 kA2·s ish 693 kA ies 80 kA 2 35kV选择GW4-35D1000-83计算数据GW4-35D1000-83 UNs 35 kV UN 12 kV I 34642 A IN 1000 A Qk 22117 kA ·s 2I t·t2500 kA2·s ish 1436 kA ies 83 kA第55节电压互感器的选择110kV出线选用TYD110 3型成套电容式电压互感器校验合格110kV母线选用JDCF-110型单相瓷绝缘电压互感器校验合格35kV母线选用JDZXW-35型单相环氧浇注绝缘电压互感器校验合格10kV母线选用JSZX1-10F型三相环氧浇注绝缘电压互感器校验合格第 56 节高压熔断器的选择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和短路电流的损害35kV母线电压互感器选用RXW-3505型户外跌落式高压熔断器保护校验合格10kV母线电压互感器选用RN2-1005型户内限流式高压熔断器保护校验合格第6章配电装置设计配电装置是变电站的重要组成部分它是根据主接线的连接方式由开关设备保护和测量电路母线和必要的辅助设备组建而成用来接受和分配电能的装置配电装置应满足以下基本要求1 配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策2 保证运行可靠按照系统和自然条件合理选用设备在布置上力求整齐清晰保证具有足够的安全距离3 便于检修巡视和操作4 在保证安全的前提下布置紧凑力求节约材料和降低造价5 安装和扩建方便配电装置设计的基本步骤1 根据配电装置的电压等级电器的型式出线多少和方式有无电抗器地形环境条件等因素选择配电装置的型式2 拟定配电装置的配置图3 按照所选设备的外形尺寸运输方法检修及巡视的安全和方便等要求遵照《配电装置设计技术规程》的有关规定并参考各种配电装置的典型设计和手册设计绘制配电装置的平断面图普通中型配电装置我国有丰富的经验施工检修和运行都比较方便抗震能力好造价比较低缺点是占地面积较大半高型配电装置占地面积为普通中型的47而总投资为普通中型的982同时该型布置在运行检修方面除设备上方有带电母线外其余布置情形与中型布置相似能适应运行检修人员的习惯与需要高型一般适用于220kV及以上电压等级本变电站有三个电压等级110kV 主接线不带旁路母线配电装置采用屋外中型单列布置35kV 主接线带旁路母线配电装置采用屋外半高型布置10kV 配电装置采用屋内成套高压开关柜布置第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书第 1 章负荷计算第 11 节主变压器负荷计算电力系统负荷的确定对于选择变电站主变压器容量电源布点以及电力网的接线方案设计等都是非常重要的电力负荷应在调查和计算的基础上进行对于近期负荷应力求准确具体切实可行对于远景负荷应在电力系统及工农业生产发展远景规划的基础之上进行负荷预测负荷发展的水平往往需要多次测算认真分析影响负荷发展水平的各种因素反复测算与综合平衡力求切合实际本变电站负荷分析计算如下线损平均取 5功率因数取 08负荷同时率取09 线损5 功率因数08负荷同时率0910KV侧。

目录摘要 (1)第一部分第一章电气主接线设计 (2)1.1 主接线的设计原则 (2)1.2 110kV主接线的选择 (2)1.3 35kV主接线的选择 (4)1.4 10kV主接线的选择 (5)1.5 所用电设计 (7)第二章负荷计算与变压器选择 (8)2.1 负荷计算目的、方法 (8)2.2 主变压器选择 (9)2.3 所用变选择 (11)第三章短路电流计算 (12)3.1 短路电流计算的目的 (12)3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 (12)第四章主要电气设备选择与校验原则 (14)4.1 电气设备选择原则 (14)4.2 高压断路器的选择说明 (14)4.3 隔离开关的选择说明 (15)4.4 互感器的选择说明 (16)4.5 母线的选择说明 (17)第五章变电站的防雷保护 (18)5.1 变电站的防雷设计原则 (18)5.2 变电站主要防雷设备 (18)5.3 变电站的防雷设计 (18)1第二部分第一章短路电流计算书 (21)第二章高压电气设备的校验 (27)2.1 高压断路器的选择与校验 (27)2.2 隔离开关的选择 (33)2.3 电流互感器选择的选择与校验 (39)2.4 电压互感器的选择 (41)附录：110kV变电站一次部分设计接线图 (42)后记 (43)参考文献 (44)2摘要本论文是110kV变电所电气一次部分设计，通过对安全、经济、可靠性方面的分析，确定了110kV、35kV、10kV及变电所的电气主接线；再通过对负荷的计算，确定了主变的台数及容量及型号；最后根据短路电流的计算选择相应的对高压熔断器，隔离开关，母线，电压互感器，电流互感器进行了选型。

从而完成了110kV的一次部分设计。

【关键词】变电站；变压器；接线3第一章电气主接线设计1.1 主接线的设计原则1.1.1主接线设计的基本要求1.可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。

目录第一章绪论 (2)第二章电气主接线的方按及论证 (4)第一节6～220KV主接线 (4)第二节主接线的选择与设计 (11)第三节变压器接地方式 (15)第三章变电所电力变压器的选择 (16)第一节电力变压器的选择 (16)第二节功率因数和无功功率补偿 (18)第四章短路电流计算 (21)第一节短路电流计算的概述 (21)第二节短路电流的计算 (23)第五章变电所一次设备的选择 (26)第一节电气一次设备的选择原则 (26)第二节一次设备的选择与检验 (32)第三节导体的设计 (42)第四节高压熔断器的选择 (48)第六章高压配电装置 (50)第一节设计原则与要求 (50)第二节6---110KV配电装置 (54)第七章变电所防雷与接地规划 (55)第八章继电保护 (60)第一节概述 (60)第二节变压器的保护 (63)第三节母线的继电器保护 (65)第九章仪表规划 (66)设计总结............................................... 错误！未定义书签。

参考文献 (68)英文翻译 (69)致谢 (83)第一章绪论一、110KV变电所的技术背景近年来，我国的电力工业在持续迅速的发展，而电力工业是我国国民经济的一个重要组成部分，其使命包括发电、输电及向用户的配电的全部过程。

完成这些任务的实体是电力系统，电力系统相应的有发电厂、输电系统、配电系统及电力用户组成。

110KV 变电所一次部分的设计，是主要研究一个地方降压变电所是如何保证运行的可靠性、灵活性、经济性。

而变电所是作为电力系统的一部分，在连接输电系统和配点系统中起着重要作用。

我们这次选题的目的是将大学四年所学过的《电力工程》、《电力系统自动化》、《电机学》、《电路》等有关电力工业知识的课程，通过这次毕业设计将理论知识得以应用。

二、设计依据这次设计的基本原则是以设计任务书为依据，以所学知识为基础，以国家经济建设的方针政策，技术规范为标准，结合工程的实际情况，在保证供电可靠性、高度灵活，满足各项技术要求的前提下。