变电站课程设计任务书(4)

110kV变电站电气一次部分课程设计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。

课程设计任务书（题目格式：宋体，3号，加粗，居中对齐，上下空一行）一、目的任务（格式：宋体，4号，加粗，两端对齐）二、设计内容三、时间安排四、设计工作要求五、成绩评定六、参考文献要求：（文字通顺，语言流畅，无错别字，不得使用铅笔书写。

）（正文：正文内容层次序号为：1、1.1、1.1.1……）（正文格式：宋体，小4号，不加粗，两端对齐，行距为固定值20磅，段前、段后为0行）（页边距：上2cm，下2cm，左2.5cm、右2cm 页码：底部居中）课程设计报告书题目：二号，黑体，加粗，居中院（系）专业学生姓名学生学号指导教师课程编号课程学分起始日期封面纸推荐用210g/m2的绿色色书编辑完后需将全文绿色说明文字删除，格式不变（另起页）课题名称（题目格式：宋体，3号，加粗，居中对齐，上下空一行）一、选题背景（格式：宋体，4号，加粗，两端对齐）说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求，简述本设计的指导思想。

（正文格式：宋体，小4号，不加粗，两端对齐，行距为固定值20磅）二、方案论证(设计理念)（格式：宋体，4号，加粗，两端对齐）说明设计原理（理念）并进行方案选择，阐明为什么要选择这个设计方案以及所采用方案的特点。

包括：重点说明要实现的功能及其要求、系统的安全性、数据的完整性、应用的运行环境及其性能等要求。

（正文格式：宋体，小4号，不加粗，两端对齐，行距为固定值20磅）三、过程论述（格式：宋体，4号，加粗，两端对齐）重点说明设计是如何实现的，包括：对设计工作的详细表述。

要求层次分明、表达确切。

要求：每个图都必须有文字说明，图前说明为什么使用该图、图的主要作用；图后说明图中各成分的作用，和成分之间的交互或图所表达的流程。

（正文格式：宋体，小4号，不加粗，两端对齐，行距为固定值20磅）四、结果分析（格式：宋体，4号，加粗，两端对齐）对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。

（正文格式：宋体，小4号，不加粗，两端对齐，行距为固定值20磅）五、课程设计总结（格式：宋体，4号，加粗，两端对齐）总结可以包括:课程设计过程的收获、遇到的问题，遇到问题解决问题过程的思考、程序调试能力的思考，课程设计实现过程中的收获和体会等。

题目：220kV 降压变电所设计一、原始资料：1．变电所性质：区域降压变电所。

2．所址条件：位于某工业区附近，主要为工业负荷及部分城市公共负荷供电。

所区地势平坦，进出线方便，海拔900m，交通比较便利，有铁路、公路经过。

最高气温+39℃, 最低温度-14℃, 年平均温度+15℃, 最大风速20m/s ，覆冰厚度5 mm，地震烈度<6级，土壤电阻率<500Ω. m ，雷电日30，周围环境较好，不受污染的影响，冻土深度1 .0 m ，主导风向夏东风，冬北风。

3．负荷资料：1）220kV侧共4回线与系统相连。

2）110kV侧共14回架空出线，负荷同时率0.95，最大负荷利用小时数5500小时, cosф=0.95，线损率5%。

3）35kV侧共8回电缆出线，同时率0.9，线损率5%，cosф=0.85。

4．系统情况：系统 X *S j 二、设计任务1．变电站总体分析，2．负荷计算 3．选择变压器的台数、容量、型号、参数。

4．电气主接线设计。

5．计算短路电流。

6．高低压电器设备的选择。

三、成品要求1、 说明书（附计算书）1份。

2、 电气主接线图1张（2# 图纸）。

3、课程设计答辩。

附：1、要求选择的电器设备包括：1）220kV 配电装置中的主母线、高压断路器、高压隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、接地刀闸；2）110kV 配电装置中的主母线、高压断路器、高压隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、接地刀闸；3）35kV 侧配电装置中的主母线、高压断路器、高压隔离开关、避雷器、接地刀闸。

2、要求设计：说明书书写字迹清晰、规范。

电气主接线图比例合适、图面整洁、绘图规范。

3、参考资料： 《发电厂电气部分》教材， 熊信银主编《发电厂电气部分课程设计参考资料》，天津大学黄纯华主编《电力工程电气设计手册》，西北电力设计院编，电力出版社1995《电力工程电气设备手册》，西北电力设计院编，电力出版社1995，《变电所所址选择与总布置》张玉珩，水电出版社，19864、课程设计说明书规格（见附录）3*150MVA U d %=13 2*50MW cos φ=0.85 X d ”*=0.12 2*63MVA U d %=14.45。

.《发电厂电气部分》课程设计学生姓名：学号：专业班级：指导教师：二○年月日目录（二号字体）1.课程设计目的 (2)2.110KV变电站设计题目和要求 (2)3 主变压器台数、容量、型式的选择 (3)4 电气主接线方案的确定 (4)5所用电设计 (8)6短路电流的计算 (9)7电气设备的选择 (12)1课程设计目的电气主接线是发电厂，变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节，而电气设备的选择是电气设计的主要内容之一。

本次课设通过110/10kv变电站的设计，对变压器选择，限制短路电流的方法进行分析，通过对电气主接线经济性，灵活性，可靠性的分析，选出最优方案。

2 110KV变电站设计依据和要求2.1依据根据设计任务书下达的任务和原始数据设计。

2.2设计内容为了满足该县负荷发展及电网电力交换的需要，优化该县的电网结构，拟在县城后山设计建设一座110/10的降压变电所，简称110kV变电所。

2.3电力系统概述本变电所与电力系统联系1、说明110kV变电所通过两回110kV线路接至该变电所，再与电力系统相连。

这里将S取为j100MVA,系统侧提供短路电流为22.17kA;按供电半径不大于5kM要求,110kV线路长度定为4.8kM。

110kV变电所在电力系统中的地位和作用1、根据110kV变电所与系统联系的情况，该变电站属于终端变电所。

2、110kV变电所主要供电给本地区用户，用电负荷属于Ⅱ类负荷。

2.4 110kV变电所各级电压负荷情况分析2.4.1供电方式110kV侧：共有两回进线，由系统连接双回线路对110kV变电所供电。

10kV侧：本期出线6回，由110kV变电所降压后供电。

2.4.2负荷数据1、全区用电负荷本期为27MW，共6回出线，每回按4.5MW计；远期50MW，14回路，每回按3.572MW设计；最小负荷按70％计算，供电距离不大于5kM。

=4250小时/年。

2、负荷同时率取0.85，cosφ=0.8，年最大利用小时数Tmax3、所用电率取0.1%。

目录第一章本课程设计的重要任务 (1)第二章课程设计任务书 (2)第三章课程设计内容及过程 (4)1 变电所继电保护和自动装置规划 (4)1.1系统分析及继电保护规定： (4)1.2本系统故障分析： (4)1.3 10kv线路继电保护装置： (4)1.4主变压器继电保护装置设立： (4)1.5变电所的自动装置： (5)1.6本设计继电保护装置原理概述： (5)2 短路电流计算 (6)2.1系统等效电路图： (6)2.2基准参数选定： (7)2.3阻抗计算（均为标幺值）： (7)2.4短路电流计算： (7)3 主变继电保护整定计算及继电器选择 (8)3.1瓦斯保护： (8)3.2纵联差动保护： (8)3.3过电流保护： (10)3.4过负荷保护：.................................................................... 错误!未定义书签。

3.5冷却风扇自起动： ............................................................ 错误!未定义书签。

第四章课程设计总结............................................................................ 错误!未定义书签。

参考文献 ................................................................................................ 错误!未定义书签。

第一章本课程设计的重要任务（1）本设计为35KV降压变电所。

主变容量为6300KVA，电压等级为35/10KV；（2）搜集原始资料；（3）完毕对本系统的故障分析；（4）对10kv线路继电保护装置、主变压器继电保护装置设立、变电所的自动装置的设计；（5）对短路电流的整定与计算；（6）主变继电保护整定计算及继电器选择；（7）完毕设计报告。

课程设计任务书一、目的任务电力系统继电保护课程设计是一个实践教学环节，也是学生接受专业训练的重要环节，是对学生的知识、能力和素质的一次培养训练和检验。

通过课程设计，使学生进一步巩固所学理论知识，并利用所学知识解决设计中的一些基本问题，培养和提高学生设计、计算，识图、绘图，以及查阅、使用有关技术资料的能力。

本次课程设计主要以中型企业变电所主变压器及相邻线路为对象，主要完成继电保护概述、主变压器及线路继电保护方案确定、短路电流计算、继电保护装置整定计算、绘保护配置图等设计和计算任务。

为以后深入学习相关专业课、进行毕业设计和从事实际工作奠定基础。

二、设计内容1、主要内容（1）熟悉设计任务书，相关设计规程，分析原始资料，借阅参考资料。

（2）继电保护概述，主变压器继电保护方案确定，线路保护方案的确定。

（3）短路电流计算。

（4）继电保护装置整定计算。

（5）各种保护装置的选择。

2、原始数据某变电所电气主接线如图1所示，已知两台变压器均为三绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘，SFSZ7-31500/110,其参数如下：S N =31.5MVA ；电压为110±8×1．25％／38.5±2×2．5％／11 kV ；接线为Y N /y/d 11（Y 0/y/Δ-12-11）；短路电压U HM （%）=10.5，U HL （%）=17，U ML (%)=6.5。

两台变压器同时运行，110kV 侧的中性点只有一台接地，若只有一台运行，则运行变压器中性点必须接地，其余参数如图1。

3、设计任务结合系统主接线图，要考虑L1L2两条110kV 高压线路既可以并联运行也可以单独运行。

针对某一主变压器及相邻线路的继电保护进行设计，变压器的后备保护（定时限过电流电流）作为线路的远后备保护。

已知条件如下：（1） 变压器35kV 母线单电源辐射形线路L5L6的保护方案拟定为三段式电流保护，保护采用两相星形接线，馈出线定时限过流保护最大的时限为2.0s ，线路L5L6的正常最大负荷电流为350A ，（2） 变压器10kV 母线母线单电源辐射形线路L3L4的保护方案拟定为三段式电流保护，保护采用两相星形接线，馈出线定时限过流保护最大的时限为2.2s ，线路L3L4的正常最大负荷电流为400A ，（3） L1L2各线路均装设距离保护，试对其相间短路保护I,II,III 段进行整定计算，即求各段动作阻抗Z OP I ,Z OP II ,Z OP III 和动作时限t 1I 、t 1II 、t 1III ,并校验其灵敏度,线路L1L2的最大负荷电流为变压器额定电流的2倍，功率因数cos ϕ=0.9,各线路每千米阻抗Z1=0.4Ω,阻抗角ϕL=700,电动机自启动系数KSS=1.5，继电器的返回系数Kre=1.2,并设Krel`=0.85, Krel``=0.8, Krel```=1.2,距离III 段采用方向阻抗继电器，（4） 变压器主保护采用能保护整个变压器的无时限纵差保护，变压器的后备保护作为线路的远后备保护。

前言随着工业化社会的进步和发展，电力系统承担着越来越重要的角色。

变电站（Substation）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。

，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

电气主接线是发电厂变电站的主要环节。

它决定着变电站的运行质量，功能，建设投产，维护条件，和供电可靠性。

经过两年的系统理论知识的学习，及各种实习操作，还有老师精心培育下，我们对电力系统各部分有了初步的认识与了解。

在认真阅读原始材料，分析材料，参考阅读《发电厂电气部分》《电力系统分析》和《中小型变电站设计手册》及《电力工程电气设计手册电气一次部分》等参考书籍，在指导老师的指导下，经过周密的计算，完成了此次课程设计。

限于设计者的水平，设计书中难免有错误和不足之处，热诚希望指导老师们提出宝贵的意见。

设计容有以下：第一部分：设计任务书；第二部分：35／10KV电气主接线的设计；第三部分：35／10KV变电站短路电流的计算；第四部分：35／10KV变电站电器设备的选择；十几天的课程设计，使我了解设计的要求极其设计的容，更加深刻了解课本的容，是知识与理论相结合，使基础知识与实际操作联系。

尤其对主接线，电气设备以及电力系统的选择方法进一步掌握。

目录前言第一篇：设计任务书 (3)第一章：电气主接线设计方案 (4)第一节：电气主接线设计的原则和步骤 (4)第二节：主接线方案的拟定 (4)第三节：主接线方案的经济比较 (6)第四节：主接线方案的确定 (6)第二章：短路电流的计算 (6)第一节：计算短路电流的目的 (6)第二节：计算原则 (6)第三节：计算方法 (7)第四节：计算短路电流 (7)第三章：电器设备的选择 (8)第一节：10KV电压等级上断路器和隔离开关的选择 (8)第二节：35KV变电站主变压器的选择 (9)第三节：35KV变电站10KV母线的选择 (10)第四章：设计结果 (11)第五章：答辩 (11)第一篇任务书本设计是受镇巴县泾阳镇桃园居民小区委托，为其设计一个35KV变电站电气主接线。

发电厂电气部分110KV变电站课程设计I二、设计原始资料1、电力系统接线及参数如图1所示，待设计的变电站为丙变电站，是一个110系统的枢纽变电站。

2、待设计的变电站的电压等级为：110kV、35kV、10kV。

5～10年规划负荷如下：2.1 35kV电压级：架空出线6回，每回出线最大输送功率5MW，送电距离30km，功率因数,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为60％. 负荷同时率取0。

9。

2.2 10kV电压级：架空出线10回，每回架空出线最大输送功率2MW，送电距离6km，功率因数:cosΦ=0.8。

,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为70％.负荷同时率取0.9。

3、自然条件：站址为农田，土质为黏土，土壤电阻率ρ=60m海拔高度.处于Ⅳ类气象区。

4、各电压级进出线方向110kV进线为同一方向进线；35kV出线为两个方向出线；10kV出线为多方向出线。

5、各电压级母线后备保护的动作时间：10kV母线1s；35kV母线2s；110kV母线3s。

6、依据负荷曲线，变电站最大负荷利用小时数。

7、电力系统直流分量电流衰减时间常数，（冲击系数）。

8、系统运行方式：最大运行方式为发电厂机组全部投入，变电站110kV为4回进线、最小运行方式为每个电厂停一台发电机，变电站110kV各发电厂只有一回进线。

此表装订在报告（论文）的前面。

摘要本摘要主要进行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，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。