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110kV变电站设计课程设计目录前言 (5)第一章主变压器的选择 (6)1.1变电所主变压器的选择 (6)1.2站用变压器的选择 (7)第二章电气主接线设计 (7)2.1 方案设计 (7)2.2接线方案设计 (7)2.3初选方案.............................................. .82.4接线方案经济比较 (9)2.5方案确定.............................................. .9第三章短路电流计算 (9)3.1短路电流计算概述 (9)3.2短路电流计算过程 (11)3.2.1短路电流计算 (11)3.2.2 短路电流结果表 (14)第四章导体设备和电器的选择 (14)4.1导体设备和电器选择概述 (14)4.2导体的选择设计 (15)4.2.1 110kV侧导线的选择 (15)4.2.2 35kV侧母线的选择 (16)4.2.3 35kV 侧母线选择 (17)4.3主要设备的选择 (19)4.3.1断路器的选择 (19)4.3.2隔离开关的选择 (24)4.3.3 电流互感器的选择 (27)4.3.3.1 110kV进线及母联电流互感器选择： (27)4.3.3.2 35kV进线及母联电流互感器选择 (28)4.3.3.3 10kV进线及母联电流互感器选择 (29)4.3.4 110kV侧电压互感器选择 (30)4.3.4.1 35kV配电装置安装台单相电压互感器用于测量和保护装置。
........................................... .304.3.4.2 10kV配电装置安装台单相电压互感器用于测量和保护装置。
............................................. .314.3.4.3高压熔断器的选择 (31)4.4避雷器的选择 (32)参考文献 (33)附录 (34)附1短路计算等值电路图 (34)附2预选方案主接线图34 关键词：变电所主变压器电器主接线单母线分段接线内桥接线双母线接线潮流计算短路计算断路器隔离开关冲击电流电压互感器电流互感器设备选型本次课程设计的目的在于通过对变电站电器一次部分主接线形式选择与绘制、经济比较、短路计算、设备选型等几个方面的练习进一步熟悉电力系统，掌握一般小型变电站的设计方法。
成绩课程设计说明书题目110/10kV变电所电气部分课程设计课程名称发电厂电气部分院(系、部、中心) 电力工程学院专业继电保护班级学生姓名学号指导教师李伯雄设计起止时间： 11年 11月 21日至 11年 12 月日 2目录一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析 (1)二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1)三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3)四、分析确定所用电接线方式 (6)五、进行互感器配置 (6)六.短路计算 (9)七、选择变电所高、低压侧及10kV馈线的断路器、隔离开关 (10)八、选择10kV硬母线 (13)工程基础实验与训练中心课程设计说明书一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析1.1、待设计变电所在系统中的地位和作用1.1.1 变电所的分类枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所1.1.2 设计的C变电所类型根据任务书的要求，从图中看，我设计的C变电所属于终端变电所。
1.1.3 在系统中的作用终端变电所，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务。
电压为110kV及以下。
全所停电时，仅使其所供用户中断供电。
1.2、所供用户的分析1.2.1 电力用户分类、对供电可靠性及电源要求（1）I类负荷。
I类负荷是指短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电也可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。
I类负荷任何时间都不能停电。
对接有I类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换；I类负荷通常装有两套或多套设备；I类负荷的电动机必须保证能自启动。
（2）II类负荷。
II类负荷指允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。
II类负荷仅在必要时可短时（几分钟到几十分钟）停电。
对接有II类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。
I类、II类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。
前言电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。
因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。
继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。
随着计算机硬件的迅速发展，微机保护硬件也在不断发展。
电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护。
继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。
对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。
这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。
特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。
重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。
3/ 27目录前言............................................... 错误!未定义书签。
摘要............................................ 错误!未定义书签。
1 系统运行方式和变压器中性点接地的选择.............. 错误!未定义书签。
1.1选择原则..................................... 错误!未定义书签。
1.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则....... 错误!未定义书签。
1.1.2 变压器中性点接地选择原则............... 错误!未定义书签。
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。
110KV变电站设计学院：专业：年级: 指导老师：学生姓名：日期：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Abstract:This paper mainly carries on the design of 110KV substation. According to the mandate given by the system and the load line and all parameters of the substation and line consideration and the data of load analysis, meet the safety, economy and reliability requirements of 110KV, 35KV, 10KV side of the main connection form is determined, and then through the load calculation and determine the scope of supply the number, size, and type of the main transformer, thus obtains the parameters of each element, the equivalent network simplification, and then select the short circuit short circuit calculation, the calculation results and the maximum continuous working current according to short-circuit current, selection and calibration of electrical equipment, including bus, circuit breaker, isolating switch, voltage transformer, current transformer etc., and determine the distribution device. According to the load and short circuit calculation for the line, transformer, bus configuration of relay protection and setting calculation. At the same time, this paper makes a simple analysis of lightning protection and grounding and compensation device, and finally carries out the electrical main wiring diagram and the 110KV distribution unit interval section drawing.Key words: substation design, transformer, electrical main wiring, equipment selection目录1 引言 (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 (5)1.4 选题目的及意义 (6)1.5 设计思路及工作方法 (6)1.6 设计任务完成的阶段内容及时间安排 (7)2 任务书 (7)2.1 原始资料 (7)2.2 设计内容及要求 (10)3 电气主接线设计 (11)3.1 电气主接线设计概述 (11)3.2 电气主接线的基本形式 (14)3.3 电气主接线选择 (14)4 变电站主变压器选择 (18)4.1 主变压器的选择 (19)4.2 主变压器选择结果 (21)5 短路电流计算 (22)5.1 短路的危害 (22)5.2 短路电流计算的目的 (22)5.3 短路电流计算方法 (22)5.4 短路电流计算 (23)5.4.1 110kv侧母线短路计算 (25)5.4.2 35kv侧母线短路计算 (27)5.4.3 10kv侧母线短路计算 (28)6 电气设备的选择 (31)6.1 导体的选择和校验 (31)6.1.1 110kv母线选择及校验 (32)6.1.2 35kv母线选择及校验 (33)6.1.3 10kv母线选择及校验 (34)6.2 断路器和隔离开关的选择及校验 (35)6.2.1 110kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 (36)6.2.2 35kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 (38)6.2.3 10kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 (40)6.3 电压互感器和电流互感器的选择 (42)6.3.1 电流互感器的选择 (42)6.3.2 电压互感器的选择 (44)7 继电保护的配置 (46)7.1 继电保护的基本知识 (46)7.2 110kv线路的继电保护配置及整定计算 (53)7.2.1 110kV线路继电保护配置 (53)7.2.2 110kV线路继电保护整定计算 (53)7.3 变压器的继电保护及整定计算 (58)7.3.1 变压器的继电保护 (58)7.3.2变压器的继电保护整定计算 (59)7.4 母线保护 (61)7.5 备自投和自动重合闸的设置 (63)7.5.1 备用电源自动投入装置的含义和作用 (63)7.5.2 自动重合闸装置 (63)8 防雷与接地方案的设计 (64)防雷概述 (64)1.1雷电的成因及危害 (64)1.2直击雷的成因及危害 (64)1.3感应雷的成因及危害 (64)防雷设计原则 (65)8.1 防雷保护 (65)8.2 接地装置的设计 (66)9 配电装置 (67)9.1 配电装置概述 (67)9.2 配电装置类型 (68)9.3 对配电装置的基本要求和设计步骤 (68)9.4 屋内配电装置 (69)9.5 屋外配电装置 (69)10 结束语 (70)参考文献 (72)致谢 (73)附录 (74)附录一电气主接线图 (74)附录二110KV屋外普通中型单母线分段接线的进出线间隔断面图 (75)1 引言1.1 变电站的作用一、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。
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变电站设计方案说明书_毕业论文普雄110kV输变电新建工程初步设计第二卷技术部分第三册变电工程二〇一一年九月普雄110kV输变电新建工程初步设计第二卷技术部分第三册变电工程批准：审核：校核：编写：二〇一一年九月第二卷第三册变电工程目录变电站设计技术 (4)1 概述 (4)1.1 主要设计原则 (4)1.2气象条件 (5)2 建设规模 (6)3.变电站主体专业工程设计 (6)3.1接入系统 (6)3.2电气主接线 (7)3.3 各电压等级配电装置型式及设备选择 (7)3.3.1短路电流计算 (7)1）计算依据及参数 (7)2）计算结果 (7)3.4 电气总平面 (8)3.5 防雷接地、照明及站用电 (9)3.5.1 过电压保护 (9)3.5.2 防雷 (9)3.5.3 接地 (9)3.5.4 站用电 (9)3.5.5 照明 (9)3.5.6 检修、通风 (10)3.5.7 电缆设施及电缆防火 (10)3.5.8 电气一次设备工程量表 (10)3.6 电气二次 (12)3.6.1．全站控制监测系统（1套） (12) 3.6.2．继电保护 (13)3.6.3 调度自动化 (15)1）调度关系 (15)2）远动系统 (16)3）网架现状 (17)4）调度数据网 (17)5）调度端接口 (18)3.6.4．电能量采集管理系统 (18)1）电能计量关口设置 (18)3.6.5 一体化电源系统 (19)3.6.6．微机五防 (20)3.6.7．图像监视及安全警卫系统 (20) （1）安全、防盗监控 (21)（2）设备监视 (21)（3）电网应急指挥及演习 (21)3.6.8火灾探测报警系统 (22)3.6.9设备状态检测 (22)3.7 站内通信及自动化 (23)3.7.1概述 (23)3.7.2系统通信 (25)3.7.3站内通信 (32)3.7.4设备材料表 (33)3.7.5投资估算 (35)4 节能、抗灾措施分析 (35)（2) 基坑开挖 (37)（3) 塔基排水 (37)5土建部分 (37)5.1概述 (37)5.2站区总布置与交通运输 (38)5.3建筑 (39)5.4结构 (40)5.5采暖、通风 (41)5.6给水、排水 (42)5.7围墙、大门 (43)6 消防 (44)6.1 化学灭火器的配置 (44)6.2 建筑消防 (45)6.3 主变压器消防 (45)普雄110kV输变电新建工程变电站设计1 概述1.1 主要设计原则本工程设计执行现行国家及行业的相关设计规程、规范（技术标准），主要设计技术标准如下：GB50059-92 35—110千伏变电所设计规范GB50060-92 35—110kV高压配电装置设计规范DL/T5056-1996 变电所总布置设计技术规程GB50052-95 供配电系统设计规范GB11022 高压断路器通用技术条件GB311.1 高压输变电设备的绝缘配合GB/T 15544-1995 三相交流系统短路电流计算GB50062-92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50229-1996 火力发电厂与变电站设计防火规范GB50217-94 电力工程电缆设计规范GB11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器GB311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合GB50062-1992 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50227-1995 并联电容器装置设计规范GB50260-1996 电力设施抗震设计规范GB50011-2001 建筑物抗震设计规范GBJ 16-1987 建筑设计防火规范（修订本）（2001年版）DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 621-1997 交流电气装置的接地DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定DL/T 5147-2001 电力系统安全自动装置设计技术规定DL/T 667-1999 远动设备及系统DL 5103-1999 35kV～110kV无人值班变电所设计规程DL 5134-2002 变电所给水排水设计规程DL/T 5222-2005 导体和电器选择设计技术规程DL/T 5137-2001 电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T 5044-1995 火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定NDGJ 96-1992 变电所建筑结构设计技术规定建筑、消防、环保等其它现行行业标准1.2气象条件根据本线路调查资料，结合全国典型气象区的划分，确定本工程线路设计用气象条件如下表：表1 工程沿线参证气象站一般气候条件统计表项目单位越西站观测场标高m 1659.0年平均气压hpa 832.2气温年平均气温℃13.2 极端最高气温℃34.5 极端最低气温℃-8.5 最冷月平均气温℃ 4.1湿度平均相对湿度％74 冬季平均相对湿度％68风速年平均风速m/s 1.4 最大风速m/s 17.0降雨年平均降雨量mm 1118.3 一日最大降雨量mm 160.1天气年平均雨日数 d 162.5日数年平均雾日数 d 1.2 年平均积雪日数 d 5.2年平均冰雹日数 d 1.1年平均大风日数 d 10.4年平均雨凇日数 d /年平均雷暴日数 d 75.9年最多雷暴日数 d 98其它最大积雪深度cm 16 最大冻土深度cm /2 建设规模本站110kV侧终期采用单母线接线、35kV终期采用单母线分段接线、10kV终期采用单母线分段接线，建设规模如下：主变容量：最终2×25MVA，采用三相三绕组有载调变压器。
第1章原始资料及其分析1.1 绪论电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。
由于电能在工业及国民经济的重要性，电能的输送和分配是电能应用于这些领域不可缺少的组成部分。
所以输送和分配电能是十分重要的一环。
变电站使电厂或上级电站经过调整后的电能输送给下级负荷，是电能输送的核心部分。
其功能运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。
若变电站系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。
可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。
因此，变电站在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。
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。
这就要求变电所的一次部分经济合理，二次部分安全可靠，只有这样变电所才能正常的运行工作，为国民经济服务。
变电站是汇集电源、升降电压和分配电力场所，是联系发电厂和用户的中间环节。
变电站有升压变电站和降压变电站两大类。
升压变电站通常是发电厂升压站部分，紧靠发电厂，降压变电站通常远离发电厂而靠近负荷中心。
这里所设计得就是110KV降压变电站。
它通常有高压配电室、变压器室、低压配电室等组成。
变电站内的高压配电室、变压器室、低压配电室等都装设有各种保护装置，这些保护装置是根据下级负荷的短路、最大负荷等情况来整定配置的，因此，在发生类似故障是可根据具体情况由系统自动做出判断应跳闸保护，并且，现在的跳闸保护整定时间已经很短，在故障解除后，系统内的自动重合闸装置会迅速和闸恢复供电。
这对于保护下级各负荷是十分有利的。
这样不仅保护了各负荷设备的安全有利于延长使用寿命，降低设备投资，而且提高了供电的可靠性，这对于提高工农业生产效率是十分有效的。
工业产品的效率提高也就意味着产品成本的降低，市场竞争力增大，进而可以使企业效益提高，为国民经济的发展做出更大的贡献。
成绩课程设计说明书题目110/10kV 变电所电气局部课程设计课程名称发电厂电气局部院 (系、部、中心 ) 电力工程学院专业继电保护班级学生姓名学号指导教师李伯雄设计起止时间：11年11月21日至11年12月2日目录一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析 (1)二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1)三、解析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3)四、解析确定所用电接线方式 (6)五、进行互感器配置 (6)六 . 短路计算 (9)七、选择变电所高、低压侧及10kV 馈线的断路器、隔走开关 (10)八、选择 10kV 硬母线 (13)一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析1.1 、待设计变电所在系统中的地位和作用变电所的分类枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所设计的C变电所种类依照任务书的要求，从图中看，我设计的 C 变电所属于终端变电所。
在系统中的作用终端变电所，凑近负荷点，经降压后直接向用户供电，不担当功率转送任务。
电压为 110kV 及以下。
全所停电时，仅使其所供用户中断供电。
1.2 、所供用户的解析电力用户分类、对供电可靠性及电源要求〔1〕I 类负荷。
I 类负荷是指短时〔手动切换恢复供电所需的时间〕停电也可能影响人身或设备安全，使生产逗留或发电量大量下降的负荷。
I 类负荷任何时间都不能够停电。
对接有 I 类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换； I 类负荷平时装有两套或多套设备； I类负荷的电动机必定保证能自启动。
〔2〕II 类负荷。
II 类负荷指赞同短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。
II 类负荷仅在必要时可短时〔几分钟到几十分钟〕停电。
对接有II 类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。
I 类、II 类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。
110KV变电站设计说明书和计算说明第1章概述1.1设计题目110KV降压变电站电气设计1.2原始资料1.2.1 系统参数：系统至110KV母线的短路容量为3984MV A，110KV架空线路，长22km。
1.2.2 变电所A资料35KV出线4回1、负荷7-10MW，线路长30km，1回2、负荷6-8MW，线路长25km，1回3、负荷5-8MW，线路长20km，1回4、负荷4-7MW，线路长15km，1回功率因数0.8510 KV出线4回1、负荷1.5-2MW，线路长10km，1回2、负荷1.6-2.2MW，线路长12km，1回3、负荷0.5-1.2MW，线路长7km，1回4、负荷0.7-1.5MW，线路长9km，1回负荷同时率0.75待建变电所考虑15%的负荷发展余地，地形平坦无污染，环境温度θ=35℃,最大负荷利用小时数：T=5000h/年。
1.2.3110KV线路电抗按0.4欧姆/km计。
1.2.4发电厂变电所地理位置图如图所示。
图1-1 发电厂变电所地理位置图G—汽轮发电机QFQ-50-2，50MW，Xd”=0.124,cosφ=0.8；T---变压器SF7-40000/121+2*2.5%；L1：70km，L2：60km；L3：40km；1.3设计任务1、计算负荷，选择主变的容量和台数；2、确定电气一次主接线方案；3、短路电流计算；4、选择各级导线型号和截面；5、选择一次电气设备；6、防雷保护和接地装置计算；7、继电保护计量装置配置；8、编写设计说明书：包括设计总说明、设计计算书；9、设计图纸：包括电气主接线图、电气总平面布置图、各电压等级电气间隔断面图、继电保护测量配置图、防雷保护及接地装置布置图、屋内配电装置图第2章电气主接线的设计2.1原始资料分析本设计的变电站为降压变电站,有三个电压等级：高压侧电压为110kv,有二回进线；中压侧电压为35kv,有四回出线。
低压侧电压为10kv,有四回出线。
成绩课程设计说明书题目110/10kV变电所电气部分课程设计课程名称发电厂电气部分院(系、部、中心)电力工程学院专业继电保护班级学生姓名学号指导教师李伯雄设计起止时间： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日目录一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析 (1)二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1)三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3)四、分析确定所用电接线方式 (6)五、进行互感器配置 (6)六.短路计算 (9)七、选择变电所高、低压侧及10kV馈线的断路器、隔离开关 (10)八、选择10kV硬母线 (13)一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析1.1、待设计变电所在系统中的地位和作用1.1.1 变电所的分类枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所1.1.2 设计的C变电所类型根据任务书的要求，从图中看，我设计的C变电所属于终端变电所。
1.1.3 在系统中的作用终端变电所，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务。
电压为110kV及以下。
全所停电时，仅使其所供用户中断供电。
1.2、所供用户的分析1.2.1 电力用户分类、对供电可靠性及电源要求（1）I类负荷。
I类负荷是指短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电也可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。
I类负荷任何时间都不能停电。
对接有I类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换；I类负荷通常装有两套或多套设备；I类负荷的电动机必须保证能自启动。
（2）II类负荷。
II类负荷指允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。
II类负荷仅在必要时可短时（几分钟到几十分钟）停电。
对接有II类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。
I类、II类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。
例如，具备下列条件的不同母线段属独立电源：①每段母线接于不同的发电机或变压器；②母线段间无联系，或虽然有联系，但其中一段故障时能自动断开联系，不影响其他段供电。
所以，每个I类、II 类负荷均应由两回接于不同母线段的馈线供电。
（3）III类负荷。
III类负荷指较长时间（几小时或更长时间）停电也不致直接影响生产，仅造成生产上的不方便的负荷。
III类负荷停电不会造成大的影响，必要时可长时间停电。
III类负荷对供电可靠性无特殊要求，一般由一个电源供电，即一回馈线供电。
1.2.2 估算C变电所的回路数目根据上述要求，重要负荷（I类、II类）比例是55%，重要负荷需用双回线，每回10kV馈线输送功率1.5~2MW，经计算，高压侧回路数为2，低压侧回路数为18÷1.5=12。
二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式2.1、C 变电所主变的台数装设两台主变，以保证供电可靠性，变电所C 有四回电源进线，考虑到发展，主变容量应根据电力系统的规划负荷来选，避免一台主变故障或检修时影响供电，故选择两台主变压器。
2.2 C 变电所主变的容量2.2.1 每台变压器容量根据5~10年发展规划选择，当一台因故退出时，另一台应能保证60%--70%的负荷，同时应保证全部重要负荷。
C 变电所的重要负荷比例为55%，比例小于60%，不需按重要负荷的比例计算S m 。
2.2.2 据Sm ’选择接近的标准容量SN (计算过程见计算书P15)已知实际负荷曲线A 为以变电所C 的最大有功负荷Pm 为基准的标幺值L P 。
我选择的标准容量SN=10MVA ，为偏小选择，在一台退出时出现过负荷，需要作过负荷校验。
当,mN L S S P 时，为过负荷段SN/Sm ’=10/12=0.833,故在负荷曲线9~12h 为过负荷，T=3。
计算得出欠、过负荷系数。
由K1查找自然油循环变压器的正常过负荷曲线图，得允许的K2，与计算得出的K2比较。
查找的自然油循环的过负荷系数K2=1.25大于计算得出的K2=1.2，因此，满足正常过负荷需要。
2.3、C 变电所主变的型式（主变选择户外型）2.3.1 相数、绕组、连接方式的确定（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少、占地面积小、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。
（2）绕组数的确定C 变电所为110/10kV 的地区变电所，有两个电压等级，为充分利用绕组，采用双绕组变压器。
结构较简单，运行维护方便，费用低，比起自耦变有更多的优点，故C 变电所采用双绕组变压器。
（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。
C 变电所采用Yn,d11连接组。
高压侧110kV 用星形接法，中性点直接接地，低压侧10kV 用三角形接法，正序分量三角形侧电压较星形侧超前30°（11点钟）。
（4）调压方式的确定主变选用普通调压方式。
（5）额定电压的选择一次侧：110kV二次侧：额定电压按高于线路额定电压的5%整定，即10.5kV 。
2.3.2 主变的型号查《发电厂电气部分》第452页，选择主变压器型号如下： 表2-1 主变压器型号及参数型 号 额定电压(kV) 连接组 损耗(kW) 阻抗电压(%) 空载电流(%) 总体质量（t ） 空载 短路 高 低SFZ7-10000/110 110±8⨯1.25%10.5 Y N , d11 17.8 59 10.5 1.3 29.8 其额定容量（kVA ）为：10000kVA 。
三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式3.1、分析确定高、低压侧主接线3.1.1 主接线基本要求（1）可靠性①断路器检修时，不宜影响对系统的供电。
②断路器或母线故障，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线的回路数和停运时间，并保证对Ⅰ、II 类负荷的供电。
③尽量避免发电厂或变电所全部停运的可能性。
④对装有大型机组的发电厂及超高压变电所，应满足可靠性的特殊要求。
（2）灵活性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。
3.1.2 限制短路电流的措施（1）采用计算阻抗大的接线和减少并联设备、并联支路的运行方式，双回路用户线路分开。
（2）加装限流电抗器。
（3）采用低压分裂绕组变压器。
3.1.3 单母分段接线（1）优点：提高可靠性和灵活性。
①两母线段可并列运行，也可以分裂运行。
②重要用户可以用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。
③任一段母线或母线隔离开关检修，只停该段，其他段可继续供电，减小停电范围。
④用分断断路器QFd分段，如果QFd在正常运行时接通，当某段母线故障时，继电保护使QFd及故障段电源的断路器自动断开，只停该段；如果QFd在正常运行时断开，当某段电源回路故障而使其断路器断开时，备用电源自动投入装置使QFd自动接通，可保证全部出线继续供电。
（2）缺点：分段的单母线接线增加了分段设备的投资和占地面积；某段母线故障或检修仍有停电问题；某回路的断路器检修，该回路停电；扩建时，需向两端均衡扩建。
（3）适用范围：①6~10kV配电装置，出线回路数为6回及以上；②35~63kV配电装置，出线回路数为4~8回；③110kV配电装置，出线回路数为3~4回。
3.1.4 桥形接线（1）内桥接线①优点：其中一回线路检修或故障时，其余部分不受影响，操作较简单。
②缺点：变压器切除、投入或故障时，有一回路短时停运，操作较复杂；线路侧断路器检修时，线路需较长时间停运；断路器故障和检修的几率大。
③适用范围：输电线路较长（则检修和故障几率大）或变压器不需经常投、切及穿越功率不大的小容量配电装置中。
（2）外侨接线①优点：变压器切除、投入或故障时，不影响其余部分的联系，操作较简单；断路器故障和检修的几率小。
②缺点：其中一回线路检修或故障时，有一台变压器短时停运，操作较复杂；变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。
③输电线路较短或变压器需经常投、切及穿越功率较大的小容量配电装置中。
高压侧（110kV）：两回路进线，2台主变压器，用内桥型接线低压侧（10kV）：单母分段接线3.2、配电装置型式3.2.1 配电装置设计原则（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，按照系统自然条件，合理选择设备，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。
3.2.2 配电装置的基本要求（1）节约用地；（2）运行安全和操作巡视方便；（3）考虑检修和安装条件；（4）保证导体和电器在污秽、地震和高海拔地区的安全运行；（5）节约材料，降低造价；（6）安装和扩建方便。
3.2.3 布置特点（1）屋内配电装置的特点：①由于允许安全净距小可以分层布置，故占地面积较小；②维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响；③外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量；④房屋建筑投资大。
