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发电厂电气部分课程设计题目110/10KV变电所电气部分设计 ________日期：2015.9.21目录•课程设计任务书• 110/10KV变电所设计说明书--------------------------------------❖1、简要说明所设计变电所在电力系统中的地位（终端）；❖❖2、变电所主变压器的台数、容量、具体的型号；❖❖3、采用的主接线的形式［单母线分段（B所）；❖❖4、其他高压电器：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器的规格型号; •110/10KV变电所设计计算书------------------------------------ 变电所选取110kv、10kv两个短路点，计算短路电流•110/10KV变电所设计主接线图•参考文献•感谢课程设计任务书1.课程设计应达到的目的通过本次课程设计，对所学课程的知识进行强化，提高学生分析问题和解决问题的能力，拉近课堂与工程设计的距离，使学生完全掌握变电所一次部分的设计过程、主接线和配电装置的初步设计、变电所主设备的选择方法等。
2.课程设计题目及要求110/10kV变电所电气部分设计一、设计内容1.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。
2.选择待设计变电所主变的台数、容量及型式。
3.分析确定高低压主接线及配电装置型式4.分析确定所用电接线型式。
5. 进行互感器的配置。
6.进行选择设备和导体所必须的短路电流计算。
7.选择变电所高、低压侧的断路器、隔离开关。
8. 设计10kV硬母线系统。
二、有关原始数据1.变电所有关资料（110/10kV）L1 20 km, L2 22 km, L3 19 km, L4 15 km。
2.环境温度年最高温度40℃,最热月最高平均气温32℃3.变电所10kV侧过电流保护动作时间为1秒4. 110kV输电线路电抗按0.4Q /km计5.发电厂变电所地理位置图（附图一）6.典型日负荷曲线（附图二）附图一发电厂变电所地理位置图G：汽轮机 QFQ — 50 — 2,50MW COS@=0.8,附图二典型日负荷曲线X〃=0.124T：变压器SF7 —40000/121±2X2.5%P = 46kW P = 174kW I% = 0.8U% = 10.5 °K3、课程设计任务及工作量的要求（包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求）成品提交的设计文件和图纸要求：1.设计说明书1份2.设计计算书1份3.图纸1张：变电所主接线图110/10KV变电所设计说明书（1B）第一章所设计变电所在电力系统中的地位电力系统是由发电机、变压器、输电线路和用电设备（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。
10kV变电站主接线的设计摘要在当今社会，电力行业占据主导地位，容易运输，容易转换，无污染。
它是现代工业生产的主要能源和动力。
已广泛地应用到一切生产部门和日常生活领域，成为社会发展不可缺少的动力。
发电厂和用户间是经过变电站作连接桥梁的，在电力能源的改革和分派中起着独一无二的作用，电力体系的重要组成部分是由变电站组成的，影响着电力体制的安全保障和经济运行。
电气主接线是电力体系的重要结构，高电流、高电压的变电站，是电力系统不可缺少的组成部分，同时是变电站电力系统运行与策划的主要内容。
变电站是电压、控制和电能的转换的场所。
变电站是发电厂和用户间的中间传输转换过程，在变电和配电中起着首当其冲的作用，直接关乎到着电力系统的安全保障和经济运转。
通过对10kV变电站电气主接线的规划和分析，负载和用户进行了分析，并对用户的无功补偿装置是通过负荷计算确定。
同时，选取各类变压器，剖析母线的各种接线方法从而选定了变电站的主接线方式，继而计算短路电流，选择导线，选择高压电气配置等。
变电站在电力体系中占领主导地位，其电气主接线保障其可靠性。
选择电气主接线设计对本专业知识进行巩固。
关键词：母线；无功补偿；电气一次部分；继电保护；The main wiring design of 10kV substationAbstractIn today's society, the electric power industry occupies the leading position, the transportation is convenient, easy to switch, no pollution. It is the main energy and power of modern industrial production. Has been widely used in various industries of production and daily life, become an indispensable driving force for social development. The first bridge of the power plant and the user is a substation, which plays an important role in the transformation and distribution of electric power. The main component of the power system is composed of the substation, which affects the safety and economic operation of the power system. Electrical main wiring is the main structure of the power system, high current, high voltage substation, is the main component of the power system, is the main content of the substation power system operation and design.The substation is the place where the voltage, the control and the electric energy conversion. The substation is the intermediate transmission and transformation between the power plant and the user, which plays an important role in the substation and distribution. It is directly related to the safety and economic operation of the power system. Through the planning and analysis of the main electrical wiring of the 10kV substation, the load and the user are analyzed, and the reactive power compensation device for the user is determined by the load calculation. At the same time, choose a variety of transformers, analysis of different types of bus wiring, select the main connection mode of the transformer substation, and then calculate the short-circuit current, select the wire, select high voltage electrical equipment, etc..The Status substation in the power system is very important，and its main electrical circuit should have high reliability. Select the main electrical wiring design to consolidate the professional knowledge.Key words: bus; reactive power compensation; electrical part; relay protection;目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 变电所发展历史与现状 (1)1.2 电力系统主要构成原理 (1)1.3 变电所的设计原则 (2)1.4 课题来源及设计背景 (2)第2章变电站主接线 (3)2.1 对电气主接线的基本要求 (3)2.2 电气主接线方式 (3)2.3 电气主接线设计原则 (3)2.4 主接线方案的分析 (4)2.4.1 单母线接线方式 (4)2.4.2 单母线分段主接线 (6)2.4.3 双母线接线 (6)2.4.4 双母线分段接线 (7)2.4.5 增设旁路母线的接线 (7)2.4.6 单元接线方式 (8)2.4.7 桥形接线 (8)第3章变电所负荷计算和无功补偿的计算 (11)3.1 变电站的负荷计算 (11)3.1.1 负荷计算 (11)3.2 无功补偿的目的和方案 (13)3.3 无功补偿的计算及设备选择 (13)第4章主变压器的选型 (15)4.1 变压器选取原则 (15)4.2 选择变压器的类型 (15)4.3 变压器台数的选择 (15)4.4 变压器容量的选择 (16)第5章短路电流的计算 (17)5.1 概述 (17)5.2 短路电流计算的原因与目的 (17)5.3 短路的种类 (17)5.4 三相短路电流的计算 (19)5.5 尖峰电流的计算 (22)5.5.1 单台用电设备供电的支线尖峰电流计算 (22)5.5.2 多台用电设备供电的线干尖峰电流计算 (22)第6章变电所的一次系统设计 (22)6.1 主要电气设备的选择 (22)6.1.1 高压断路器的选择 (22)6.1.2 高压隔离开关的选择 (23)6.1.3 高压熔断器的选择 (24)6.1.4 电流互感器的选择 (24)6.1.5 电压互感器的选择 (24)6.1.6 高压开关柜的选择 (25)6.1.7 电抗器的选择 (25)6.2 高压进线的选择与校验 (26)6.2.1 架空线的选择 (26)6.2.2 电缆进线的选择 (26)6.3 低压出线的选择 (27)第7章保护系统的设计 (27)7.1 继电保护的重要性 (27)7.2 继电保护配置原则 (28)7.3 变压器继电保护的配置 (28)7.4 自动装置配置 (30)7.5 继电保护的整定 (30)7.5.1 主变压器保护整定 (30)7.5.2 过电流保护 (32)7.5.3 过负荷保护 (33)7.6 10kV线路保护整定 (33)7.6.1 电流速断保护 (33)7.6.2 定时限过电流保护 (33)第8章测量及计量系统的设计 (34)8.1电测量仪表 (34)8.1.1 常用电测量仪表的要求 (35)8.1.2 电能计量仪表的要求 (35)8.1.3 10KV变配电装置中各部分仪表的配置要求 (35)8.2 绝缘监视装置 (36)第9章变电站防雷保护与接地装置的设计 (36)9.1 变电站直击雷过电压保护 (36)9.1.1 防雷等级 (37)9.1.2 保护措施 (37)9.1.3 避雷带保护的技术要求 (37)9.2 雷电侵入波过电压保护 (38)9.2.1 保护措施 (38)9.2.2 变电所内过电压保护 (38)9.2.3 防雷接地 (39)总结与展望 (39)1总结 (39)2展望 (40)致谢 (41)参考文献： (42)附录一 (44)附录二 (45)第1章绪论1.1 变电所发展历史与现状在经济的迅速发展和电力工业的不断创新，供电系统的设计愈来愈变得更加完美更加合理经济，在消耗、电能质量、技术经济条件下，供电的可靠性有了很大提高，因此对功率的设计也有了更高的要求。
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。
设计首先查阅了有关资料，收集与研究课题大量的资料，并翻译了相关的外文资料，然后对负荷分析进行了精确的计算与分析，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与35kV 两个电压等级，用拟定方法进行比较从而确定主接线的连接方式，对主接线系统的做了设计，110KV侧选择了单母线分段接线方式，35KV单母线分段带旁路母线接线方式，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，确定了变压器用两台，容量为31500KVA,型号为SSZ9—31500/110，对无功功率补偿做了明确的计算，然后采用标幺值法对短路计算进行了分析与处理。
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，母线和电压互感器，电流互感器进行了选型。
对主变压器进行整定计算与分析，对防雷部分进行了计算和分析，确定了防雷的方法,并做出了相应的原理图。
从而完成了110kV/35KV变电站电气部分的设计。
关键词：变电站；变压器；电气主接线第1章概述1.1 变电站地址概况本设计要设计的变电站位于湖北省沙洋县后港镇，该地区地势平坦，交通便利，空气污染轻微，年最高气温45℃，年最底气温-5℃，年平均气温18℃，最热月平均最高温度为30℃，土壤温度25℃，土壤电阻率7000Ω.cm。
1.2 变电站的意义从我国电网实际运行的情况出发，根据现有电网的特点，结合地区电力负荷的发展，城市发展态势及负荷预测的分析对我国一些地区电网电压等级选择进行技术经济分析，有110KV和35KV电网的共同发展,现阶段降压变电站及其电网主要用在负荷密度较高的地区。
就电网建设，造价分析，运行情况等方面进行，有针对性地研究了其负荷特性，高峰时期的避峰措施，注意到中高压配电网络的电压等级，网络规划的优化，与周边电网的协调配合等问题，从我国现状及发展趋势出发，对选择电网结构及配电电压进行了经济技术比较及可行性分析，提高城乡电压等级是必然趋势。
10、35KV 主接线要求及配电方式主接线的一般要求(1) 35kV变电所主接线设计应根据负荷容量大小、负荷性质、电源条件、变压器容量及台数、设备特点以及进出线回路数等综合分析来确定。
主接线应力求简单、运行可靠、操作方便、设备少并便于维修，节约投资和便于扩建等要求。
(2) 35kV采用室外配电装置，并有两回路电源线和两台变压器时，主接线可采用“桥形接线”。
当电源线路较长时，应采用内桥接线，为了提高可靠性和灵活性，可增设带隔离开关的跨条。
当电源线路较短，需经常切除变压器，或桥上有穿越功率时，应采用外桥接线。
当35kV出线数为两回路以上或采用室内配电装置时，宜采用单母线或分段单母线接线。
10(6)kV侧宜用分段单母线、单母线接线。
(3)10(6)kV配电所主接线宜采用单母线或分段单母线; 当供电连续性要求较高，不允许停电检修断路器或母线时，可采用双母线接线。
(4)10(6)kV配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。
当无继电保护和自动装置要求，且出线回路少无需带负荷操作时，可采用隔离开关或隔离触头。
(5) 在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的一侧，必须装设高压隔离开关或隔离触头。
(6) 向高压并联电容器组或频繁操作的高压用电设备供电的出线断路器兼做操作开关时，应采用具有高分断能力和频繁操作性能的断路器。
(7) 10 (6) kV母线的分段处，宜装设断路器，但符合下列情况时，可装设隔离开关或隔离触头组:1)事故时手动切换电源能满足要求。
2)不需要带负荷操作。
3)继电保护或自动装置无要求。
4)出线回路较少。
(8)10(6)kV两配电所之间的联络线宜在供电可能性大的一侧配电所装设断路器，另一侧装隔离开关或负荷开关，如两侧供电可能性相同，宜在两侧均装设断路器。
(9)变电所、配电所每段高压母线上及架空线路末端必须装设避雷器。
接在母线上的避雷器和电压互感器，宜合用-~组隔离开关。
架空进出线上的避雷器回路中，可不装设隔离开关。
第一章供配电系统电力工业是国民经济的重要部门之一．它为工业、农业、商业、交通运输和社会生活提供能源。
由于电能能够方便而经济地从其他形式的能量中转换而得，并且方便而经济地传输，以及简便地转换成其他形式的能量（如变换为机械能、光能、热能、化学能等），以广泛应用于社会生产的各个领域和社会生活的各个方面。
电力工业也因之而成为国民经济和人们生活现代化的基础。
1.1 电力系统电力系统是由发电厂、变电站、电力线路和用电设备联系在一起组成的统一整体，各组成部分分别起到生产、转换、分配、输送和使用电能的作用。
（1）发电厂它是生产电能的工厂，它将其他的天然能源转换成电能。
发电厂的种类很多，根据所利用能源的不同，分为火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂等。
（2）变电所它是电压变换以及电能接受和分配的场所。
由于发电厂一般建立在一次能源产地附近，而电能用户一般又是远离发电厂的，这样就必须将发电厂生产的电能用高电压输送给电能用户。
而发电机发出的电压由于绝缘材料、制造成本等原因，一般为6KV、10KV或15KV，这样就必须将发电厂生产的上述几种电压的电能用变压器升高为35KV、110KV、220KV或500KV的高压电能，输送到电能用户区。
所以，在发电厂就必须建立升压变电所。
由于我国电能用户的用电设备的额定电压一般为380/220V、3KV或6KV，这样，在电能用户区就需要建立降压变电所，将高压电源降低为用电设备所要求的低电压电源。
变电所由电力变压器和配电装置组成。
而对于仅装有受、配电设备，没有电力变压器的，则称为配电所。
（3）电力线路它是输送、变换和分配电能的装备，是联系发电厂和用户的中间环节。
它的任务是将发电厂生产的电能输送、变换和分配到电能用户。
由变电所和各种不同电压等级的电力线路所组成。
（4）电力用户将电能转换成人们所需要的能量的用电设备（又称负载），统称为电能用户。
在电力系统中除去发电厂和用电设备以外的部分称为电力网络，简称电网。
