110KV-35KV-10KV电气主接线设计及变压器容量的选择 (3)

110kV变电站设计摘要本次毕业设计以110kV 变电站为主要设计对象，该110kV变电站是地区重要变电站，是电力系统110kV电压等级的重要部分。

该变电站设有2 台主变压器，站内主接线分为110kV、35 kV、和10 kV 三个电压等级。

本设计的第一章为绪论，主要阐述了变电站在电力系统中的地位。

设计变电站的原则和目的以及变电站的基本情况。

第二章是负荷计算及变压器的选择，根据已知变电站的负荷资料对变电站进行负荷计算。

通过得出的负荷确定了主变的容量和台数、主变的型式及主变阻抗。

第三章是变电站电气主接线的设计，分别通过对110kV、35kV、10kV侧电气主接线的拟定，选择出最稳定可靠的接线方式。

第四章是短流计算，首先确定短路点，计算各元件的电抗，然后对各短路点分别进行计算，得出各短路点的短路电流。

第五章是电气设备的选择，电气设备包括母线、断路器、隔离开关、电流和电压互感器、熔断器。

第六章是配电装置，主要对变电站的配电装置进行设计。

通过对110kV变电站设计，使我对电气工程及其自动化专业的主干课程有一个较为全面，系统的掌握，增强了理论联系实际的能力，提高了工程意识，锻炼了我独立分析和解决电力工程设计问题的能力。

关键词：电气主接线短路计算电气设备AbstractThis graduation project take the 110kV transformer substation as the main design object, this 110kV transformer substation is the local important transformer substation, is the electrical power system 110kV voltage rank important part. This transformer substation is equipped with 2 main transformers, in the station the first chapter is an introduction, mainly elaborated the transformer substation in electrical power system status. Designs the transformer substation the principle and the goal as well as the transformer substation basic situation. Second chapter is shoulders the computation and the transformer choice, carries on the load computation according to the known transformer substation load material to the transformer substation. Through the load which obtains , the winding wiring way, the accent press the way and the electricity , separately through to 110kV, 35kV, 10kV side electricity , first determined short-circuits the spot, calculates various parts reactance, then to respectively short-circuits separately to carry on the computation, obtains respectively short-circuits the short-circuit current. Fifthchapter is the electrical equipment choice, the electrical equipment including the generatrix, the circuit breaker, the isolator, the electric current and the voltage transformer, the fuse. Sixth chapter is the power distribution equipment, mainly carries on the design to the transformer substation power distribution equipment. Seventh chapter is anti-radar with the earth, this chapter the choice to the arrester, as well as design, causes me electric power project design question ability.Key words: The electrical Electrical equipment目录1 绪论 (3)1.1变电站设计的原因和目的以及原则 (3)1.2变电站的基本情况 (3)1.2.1 原始资料 (3)1.2.2 所选地址及环境 (4)2 负荷计算及变压器选择 (5)2.1负荷计算 (5)2.1.1 负荷资料 (5)2.1.2 负荷计算 (5)2.2主变的选择 (7)2.2.1 主变压器容量和台数的确定： (7)2.2.2 主变压器型式的确定： (7)2.2.3 主变压器阻抗的选择： (8)2.3站用变压器的选择 (9)2.3.1 站用变台数的确定： (9)2.3.2 站用变的容量确定： (9)2.4无功补偿 (10)2.4.1 补偿作用 (10)2.4.2 无功补偿容量及电容器接线方式 (10)3 变电站主接线形式 (12)3.1变电站主接线的要求及原则 (12)3.1.1 设计要求 (12)3.1.2 设计原则 (13)3.2变电站主接线形式的选取 (14)3.2.1 110kV 侧主接线方案选取 (14)3.2.2 35kV侧主接线方案选取 (17)3.2.3 10kV 侧主接线方案选取 (18)4 短路电流的计算 (21)4.1短路电流计算的目的 (21)4.2短路电流计算 (21)4.2.1 各元件电抗计算及等值电路图 (21)4.2.2 110kV母线侧短路电流的计算： (23)4.2.3 35kV母线侧短路电流的计算 (24)4.2.4 10kV母线侧短路电流的计算 (25)5 电气设备的选择 (27)5.1电气设备选择的一般原则 (27)5.2载流导体的选择 (27)5.3断路器和隔离开关的选择 (30)5.4电流互感器的选择 (35)5.5电压互感器的选择 (38)5.6高压熔断器选择 (39)6 配电装置 (41)6.1配电装置概述 (41)6.2变电站各电压等级采用的配电装置 (41)6.2.1 110kV配电装置 (41)6.2.2 35kV～10kV配电装置 (42)总结 (43)致谢 (44)参考资料 (45)1 绪论变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。

第1章原始资料及其分析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。

业设计课题名称： 110、35、10kV变电所电气部分设计设计时间：2009年 12月系部：电子信息工程系班级：**************姓名： ********指导老师：********摘要随着工业时代的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电的稳固性、可靠性和持续性。

然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电站的合理设计和配置。

一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。

出于这几方面的考虑，本论文设计了一个降压变电站线路；出低压侧电压为10kv,有八回出线,其中有六回是双回路供电。

同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。

本设计选择选择两台SFSZL-31500/110主变压器，其他设备如站用变，断路器，隔离开关，电流互感器，高压熔断器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。

使其更加贴合实际，更具现实意义。

关键字： 变电站 设计目 录第一章　电气主接线设计及变压器容量的选择第1．1节 主变台数和容量的选择（1）第1．2节 主变压器形式的选择（1）第1．3节 主接线方案的技术比较（2）第1．4节 站用变压器选择（6）第1．5节 10KV电缆出线电抗器的选择（6）第二章　短路电流计算书第2．1节 短路电流计算的目的（7）第2．2节 短路电流计算的一般规定（7）第2．3节 短路电流计算步骤（8）第2．4节 变压器及电抗的参数选择（9）第三章　电气设备选型及校验第3．1节 变电站网络化解（15）第3．2节 断路器的选择及校验（20）第3．3节 隔离开关的选择及校验（23）第3．4节 熔断器的选择及校验（24）第3．5节 电流互感器的选择及校验（29）第3．6节电压互感器的选择及校验（29）第3．7节避雷器的选择及校验（31）第3．8节母线和电缆（33）设备选择表 （38）参考文献 （39）第一章　电气主接线设计及主变压器容量选择第1．1节 台数和容量的选择（1）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综合考虑确定。

变压器容量的选择电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响。

所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是主接线设计中一个主要问题。

一、台数选择变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。

当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：1.有大量一级或二级负荷在变压器出现故障或检修时，多台变压器可保证一、二级负荷的供电可靠性。

当仅有少量二级负荷时，也可装设一台变压器，但变电所低压侧必须有足够容量的联络电源作为备用。

2.季节性负荷变化较大根据实际负荷的大小，相应投入变压器的台数，可做到经济运行、节约电能。

3.集中负荷容量较大虽为三级负荷，但一台变压器供电容量不够，这时也应装设两台及以上变压器。

当备用电源容量受到限制时，宜将重要负荷集中并且与非重要负荷分别由不同的变压器供电，以方便备用电源的切换。

二、容量选择变压器容量的选择，要根据它所带设备的计算负荷，还有所带负荷的种类和特点来确定。

首先要准确求计算负荷，计算按照变压器的负荷率一般取70%~85%（这里取70%）进行这时可以算出有补偿装置后，变压器所选的容量为：204/0.7=291.4因此可以用315kvA的变压器就可以了。

由此可见，利用无功补偿提高功率因数，可以减少投资和节约有色金属，对整个供电系统大有好处。

综上所述，电力变压器的选择取决于计算负荷，而计算负荷又与系统中的负荷大小和负荷特性以及系统中的功率补偿装置有关。

了解了这两点，可以根据实际情况灵活选择变压器的容量，电力变压器在运行中，其负荷总是变化的，在必要时允许过负荷运行，但是，对室内变压器，过负荷不得超过20%；对室外变压器，过负荷不得超过30%。

变压器的容量等级（单位KVA）：30KVA、50KVA、63KVA、80KVA、100KVA、125KVA、160KVA、200KVA、250KVA、315KVA、400KVA、500KVA、630KVA、800KVA、1000、1250、1600、2000KVA、2500KVA等。

110KV变电站主变压器及主接线方式选择-精选文档110KV变电站主变压器及主接线方式选择引言：在城网和农网建设及改造发展计划的推动下，110KV 变电站的建设得到了快速发展。

在110KV变电站设计中，主变的选择和接线方式的选择是其中比较重要的技术环节，对于110KV 变电站主变和接线方式如何进行选择，是110KV变电站设计中需要研究的一个重要课题。

一、主变压器的选择在变电站中，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、二级负荷的变电站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。

装有两台及以上主变压器的变电站，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于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站，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。

1）主变容量的确定。

主变压器容量应根据5-10年的发展规划进行。

根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。

对重要变动站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计算过负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电。

例如：某变电站设计负荷情况：主要为一、二级负荷35KV侧：最大36MVA，最小25MVA，功率因数cosΦ=0.85，Tmax=5000小时10KV侧：最大25MVA，最小16MVA，功率因数cosΦ=0.85，Tmax=3500小时变电所110KV侧的功率因数为0.9，所用电率0.9%主变容量选择计算为：每年的有效小时数是：365*24=8760 次级负荷数是：【（36/0.85+25/0.85）*5000/8760】/0.9*0.9=51MVA故而建议选用容量为53MVA的主变压器作为主变比较合适。

2）变压器台数的选择：主变压器台数的确定原则是为了保证供电的可靠性。

110KV35KV10KV变电站主接线设计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。

110KV变电站电气主接线设计摘要本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。

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。

110KV电压等级采用双母线接线，35KV和10KV电压等级都采用单母线分段接线。

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、熔断器等）、各电压等级配电装置设计以及防雷保护的配置。

关键词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型；无功补偿Abstract目录1.电气主接线设计1.1 110KV变电站的技术背景 (3)1.2 主接线的设计原则 (3)1.3主接线设计的基本要求 (3)1.4高压配电装置的接线方式 (4)1.5主接线的选择与设计 (8)1.6主变压器型式的选择 (9)2.短路电流计算2.1 短路电流计算的概述 (11)2.2短路计算的一般规定…………………………………………………………………………112.3短路计算的方法………………………………………………………………………………122.4短路电流计算…………………………………………………………………………………123.电气设备选择与校验3.1电气设备选择的一般条件……………………………………………………………………153.2高压断路器的选型……………………………………………………………………………163.3高压隔离开关的选型…………………………………………………………………………173.4互感器的选择…………………………………………………………………………………173.5短路稳定校验…………………………………………………………………………………183.6高压熔断器的选择……………………………………………………………………………184.屋内外配电装置设计4.1设计原则………………………………………………………………………………………194.2设计的基本要求………………………………………………………………………………204.3布置及安装设计的具体要求…………………………………………………………………204.4配电装置选择…………………………………………………………………………………215.变电站防雷与接地设计5.1雷电过电压的形成与危害……………………………………………………………………225.2电气设备的防雷保护…………………………………………………………………………225.3避雷针的配置原则……………………………………………………………………………235.4避雷器的配置原则……………………………………………………………………………235.5避雷针、避雷线保护范围计算 (23)5.6变电所接地装置………………………………………………………………………………246.无功补偿设计6.1无功补偿的概念及重要性……………………………………………………………………246.2无功补偿的原则与基本要求…………………………………………………………………247.变电所总体布置7.1总体规划………………………………………………………………………………………267.2总平面布置……………………………………………………………………………………26结束语 (27)参考文献 (27)1.电气主接线设计1.1 110KV变电站的技术背景近年来，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。

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。

某地区变电站（110kV35kV10kV）电⽓部分初步设计某地区变电站（110kV/35kV/10kV）电⽓部分初步设计中国的国民经济的基本⾏业是电⼒⾏业，国家经济建设的兴衰成败和电⼒⾏业的发展好坏是直接联系的，作为现代的⼯业、农业、科学技术、国防，电⼒⾏业发挥了不⼩的能量。

此次电⼒系统计划及所作的是：在国家经济发展体系的统⼀安排下，开发合理、动⼒资源利⽤，运⽤少量的资⾦、成本，为国民经济和各产业和⼈民⽣活⽔平不断增长的需要，运⾏靠得住、⾜够、质地及格的电能。

所以在我的本次毕业设计中挑选了变电站电⽓部分的初步设计，是为了让更多的⼈懂得现代化变电站的设计规程、步骤和要求，策划⼀个完美的变电站。

变电站的变压器、输电线路怎样与电⼒系统相连接就是变电站电⽓主接线，之后实现输配电任务。

电⼒系统接线构成中⼀个必须的组成部分是变电站的主接线。

确定主接线，对电⼒系统的安全、稳定、灵活、经济运转及变电站电⽓设备的挑选、配电装置的安置、继电保护和控制⽅法的制定将会有很⼤的影响。

主接线的设计原则和要求主接线的设计原则(1)考虑变电站在电⼒系统的地位和作⽤在电⼒系统中，变电站的地位和作⽤是决定主接线的主要因素。

变电站是关键变电站、地域变电站、结尾变电站、企业变电站、分⽀变电站，因为个变电站在电⼒系统中的地位和功能不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也有差别。

(2)考虑近期和远期的发展规模依据近⼏年来电⼒系统发展规划进⾏变电站主接线设计。

依据负荷的⼤⼩、分布、负荷增长、地区⽹络和潮流，并刨析种种能够的运⾏⽅式，然后，确认主接线的⽅式及站衔接电源数和出线回数。

(3)考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响对⼀、⼆级负荷，必需有两个单独的电源供电，且当⼀个电源丢失后，应该保证所有⼀、⼆级负荷不中断供电；三级负荷⼀般只需⼀个电源供电。

(4)考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的台数和容量，对变电站主接线的选取会有直接的影响。

第一章电气主接线的设计一、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,有二回线路；中压侧电压为35kv,有六回出线；其中有四回出线是双回路供电。

低压侧电压为10kv,有八回出线,其中有六回是双回路供电。

从以上资料可知本变电站为配电变电站。

二、主接线的设计配电变电站多为终端或分支变电站，降压供给附近用户或一个企业，其接线应尽可能采用断路器数目较少的接线，以节省投资和减少占地面积。

随着出线数的不同，可采用桥形、单母分段等。

低压侧采用单母线和单母线分段。

可按一下几个原则来选：1运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目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。

2具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。

切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。

3操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。

复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。

但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。

4经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。

5应具有扩建的可能性因为我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。

因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。

1．变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。

2．110KV侧根据原始资料，待设变电站110kv侧有两回线路。

按照《发电厂电气部分课程设计参考资料》规定：在110~220kv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。