变电所电气一次设计

110kV变电所电气一次系统设计摘要电能是现代城市发展关键能源和动力。

伴随现代文明发展和进步，社会生产和生活对电能供给质量和管理提出了越来越高要求。

城市供电系统关键部分是变电所。

所以，设计和建造一个安全、经济变电所，是极为关键。

本设计拟建设一座110kV 降压变电所。

变电所设计除了重视变电所设计基础计算外，对于主接线选择和论证等全部作了充足说明，其关键内容包含：变电所主接线方案选择；变电所主变压器台数、容量和型式确实定；短路电流计算；关键电气设备选择（断路器，隔离开关，电压互感器，电流互感器，母线及进出线，避雷器）。

另外，绘制了电气主接线图，断面图、防雷接地及平面部署图。

图纸规格和布图规范全部根据了电力系统相关图纸要求来进行绘制。

关键词：变电所电气主接线电气设备选择防雷及接地目录摘要 (1)1 电气主接线设计 (4)1.1 电气主接线设计标准和要求 (5)1.1.1 电气主接线设计标准 (5)1.1.2 对主接线设计基础要求 (6)1.2 电气主接线设计步骤 (7)1.3 变电所电气主接线设计 (9)1.3.1 原始资料及分析 (9)1.3.2 变电所电气主接线设计 (10)1.4 变电所自用电接线设计 (13)1.4.1 对所用电源要求 (13)1.4.2 所用电源引接 (13)1.4.3 所用电接线及供电方法 (13)1.4.4 变电所自用电接线 (13)2 主变及所用变选择 (14)2.1 概述 (14)2.2 主变压器台数选择 (14)2.3 主变压器容量选择 (15)2.3.1 变电所负荷计算 (15)2.3.2 变电所主变及所用变容量确实定 (16)2.4 绕组数和接线组别确实定 (16)2.5 调压方法选择 (16)2.6 冷却方法选择 (17)3 短路电流计算 (17)3.1 概述 (17)3.2 短路电流计算目标及假设 (18)3.2.1 短路电流计算是变电站电气设计中一个关键步骤。

毕业设计任务书学生姓名学号专业方向班级题目名称：110KV降压变电所电气一次部分设计一、课程设计的技术数据：1．变电所建设规模：变电所容量：31.5MW；电压等级：110/10Kv；出线回路数：110kv 2回架空线；10Kv 8 回家空线；与变电所连电力系统短路容量1000MVA；负荷情况：最大负荷30MW；最小负荷15MW；远景发展：10千伏侧远景拟发展6回路电缆出线，最大综合负荷18MW，功率因数0.852．环境条件：年最高温度42℃；年最低温度-10℃，年平均温度25℃；海拔高度150m；土质：粘土雷暴日：30日/年；二、课程设计的任务1、熟悉题目要求，查阅相关文献2、主接线方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容）3、选择主变压器4、短路电流设计计算5、电气设备的选择6、配电装置设计7、防雷保护设计8、撰写设内容设计说明书，绘制图纸三、课程设计的主要内容、功能及技术指标主要内容：1.确定主接线：根据设计任务书，分析原始资料，列出技术上可能实现的2—3个方案，经过技术经济比较，确定最优方案。

2.选自主变压器：选择变压的容量、台数、型号等。

3.短路电流设计：根据电气设备选择和继电保护整定的需要，选择短路计算点，绘制等值网络图，计算短路电流，并列表汇总。

4.电气设备的选择：选择并校验短路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷针等，选用设备的型号、数量汇总设备一览表；5.防雷保护设计主要技术指标：1、本设计的变电所电气部分应具有可靠性、灵活性、经济性，并能满足工程建设规模要求。

2、变电所功率因数不低于0.9四、毕业设计提交的成果1、设计说明书（不少于40页，约2万字左右）2、图纸电气主接线图一张（2#图纸）；3、中、英文摘要（中文摘要约200字，3—5个关键词）4、查阅文献不少于10篇五、毕业设计的主要参考文献和技术资资料1、傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算[M]2、电力工业部，电力规划设计院.电力系统设计手册[M]3、西北电力设计院.电力工程设计手册[M]4、王锡凡. 电力工程基础[M]5、吴希再. 电力工程[M]6、牟道槐. 发电厂变电站电气部分[M]7、西北电力设计院.电力工程电气设备手册[M]8、陆安定. 发电厂变电所及电力系统的无功率[M]六、各阶段安排。

摘要本次毕业设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷的发展趋势。

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220KV、110KV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器的台数，容量及类型，同时也确定了站用变压器的容量及型号。

最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压断路器，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220KV电气一次部分的设计。

电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。

主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。

并且对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。

电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域。

关键词：变电站电气主接线一次部分电气设备目录摘要 (I)设计任务书..................................................................................................................................... I V 设计课程设计指导书. (V)第一章电气主接线设计 (8)1.1电气主接线选择原则依据 (8)1.2常用电气主接线 (9)单母线接线 (9)单母线分段接线 (9)双母线接线 (9)双母线分段接线 (10)1.3 220 kV 、110 kV、10 kV电气主接线的确定 (11)1.4 所用电接线 (13)1.4.1所用电压等级的确定 (13)1.4.2 所用电接线基本要求 (13)1.4.3所用电接线形式 (13)第二章负荷计算及变压器选择 (15)2.1主变负荷、厂用负荷的计算 (15)2.2 主变压器台数、容量和型式的确定 (15)2.2.1主变压器台数的选择 (15)2.2.2主变压器容量的选择 (16)2.2.3变压器型式的选择 (16)2.2.4调压方式的选择 (17)2.2.5 冷却方式的选择 (17)2.3所用变台数、容量和型式的确定 (18)第三章最大持续工作电流及短路计算 (20)3.1 各回路最大持续工作电流 (20)3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 (21)3.2.1 短路计算的目的及假设条件 (22)3.2.2短路电流计算的一般规定 (23)3.2.3短路计算基本假设 (23)3.2.4 短路电流计算的步骤 (24)第四章主要电气设备选择 (25)4.1高压断路器的选择说明 (25)4.2 隔离开关的选择说明 (26)4.3 母线的选择说明 (27)4.4 互感器的配置说明 (28)4.4.1电流互感器的选择 (29)4.4.2电压互感器的选择 (31)第五章短路电流计算书 (33)5.1系统最大运行方式接线及等值电路 (33)5.2 220kv母线（d1点）短路计算 (35)5.3 110KV母线（d2点）短路计算 (37)5.4 10KV母线（d3点）短路计算 (39)5.5 短路点短路电流表 (42)表5.2 短路点短路电流表 (42)第六章电气设备选择计算 (43)6.1 高压断路器的选择计算 (43)6.1.1 220KV侧断路器 (43)6.1.2 110KV侧断路器 (44)6.2 隔离开关的选择计算 (46)6.2.1 220KV侧隔离开关 (46)6.2.2 110K侧隔离开关 (47)6.3 母线的选择计算 (48)6.3.1 220KV侧母线的选择 (48)6.3.2 110KV侧母线的选择 (50)6.3.3 10KV侧母线接线选择 (51)总结 (52)参考文献 (53)附图 (54)设计任务书设计题目：220kV变电所电气一次部分初步设计设计内容：根据所给定的设计资料，设计一个220kV变电所的电气一次部分，包括：1.确定电气主接线；2.确定主变压器的台数、容量和型式；3.确定所用电接线、所用变压器的台数、容量和型式；4.确定各电压级的配电装置型式；5.确定电压互感器和电流互感器的配置；6.选择各电压级各主要电气设备。

220kv降压变电所电⽓⼀次部分设计1设计任务及原始资料根据电⼒系统规划需新建⼀座220KV区域变电所。

该所建成后与110KV和220KV电⽹相连，并供给近区⽤户供电。

1. 设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢⼚供电，在变电所附近还有区域负荷。

2. 确定本变电所的电压等级为220/110/10KV，220KV是本变电所的电源电压，110KV和10KV是⼆次电压。

3. 待建变电所的电源，由双回220KV线路送到本变电所；在中压侧110KV母线，送出2回线路；在低压侧10KV母线，送出12回线路；在本所220KV母线有三回输出线路，送向负荷。

该变电所的所址，地势平坦，交通⽅便。

4. 110KV和10KV⽤户负荷统计资料见表1-1和表1-2。

最⼤负荷利⽤⼩时Tmax=5500h，同时率取0.9，线路损耗取5%。

表1-1 110KV⽤户负荷统计资料⽤户名称最⼤负荷（KW）cos回路数重要负荷百分数（%）炼钢⼚42000 0.95 2 65表1-2 10KV ⽤户负荷统计资料⽤户名称最⼤负荷（KW ）cos 回路数重要负荷百分数（%）矿机⼚机械⼚汽车⼚电机⼚炼油⼚饲料⼚1800 900 2100 2400 2000 6000.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.952 2 2 2 2 262 62 62 62 62 625. 待建变电所与电⼒系统的连接情况如图 1-1所⽰。

1.2 变电所的设计内容1. 选择本变电所主变的台数、容量和类型。

2. 设计本变电所的电⽓主接线，选出数个电⽓主接线⽅案进⾏技术经济综合⽐较，确定⼀个较佳⽅案。

3. 进⾏必要的短路电流计算。

4. 选择和校验所需的电⽓设备。

5. 设计和校验母线系统。

1.3 设计成果1. 编制设计说明书。

2. 编制设计计算书。

3. 绘图若⼲张。

（1）绘制变电所电⽓主接线图。

（2）绘制220kV或110kV⾼压配电装置平⾯布置图。

（3）绘制220kV或110kV⾼压配电装置断⾯图（进线或出线）。

22011035kV变电站电气一次部分设计1. 引言本文档对22011035kV变电站电气一次部分的设计方案进行了详细描述。

电气一次部分是变电站中重要的组成部分，负责将输电电流传输到变电站中的各种设备中。

2. 设计目标本次设计的目标是为22011035kV变电站的电气一次部分设计一个稳定可靠的电力传输系统。

具体的设计目标包括：•提供足够的电力容量，以满足变电站中各种设备的需求•提供高效的电力传输，减小能耗和损耗•实现对电力系统的良好控制和监测，以便及时处理异常情况•确保电气一次部分的安全性和可靠性3. 设计方案3.1 输电线路设计根据变电站的需求和电力传输距离等因素，选择适当的输电线路。

这些线路应具有足够的电力容量，以满足变电站的需求，并考虑线路的损耗、过载和短路等因素。

3.2 开关设备选择和布局根据输电线路的要求，选择合适的开关设备。

这些设备应能够实现高效的电力传输和保护功能，具有较高的可靠性。

此外，还需要合理布局这些设备，以便于操作和维修。

3.3 变压器设计根据变电站的设计需求和电力容量，选择适当的变压器。

这些变压器应具有足够的容量，以满足变电站的需求，并考虑变压器的效率和可靠性。

3.4 联络开关和隔离开关设计在变电站的电气一次部分中，使用联络开关和隔离开关来实现不同设备的互联和隔离。

这些开关应具有高可靠性和操作灵活性，并能够确保电力系统的安全运行。

3.5 监测和控制系统设计设计一个监测和控制系统，用于监测电气一次部分中的各种参数，并提供相应的控制功能。

这个系统应具有高精度和高可靠性，以确保电气系统的正常运行。

4. 监测和控制系统方案4.1 参数监测设计一个参数监测系统，用于实时检测电气一次部分中的各种参数，包括电流、电压、功率因数等。

可以使用传感器和监测装置来收集这些参数，并将其传输到监测中心进行处理。

4.2 报警系统设计一个报警系统，用于监测和识别电气一次部分中的异常情况，并及时报警。

可以使用声音、灯光、短信等方式来提醒操作人员，并采取相应的措施进行处理。

变电站电气一次设计现状及改善对策变电站是电力系统中的重要设施，起着电能传输、配送和转换的关键作用。

而变电站的电气一次设计，直接关系到电能输送的安全稳定和效率高低。

为了提高变电站电气一次设计的水平，本文将对现状进行分析，并提出改善对策。

一、现状分析1. 设计标准滞后目前，我国变电站电气一次设计的技术标准相对滞后，且存在一定的隐患。

尤其在应对新能源接入、电能质量和智能化设备的兼容性方面，设计标准需要进一步完善。

2. 设备配置不合理在部分变电站，由于历史原因或经费限制，设备配置不合理，导致部分设备负荷过大，容易造成设备寿命缩短、故障率增加等问题。

3. 安全隐患存在由于变电站电气一次设计的不合理，导致一些安全隐患存在。

设备接地不可靠、绝缘水平低下等问题，存在一定的安全风险。

4. 智能化程度不高随着智能电网的发展，变电站电气一次设计需要更加智能化。

目前仍有许多变电站电气一次设计没有实现智能化，无法满足电网运行的需要。

二、改善对策2. 合理配置设备对于设备配置不合理的变电站，需要进行合理布局和配置，确保设备的合理负荷，延长设备的使用寿命，降低设备的故障率。

3. 加强设备维护对于现有的变电站设备，需要加强维护保养工作，保证设备的正常运行。

尤其是对于安全隐患存在的设备，需要及时进行检修和更新。

4. 智能化改造推动变电站电气一次设计的智能化改造，采用先进的智能设备，并通过信息技术手段实现对变电站设备的远程监控和智能管理，提高变电站的运行效率和安全性。

5. 强化安全意识在变电站电气一次设计中，需要加强安全意识的培养，确保设备接地可靠、绝缘水平高，最大程度上减少安全隐患存在的可能。

6. 加强技术培训为了提高变电站电气一次设计的水平，需要加强相关技术人员的培训，提高他们的设计水平和技术能力，确保设计方案的科学合理和可行性。

三、总结变电站电气一次设计是电力系统中的重要环节，对整个电网的安全稳定运行有着至关重要的影响。

为了提高变电站电气一次设计的水平，需要不断完善设计标准，合理配置设备，加强设备维护和智能化改造，强化安全意识，加强技术培训。

. . ..毕业论文系（部）：水利水电工程系专业班级：10秋姓名：小龙学号：54目录毕业设计计算书2第一篇 110KV变电所电气一次部分设计2第一章负荷资料21.1、工程概况：21.2、气候条件2第二章变电站主变压器的选择32.1设计原则32.2主变容量与台数选择32.2.1 选择计算32.2.2.相数选择4绕组数量和连接方式的选择42.2.4 主变阻抗和调压方式选择42.2.5 容量比52.2.6 冷却方式52.2.7 电压级选择5全绝缘，半绝缘问题5. 资第三章电气主接线设计53.1电气主接线5电气主接线设计的基本要求5各电压级主接线型式选择63.2所用电设计7所用变电源数量及容量的确定73.2.2 所用电源引接方式83.3变压器中性点接地方式和中性点设计[4]83.4无功补偿设计8无功补偿的意义8无功补偿装置的容量确定8并联电容器装置的分组与接线9单台电容器容量与台数的确定9计算9第四章线路及变压器回路电流IFma*第五章短路电流计算95.1短路计算目的95.2短路电流计算的一般规定95.3短路电流的计算方法10第六章电气设备的选择与校验116.1本次设计中电器选择的主要任务11导体和绝缘子11电器设备116.2选择导体和电器的一般原则116.3 开关电器选择116.3.1 断路器型式选择116.3.2 隔离开关的选择原则126.3.3 电压互感器的选择原则12电流互感器选择原则126.4电气设备的选择12第二篇**巴楚县110kV变电所二次设计部分设计21第七章概述217.1 继电保护装置的作用[9]217.2电力系统对继电保护的基本要求[10]217.3 保护整定时应考虑的问题22选择保护配置及构成方案时的基本原则227.3.2 系统运行方式的确定227.3.3 短路点的确定22第八章**巴楚县110kV变电所保护配置方案设计238.1主变压器保护配置方案的设计23第九章变压器差动保护整定与计算239．1差动保护保护围239．2 变压器保护的整定计算[11]239．2．1确定保护的动作电流239．2．2 确定保护的二动作电流和差动线圈匝数249．2．3非基本侧工作线圈和平衡线圈匝数选择24 总结24参考文献25致25毕业设计计算书第一篇 110KV变电所电气一次部分设计第一章负荷资料1.1、工程概况：随着改革开放政策的深放，城市化发展，各工商业用电也在不断的增长。

第 1 章原始资料分析1.变电站的地址和地理位置选择：建设一个变电站要考虑到地理环境、气象条件等因素，包括：⑴年最高温度、最低温度。

⑵冬季、夏季的风向以及最大风速。

⑶该地区的污染情况。

2.确定变电站的建设规模设计⑴电压等级有两个：110kV 10kV。

⑵主变压器用两台。

⑶进出线情况：110kV有两回进线，10kV有18回出线。

3.设计110kV和10kV侧的电气主接线：通过比较各种接线方式的优缺点、适用范围，确定出最佳的接线方案。

⑴110kV侧有两回进线，为电源进线，此时宜采用桥形接线，根据桥断路器的安装位置，可分为内桥和外桥接线两种，比较这两种接线的特点，适用范围，确定110k V侧的接线方式为内桥接线。

⑵10kV侧有18回出线，可供选择的接线方式有：①单母线分段接线。

②双母线以及双母线分段。

③带旁路母线的单母线和双母线接线。

比较这几种接线方式的优缺点，适用范围，确定出10K V侧的接线方式为单母线分段接线。

4.计算短路电流及主要设备选型。

⑴主变压器的型号、容量、电压等级、冷却方式、结构、容量比和中性点接地方式的选择等。

①主变的容量：主变容量的确定应根据电力系统5-10 年发展规划进行。

当变电所装设两台及以上主变时，每台容量的选择应按照其中任一台停运时，其余容量至少能保证所供一级负荷或为变电所全部负荷的60-80%。

②接线方式：我国110kV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN'联接；35kV采用“Y” 联接，其中性点多通过消弧线圈接地。

因此，普通双绕组一般选用YN，d11 接线；三绕组变压器一般接成YN，y，d11 或YN，yn，d11 等形式。

5.绘制电气主接线图；总平面布置图；110kV和10kV的进出线间隔断面图等有关图纸。

6.简要设计主变压器继电保护的配置、整定计算选择几个特殊的短路点：如110k V侧、10kV母线上。

根据系统的短路容量进行整定计算。

7.防雷接地设计防雷设计要考虑到年雷暴日，保护范围等因素。

第一章、毕业设计课题及原始资料课题：变电所电气一次初步设计原始资料：I.IIOkv进线2回，归算至此110KV母线的系统短路电抗为0.26，基准电压取平均电压，基准功率取100MVA ；2.35KV出线6回，最大负荷50MW，最小负荷30MW,功率因数0.85，最大负荷小时数5000；3.10KV出线12回，最大负荷10MW，最小负荷8MW，功率因数0.8，最大负荷小时数4500；4所用电率2%；5. 环境条件：同本地环境条件。

内容要求：1. 分析原始资料，设计5种可行的电气主接线方案；2. 通过初步技术经济比较，确定两种较好方案；3. 针对所选的两种较好方案进行短路电流计算；4. 选择电气设备并进行校验；5. 进行技术经济比较，确定最佳方案；6. 涉及屋内，外配电装置；7. 设计防雷保护，选择避雷针并进行校验。

成果形式:1. 设计说明书一份；2. 计算书一份（短路电流，设备校验，运行费，防雷校验等计算）；3. 图纸5-7张；电气主接线图，电气总平面布置图，屋外配电装置断面图，防雷校验图等。

第二章、主接线初步拟定在对原始资料分析的基础上，结合对电气主接线的可靠性，灵活性，经济性的基本要求，进行综合考虑，在满足技术经济政策的前提下，力争使其成为技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。

电气主接线的设计原则：1. 考虑线路断路器，母线故障时，以及母线检修时，造成馈线停运的回数多少和停电时间长短；2. 变电所有无停电的可能；3. 考虑近期和远期的发展规模；4. 考虑备用容量的有无和其大小对主接线的影响。

对变电所还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修，事故等特殊状态下，操作方便，调度灵活，检修安全，扩建方便。

变电所主接线除了可靠性，灵活性，还应具有很强的经济性。

特别是象本次设计的地区变电所，可靠性要求不是十分高，而且所址不会离市区很远，地价较高，则它在经济上更应该站住脚，尽可能做到投资少，占地少，电能损失少，年费用为最小。

220kV变电站电气一次部分设计1. 引言本文档旨在提供关于220kV变电站电气一次部分设计的详细信息。

电气一次部分是变电站中负责传输和配电电能的重要组成部分。

在设计过程中，需考虑到设备的安全性、可靠性和高效性。

2. 设计概述- 设计名称：220kV变电站电气一次部分设计- 设计目标：确保电能传输稳定可靠，满足负荷需求- 设计范围：涵盖变电站内各种电气设备、电缆系统、保护装置等3. 设计要求- 安全性：电气设备应符合相关安全标准，保证人员安全操作- 可靠性：设备应具备高可靠性，减少停电风险- 高效性：优化电能传输和配电系统，提高能源利用效率4. 设计内容4.1 电源与负荷计算根据变电站负荷需求和供电条件，进行电源及负荷计算，确保电能供应的稳定性和可靠性。

4.2 设备选型根据负荷计算结果和供电要求，选择合适的电力设备，包括变压器、断路器、接地装置等。

考虑设备的额定电压、电流容量以及负载特性。

4.3 电缆系统设计设计电缆系统，包括电缆选择、敷设方式、保护措施等。

确保电缆系统的安全可靠，并满足负荷需求。

4.4 保护装置设计针对不同设备和电力系统进行保护装置的设计。

包括过载保护、短路保护、接地保护等。

确保设备在故障情况下可以迅速断开电路，保护设备和人员的安全。

4.5 控制与监测系统设计设计控制与监测系统，用于监控电气设备的状态和运行情况。

确保及时获取设备信息，以便进行操作和维护。

5. 设计标准本设计将参照国家相关标准和规范，确保设计结果符合行业要求和安全标准。

6. 结论本文档介绍了220kV变电站电气一次部分设计的概要内容。

该设计将关注设备安全、可靠性和高效性，并参照行业标准进行。

通过合理的电源和负荷计算、设备选型、电缆系统设计、保护装置设计以及控制与监测系统设计，我们将确保220kV变电站的电能传输稳定可靠。