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电气课程设计110kv降压变电所电气部分设计学号：同组人：时间：2011 __大学__学院电光系一、原始资料1.负荷情况本变电所为某城市开发区新建110KV降压变电所，有6回35KV 出线，每回负荷按4200KW考虑，cosφ=0.82, Tmax=4200h，一、二类负荷占50%，每回出线长度为10Km；另外有8回10KV出线，每回负荷2200KW，cosφ=0.82, Tmax=3500h，一、二类负荷占30%，每回出线长度为10km；2.系统情况本变电所由两回110KV电源供电，其中一回来自东南方向30Km处的火力发电厂；另一回来自正南方向40Km处的地区变电所。
本变电所与系统连接情况如图附I—1所示。
图附I—1 系统示意图最大运行方式时，系统1两台发电机和两台变压器均投入运行；最小运行方式时，系统1投入一台发电机和一台变压器运行，系统2可视为无穷大电源系统。
3.自然条件本所所在地的平均海拔1000m，年最高气温40℃,年最低气温-10℃，年平均气温20℃，年最热月平均气温30℃，年雷暴日为30天，土壤性质以砂质粘土为主。
4.设计任务本设计只作电气初步设计，不作施工设计。
设计内容包括：①主变压器选择；②确定电气主接线方案；③短路电流计算；④主要电气设备及导线选择和校验；⑤主变压器及出线继电保护配置与整定计算⑥所用电设计；⑦防雷和接地设计计算。
二、电气部分设计说明书（一）主变压器的选择（组员：丁晨）本变电所有两路电源供电，三个电压等级，且有大量一、二级负荷，所以应装设两台三相三线圈变压器。
35KV侧总负荷P=4.2×6MW=25.2MW，10KV侧总负荷P=2.2×8=17.6MW，因此，总计算负荷S为S=(25.2＋17.6)/0.82MVA=52.50MVA 每台主变压器容量应满足全部负荷70%的需要，并能满足全部一、二类负荷的需要，即S≥0.7 S30=0.7×52.20MVA=36.54MVA 且S≥（25.2×50%＋17.6×30%）/0.82MVA=21.80MVA 故主变压器容量选为40MVA，查附录表Ⅱ-5，选用SFSZ9—__/110型三相三线圈有载调压变压器，其额定电压为110±8×1.25%/38.5±5%/10.5KV。
目录第1章设计说明- 1 -1.1 环境条件- 1 -1.2 电力系统情况- 1 -1.3 设计任务- 1 -第2章电气主接线的设计- 2 -2.1 110KV侧主接线的设计- 2 -2.2 35KV侧主接线的设计- 2 -2.3 10KV侧主接线的设计- 2 -2.4 主接线方案的比较选择- 2 -第3章主变压器的选择- 5 -3.1 负荷计算- 5 -3.2 主变压器台数的确定- 5 -3.3 主变压器相数的确定- 5 -3.4 主变压器容量的确定- 6 -第4章短路电流的计算- 7 -4.1 计算变压器电抗- 7 -4.2 系统等值网络图- 7 -4.3 短路计算点的选择- 8 -4.4 短路电流计算- 8 -第5章电气设备选型- 13 -5.1 断路器与隔离开关选择- 13 -5.1.1 110KV电压等级的断路器与隔离开关的选择- 13 -5.1.2 35KV电压等级的断路器与隔离开关的选择- 14 -5.1.3 10KV电压等级的断路器与隔离开关的选择- 15 -5.2 母线选择- 17 -5.2.1 110KV母线选择- 17 -5.2.2 35KV母线选择- 17 -5.2.3 10KV母线选择- 17 -5.4 电流互感器的选择- 18 -5.4.1 110KV侧电流互感器的选择- 18 -5.4.2 35KV侧电流互感器的选择- 18 -5.4.3 10KV侧电流互感器的选择- 18 -5.5 高压熔断器的选择- 19 -5.5.1 35KV侧熔断器的选择- 19 -5.5.2 10KV侧熔断器的选择- 19 -附录：电气主接线图- 20 -第1章设计说明1.1 环境条件（1）变电站所在高度70M（2）最高年平均气温19摄氏度，月平均气温27摄氏度1.2 电力系统情况（1）110KV变电站，向该地区用35KV和10KV两个电压等级供电。
110KV以双回路与35km外的系统相连。
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。
电气工程基础课程设计说明书设计题目：110kV降压变电所电气部份初步设计学生姓名：学号：学部（系）：专业年级：指导教师：2020 年 12 月 29 日目录一设计目的及其要求2 课程设计要求二设计基础资料三主变压器的选择四电气主接线的设计五短路电流的计算六电气设备的选择1设备选择原那么参考文献附图一课程设计目的1.) 温习和巩固《电气工程基础》课程所学知识；(2) 培育分析问题和解决问题的能力；(3) 学习和把握变电所电气部份设计的大体原理和设计方式1 设计内容(1) 主接线设计(2) 主变压器选择(3) 短路电流计算(4) 要紧电气设备的选择：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈、避雷器等(1) 通过经济技术比较，确信电气主接线。
(2) 短路电流计算(3) 选择主变压器台数、容量和型式(一样按变电站建成5-10年的进展计划进行选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力)；(4) 断路器和隔离开关选择(5) 导线（母线及出线）选择(6) 限流电抗器的选择（必要时）(7) 选择电压互感器(8) 选择电流互感器(9) 选择高压熔断器（必要时）(10) 选择支持绝缘子和穿墙套管(11) 选择消弧线圈（必要时）(12) 选择避雷器。
二．设计基础资料1. 待建变电站的建设规模(1) 变电站类型：110 kV 降压变电站(2) 三个电压品级：110 kV、35 kV、10 kV(3) 110 kV：近期进线2 回，出线1 回；远期进线1 回，出线2回35 kV：近期3 回；远期3 回10 kV：近期5 回；远期4 回2. 电力系统与待建变电站的连接情形(1) 变电站在系统中地位：中间变电站(2) 变电站仅采纳110 kV 的电压与电力系统相连，为变电站的电源3. 待建变电站负荷(1) 110 kV 出线：负荷每回容量8000 kV A，cosφ＝0.9，Tmax＝4000 h(2) 35 kV 负荷每回容量6000 kV A，cosφ＝0.85，Tmax ＝3800 h；其中，一类负荷1 回；二类负荷 2 回(3) 低压每回负荷2000 kW，cosφ＝0.95，Tmax ＝4500 h；其中，一类负荷2 回；二类负荷 2 回4. 环境条件本地年最高气温40℃，年最低气温-20℃；本地海拔高度：600m；雷暴日：15日/年。
工程学院课程设计题目110/10kV变电所电气部分设计课程名称发电厂电气部分院（系、部、中心）电力工程学院专业电气工程及其自动化班级电力中外101学生姓名学号设计地点指导教师设计起止时间：2013年5月27日至2013年6月7日目录原始资料 (2)1对待设计变电所在电力系统中的地位、作用及电力用户的分析 (3)1.1变电所在电力系统中的地位与作用 (3)1.2对电力用户的分析 (4)2选择待设计变压器的台数，容量，型式及所用电的确定 (4)2.1确定主变压器的台数 (4)2.2确定主变压器的容量 (4)2.3确定主变压器的型式 (5)2.33绕组接线组别的确定 (5)2.4主变压器的型号以及参数 (5)3分析确定高、低压侧主接线以及配电装置型式 (5)3.1对电气主接线的基本要求 (5)3.2高、低压侧主接线的确定 (7)3.3单母分段及桥形接线的优点、适用范围 (7)3.4对配电装置的要求 (8)3.5确定配电装置 (8)4分析确定所用电接线方式 (8)5进行互感器配置 (9)5.1电压互感器的定性配置 (9)5.2电流互感器定性配置 (9)6进行选择设备和导体所必须的短路电流计算 (10)6.1短路计算的目的 (10)6.2短路电流的假设条件 (10)6.3短路计算结果 (10)7选择变电所高、低压侧的断路器、隔离开关 (10)7.1断路器和隔离开关的选择 (10)7.11断路器的选择要求和条件 (10)7.12隔离开关的选择要求和条件 (11)7.2选择结果 (11)8选择10kv硬母线 (13)8.1母线的材料、形状和布置方式 (13)8.2按最大工作电流选择母线面积 (13)8.3对10KV母线进行校验 (13)9参考文献 (14)有关原始数据变电所编号最大负荷（）功率因数（）负荷曲线重要负荷（）0.9 A 650.9 700.9 5535 ， 25 ， 30 ， 30 。
3．环境温度年最高温度40℃，最热月最高平均气温32℃。
摘要此次设计的题目是“110KV降压变电站电气部分设计”。
主要任务是根据变电所运行安全性、可靠性、经济性的要求，确定主接线方案；根据35kV侧和10kV侧的负荷算出变压器容量选择主变压器；画出短路图，计算出最大运行方式下的三相短路电流和最小运行方式下的两相短路电流；计算各回路的最大持续工作电流，选择断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器、母线等设备，并通过短路计算结果校验所选的设备；最后对主变压器进行了继电保护并计算出了整定值，使变压器安全、稳定的运行。
关键词主接线；短路电流计算；设备选择与校验；继电保护目录前言 (3)设计任务书 (4)第一章110KV变电站电气主接线设计 (5)第一节主接线设计原则 (5)第二节本变电站主接线方案的确定 (5)第二章主变压器选择 (7)第一节主变压器台数的选择 (7)第二节主变压器容量的确定 (7)第三章短路电流的计算 (9)第一节短路电流计算的目的及基本假定 (9)第二节基准值计算 (9)第三节最大运行方式下的短路电流计算 (9)第四节最小运行方式下的短路电流计算 (12)第四章电气设备的选择 (15)第一节断路器的选择 (15)第二节隔离开关的选择 (19)第三节互感器的选择 (21)第四节母线的选择 (25)第五节避雷器的选择 (29)第六节熔断器的选择 (30)第五章变电站主变压器的继电器保护设计 (33)第一节变压器瓦斯保护整定 (33)第二节纵联差动保护整定 (34)第三节变压器过负荷保护整定 (37)第四节变压器零序过电流过电压保护整定 (38)参考文献 (39)致谢 (40)前言“工业要发展，电力需先行”，电能作为一种能量的表现形式，以成为我国工农业生产中不可缺少的动力，并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面。
本次设计的变电站为一中型地区终端变电所，它的任务是将系统所送的110KV电压降为35KV和10KV两个电压等级供给附近用户和企业用电。
课程设计(论文）题目 110KV变电所一次部分设计学院名称电气工程学院指导教师职称讲师班级电力113班学号学生姓名2014年 6月 30日电气工程基础设计任务书一、设计内容要求设计110KV变电所(B所）的电气部分二、原始资料1供设计的变电所有A、B、C三个,各自的地理位置和系统发电机、变压器相关数据如附图1所示.附图1 各变电所的地理位置2各变电所的10kV低压负荷分别为P a=500kW，P b=300kW，P c=200kW.3各变电所典型负荷曲线有两种,分别如附图2（a）和附图2（b）所示。
4110kV输电线路l1、l2、l3、l4的长度各不相同，电抗均按0。
4Ω/km计.5每位同学设计的原始数据，除了P a=500kW,P b=300kW,P c=200kW之外，其它数据应根据自己所在班级的序号，在附表1中查找。
附图2 典型日负荷曲线附表1 每位同学设计原始数据查找表三、设计任务（1)设计本变电所的主变压器台数、容量、形式。
（2)设计高低压侧主接线方式。
(3）设计本变电所的所用电接线方式。
（4）计算短路电流。
(5）选择电气设备（包括断路器、隔离开关、互感器等）。
设计成果1.设计说明书一份 2。
计算书一分 3。
主接线图一份要求:上述3者按顺序装订成一册（简装，钉书针左边钉好3颗,勿用夹子夹)五、主要参考资料［1]姚春球。
发电厂电气部分。
北京:中国电力出版社:2004［2]电力工业部西北电力设计院.电力工程电气设备手册(第一册）.北京：中国电力出版社,1998 ［3]周问俊.电气设备实用手册.北京:中国水利水电出版社，1999［4]陈化钢。
企业供配电。
北京：中国水利水电出版社,2003。
9[5]电力专业相关教材和其它相关电气手册和规定摘要：本次设计为110kV降压变电站电气一次部分的初步设计，根据原始资料，以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据.变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。
发电厂课程设计报告110kV变电站电气一次部分设计摘要电力工业是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的位置，是时间国家现代化的战略重点。
电能是一种无形的、不能大量储存的二次能源。
电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。
要满足国民经济发展的要求就必须加强电网建设，而变电站建设就是电网建设中的重要一环。
在变电站的设计中，既要求所变电能能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：安全，在变电过程中，不发生人身事故和设备事故。
可靠，所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。
优质，所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
经济变电站的投资要少，输送费用要低，并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。
由原始资料可以知道，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。
同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。
选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。
本变电站的设计包括了：总体方案的确定、负荷分析、短路电流的计算、高低压配电系统设计与系统接线方案选择、继电保护的选择与整定、防雷与接地保护等内容。
随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。
变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。
关键词：变电站变压器接线高压网络配电系统目录第一部分变电站（所）电气一次部分设计说明书一、原始资料 (1)二、电气主接线设计 (2)三、主变压器变的选择 (6)四、站（所）用变压器的选择 (7)五、高压电气设备选择 (10)高压断路器的选择及校验 (12)隔离开关的选择及校验 (13)电流互感器的选择及校验 (14)电压互感器的选择及校验 (14)高压熔断器的选择及校验 (17)母线选择及校验 (18)电缆选择及校验 (18)六、防雷及过电压保护装置设计 (19)第二部分变电站（所）电气一次部分设计计算书七、负荷计算 (21)八、短路电流计算 (22)九、电气设备选择及校验计算 (32)高压断路器的选择及校验 (33)隔离开关的选择及校验 (35)电流、电压互感器的选择及校验 (37)高压熔断器的选择及校验 (40)母线选择及校验 (40)电缆选择及校验 (45)四、防雷保护计算 (45)结束语 (49)参考文献 (50)第一部分变电站电气一次部分设计说明书一、110KV降压变电站一次部分设计原始资料1.1 进线1.3 环境条件变电所位于某城市，地势平坦，交通便利，空气污染较重，区平均海拔200米，最高气温39℃，最低气温2℃，年平均雷电日90日/年，土壤电阻率高达300 .M1.4 短路阻抗系统作无穷大电源考虑二、电气主接线设计电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络，它要求用规定的设备文字和图形符号，并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置全部基本组成和连接关系，代表该变电站电气部分的主体结构，是电力系统结构网络的重要组成部分。
课程设计任务书设计题目: llOkV 变电站电气—次部份设计前言变电站(Substation)改变电压的场所。
是把一些设备组装起来，用以切断或者接通、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，所以变电站是不少的，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，或者变为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，电缆路线的选择，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。
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普通条件 (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份，估计使用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,10kVollOkV : 2 回35kV : 5 回(其中一回备用)10kV : 12 回(其中四回备用)1.2 变电站位置示意图:系统变电站侧待建变电站侧图 1 变电站位置示意图1.3 待建变电站负荷数据(表 1)表 1 待建成变电站各电压等级负荷数据距离 (km ) 39 25 35 40最大负荷(MW ) 陶瓷厂机电厂 化肥厂 仪表厂木材厂配电变压器0.78A配电变压器B其它 备用距离 (km )4 5 4 3 1415 最大负荷 (MW ) 15 10 15 20负荷性质II III II III IIII 回路数1 12 1 11 l+t l/\V>l+t l/\V>l+t l/\V>l+t l/\V>架空 架空 架空 电缆用户名称 铝厂钢厂A 变电站B 变电站供电方式 架空 架空 架空 架空负荷性质I I III III回路数 1 1 1 10.56 0.5 0.63 0.42 0.80.90.7 IIIIII供电方式 用户名称 电压等级 电压等级16412 235kV10kV注：(1) 35kV,10kV 负荷功率因数均取cos0=O.85(2) 负荷同期率：kt=0.9(3) 年最大负荷利用小时数均为Tmax=3500 小时/年(4) 网损率为k"=5%(5) 站用负荷为50kW cos0=O.87(6) 35kV 侧估计新增远期负荷20MW, 10kV 侧估计新增远期符合6MW1.4 地形地质站址选择在地势平整地区，四周皆为农田，地质构造洁为稳定区，站址标高在50 年一遇的洪水位以上，地震烈度为6 度以下。
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0.4Ω/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 COSφ=0.8，X〃d=0.124T：变压器SF7－40000/121±2×2.5%P o = 46kW P K = 174kW I o% = 0.8 U K% = 10.5 附图二典型日负荷曲线3．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：变电所主接线图4．主要参考文献1、姚春球.发电厂电气部分.北京：中国电力出版社2、范锡普.发电厂电气部分.北京：中国电力出版社3、陈跃.电气工程专业毕业设计指南.电力系统分册.北京：中国水利水电出版社设计说明书一、 对变电所A 在电力系统中的地位，作用及电力用户的分析： （一）变电所A 在电力系统中的地位与作用：由发电厂变电所地理位置图可以得出，变电所A 的电压等级为110kV ，重要负荷所占比例为65%，在整个供电网络中的作用为地区变电所。
即以对地区用户供电为主，是一个地区或城市的主要变电所，电压一般为110kV ～220kV 。
全所停电时，仅使该地区中断供电。
（二）对电力用户的分析：由任务书中，原始资料图表可得：A 变电所的重要负荷占总负荷65%，有功功率P=22MW,有功功率因数ϕcos =0.9。
按其供电可靠性的要求，负荷被分为三个等级，Ⅰ类负荷为重要负荷，任何时候都不能停电，Ⅱ类负荷，仅在必要时可以短时间停电，其余为Ⅲ类负荷，停电时不会造成大的影响，必要时可以长时间停电。
通常，Ⅰ类负荷需要采用两个独立的电源供电，当其中的任一电源发生故障而停电时，不会影响另一个电源持续供电，保证供电连续性。
总降压变电所课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解总降压变电所的基本概念、组成及工作原理。
2. 学生能掌握总降压变电所的主要设备及其作用。
3. 学生能了解总降压变电所在电力系统中的重要性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析总降压变电所的运行情况，并提出优化建议。
2. 学生能通过实际操作，学会使用相关仪器、设备进行总降压变电所的运行维护。
3. 学生能运用图表、文字等形式，清晰、准确地描述总降压变电所的相关知识。
情感态度价值观目标：1. 学生能认识到总降压变电所在我国电力事业发展中的重要作用，培养对电力行业的热爱。
2. 学生在学习过程中，培养团队协作精神，增强沟通交流能力。
3. 学生能关注总降压变电所的安全问题，树立安全意识，养成良好的职业习惯。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实践技能的结合。
在教学过程中，关注学生个体差异，激发学生的学习兴趣，培养其独立思考、解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得具体、可衡量的学习成果，为今后从事电力行业工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 总降压变电所基本概念：包括变电所的定义、分类及功能。
教材章节：第一章第一节2. 总降压变电所的组成及工作原理：分析变电所的主要设备及其工作原理，如变压器、断路器、隔离开关等。
教材章节：第一章第二节3. 总降压变电所在电力系统中的应用：介绍总降压变电所在电力系统中的作用及其重要性。
教材章节：第一章第三节4. 总降压变电所的运行与维护：讲解总降压变电所的运行原理、操作流程及维护方法。
教材章节：第二章5. 总降压变电所的安全防护：分析总降压变电所的安全隐患，介绍相应的防护措施。
教材章节：第三章6. 总降压变电所的优化与改进：探讨总降压变电所在运行过程中存在的问题，并提出优化与改进方案。
教材章节：第四章教学内容根据课程目标进行科学、系统地组织，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，遵循教学大纲安排，按照教材章节逐步推进，确保学生能够全面、深入地掌握总降压变电所的相关知识。
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。
课程设计说明书(论文) 题目110/10KV变电所电气部分设计课程名称发电厂电气部分院（系、部、中心）电力工程学院专业电力系统及其自动化班级电力 081学生姓名王驰学号 206080137指导教师陈跃设计起止时间：2011年05月30日至2011年06月10日目录一、课程设计任务书------------------------------------------------------1二、110/10KV变电所设计说明书--------------------------------------------31、对待设计变电所在系统中的地位和作用及对用户的分析2、选择待设计变电所主变的太熟、容量、型式3、分析确定高、低压侧主接线及配电装置形式4、分析确定所用主接线形式方式5、进行互感器配置6、进行选择设备和道题所必须的短路电流计算7、选择变电所高、低压侧及10KV馈线断路器、隔离开关8、选择10KV硬母线9、进行继电保护配置三、110/10KV变电所设计计算书-------------------------------------------91、对待设计变电所在系统中的地位，作用及用户的分析2、选择待设变电所的台数、容量及型式3、进行选择设备和导体所必须的短路电流计算4、选择变电所高、低压侧及10KV馈线断路器、隔离开关5、选择10KV硬母线四、变电所主接线图--------------------------------------------------------15设计说明书一、对待设计变电所在电力系统中的地位，作用及电力用户的分析： 1，变电所在电力系统中的地位与作用，由发电厂变电所地理位置图可以得出，变电所A 在整个供电网络中的作用为地区变电所，所谓地区变电所，是以对地区用户供电为主，为一个地区或城市的主要变电所电压等级一般110KV~220KV ，全所停电时，仅使该地区中断供电，变电所所址选择农村户外，接近负荷中心，电压等级为110KV 。
目錄前言 (1)1變電所原始資料 (2)2變壓器的設計 (3)2.1主變壓器的選擇 (3)2.2所用變壓器的選擇 (4)3電氣主接線的設計 (5)3.1電氣主接線方案的確定 (5)3.2110KV側電氣主接線的選擇 (6)3.3變電所的無功補償 (7)4短路電流計算 (7)4.1短路計算的原則 (7)4.2短路電流的計算方法和步驟 (8)4.3短路電流計算結果表 (9)4.4短路電流的計算 (9)4.5短路電流計算列表 (9)5電氣設備的選擇 (10)5.1電氣設備的選擇原則 (11)5.2 電氣設備選擇的技術條件 (11)5.3 主要電氣設備的選擇 (12)5.4 10KV高壓開關櫃選擇 (14)6配電裝置的選擇 (14)6.1高壓配電裝置的選擇 (14)1.附錄1短路電流的計算及程式說明 (17)2.附錄2 電氣設備的選擇 (20)3.附錄3主接線圖 (29)4.參考文獻 (29)前言電力工業是能源工業、基礎工業，在國家建設和國民經濟發展中佔據十分重要的位置，是時間國家現代化的戰略重點。
電能是一種無形的、不能大量儲存的二次能源。
電能的發、變、送、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。
要滿足國民經濟發展的要求就必須加強電網建設，而變電站建設就是電網建設中的重要一環。
在變電站的設計中，既要求所變電能能很好地服務於工業生產，又要切實保證工廠生產和生活的用電的需要，並做好節能工作，就必須達到以下基本要求：安全在變電過程中，不發生人身事故和設備事故。
可靠所變電能應滿足電能用戶對用電的可靠性的要求。
優質所變電能應滿足電能用戶對電壓和頻率等品質的要求。
經濟變電站的投資要少，輸送費用要低，並盡可能地節約電能、減少有色金屬的消耗量和盡可能地節約用地面積。
110KV變電站屬於高壓網路，該地區變電所所涉及方面多，考慮問題多，分析變電所擔負的任務及用戶負荷等情況，選擇所址，利用用戶數據進行負荷計算，確定用戶無功功率補償裝置。
同時進行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進行短路電流計算，選擇送配電網路及導線，進行短路電流計算。
選擇變電站高低壓電氣設備，為變電站平面及剖面圖提供依據。
本變電所的初步設計包括了：（1）總體方案的確定（2）負荷分析（3）短路電流的計算（4）高低壓配電系統設計與系統接線方案選擇（5）繼電保護的選擇與整定（6）防雷與接地保護等內容。
隨著電力技術高新化、複雜化的迅速發展，電力系統在從發電到供電的所有領域中，通過新技術的使用，都在不斷的發生變化。
變電所作為電力系統中一個關鍵的環節也同樣在新技術領域得到了充分的發展。
[關鍵字]變電站、變壓器、接線、高壓網路、配電系統1 變電所原始資料建設性質及規模：為滿足某縣城區及相關單位用電，建一座110KV降壓變電所。
所址海拔為200m，為非地震多發區。
最高氣溫+39℃，最低氣溫為-18℃，最熱月平均最高氣溫為30℃。
⑴110KV線路進線2回。
⑵10KV線路的同時係數為0.9，線損率5%。
⑶10KV線路8回，遠期發展2回。
如下圖⑷說明：①系統S容量（水電）Smax=1000MVA；Smin=880MVA；系統S阻抗Xsmax=1.58；Xsmin=1.25。
②系統低壓側功率因數要求不低於0.9。
電壓等級負荷名稱穿越功率(MW)最大負荷(MW)負荷組成(%) COSΦ同時率(%)線損率(%) 近期遠景近期遠景一級二級三級110KV 新黃線 3 5新區線 3 510KV 機械廠食品廠2.41.1321510603025600.80．885855510KV 汽配廠 1.2 2 20 40 40 0.8 85 5 10KV城區2．.5 4 20 40 40 0.8 85 5 10KV工業園5．2 8 30 40 30 0.8 85 5 10KV自來水廠0.5 0.8 30 50 20 0.8 85 5 10KV生活區0.5 1 30 70 0.8 85 5 10KV轉供電0.8 1.8 20 80 0.8 85 5 10KV發展線1 1.5 20 60 20 0.8 85 5 10KV 發展線2 1.5 20 60 20 0.8 85 52 變壓器的設計2.1主變壓器的選擇⑴主變壓器台數的選擇據資料分析以及線路來看，為保障對Ⅰ、Ⅱ類負荷的需要，以及擴建的可能性，至少需要安裝兩臺主變以提高對負荷供電的可靠性，以便當其中一臺主變故障或者檢修時，另一臺能繼續供電約為1.2倍最大負荷的容量。
⑵主變壓器的容量的選擇近期總負荷：∑P M=14.2 MW遠期總負荷：∑P M =25.6 MW用電負荷的總視在功率為∑S M遠期: ∑S M =∑P M /COSφ=25.6/0.8=32 MV A主變壓器的總容量應滿足：S n≥K∑S M/S=0.9×32/0.95=30.32MVA (K為同時率，根據資料取0.9,線損5%)滿載運行且留裕10%後的容量：S = Sn/2 ×（1+10%）=30.32/2×1.1=16.676 MVA變電所有兩臺主變壓器，考慮到任意一臺主變停運或檢修時，另一主變都要滿足的容量: Sn≥30.32×70% =21.224 MV A所以選每臺主變容量：Sn=21.224 MV A為了滿足系統要求，以及通過查表，確定每臺主變的裝機容量為：25MV A總裝機容量為2×25MV A=50MV A考慮周圍環境溫度的影響：θp=(θmax+θmin)/2=（39-18）/2=10.5℃Kθ=（15-10.5）/100+1=1.045根據S n≥0.6K∑S M / Kθ=0.6×0.9×32/1.055=16.38 MV A 即S n=25MV A＞16.38 MV A 滿足要求。
⑶主變壓器型式的選擇相數的選擇：電力系統中大多數為三相變壓器，三相變壓器較之於同容量的單相變壓器組，其金屬材料少20%~25%，運行電能損耗少12%~15%，並且占地面積少，因此考慮優先採用。
本變電所設在城郊附近，不受運輸條件限制，所以採用三相變壓器。
繞組的確定：該變電所只有兩個電壓等級（110KV和10KV），且自耦變壓器一般用在220KV以上的變電所中，所以這裏選擇雙繞組變壓器。
繞組接線方式的選擇：變壓器繞組的連接方式必須和系統電壓的連接方式相位一致，否則不能並聯運行。
我國110KV及以上變壓器繞組都選用Y連接，35KV及以下電壓，繞組都選擇△連接方式，所以該變電站的兩臺主變，高壓側（110KV）採用Y連接，低壓側(10KV)採用△連接方式。
根據110KV變電所設計指導，以上選擇符合系統對變電所的技術要求，兩臺相同的變壓器同時投入時，可選擇型號為SF9-25000/110的主變，技術參數如下：表2.1 主變壓器的技術參數型號高壓低壓空載電流空載損耗負載電流阻抗電壓連接組別SF9-25000/110 110±2×2.5%10．5 0.2 25.2 110.7 10．5Yn,d112. 2所用變壓器的選擇2.2.1所用變壓器的選擇根據《35～110KV變電所設計規範》規定，在有兩臺及以上主變壓器的變電所中，宜裝設兩臺容量相同可互為備用的所用變壓器，分別接到母線的不同分段上。
變電所的所用負荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發電廠那樣高。
變電所的主要負荷是變壓器冷卻裝置、直流系統中的充電裝置和矽整流設備、油處理設備、檢修工具以及採暖、通風、照明、供水等。
這些負荷容量都不太大，因此變電所的所用電壓只需0.4KV一級，採用動力與照明混合供電方式。
380V 所用電母線可採用低壓斷路器（即自動空氣開關）或閘刀進行分段，並以低壓成套配電裝置供電。
本變電所所用容量為100KVA，選用兩臺型號為S9-100/10的三相油浸自冷式銅線變壓器，接入低壓側,互為暗備用。
參數如下表：表2.2 站用電變壓器參數表產品型號額定容量(KVA)高壓側(KV)低壓側(KV)接線組方式短路損耗(W)短路電壓(%)空載損耗(W)空載電流(%)S9-100/10 100 10 0.4 Y,yn0 1500 4 290 1.62.2.2所用變壓器低壓側接線所用電系統採用380/220V中性點直接接地的三相四線制，動力與照明合用一個電源，所用變壓器低壓側接線採用單母線分段接線方式，平時分裂運行，以限制故障範圍，提高供電可靠性。
380V所用電母線可採用低壓斷路器（即自動空氣開關）或閘刀進行分段。
3電氣主接線的設計發電廠、變電站主接線須滿足以下基本要求：（1）運行的可靠斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢修時，需要停電的用戶數目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。
（2）具有一定的靈活性主接線正常運行時可以根據調度的要求靈活的改變運行方式，達到調度的目的，而且在各種事故或設備檢修時，能儘快地退出設備。
切除故障停電時間最短、影響範圍最小，並且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。
（3）操作應盡可能簡單、方便主接線應簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便於運行人員掌握。
複雜的接線不僅不便於操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發生事故。
但接線過於簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。
（4）經濟上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發揮經濟效益。
（5）應具有擴建的可能性由於我國工農業的高速發展，電力負荷增加很快。
因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。
變電站電氣主接線的選擇，主要決定於變電站在電力系統中的地位、環境、負荷的性質、出線數目的多少、電網的結構等3.1電氣主接線方案的確定由於Ⅰ類、Ⅱ類負荷居多（將近60%），為了安全可靠起見，保留2種方案。
⑴ 110kv側進線以單母線分段接線方式引入，10kv側同樣以單母線分段接線方式輸出。
⑵ 110kv側進線以雙母線接線方式引入，10kv側以單母線分段接旁路接線方式輸出。
3.1.1 10KV側2種接線方案的比較。
