110KV降压变电所电气部分的设计

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摘要

电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合理的使用及分配电力,必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率,从而达到降低成本,提高经济效益的目的。变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分,它直接影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本,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。电气主接线是发电厂变电所电气部分的主体,电气主接线的拟定直接关系着全厂(所)电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置方式的确定,对电力系统的安全、可靠、经济运行起着决定的作用。

本设计针对110kV降压变电站进行电气部分设计,电压等级110kV/35kV/10kV;设计内容包括:变压器台数和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和校验、继电保护及变电站防雷等。

设计中依据《电力工程设计手册,电气一次部分》、《发电厂、变电站电气部分》,《电力继电保护原理》《中小型变电所实用设计手册》《电气设备设计计算手册》《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《高压配电装置设计技术规程》等国家和电力行业有关110kV变电所设计、标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准。

关键词:降压变电站电气设计

目录

第一章绪论 (1)

第一节选题背景 (1)

第二节选题意义 (1)

第三节变电站发展概况 (1)

第四节设计原始资料 (2)

一、变电站的出线 (2)

二、负荷情况 (2)

三、线路长度 (2)

第二章电气主接线设计及短路电流计算 (3)

第一节电气主接线设计及主变压器容量选择 (3)

一、电气主接线方案初选 (3)

二、主接线方案比较 (3)

三、主变压器的选择 (4)

四、站用变压器的选择 (5)

第二节短路电流计算 (5)

一、短路电流的计算目的 (5)

二、短路电流计算点的确定 (6)

三、计算步骤 (6)

四、变压器、线路及电抗器的参数计算 (6)

五、系统网络化简 (8)

K的短路计算 (8)

六、110kV母线短路点1

K的短路计算 (10)

七、35KV母线短路点2

K的短路计算 (11)

八、10KV母线短路点3

K的短路计算 (12)

九、10KV出线短路点4

第三章电气主设备的选择及校验 (14)

第一节选择原则及规定 (14)

一、一般原则 (14)

二、校核电器的基本使用条件 (14)

三、各回路最大持续工作电流 (14)

第二节主设备选择及校验 (15)

一、断路器的选择及校验 (15)

二、隔离开关的选择及校验 (18)

三、电流互感器的选择及校验 (21)

四、电压互感器的选择 (26)

五、避雷器的选择及检验 (28)

六、母线的选择及校验 (30)

七、熔断器的选择 (32)

第四章主变保护整定计算及防雷接地计算 (34)

第一节变压器继电保护 (34)

一、变压器差动保护计算 (34)

二、变压器过流保护及过负荷保护计算 (36)

第二节防雷接地计算 (37)

一、防雷计算 (37)

二、接地计算 (39)

总结 (41)

致谢 .............................................................................错误!未定义书签。参考文献.. (42)

附录A 主接线方案图 (43)

附录B 系统正序等值图 (45)

附录C 设备选择参照图 (46)

附录D 短路电流计算结果表 (47)

附录E 变电所主体设备型号一览表 (48)

第一章绪论

第一节选题背景

电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合理的使用及分配电力,必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率,从而达到降低成本,提高经济效益的目的。变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分,它直接影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本,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。电气主接线是发电厂变电所电气部分的主体,电气主接线的拟定直接关系着全厂(所)电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置方式的确定,对电力系统的安全、可靠、经济运行起着决定的作用。

目前,110KV、35KV常规变电站在城农网中仍占有较大的比重,其一次、二次设备都比较落后,继电保护装置多为电磁式继电器组合而成,一般只具有当地控制功能,多为有人值班运行方式。随着电网运行自动化系统的提高,变电站综合自动化系统发挥着越来越强大的作用,少人或无人值守变电站将成为今后变电运行的主流方式,对原有电站及新建电站实现无人值守势在必行。对设计人员来讲,我们只有不断提高自身素质,才能跟得上电力系统的飞速发展,为电力事业的兴盛尽一点微薄之力。

第二节选题意义

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器,除此之外,变电站的设备还有开闭电路的开关设备,汇集电流的母线,计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等,有的变电站还有无功补偿设备。

本设计针对变电站进行设计,设计内容包括:变压器台数和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和校验、继电保护及变电站防雷等。通过对110KV降压变电所电气部分的设计,使我明白其目的在于使我们通过这次毕业设计,能够得到各方面的充分训练,结合毕业设计任务加深了对所学知识内在联系的理解,并能灵活的运用。

第三节变电站发展概况

随着计算机技术的飞速发展,微型计算机技术在电力系统中得到了越来越广泛的应用,它集变电站中的控制、保护、测量、中央信号、故障录波等功能于一身,替代了原常规的突出式和插件式电磁保护、晶体管保护、集成电路保护。常规控制、保护