110kv变电站电气主接线设计毕业设计论文.doc

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1、摘要 摘 要根据设计任务书的要求，本次设计为110/10kV广阳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、10kV两个个电压等级。110KV电压等级采用双母线接线，10KV电压等级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、主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号的选择和校验；主要设备继电保护设计，包括线路等元件的保护方式选择和整定计算。本设计以35110kV变电所设计规范、常用供配电设备选择手册、电力装置的继电保护和自动装置设计规范等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所

2、选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。关键词：变电站；电气主接线；变压器； 设备选型； 继电保护。Abstract AbstractFrom the guide of engineering design assignment, we have to design primary power-system of 110kV、10KV substation and draw main electrical one-line diagram. There are two main transformer in the substation in which main ele

3、ctrical connection can be divided into two voltage grades: 110kV, 10kV.It deposits sectionalized single bus bar scheme per grade.There is also a design for main electrical connection in this engineering, the calculation for short-circuit electric current, the selection of electrical device and calib

4、ration (including circuit breaker, isolator, current transformer, potential transformer ,bus bar etc.) and the design for distribution installation per. voltage grade, direct current system and lightning protection is also includedKeywords:transformer substation; electrical main wiring; transformer;

5、 equipment type selection; protective relaying；目录 目 录摘要Abstact1 变电站电气主接线设计及主变压器的选择1 1.1 主接线的设计原则1 1.1.1 主接线的设计原则1 1.2 主接线的设计3 1.2.1 设计步骤3 1.2.2 初步方案设计3 1.2.3 最优方案确定4 1.3 主变压器的选择5 1.3.1 主变压器台数的选择5 1.3.2 主变压器型式的选择5 1.3.3 主变压器容量的选择6 1.3.4 主变压器型号的选择6 1.4 站用变压器的选择9 1.4.1 站用变压器的选择的基本原则9 1.4.3 站用变压器型号的选择92

6、 短路电流计算10 2.1 短路计算的目的、规定与步骤10 2.1.1 短路电流计算的目的10 2.1.2 短路计算的一般规定10 2.1.3 计算步骤10 2.2 变压器的参数计算及短路点的确定11 2.2.1 变压器参数的计算11 2.2.2 短路点的确定11 2.3 各短路点的短路计算12 2.3.1 短路点d-1的短路计算(110KV母线)12 2.3.2 短路点d-3的短路计算(10KV母线)13 2.3.4 短路点d-4的短路计算14 2.4 绘制短路电流计算结果表143 电气设备选择与校验16 3.1 电气设备选择的一般规定16 3.1.1 一般原则16 3.1.2 有关的几项规

7、定16 3.2 各回路持续工作电流的计算16 3.3 高压电气设备选择17 3.3.1 断路器的选择与校验17 3.3.2 隔离开关的选择及校验21 3.3.3 电流互感器的选择及校验22 3.3.4 电压互感器的选择及校验26 3.3.5 熔断器的选择27 3.4 母线与电缆的选择及校验28 3.4.1 材料的选择28 3.4.2 母线截面积的选择28 3.4.3 10KV出线电缆的选择304 无功补偿设计32 4.1 无功补偿的原则与基本要求32 4.1.1 无功补偿的原则32 4.1.2 无功补偿的基本要求32 4.2 补偿装置选择及容量确定33 4.2.1 补偿装置的确定33 4.2.

8、2 补偿装置容量的选择33致谢35参考文献36附录37河北工程大学毕业设计说明书 1 变电站电气主接线设计及主变压器的选择变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。1.1 主接线的设计原则1.1.1 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变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分

9、支变电站，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。(2)考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据510年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式及站连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，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一、二级负荷不间断供电；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容量和台数，对变电站主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电站，

10、由于其传输容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电站，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。(5)考虑备用量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时是否允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。1.2 主接线的设计1.2.1 设计步骤电气主接线的设计，将分以下几步：(1)拟定可行的主接线方案：根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟订出

11、若干可行方案，内容包括主变压器形式、台数和容量、以及各级电压配电装置的接线方式和各类设备的选择等，并依据对主接线的要求，从技术和经济上论证各方案的优、缺点，保留2到3个技术上相当的较好方案。(2)对较优方案进行经济计算。(3)对较优全面的技术，经济比较，确定最优的主接线方案。(4)绘制最优方案电气主接线图，提供包括包括线路的原件的保护方式的选择和整定计算。1.2.2 初步方案设计根据原始资料，此变电站有两个个电压等级：110/10KV ，根据变电站与系统连接的系统图知，变电站出线回路数是110kv为本期两回、远期四回，10kv的出线输出回路是本期12回、远期36回，10kv开关布置室为24回，

12、为保证供电可靠性，可装设两台三相三绕组主变压器，可见此变电站还应该具备扩建方便的特性。为保证设计出最优的接线方案，初步设计以下几种接线方案供最优方案的选择。方案一：110KV侧采用双母线接线，10KV侧采用单母分段接线，10kv侧开关布置室采用单母线分段接线。方案二：110KV侧采用单母分段接线，10KV侧采用单母分段接线，10kv侧开关布置室采用单母线分段接线。方案三：110kv侧采用双母线分段接线，10kv侧采用双母线接线，10kv侧开光布置室采用单母线分段接线。方案四：110kv侧采用双母线分段带旁母接线，10kv侧采用双母线接线，10kv侧开关布置室采用双母线接线。分析可知：从可靠性上

13、，该变电站将为附近的高校进行供电，属于三级负荷，只需要单电源供电，可靠性要求可适当降低，减少投资，因此方案一和方案二为较优方案。两种方案接线形式如下：图1-1 主接线方案一图1-2 主接线方案二1.2.3 最优方案确定1.2.3.1技术比较在初步设计的两种方案中，方案一：110KV侧采用双母线接线；方案二：110KV侧采用单母分段接线。采用双母线接线的优点： 系统运行、供电可靠； 系统调度灵活； 系统扩建方便等。采用单母分段接线的优点： 接线简单； 操作方便、设备少等；缺点： 可靠性差； 系统稳定性差。所以，110KV侧采用双母线接线。在初步设计的两种方案中，方案一：10KV侧采用单母分段接线；方案二：10KV侧采用双母线接线。由原材料可知，此为三级负荷，所以，10KV侧采用单母分段接线。1.2.3.2经济比较对整个方案的分析可知，在配电装置的综合投资，包括控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运行灵活性上110KV侧远期增设两回线路、10KV侧远期增设24回线，由于单母线分段接线比双母线接线有更大大的灵活性，故110KV侧选择双母线接线，保障功率主要接受测的可靠性为主，并且提供了一定的扩建性，而10kv侧由于需求大的灵活性，且属于三级负荷，故选择单母线分段接线更加合适。关于10KV侧开关室根据负荷等级和不具远期扩建性，选择单母线分段接线。由以上分析，最优方案可选择为