110KV变电站电气一次部分设计学士学位论文.doc

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1、学士学位论文 摘要 摘 要根据设计任务书的要求，本次设计为 110kV 变电站电气一次部分初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。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。各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母接线和单母线分段接线。 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、母线等）以及防雷保护的配置。 本设计以35110kV 变电所设计规范、供配电系统设计规范、35110kV高压配电装置设计规范等规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全

2、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：电气主接线、主变压器、短路电流、互感器、避雷器 ABSTRACT According to the requirements of the design plan, the design of the preliminary design of a part of the electrical 110kv substation, and draw the main electrical wiring diagram and other drawings. The transformer substation is equipped

3、 with two main transformers, the station main wiring is divided into 110kv, 35kv and 10kv three voltage levels. Each voltage grade respectively by single bus line, sectionalized single bus with bypass bus wiring and single bus.The design for the main electrical wiring design, short-circuit current c

4、alculation, the main electrical equipment selection and validation(including circuit breaker, isolating switch, current transformer, voltage transformer, bus and so on) and lightning protection configuration. This design is based on the “35110kv substation design code”, “code for design of power sup

5、ply system”, “35110kv high voltage power distribution equipment design standards” and other regulations as the basis, design content in conformity with the relevant technical and economic policies of the state, the new type products selected equipment are recommended by the state, advanced technolog

6、y, operation reliable, economic and reasonable.Keywords：The main electrical wiring，The main transformer，Short circuit current，mutual inductor，lightning protector学士学位论文 目录目 录第1章 绪论11.1 变电站的作用11.2 我国变电站及其设计的发展趋势21.3 变电站设计的主要原则和分类61.4 选题目的及意义71.5 设计思路及工作方法7第2章 设计说明82.1 环境条件82.2 电力系统情况82.3 设计任务8第3章 电气主接

7、线的设计93.1 电气主接线概述93.2 110KV侧主接线的设计103.3 35kV侧主接线的设计113.4 10kV侧主接线的设计12第4章 主变压器的选择134.1 负荷分析134.2 主变压器的确定14第5章 短路电流的计算165.1 短路电流计算的目的165.2 短路电流计算的一般规定165.3 短路电流的计算结果17第6章 主要电气设备的选择196.1 电器选择的一般条件196.2 高压断路器及隔离开关的选择206.3 母线的选择236.4 绝缘子和穿墙套管的选择256.5 电流互感器的选择276.6 电压互感器的选择286.7 熔断器的选择306.8 避雷器的选择31第7章 防雷

8、保护设计337.1 变电站的防雷保护特点337.2 变电站直击雷保护337.3 侵入波过电压防护337.4 进线段保护347.5 三绕组变压器和变压器中性点的防雷保护34总 结35参考文献36致 谢38外文资料及译文39附录 短路电流计算书51.1 计算变压器电抗51.2 系统等值网络图52.3 短路计算点的选择52.4 短路电流的计算52附录 电气设备选型计算书57.1 断路器及隔离开关选择57.2 母线选择64.3 绝缘子和穿墙套管的选择69.4 电流互感器的选择71.5 高压熔断器的选择74.6 避雷器的选择75.7 电容电流的计算276.8 消弧线圈的选择76附录 电气主接线图78学士

9、学位论文 绪论第1章 绪论1.1 变电站的作用电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机）、变换（变压器、整流器、逆变器）、输送和分配（电力传输线、配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。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。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类：（1） 枢纽变电站；位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为

10、330500kV的变电站，成为枢纽，全所停电后，将引起系统解列，甚至出项瘫痪。（2） 中间变电站：高压侧以交换潮流为主，其系统变换功的作用。或使长距离输电线路分段，一般汇聚23个电源，电压为220330kV，同时又降压供当地供电，这样的变电站起中间环节的作用，所以叫中间变电站。全所停电后，将引起区域电网解列。（3） 地区变电站：高压侧一般为110220kV，向地区用户供电为主的变电站，这是一个地区或城市的主要变电站。全所停电后，仅使该地区中断供电。（4） 终端变电站：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧的电压为110kV，经降压后直接向用户供电的变电站，即为终端变电站。全所停电后，只是用户受到

11、损失。电力系统供电要求：（1） 保证可靠的持续供电：供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。（2） 保证良好的电能质量：电能质量包括电压质量，频率质量和波形质量这三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%，给定的允许频率偏移为正负0.20.5%HZ等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。所有这些质量指标，都必须采取一切手段来予以保证。（3） 保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能

12、源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 ，而且在电能变换，输送，分配时的损耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送，分配时的损耗，又极其重要的意义。1.2 我国变电站及其设计的发展趋势1.2.1 我国变电站的发展趋势近年来，在我国在经济技术领域中取得了快速发展，特别是计算机网络技术和通信技术的发展，为我国变电站的发展起到了强有力的推动作用，越来越多的新技术新产品应用到变电站方面，具体来说，使我国变电站设计呈现以下发展趋势：1. 智能化智能化变电站的发展是随着高压高精度的智能仪器的出现而逐渐发展的，特别是计算机高速通信网络在实时系统中的开发和应用，使变电站的所

13、有信息采集、传输实现的智能化处理提供的强大的物质和理论基础。智能化主要体现在以下几个方面： 紧密联结全网。 支撑智能电网。 高电压等级的智能化变电站满足特高压输电网架的要求。 中低压智能化变电站允许分布式电源的接入。 远程可视化。 装备与设施标准化设计，模块化安装。 另外，为了加强对变电站及无人值守变电站在安全生产、防盗保安、火警监控等方面的综合管理水平，越来越多的电力企业正在考虑建设集中式远程图像监控系统，这促使了电力综合监控的网络化发展。以IP数字视频方式，能够对各变电站/所的有关数据、环境参量、图像进行监控和监视，实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况，并及时对发生的情况做出反应，适

14、应许多地区变电站的需要。不过我国目前还没用完全实现真正意义山的智能化一次设备，一次设备的智能化仍然需要通过一定的二次设备俩转化实现，一般采用智能终端的模式。目前在国内进行的数字化变电站项目，虽然大多数采用此种方式，但是普遍没有对开关内部的二次回路进行集成化改造，智能终端与开关整合度较低，还有很大的发展空间。2. 数字化通过采用现代化的精密仪器仪表，以及实时性较高的通信网络，因此在此基础上出现了数字化变电站，数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。3. 装配化 装配式变电站采用全预制装配结构的建筑形式，大幅缩短了设计及建设周期，减少了变电站占地面积，节约了土地资源。随着国网公司“两型一化”的推广，装配式变电站在全国各地均成功试点，成为今后变电站建设的一种新型模式。1.2.2 我国变电站设计的发展趋势依据我国的国情，以及我国多年来积累的关于变电站设计的实践和经验，可以看出我国变电站设计的发展趋势有以下几个方面。我国电力建设经过多年的发展，系统容量越来越大，短路电流不断增大，对电气设备、系统内大量信息的实时性等要求越来越高;而随着科学技术的高速发展，制造、材料行业，尤其是计算机及网络技术的迅速发展，电力系统的变电技术也有了新的飞跃，我国变