110kv变电站电气部分的论文.docx

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1、 目录摘 要 前 言 第1章 概论 1.1原始资料的分析 1.2变电站的重要性和选择性 第2章 主变压器容量、型号和台数的选2.1主变压器台数的选择2.2主变压器的选择2.3主变型号选择2.4变电站设计规程规定第3章 电气主接线的选择3.1选择原则3.1.1主接线设计的基本要求及原则3.1.2主接线的基本形式和特点3.2变电站的各侧主接线方案的拟定第4章 短路电流的计算与负荷计算 4.1短路计算的目的及假设4.2短路电流计算步骤4.3短路电流计算的方法与计算结果4.4计算负荷的目的方法4.5无功功率补偿计算第5章 导体和电气设备的选择 5.1电气设备的选择原则 5.2断路器和隔离开关的选择 5

2、.3互感器的选择5.4母线的选择5.5高压熔断器的选择5.6消弧线圈的选择第6章 变电所的形式及整体布置和防雷保护及配置6.1变电所位置的确定 6.2变电所的总体布置 6.3直击雷的过电压保护6.4雷电侵入波的过电压保护6.5避雷器和避雷线的配置第7章 高压配电装置及平面布置7.1设计原则与要求7.2高压配电装置第8章 变电所的防雷保护和接地8.1防雷保8.2接地装置和要求结论 谢辞 参考文献附表1（电气主接线图）附表2（监控系统图） 摘要摘要：变电站作为电力系统中的重要组成部分，直接影响着整个电力系统的安全与运行，本文根据任务书上所给系统与线路及相关负荷的参数，通过对原始资料的分析及根据变电

3、站的总负荷选择主变压器，同时根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求，选择了两种主接线方案进行技术比较，淘汰差法的方案，确定了变电站电气接线方案。 其次进行短路电流的计算，根据最大持续工作电流及短路计算的结果，对高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等主要电气设备进行选择和校验。之后对变电站的配电装置进行选择以及电气平面布置设计。 最后做了主变压器的保护和变电站的防雷保护，从而完成了110kv变电站电气部分的设计。前言变电站是电力网中的线路接线点，滴用以变换电压、交换功率和汇集、分配电能的设施。在变电站设计当中有不同的方案，学校提供了110kv/35kv/10kv降压变电站一次系统设计

4、作为毕业设计内容给以我们选择。在设计过程中，我根据所学知识再联系自己的工作实际进行设计。为了做好一个毕业设计，过程中有很多的疑问，为了弄清楚一个问题，除了一遍又一遍的查找资料，还要向老师同学们请教，还要抱着原来学过的课程再进行学习通过这次设计，使我学到了许多新的知识，更深深地了解到自已所学的知识太少，还需要进一步努力。这次的毕业设计中虽然内容还存在着许多的缺陷，但通过自己用心去做的，我好事很满足的，望位老师们给予指点！ 第1章概论1.1原始资料分析（1）类型：110kv变电站电气一次部分设计（2）最终容量：根据电力系统的规划需要安装两台容量为31.5MVA电压为110kv/35kv/10kv的

5、主变压器，主变各侧容量比为100/100/100，一次设计并建成。1.2变电站的重要性和选择性（1）变电站是电力系统的主要环节，它在整个电网中起着输配电的重要作用。 本期设计的110KV降压变电站为110KV地方变电站，其主要任务是向地区用户供电，为保证可靠的供电及电网发展的要求，在选取设备时，应尽量选择可靠性高，维护周期长的设备。 根据设计任务书的要求，设计规模为110KV进线2回，35KV出线4回，10KV出线8回；负荷状况为35kV侧：最大 37MW, 最小22MW，10kV侧：最大 32MW, 最小24MW。 本期设计严格按电力工程手册、发电厂电气部分等参考资料进行主接线的选择，要与所

6、选设备的性能结合起来考虑，最后确定一个技术合理，经济可靠的最方案。第2章 主变压器容量、型号和台数的选择2.1主变压器台数的选择在电力工程电气设计手册中可知：“对大城市郊区的一次变电站，在中、低压已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜”。在运行或检修时，可以一台工作，一台备用或检修，并不影响供电，也可以两台并列运行，根据设计任务书中所示本变电站为地方变电站，且出线回路数较多，为保证供电的可靠性，参照规程要求，宜选用两台主变压器。2.2主变压器的选择主变压器容量应根据负荷情况进行选择。在电力工程电气设计手册中规定对于装设两台及以上主变压器的变电所，应满足一台主变停运时，其余变压器容量应

7、能保证全部负荷的70%80%为保证可靠供电，避免一台主变压器故障或检修时影响对用户的供电，主变容量定为总负荷的70%80%，容量计算如下： 已知35KV侧最大负荷为37MW, cos=0.9。2.3主变型号选择本变电站在110KV,35KV,10KV三个电压等级，根据设计规程规定，“具有三个电压等级的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器各容量的15%以上，主变压器一般采用三绕组变压器”，故选择型号SFSZL40000/11。2.4变电站设计规程规定 额定电压高压侧11081.25%，中压侧38 22.5%,低压侧10.5KV,连接组别为YN容量比为100/100/100,阻抗电

8、压U=10.5%,U=17.5%,U=6.5%第3章 电气主接线的选择3.1选择原则 电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾

9、运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。3.1.1主接线设计的基本要求及原则 根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，给出所设计电厂(变电站)的容量、机组台数、电压等级、出线回路数、主要负荷要求、电力系统参数和对电厂(变电站)的具体要求，以及设计的内容和范围。这些原始资料是设计的依据，必须进行详细的分析和研究，从而可以初步拟定一些主接线方案。国家方针政策、技术规范和标准是根据国家实际状况，结合电力工业的技术特点而制定的准则，设计时必须严格遵循。设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。设计时，在

10、进行论证分析阶段，更应合理地统一供电可靠性与经济性的关系，以便于使设计的主接线具有先进性和可行。3.1.2主接线的基本形式和特点 电气主接线的设计伴随着发电厂或变电站的整体设计进行，即按照工程基本建设程序，历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤基本相同。3.2变电站的各侧主接线方案的拟定 根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，根据对电源和出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等不同的考虑，可拟定出若干个主接线方案(本期和远期)。依据对主接线的基本要求，从技术上论

11、证并淘汰一些明显不合理的方案，最终保留23个技术上相当，又都能满足任务书要求的方案，再进行经济比较。对于在系统中占有重要地位的大容量发电厂或变电站主接线，还应进行可靠性定量分析计算比较，最终确定出在技术上合理、经济上可行的最终方案。第4章 短路电流的计算与负荷计算4.1短路电流计算的目的及假设4.1短路电流计算的目的4.1.1电气主接线的选比4.1.2选择导体和电气4.1.3确定中性点接地方式4.1.4计算软导线的摇摆4.1.5选择继电保护装置和进行签订计算4.1.6验算接地装置的接地电压4.1短路电流计算的假设4.21系统正常工作时三相对称。 4.22系统中各元件磁路不饱和，在计算中可以使用

12、叠加原理。 4.23系统中各元件电阻，在高压电路中忽略不计，在低压网络中要计及电阻。 4.24输电线路的电容忽略不及。 4.25变压器的励磁电流忽略不计。 4.26系统中的所有发电机电动势的相位相同，频率仍为工频。注意：实际计算法计算所得的短路电流要比实际值大4.2短路电流计算步骤4.21首先绘出计算电路图主接线图的绘制形式有下面两种： 系统式主接线图这是按照电力系统输送的顺序依次安排其中的设备和线路相连接的关系而绘制的一种简图。它全面系统地反映出主接线电力的传送过程，但是它并不反映其中各成套配电装置之间的相互排列的位置。这种主接线图多用于变配电所的运行中。通常应用的变配电所主接线图均为这一形

13、式。 装置式接线图这是按照主接线中高压或低压成套配电装置之间相互联系和安排位置而绘制的一种简图，通常按不同电压等级分别绘制。从这种主接线图上可一目了然地看出某一电压级的成套配电装置的内部设备连接关系及装置之间相互排列位置。这种主接线图多在变配电所施工图中使用。变配电所主接线图序号名称型号1高压隔离开关QSGN8-10/13002高压断路器QF(1.2)SN10-10/20003低压断路器Q F(3.4)DW15-1500/34低压刀开关QKHD13-1500/304.22按所选择的短路计算点绘出等效电路4.3短路电流的计算方法与计算结果4.31欧姆法 4.32标幺制法4.4计算负荷的目的方法4

14、.4.1计算负荷的目的负荷计算主要是确定“计算负荷”。“计算负荷”是按发热条件选择电气设备的一个假想的持续负荷，“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。所以根据“计算负荷”选择导体及电器时，在实际运行中导体及电器的地高温升不会超过容许值。计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，

15、以致发生事故，同样给国家造成损失。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。4.4.2计算负荷的方法电力负荷计算方法包括:利用系数法、单位产品耗电量法、需要系数法、二项式系数法。我国一般使用需要系数法和二项式系数法，前者适用于确定全厂计算负荷、车间变电所计算负荷及负荷较稳定的干线计算负荷;后者用于负荷波动较大的干线或支线。在实际设计和实践中.电力负荷计算的有关计算系数和特征参数的选择都会影响电负荷计算结果，使其偏大、偏高。 一般说来，当电力负荷值大于实际使用负荷的10%时，变压器容量要增加11%一12%，电线电缆等有色金属的消耗量也要增加巧%一20%，同时还会增加变压器无功功率所造成的有功电力损耗。由此可见，