110KV降压变电所电气一次部分设计论文.doc

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1、摘要本次毕业设计题目为110KV降压变电所电气一次部分设计。通过对负荷计算及远景规划，确定了主变电器的台数、容量及型号。此110KV降压变电所设计有两台变压器，站内主接线分别为110KV、10KV两个等级。本次110kV变电站设计，其设计分为电气一次、二次部分设计。本文重点是变电站的一次设计，包括主接线形式、变压器和电气设备的选择以及防雷措施和配电装置的设计等。本变电所设计为毕业设计课题，目的是巩固大学所学知识，使我对大学所学的主干课程有一个较为全面、系统的掌握，增强理论联系实际的能力以及提高我的工程意识，为未来的实际工作奠定了必要的基础。关键词：变压器，110KV，短路计算，变电站目 录第一

2、章 前言 2第二章 负荷计算 22.1待设计变电站地位及作用 32.2变电站负荷情况 32.3负荷计算 4第三章 主变压器的选择 6第四章 电气主接线的设计 74.1电气主接线设计的基本要求 74.2本变电站电气主接线设计 7第五章 载流导体的选择 105.1导线的选择 105.2本变电站导线的选择 11第六章 短路电流计算 146.1短路电流计算步骤 146.2 本变电站短路电流计算 14第七章 主要电气设备的选择和校验 187.1高压断路器的选择 187.2隔离开关的选择和校验 197.3电流互感器的选择与校验 207.4电压互感器的选择与校验 227.5高压熔断器的选择与校验 227.6

3、母线选择与校验 22第八章 继电保护设计 258.1对继电保护装置的基本要求 258.2本变电站的继电保护设计 25第九章 变电所的防雷接地保护设计 279.1 本变电站防雷保护 27.9.2 变电所的接地装置 279.3 本变电所的接地设计 28第十章 结论与展望 2910.1结论 2910.2对进一步研究的展望 29致谢 30参考文献 31附录 32第一章 前 言 我国电力工业从改革开放以来一直保持高速发展的态势。1978年，全国装机容量为5712万千瓦，发电量2566亿千瓦时，分别居世界第八位和第七位。改革开放30年后的2007年，全国装机容量为7.1822亿千瓦，发电量为32644亿千

4、瓦时，分别是改革开放之初的12.6倍和12.7倍。随着我过电力工业的技术水平和管理水平的逐步提高，现在有许多变电站已经实现了集中控制和采用计算机远程监控。电力系统也实现了分级集中调度，电力工业都必须把节约能源，降低消耗，确保安全经济运行提高供电可靠性放在重要位置。 我国电力工业将逐步跨入世界先进水平行列。变电所示生产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑。近几年，随着电力工业的不断发展，根据电力工业的发展方针及大机组、大电网、超高压、交直流的电网发展趋势，使得对变电所建筑结构和设计不断的改进和发展。 如今，我国已经加入WTO七年了，在激烈的国际竞争环境中，中国GDP增长要保持9%以

5、上，电力工业的发展是GDP增长的必要保障。如今面对世界金融危机的影响，作为一个发展中国家，我国的经济发展已经受到了一定的冲击，这对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。110KV变电站电气一次设计第二章 负荷计算 2.1待设计变电站地位及作用 110kv区域变电站主要得益本区工厂用户供电为主。变电所示意图如图2-1所示。 图2-1中：110KV进线2回 10KV出线8回 2.2变电站负荷情况 2.2.1负荷情况 1.10KV侧负荷统计资料见负荷一览表2.1; 2.最大负荷利用小时数TMAX=5000h，同时率取0.9，线损取5% 3.110KV做大运行方式和最

6、小运行方式时的短路容量按1500MVA和1250MVA。 4.供电系统为无限大电力系统，110KV线路长度80km，10kv侧线路长度是10km。 2.2.2环境条件 1.变电站位于城市近郊、地势平坦、交通便利； 2.当地每年最高气温40，年最低气温为20； 3.海拔高度：200m； 4.最大风速：20m/s； 5.地震烈度：3度10kv负荷容量 序号用户名称负荷容量（KW）功率因数供线数1纺织厂21000.922化工厂280023电机厂200024玩具厂120022.3负荷计算2.3.1本变电站负荷计算本变电站负荷分析计算如下（线损平均取5%功率因数取0.9，负荷同时率取0.9）；（一）10

7、KV侧1.毛纺厂 已知Pn=2100kw；2针织厂 已知Pn=2800kw；3.橡胶厂 已知Pn=2000kw；4食品厂 已知Pn=1200kw；因此P30=2100+2800+2000+1200=8100KW Q30=P30an（cos-10.9）=81000.48=3888kvar取同时系数：K=0.9P30=0.98100kw=7290kw Q30=0.93888kvar=3499.2kvar计算电流： (二)110KV侧10KV侧所需负荷通过主变压器由110KV母线取得，故 S=8491+11646=20137KVA 考虑今后5-10年电力负荷的增长，按8年计算，则： S=S（1+5%

8、）8=20137(1+5%)8=29721.5KVA式中 S_近期计算负荷 S _远景负荷计算电流 2.3.2本变电站负荷表负荷类型计算负荷视在功率计算电流P30(KW)Q30(Kvar)S30(KVA)I3O(A)110KV172908299.220137105.710KV72903499.28491490.24 第三章 主变压器的选择 在变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。35110KV变电所设计规范规定，主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。 在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，

9、可装设两台以上主变压器。 装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。 具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上，主变压器宜采用三线圈变压器。 此外，在确定变电所主变压器台数和容量时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。 主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构。主变压器的确定：已知该变电站有三种电压，主变压器采用三线圈绕组变压器。由负荷计算可知，本变电站的远景负荷为28334.6KVA，因此装设两台主变压器，每台变压器额定容量按下式选择： SN=0.7故可选择两台

10、型号为SFSZ7-20000/110的变压器 主变压器参数表 型号额定容量（kva）额定电压(kv)空载电流（%）损耗（kw）阻抗电压（kv）连续组标号高压中压低压空载负载高中高低中低SFSZ7-20000/1102000011038.510.51.538.512510.517186.5Yn 第四章 电气主接线的设计在发电厂和变电所中，发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器、避雷器等高压电气设备，以及将它们连接在一起的高压电缆和母线，构成了电能产生、汇集和分配的电气主回路。这个电气主回路将称为电气一次系统，又称为电气主接线。用规定的设备图形和文字符号，按照各电气设备实际的连接

11、顺序而绘成的能够全面表示电气主接线的电路图，称为电气主接线图。发电厂、变电所的电气主接线有多种形式。选择何种电气主接线。是发电厂、变电所电气部分设计中的最重要问题，对各种电气设备的选择。配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定等都有决定性的影响，并将长期地影响电力系统运行的可靠性、灵活性和经济性。4.1 电气主接线设计的基本要求1.供电可靠性设计主接线时，必须考虑安全可靠性，避免出现人身和设备事故，同时还要考虑到检修方便，以及要保证对对重要用户的供电。2.供电经济性在满足可靠性的前提下，应尽量降低投资和运行费用，以求得良好的经济性。经济性是设计主接线的重要原则之一，要从整个国民经济的利益出发来考虑，必须在保证可靠性的前提下，再求得经济性。3.设计力求简单、操作方便主接线设计应当力求简单明了、运行操作方便，不应有多余的设备；主接线布置应明显堆成，操作程序不繁琐，避免误操作，并便于处理事故。4.运行灵活性电气主接线运行要灵活，检修维护安全方便；要考虑各种运行方式，采用各种不同的接线和措施。5.发展和扩建需求考虑发展和扩建主接线的设计应考虑到将来的发展