学位论文110kv变电站电气一次部分设计Word下载.docx
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2.2选择电气主接线时的设计依据2
2.3变电站主接线设计的基本要求：
2
2.4110kv侧主接线方案3
2.535kv侧主接线方案4
2.610kv侧主接线方案5
2.7站用电接线6
3主变压器选择6
3.1主变压器型式的选择6
3.1.1变压器绕组形式的选择6
3.1.2变压器调压方式的选择7
3.1.3变压器接地方式的选择7
3.1.4变压器冷却方式的选择7
3.2主变压器台数选择7
3.3变压器容量的确定8
3.3.1选择变压器容量所采用的基本原则8
3.3.2选择变压器容量的相关计算8
4最大持续工作电流及短路计算9
4.1各回路最大持续工作电流9
4.2短路计算的目的及假设10
4.2.1短路电流计算的目的10
4.2.2计算的基本情况10
4.2.3接线方式10
4.2.4计算容量10
4.2.5短路种类11
4.2.6短路计算点11
4.3短路电流计算11
5主要电气设备选择13
5.1电气选择的一般要求13
5.1.1一般原则13
5.1.2技术条件13
5.1.3温度14
5.2高压断路器的选择15
5.2.1断路器的选择原则15
5.2.2110kv侧断路器的选择15
5.2.335kv侧断路器选择17
5.2.410kv侧断路器选择18
5.3隔离开关的选择19
5.3.1隔离开关的选择原则19
5.3.2110kv侧隔离开关20
5.3.335kv侧隔离开关20
5.3.410kv侧隔离开关21
5.4避雷器的选择22
5.5接地刀闸的选择22
5.6高压断路器选型总表22
5.7隔离开关选型总表23
6配电装置设计23
6.1设计原则与要求24
6.1.1、设计原则24
6.1.2设计要求24
6.1.3有足够的安全距离25
7总结25
1概述
已知某110kV电网接线图如图1.1所示。
图1.1某110kV电网接线图
图1.1110KV电网接线图
其中由待设变电站直接供电的近区负荷如表1.1所示。
表1.1负荷表
负荷编号
最大功率（kW）
输电距离（km）
1
4000
2
3000
3
2500
4
12000
25
5
10000
30
各负荷站的最大负荷小时数Tmax=4500h，功率因数cosφ=0.8，其中一类负荷占30%，二类负荷占40%，剩余为三类负荷。
各负荷站间最大负荷同时系数为0.9，最小负荷系数为0.7。
待设变电站所处地理条件：
最高气温38℃，最低气温1℃，5~8月有雷雨，土地充裕，非地震地区。
根据电力设计规程，分析各负荷站功率及输电距离后，确定负荷1、2、3输电电压等级为10KV，负荷4、5输电电压为35KV。
2电气主接线
2.1电气主接线概述
变电站的电气主接线指由各种电气元件如变压器、断路器、隔离开关等按照一定的要求和顺序连接起来构成发电、输电、配电的电气回路。
电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电力系统的稳定和调度的灵活性，以及对变电站的电气设备选择，配电装置的布置，继电保护和自动装置的确定等都有重大的影响。
因此在选择变电站的电气主接线时，应注意变电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件，按照电气主接线设计的一般原则和要求，经过缜密的比较和严格的论证才能保证在建成使用的过程中不致有任何无法弥补的失误。
2.2选择电气主接线时的设计依据
（1）发电厂、变电所所在电力系统中的地位和作用
（2）发电厂、变电所的分期和最终建设规模
（3）负荷大小和重要性
（4）系统备用容量大小
（5）系统专业对电气主接线提供的具体资料
（1）可靠性
供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线的设计必须满足这个要求。
因为电能的发送及使用必须在同一时间进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。
供电可靠性的客观衡量标准是运行实践，评估某个主接线图的可靠性时，应充分考虑长期运行经验。
我国现行设计规程中的各项规定，就是对运行实践经验的总结，设计时应该予以遵循。
（2）灵活性
电气主接线不但在正常运行情况下能根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快的退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并在检修设备时能保证检修人员的安全。
（3）操作应尽可能简单、方便
电气主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。
复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。
但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便，或造成不必要的停电。
（4）经济性
主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上—，还应使投资和年运行费用最小，占地面积最少，使变电站尽快的发挥经济效益。
（5）应具有扩建的可能性
由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快，因此，在选择主接线时，应考虑到有扩建的可能性。
2.4110kv侧主接线方案
由《电力工程电气设计手册》的规定可知110kv侧可选用单母线分段接线方式或双母线接线方式。
单母分段接线一般适用于110kv出线为3，4回的装置中。
双母线接线一般适用于110KV出线为5回及以上或者在系统中居重要位置、出线4回及以上的装置中。
此次设计装置进线2回，出线2回。
所以综合比较两个方案选择单母线分段接线为110kv侧主接线方案。
110KV侧主接线如图2.1.
.
图2.1110KV侧主接线
主要优缺点
（1）当母线发生故障时,仅故障母线停止工作,另一母线仍继续工作；
（2）对双回路供电的重要用户,可将双回路分别接于不同母线分段上,以保证对重要用户的供电；
（3）一段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电；
（4）任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作；
（5）当出线为双回线路时，会使架空线出现交叉跨越；
因此本变电站设计宜采用单母线分段接线。
2.535kv侧主接线方案
由《电力工程电气设计手册》可知当35kv配电装置出线回路数为4——8回时应采用单母线分段接线方式。
此次设计配电装置出线回路数为4回故选择单母线分段接线为35kv侧主接线方案
35KV侧主接线如图2.2.
图2.5.1
图2.235KV主接线图
主要优缺点：
（1）当母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作；
（2）对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，以保证对重要用户的供电；
（3）当一段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电；
（5）当出线为双回线时，会使架空线出现交叉跨越。
2.610kv侧主接线方案
由《电力工程电气设计手册》可知10KV配电装置出线回路数为6回及以上时采用单母分段连接，此次设计配电装置出线回路数为6回故选择单母分段接线为主接线。
10KV侧主接线如图2.3.
图2.310KV侧主接线
（1）母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作；
（2）对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，以保证对重要用户的供电
（3）当一段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部电源和引出线，样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电；
2.7站用电接线
一般站用电接线选用接线简单且投资小的接线方式，故提出单母线分段接线。
站用电主接线如图2.4.
图2.4站用电主接线
结论：
综上所述可选择110kv侧采用单母分段接线为主接线，35kv侧采用单母分段接线为主接线。
10kv侧采用单母分段线接线为主接线。
站用电为单母分段接线。
3主变压器选择
3.1主变压器型式的选择
3.1.1变压器绕组形式的选择
根据《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》：
不受运输条件限制，在330KV及其以下的发电厂和变电站中均采用三相变压器。
（1）变压器绕组数量的选择
在具有三种电压的变电站中，如通过主变压器各侧的功率均达到该主变容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功功率补偿设备时，主变宜采用三绕组变压器。
（2）绕组的连接方式
变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。
电力系统采用的绕组连接方式只有Y和△，我国110KV及以上的电压等级，变压器绕组均采用Y连接；
35KV电压等级，变压器绕组采用Y连接，而35KV以下电压等级，变压器绕组均采用△连接。
所以待设计变电站的主变压器选择三相、三绕组变压器。
3.1.2变压器调压方式的选择
根据《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》：
110KV及以下变电站，考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压方式。
所以待设计变电站主变压器选择有载调压变压器。
3.1.3变压器接地方式的选择
中性点直接接地方式的短路电流很大，线路或设备应立即切除，增加了断路器的负担，降低了供电的连续性，但由于过电压水平较低，减少了设备造价，特别是在高压和超高压电力系统，经济效益显著，故适用于110KV及以上电力系统，。
我国目前在一般情况下，110KV系统多采用中性点直接接地方式。
3.1.4变压器冷却方式的选择
主变一般采用的冷却方式有：
自然风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却，小容量变压器一般采用自然风冷却，大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却。
根据以上分析本设计采用三绕组普通强迫油循环变压器。
3.2主变压器台数选择
降压变电站的主变压器的台数，
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