110kv中间变电站主系统毕业设计Word文档下载推荐.docx
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关键词：
电气主接线设计；
短路电流计算；
导体及电气设备选择；
继电保护；
防雷保护
MainSystemPreliminaryDesignOfIntermediateSubstation
ZHOUChengyou
（SichuanUniversityofScienceandEngineering,Zigong,China,643000）
Abstract：
Thisdesignisfor110kV,35kVand10kVsubstationvoltagelevelofthethreepartscarriesonthepreliminarydesign.Firstofall,throughtheanalysisofthesubstationoftheoriginaldata,fromthereliabilityandeconomyintoconsideration,determinethesubstationmainwiring;
Thenthroughloadcalculationtodeterminethemaintransformersets,capacityandmodelnumber.Accordingtotheresultofshortcircuitcalculationofsubstationequipmentselectionandcalibration.Finally,substationrelayprotectionschemeandthedesignofthelightningprotectionscheme.
Keywords:
MainElectricalConnectionDesign
；
Short-circuitcurrentcalculation；
Conductorandelectricalequipmenttochoose；
ProtectionrelaySubstationlightningprotectionandgroundingprotection.
目录
摘要 I
Abstract II
第1章引言 1
1.1概述 1
1.2设计原始资料 1
1.3设计任务 2
第2章电气主接线的设计 3
2.1主接线的设计原则和要求 3
2.1.1电气主接线的设计原则 3
2.1.2设计主接线的基本要求 3
2.2电气主接线的设计步骤 4
2.3变电站电气主接线的设计 5
2.3.1110KV电压侧接线方式 5
2.3.235KV侧接线方式 6
2.3.310kV电压侧接线方式 8
2.4站用变压器低压侧接线方式 11
2.5本章小结 11
第3章变压器的选择 12
3.1主变压器的选择原则 12
3.1.1变压器容量和台数的确定原则 12
3.1.2变压器型式和结构的选择原则 12
3.2主变压器的选择 12
3.3站用变压器的选择 14
3.3.1站用变压器的负荷计算 14
3.3.2站用变压器的选择 15
3.4本章小结 16
第4章短路电流计算 17
4.1短路电流计算的目的 17
4.2短路电流计算的步聚 17
4.3短路电流计算 18
4.3.1主变压器电抗计算 19
4.3.2等值网路图绘制与简化 19
4.3.3各短路点短路电流计算 22
4.4短路电流计算结果 23
4.5本章小结 23
第5章电气设备的选择及校验 24
5.1电气设备选择的一般条件 24
5.2最大长期工作电流计算 25
5.2.1主变压器进线最大长期工作电流 25
5.2.2线路最大长期工作电流 25
5.3高压断路器的选择 26
5.4隔离开关的选择 28
5.5电流互感器的选择 31
5.6电压互感器的选择 33
5.7高压熔断器选择 34
5.8导线选择 35
5.9本章小结 39
第6章继电保护配置与整定计算 40
6.1继电保护的意义 40
6.2继电保护的基本要求 40
6.3主变压器保护配置 41
6.4本变电站主变压器继电保护整定 41
6.5本章小结 45
第7章防雷和接地 46
7.1直击雷保护 46
7.2雷电波侵入保护 46
7.3接地装置 46
7.4本章小结 47
结束语 48
致谢 49
参考文献 50
附录电气主接线图 51
V
suse
第1章引言
1.1概述
变电站是电力系统的重要组成部分，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，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。
电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节，电气主接线的拟定直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
[1]
1.2设计原始资料
本设计是某中间变电站主系统初步设计，其原始资料如下：
1.电力系统：
中间变电站的电力系统结构图如图1-1所示。
图1-1电力系统简图
S1的阻抗：
Xs1=0.02S2的阻抗：
Xs2=0.28；
2.负荷：
（1）110kV侧：
出线最终6回，本期4回。
每回线路20MVA。
（2）35kV侧：
负荷同时率：
β=0.85最小负荷：
Smin=70%Smax，最大负荷利用小时数：
Tmax=4500小时。
各回线路数据如表1-1：
表1-135kV侧线路数据
负荷名称
近期最大负荷（MW）
供电方式
线路长度（km）
cosφ
1#
4.3
架空
8
0.85
2#
5.2
6
3#、4#、5#
7.7
10
6#、7#
11.8
0.8
8#
备用
/
（3）10kV侧：
β=0.85；
最小负荷：
Smin=65%Smax；
最大负荷利用小时数：
各回线路数据见表1-2：
表1-210kV线路数据
1#、2#
3
7
3#、4#
2.5MW
5#、6#、7#、8#
2.25MW
电缆
4
9#、10#
变电所年负荷增长率为5%，以五年后的情况作为远期负荷资料；
所用电率取1%。
1.3设计任务
一、本次设计的主要任务：
1）电气主接线的设计；
2）站用电的设计；
3）短路电流的计算；
4）主要电气设备选择；
5）继电保护的配置和整定；
6）防雷和接地设计。
二、设计的主要成果
1）设计说明书、计算书
2）图纸（主接线图）
第2章电气主接线的设计
电气主接线是由高压电器通过连接线，按功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网路，称为一次接线或电气主系统。
2.1主接线的设计原则和要求
主接线代表了变电站电气部分主体结构，主接线设计直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。
主接线设计的好坏直接影响到工农业生产和人民生活，因此，主接线的设计是一个综合性的问题。
2.1.1电气主接线的设计原则
电气主接线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、技术规定为标准，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求前提下，兼顾运行、维护方便，应尽可能地节省投资，就近取材。
2.1.2设计主接线的基本要求
在设计电气主接线时，应使其满足供电可靠、运行灵活和经济投资小等基本要求。
1）可靠性：
供电可靠是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也是必须
满足这个要求。
分析和衡量主接线的可靠性时，通常从以下几个方面考虑：
I）断路器检修时，能否不影响供电。
II）线路、断路器或母线故障时，以及母线检修时，停运出线回路数得多少和停电时间的长短以及能否保证重要用户的供电。
III）变压器全部停运的可能性。
2）灵活性：
主接线的灵活性要求有以下方面。
a．调度灵活，操作简便；
应能灵活的投入或切除某些变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。
b．检修安全，应能方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。
c．扩建方便，应能在扩建时，在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新变压器或线路而不互相干扰，且一次和二次设备等所需的改造最少。
3）经济性：
在满足技术要求的前提下，做到经济合理。
a．投资省，主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资，适当限制短路电流，选择合理的的电气设备等。
b．占地面积小，电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省构架、导线及安装费用。
c．电能损失少，在变电站中，正常运行时，电能损耗主要来自变压器，应经济合理的选择主变压器的型式、容量和台数，尽可能避免两次变压而增加的电能损耗。
[2]
2.2电气主接线的设计步骤
电气主接线的具体设计步骤如下：
1）分析原始资料
a．本工程情况：
变电站类型、设计规划容量、主变台数及容量等；
b．电力系统情况：
电力系统近期远期发展规划，变电站在电力系统中的位置和作用，本期工程与电力系统连接方式及各电压中性点接地方式等；
c．负荷情况：
负荷的性质及位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等；
d．环境情况：
当地的气温、湿度、水文、海拔高度等因素；
e．设备制造情况：
对主要电气设备的性能、价格等资料汇总比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。
2）拟定主接线方案
根据设计任务书的要求，在原始资料分析基础之上，拟定出若干电气主接线方案。
因为对出线回路数、电压等级、变压器台数、容量及母线结构等考虑的不同，会出现多种接线方案。
依据对主接线的基本要求，结合最新技术，确定最优最合理经济可行的主接线方案。
3）短路电流计算
4）主要电气设备的选择
5）绘制电气主接线图
2.3变电站电气主接线的设计
2.3.1110KV电压侧接线方式
根据《35~110KV变电站设计规程》说明，110KV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线方式，35KV线路宜采用单母线或单母线分段的接线方式，为8回及以上时可采用双母线接线方式。
在采用单母线、分段单母线或双母线的35~110KV主
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