110kv地方降压变电站电气一次系统设计_毕业设计Word文档下载推荐.doc

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在保证供电可靠性的前提下，减少事故的发生，降低运行费用。

变电站的设计是按照本地区5～10年后的用电量的满负荷的容量设计的，不必为将来因为容量小而再重建或扩容，一次设计到位，减少了投资，并为变电站的安全稳定供电提供了保障。

在设计中，有设计任务书、设计说明书、绘图等。

关键词：

110KV变电站；

电气主接线；

短路电流

目　录

前言

摘要

设计说明书…………………………………………………………………4

第一章变电站主接线方案…………………………………………………………5

1.1电气主接线基本要求………………………………………………5

1.2高压配电装置的基本接线及适用范围……………………………5

1.3拟定方案……………………………………………………………10

1.4主接线方案的经济比较…………………………………………16

第二章主变压器的选择……………………………………………………………17

2.1主变的选择原则……………………………………………………17

2.2变压器容量的确定…………………………………………………17

第三章短路电流计算………………………………………………………………18

3.1短路电流计算的目的………………………………………………18

3.2短路电流计算………………………………………………………18

第四章电器设备选择………………………………………………………………23

4.1断路器的选择………………………………………………………23

4.2隔离开关的选择与校验……………………………………………26

4.3电流互感器的选择与校验…………………………………………28

4.4电压互感器的选择与校验…………………………………………30

4.5避雷器的选择………………………………………………………30

4.6绝缘子和穿墙套管的选择…………………………………………30

4.7母线的选择…………………………………………………………31

第五章防雷保护……………………………………………………………………34

5.1电工装置的防雷措施………………………………………………34

5.2避雷针保护范围的计算……………………………………………34

第六章接地装置……………………………………………………………………36

6.1一般要求……………………………………………………………36

6.2应当接地和不需要接地的范围……………………………………36

6.3对接地装置、接地电阻值的要求…………………………………36

6.4接地装置的敷设……………………………………………………37

第七章变电所总布置………………………………………………………………38

7.1高压出线及高压配电装置的布置…………………………………38

7.2变压器的布置………………………………………………………38

7.3控制楼及通讯楼的布置……………………………………………38

致谢

参考文献

设计说明书

分析原始的资料，本变电站为地方降压变电站，110KV侧2回出线，35KV侧6回出线，10KV侧10回出线（其中电缆6回），有三个电压等级（10KV、35KV、110KV），最大负荷Smax=32MWcosΦ=0.9，最小负荷Smin=10MW，cosΦ=0.88，Tmax=5500h,考虑到供电可靠性，应设两台主变压器，当一台断开后，另一台应保证该所70%--80%的全部负荷。

由于本变电站有三个电压等级，故采用绕组变压器，因为本所为终端变电站，经过对主接线方案的论证比较，110KV侧采用外桥接线，35KV侧采用单母线分段接线，10KV侧采用单母分段带旁路接线，采用屋外配电装置，由于10KV侧回路数较多，故采用屋内配电装置。

第一章变电站主接线方案

1.1电气主接线的基本要求

1.1.1可靠性：

1.1.1.1断路器检修时不应影响对重要负荷供电；

1.1.1.2断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一类负荷和大部分二类负荷的供电；

1.1.1.3尽量避免变电站全部停电的可能。

1.1.2灵活性：

1.1.2.1主接线应满足调度、检修及扩建时的灵活性；

1.1.2.2调度时可以灵活的切除和投入变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式及特殊运行方式下的调度要求。

1.1.2.3检修时，可以方便地停运断路器、母线及继电保护设备，进行安全检修而不影响电网的运行和对用户的供电。

1.1.2.4扩建时可以容易的从初期接线过渡到最终接线，在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分改建的工作量最少。

1.1.3经济性：

1.1.3.1主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备；

1.1.3.2继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆；

1.1.3.3能够限制短路电流，以便选择廉价的电气设备或轻型设备；

1.1.3.4能满足系统安全和继电保护的要求。

1.2高压配电装置的基本接线及适用范围

1.2.1单母线接线

1.2.1.1优点：

接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。

1.2.1.2缺点：

不够灵活可靠，任一元件故障或检修均需使整个设备停电，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必需断开它所接的电流，与之相接的所有电力装置，在整个检修期间均需停止工作。

当时，在出线断路器检修期间，必须停止该回路的工作。

1.2.1.3适用范围：

6-10KV配电装置的出线回路数不超过5回。

110-220KV配电装置的出线回路数不超过2回。

图1-1单母线接线

1.2.2单母线分段接线

1.2.2.1优点：

用断路器把母线分段后，可以提高供电的可靠性和灵活性，对重要用户可以从不同段引出两回线路，由两个电源供电，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障隔离，保证正常母线段不间断供电，不致使重要用户停电。

1.2.2.2缺点：

当一段母线或母线断路器故障检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电，当出线为双回线时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需要向两个方向均衡扩建。

1.2.2.3适用范围：

6-10KV配电装置出线回路数为6回以上。

35-63KV配电装置出线回路数为4-8回。

110-220KV配电装置出线回路数为3-4回及以上。

图1-2单母线分段接线

1.2.3单母线分段带旁路母线

1.2.3.1带有专用旁路断路器的单母线接线。

1.2.3.1.1优点：

有了旁路母线，检修与它相连的任一回路的断路器时，该回路便可以不停电，从而提高了供电的可靠性。

1.2.3.1.2缺点：

带有专用旁路母线断路器的接线，多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，这种接线除非供电可靠性有特殊需要或接入旁路母线的线路过多，难于操作时才采用。

1.2.3.2为节约建设投资，可以不采用专用旁路断路器，对于单母线分段接线，常采用分段断路器兼作旁路断路器的接线，两断母线均可带旁路母线，正常时旁路母线不带电，以单母线分段方式运行。

当分段断路器作为旁路断路器运行时，两段母线分别按单母线分别按单母线方式运行。

图1-3单母线带旁路接线

1.2.4双母线接线

双母线的两组母线同时工作，母线之间通过母线联络断路器连接，电源与负荷平均分配到两组母线上，由于继电保护的要求，一般某一回路固定与某一母线连接，以固定连接方式运行。

1.2.4.1优点：

双母线接线具有供电可靠，调度灵活，又便于扩建等优点。

在大、中型发电厂和变电站中广为采用，并已积累了丰富的运行经验。

1.2.4.2缺点：

这种接线使用设备多（特别是隔离开关），配电装置复杂，投资较多，在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，尤其当母线出现故障时，须短时切换较多电源和负荷；

当检修出线断路器时，仍然会使该回路停电。

为此，必要时须采用母线分段和增设旁路母线系统等措施。

1.2.4.3适用范围：

当进出线回路数或母线上电源较多，输送和通过功率较大，母线故障后要求迅速恢复供电，母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电，系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。

各项电压采用的具体条件如下：

a.6-10K配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时。

b.35-63KV配电装置，当出线回路数超过8回时或连接的电器较多，负荷较大时。

c.110-220KV配电装置，当出线回路数超过5回时，或在分流中居重要地位，出线回路数为4回及以上。

图1-5双母线接线

1.2.5内桥形接线

1.2.5.1优点：

高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。

1.2.5.2缺点：

变压器的切除和投入复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂时停运。

桥连断路器检修时，两个回路需解列运行，出线断路器检修时，线路较长时间停运。

1.2.5.3适用范围：

适用于小容量的发电厂、变电站，并且变压器不经常切换或线路较长，故障机率较多的情况，一般当只有两台变压器和两条输电线路时采用内桥接线。

图1-6内桥形接线

1.2.6外桥形接线

1.2.6.1优点：

同内桥形

1.2.6.2缺点：

线路的切除和投入复杂，需动作两台断路器，并有一台暂时停运，桥连断路器检修时，两个回路需解列运行，变压器侧断路器检修时,变压器需较长时间停运。

为避免此缺点，可加装正常断开运行的跨条，桥连断路检修时，也可利用此跨条。

1.2.6.3适用范围：

适用于较小容量的发电厂、变电站，并且变压器的切换较频繁或线路较短，故障率较小的情况。

此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥形接线。

图1-7外桥形接线

1.3拟定方案

确定原则：

主接线应满足可靠性，灵活性和经济性三个基本要求，能适应各种运行方式的变化，且在检修操作中方便易行，调度灵活，利于扩建和发展。

拟定方案：

通过对原始资料的分析，可