110KV变电站设计 (1)Word文档格式.doc

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本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制。

关键词：

变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择

Abstract:

Thispapermainlycarriesonthedesignof110KVsubstation.Accordingtothemandategivenbythesystemandtheloadlineandallparametersofthesubstationandlineconsiderationandthedataofloadanalysis,meetthesafety,economyandreliabilityrequirementsof110KV,35KV,10KVsideofthemainconnectionformisdetermined,andthenthroughtheloadcalculationanddeterminethescopeofsupplythenumber,size,andtypeofthemaintransformer,thusobtainstheparametersofeachelement,theequivalentnetworksimplification,andthenselecttheshortcircuitshortcircuitcalculation,thecalculationresultsandthemaximumcontinuousworkingcurrentaccordingtoshort-circuitcurrent,selectionandcalibrationofelectricalequipment,includingbus,circuitbreaker,isolatingswitch,voltagetransformer,currenttransformeretc.,anddeterminethedistributiondevice.Accordingtotheloadandshortcircuitcalculationfortheline,transformer,busconfigurationofrelayprotectionandsettingcalculation.Atthesametime,thispapermakesasimpleanalysisoflightningprotectionandgroundingandcompensationdevice,andfinallycarriesouttheelectricalmainwiringdiagramandthe110KVdistributionunitintervalsectiondrawing.

Keywords:

substationdesign,transformer,electricalmainwiring,equipmentselection

目录

1引言 1

1.1变电站的作用 1

1.2我国变电站及其设计的发展趋势 2

1.3变电站设计的主要原则和分类 5

1.4选题目的及意义 6

1.5设计思路及工作方法 6

1.6设计任务完成的阶段内容及时间安排 7

2任务书 7

2.1原始资料 7

2.2设计内容及要求 10

3电气主接线设计 11

3.1电气主接线设计概述 11

3.2电气主接线的基本形式 14

3.3电气主接线选择 14

4变电站主变压器选择 18

4.1主变压器的选择 19

4.2主变压器选择结果 21

5短路电流计算 22

5.1短路的危害 22

5.2短路电流计算的目的 22

5.3短路电流计算方法 22

5.4短路电流计算 23

5.4.1110kv侧母线短路计算 25

5.4.235kv侧母线短路计算 27

5.4.310kv侧母线短路计算 28

6电气设备的选择 31

6.1导体的选择和校验 31

6.1.1110kv母线选择及校验 32

6.1.235kv母线选择及校验 33

6.1.310kv母线选择及校验 34

6.2断路器和隔离开关的选择及校验 35

6.2.1110kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 36

6.2.235kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 38

6.2.310kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 40

6.3电压互感器和电流互感器的选择 42

6.3.1电流互感器的选择 42

6.3.2电压互感器的选择 44

7继电保护的配置 46

7.1继电保护的基本知识 46

7.2110kv线路的继电保护配置及整定计算 53

7.2.1110kV线路继电保护配置 53

7.2.2110kV线路继电保护整定计算 53

7.3变压器的继电保护及整定计算 58

7.3.1变压器的继电保护 58

7.3.2变压器的继电保护整定计算 59

7.4母线保护 61

7.5备自投和自动重合闸的设置 63

7.5.1备用电源自动投入装置的含义和作用 63

7.5.2自动重合闸装置 63

8防雷与接地方案的设计 64

防雷概述 64

1.1 雷电的成因及危害 64

1.2 直击雷的成因及危害 64

1.3 感应雷的成因及危害 64

防雷设计原则 65

8.1防雷保护 65

8.2接地装置的设计 66

9配电装置 67

9.1配电装置概述 67

9.2配电装置类型 68

9.3对配电装置的基本要求和设计步骤 68

9.4屋内配电装置 69

9.5屋外配电装置 69

10结束语 70

参考文献 72

致谢 73

附录 74

附录一电气主接线图 74

附录二110KV屋外普通中型单母线分段接线的进出线间隔断面图 75

V

毕业设计（论文）

1引言

1.1变电站的作用

一、变电站在电力系统中的地位

电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。

电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机）、变换（变压器、整流器、逆变器）、输送和分配（电力传输线、配电网），消费（负荷）；

另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。

变电站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。

变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类：

（1）枢纽变电站；

位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330—500kv的变电站，成为枢纽，全所停电后，将引起系统解列，甚至出项瘫痪。

（2）中间变电站：

高压侧以交换潮流为主，其系统变换功的作用。

或使长距离输电线路分段，一般汇聚2—3个电源，电压为220—330kv，同时又降压供当地供电，这样的变电站起中间环节的作用，所以叫中间变电站。

全所停电后，将引起区域电网解列。

（3）地区变电站：

高压侧一般为110—220kv，向地区用户供电为主的变电站，这是一个地区或城市的主要变电站。

全所停电后，仅使该地区中断供电。

（4）终端变电站：

在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧的电压为110kv，经降压后直接向用户供电的变电站，即为终端变电站。

全所停电后，只是用户受到损失。

二、电力系统供电要求

（1）保证可靠的持续供电：

供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，形成十分严重的后果。

停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。

因此，电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。

（2）保证良好的电能质量：

电能质量包括电压质量，频率质量和波形质量这三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%，给定的允许频率偏移为正负0.2—0.5%HZ等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。

所有这些质量指标，都必须采取一切手段来予以保证。

（3）保证系统运行的经济性：

电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3，而且在电能变换，输送，分配时的损耗绝对值也相当可观。

因此，降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送，分配时的损耗，又极其重要的意义。

三、电力系统的额定电压

（1）额定电压是指能使电气设备长期运行的最经济的电压。

在系统中，各部分电压等级是不同的。

三相交流系统中，三相视在功率S=3UI。

当输出功率一定时，电压越高，电流越小，线路、电气的载流部分所需的截面积就越小，有色金属的投资也越小，同时由于电流小，传输线路上的功率损耗和电压损耗也较小。

另一方面，电压越高，对绝缘水平的要求就越高，变压器、开关等设备的投资也越大。

综合考虑这些因素，对应一定的输送功率和输送距离都有一个最为经济合理的输电电压，当从设备制造角度考虑，为保证产品的标准化和系列化，又不应随意确定输电电压。

（2）用电设备的额定电压：

经线路向用电设备输送电能时，由于用电设备大都是感性负荷，沿线路的电压分布往往是首段高于末端，系统标称电压与用电设备的额定电压取值一致，使线路的实际电压与用电设备要求的额定电压之间的偏差不致太大。

（3）变压器额定电压：

变压器一次侧接电源，相当于用电设备，二次侧向负荷供电，有相当于电源，因此变压器一次侧额定电压等于用电设备的额定电压，由于变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，额定负载下变压器内部的电压降落约为5%，当供电线路较长时，为使正常运行时变压器二次侧电压较系统标称电压高5%，以便补偿线路电压损失。

变压器二次侧额定电压较用电设备额定电压高10%，只有当变压器二次侧与用电设备间电气距离很近时，其二次侧额定电压才取为用电设备额定电压的1.05倍。

1.2我国变电站及其设计的发展趋势

一、我国变电站的发展趋势

我国变电站综合自动化技术的起步发展虽比国外晚,但我国70年代初期便先后研制成电气集中控制装置和“四合一”装置（保护、控制、测量、信号）。

如南京电力自动化设备厂制造的DJK型集中控制装置,长沙湘南电气设备