电气工程与自动化范文1..doc
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毕业设计
题目：
____
入学年月______________
姓名______________
学号______________
专业______________
联系方式______________
学习中心______________
指导教师______________
完成时间____年____月____日
目录
摘要 1
关键词 1
前言 2
第一部分设计说明书 2
1.概述 2
1.1ZY1市郊区变电站地理位置如下图 2
1.2张果屯乡基本概况 2
2．设计依据 2
2.1原始资料要求：
2
2.2设计规模 3
3．电气主接线 4
3.1主变压器选择 4
3.2110kV接线 4
3.335kV接线 5
3.410kV接线 6
3.5电气主接线方式 6
3.6无功补偿 7
3.7中性点设备 7
4．短路电流计算 7
5．主要设备选择 8
5.1断路器 8
5.2隔离开关 8
5.310kV并联电容器 9
5.4导体 9
5.5绝缘子 10
5.6互感器 10
6．电气设备布置及配电装置 11
6.1电气总布置 11
6.2配电装置 11
6.3互感器的配置 12
7．防雷规划 12
8．继电保护规划设计 13
8.1主变压器保护 13
8.2110kV的保护 14
8.335kV保护 14
8.410kV保护 15
8.5电力电容器组保护 15
第二部分计算书 15
1．短路电流计算 15
1.1各元件参数计算 15
1.2短路电流计算 17
2．设备选择 21
2.1110kV断路器选型和校验 21
2.2110kV隔离开关选型 23
2.335kV断路器选型和校验 23
2.435kV隔离开关选型 25
2.510kV断路器选型和校验 25
2.610kV隔离开关选型 28
2.7母线的选择 30
2.8电流互感器的选择 37
2.9电压互感器的选择 41
3.低压侧10kV无功补偿 43
参考文献：
45
致谢 46
摘要
本文主要是结合市区工业、生活及郊区乡镇工业与农业用户供电电网现状及存在的问题进行了论述，从负荷增长方面阐明了ZY1市郊区建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了110kV电气一次部分的设计。
关键词
110KV变电站、建设、负荷
前言
为了适应地方经济发展，解决电力供需矛盾，根据本县国民经济发展的实际，通过对ZY1市郊区自然概况、ZY1市郊区电网状况、市区工业、生活及郊区乡镇工业与农业用户供电区基本概况、电网现状及存在的问题，初步确定了ZY1市郊区变电站建设的可行性。
第一部分设计说明书
1.概述
1.1ZY1市郊区变电站地理位置如下图
1.2ZY1市郊区建变电站基本概况
ZY1市郊区变电站市区东南部，总面积32平方公里，辖15个行政村，总人口2.8万，总耕地面积４.９５万亩。
1.3负荷资料表
电压
等级
负荷名称
最大负荷
（MW）
穿越功率
（MW）
负荷组成
（%）
功率因数
Tmax
（h）
线长（km）
近期
远景
近期
远景
一级
二级
110kV
市系线
10
18
10
市甲线
10
18
10
备用1
10
备用2
12
10kV
棉纺厂1
2
3
20
40
0.75
5500
3.5
棉纺厂2
2
3
20
40
0.75
5500
3.5
印染厂1
2
4
30
40
0.78
5000
4.5
印染厂2
2
4
30
40
0.78
5000
4.5
毛纺厂
2
3
20
40
0.75
5000
2.5
针织厂
1
2
20
40
0.75
4500
1.5
柴油机厂1
3
4
25
40
0.8
4000
3
柴油机厂2
3
4
25
40
0.8
4000
3
橡胶厂
1
2
30
40
0.72
4500
3
市区1
1
2
20
40
0.8
2500
2
市区2
1
2
20
40
0.8
2500
2
食品厂
1
2
15
30
0.8
4000
1.5
备用1
2
备用2
2
备用3
2
备用4
2
备用5
2
备用6
2
2．设计依据
2.1原始资料
1.电力系统接线简图如图1所示。
图中有系统电源数据；有电网线路数据以及变电站的初步信息。
图1电力系统接线简图
注：
①图中系统容量、系统阻抗均为最大运行方式的数据。
②系统最小运行方式时，S1=1300MVA，XS1=0.65；SⅡ=150MVA，XSII=0.8。
2.2变电站资料
1.建站目的。
本变电站位于ZY1市郊区，向市区工业、生活及郊区乡镇工业与农业用户供电，为新建变电站。
2.110kV母线主接线形式为单母线分段，110kV出线2回,见图1中所示；
3.主变压器2台，总容量2×50MVA，自然油循环风冷，有载调压变压器；
4.10kV母线主接线形式为单母线分段，10kV出线14回，每回线路长度5km，导线LGJ-240，负荷5000kVA。
5.所址地理位置及环境条件。
站址地区海拔高度200m,地势平坦，地震烈度6度。
年最高气温＋40℃，年最低气温-20℃，最热月平均最高温度+30℃，最大复冰厚度10mm，最大风速25m/s，土壤热阻率ρt=100℃·cm/W，土壤温度20℃，地下水位较低,水质良好，无腐蚀性。
2.3设计任务
1.变电站总体分析；
2.负荷分析计算；
3.主变压器选择；
4.电气主接线设计；
5.短路电流计算；
6.电气设备选择；
7.配电装置及电气总平面布置设计；
8.防雷保护设计（选）。
2.4设计成品
1.设计说明书一份（20-30页）；
2.图纸
1）电气主接线图（#3图）；
2）电气总平面布置图（#3图）；
3）110kV配电装置平面布置图（#3图）；
4）110kV进出线间隔断面图（#3图）；
5）变电站避雷针平面布置及保护范围图（#3图，选作）。
3．电气主接线
3.1主变压器选择
本变电所主变压器容量为2×50MVA，为便于维护管理，两台主变压器选用三相油浸风冷型三绕组铜线有载调压电力变压器，所选型号为SFSZ7-50000/110，电压等级110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/11、10.5、6.6、6.3kV，接线组别YN，yn0，d11；U12=10.5%，U13=17%，U23=6.5%。
变压器的选择：
型号
容量
电压组合及分接范围
短路阻抗电压
空载电流
容量比
连接组
别
SFSZ7-50000/110
50
MVA
高压
中压
低压
高低
高中
中低
1108×1.25%
38.52*2.5%
6.6,10.5,6.3,11
17-18
10.5
6.5
1.2
100/100/50
YN.yn0.d11
3.2110kV接线
具体对电气主接线的基本要求为：
具有适当的可靠性，有较好的灵活性（操作、调度、扩建），简单清晰，便于操作，经济性好。
本变电所在110KV电网中，具有很大的重要性，根据背景材料要求初选主接线方案是单母线分段带旁路。
其示意接线图如下：
3.335kV接线
项目
单母线分段
优点
1、两母线段可以分裂运行，也可以并列运行。
2、重要用户可用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。
3、任意母线或隔离开关检修，只停该段，其余段可继续供电，减少了停电范围。
缺点
1、分段的单母线增加了分段部分的投资和占地面积。
2、某段母线故障或检修时，仍有停电情况。
3、某回路断路器检修时，该回路停电。
4、扩建时需向两端均衡扩建。
电压等级为35KV～60KV，出线4～8回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线接线，为保证断路器检修时不中断对用户供电，单母线分段可增设旁路，但本变电所采用SF6断路器，不需要检修，故不需设旁路。
初选两种方案：
方案一是单母线分段，方案二是双母线。
方案一图
方案二图
两种方案的比较：
项目
方案一
方案二
技术
1、简单清晰调度灵活
2、不会造成全所停电，保证重要用户的供电
1、供电可靠，调度灵活，扩建方便，便于试验
2、易误操作
经济
1、设备少2、投资小
3、占地少
1、设备多，配电装置复杂
2、投资和占地面机大
鉴于电压等级不高，在一定的安全与灵活性的基础上要求较好的经济性，故选用投资较小的方案一。
3.410kV接线
考虑到10KV电压等级八回出线，不是很高等级的用户负荷，发生故障时短时间内不会对用户造成重大损失，10KV采用投资较低、占地小的单母线分段为主接线。
3.5电气主接线方式
综合三个电压等级选用的接线方式，确定以下接线方式为最终备选方式：
110kV母线采用双母线，35kV母线采用单母线分段的接线方式，10kV母线采用单母线分段的接线方式。
其示意接线图如下：
3.6无功补偿
装于10kV母线侧，最终容量按2×10MVar配置，1段、2段分别装设一组。
型号为：
BFF11/-1000-3W,额定容量:
10Mar
3.7中性点设备
主变压器110kV侧中性点采用避雷器加保护间隙保护，也可经隔离开关接地。
主变压器35kV侧中性点采用避雷器加保护间隙保护。
4．短路电流计算
短路电流计算包括110kV、35kV和10kV母线出现最大短路电流方式下0秒、1.5秒、2.0秒、3.0秒、4秒和冲击电流的计算。
110kV母线的最大短路电流是110KV母线三相短路的情况，35kV母线的最大短路电流是分段断路器闭合运行时分段断路器一侧三相短
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