某市110KV中心变电所电气一次部分初步设计Word文档格式.doc
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1.3变电所发展概况 1
1.4设计原始资料 1
1.4.1变电所的出线 1
1.4.2负荷情况 2
1.5设计内容 2
第二章电气主接线的选择 3
2.1选择原则 3
2.1.1主接线设计的基本要求及原则 3
2.1.2变电所主接线设计原则 3
2.1.3主接线的基本形式和特点 4
2.1.4变电所各接线方案的确定 4
2.2主接线的形式 4
2.2.1110KV侧主接线方案 4
图2-1单母线分段接线 4
2.2.235KV侧主接线方案 5
2.2.310KV侧主接线方案 7
2.2.4最优方案的确定 7
第三章主变压器的选择 8
3.1变电所主变压器台数的确定 8
3.1.1主变台数确定的要求 8
3.1.2变电所主变压器容量的确定 8
3.1.3变电所主变压器型式的选择 8
3.2站用变台数、容量和型式的确定 8
3.2.1站用变台数的确定 8
3.2.2站用变容量的确定 9
3.2.3站用变型式的选择 9
第四章短路电流计算 10
4.1短路电流计算的目的及假设 10
4.1.1短路电流计算的目的 10
4.1.2短路电流计算的一般规定 10
4.1.3短路电流计算的基本假设 10
4.2短路电流计算的步骤 10
4.3短路电流的计算 12
4.3.1短路点的计算 12
4.3.2短路点的确定及其计算 13
4.3.3绘制短路电流计算结果 16
第五章电气设备的选择 17
5.1电气设备选择的一般原则 17
5.1.1电气设备选择的一般技术条件 17
5.1.2按正常工作条件选择电气设备 17
5.1.3按短路情况校验 18
3.短路计算时间 18
4.其它方面校验 19
5.2高压电气设备 19
5.2.1断路器选择与检验 20
5.2.2隔离开关的选择与校验 22
5.2.3电流互感器选择与检验 23
5.2.4电压互感器的选择及校验 25
5.2.5母线与电缆的选择与校验 26
第六章接地刀闸与避雷器的选择 28
6.1接地刀闸选择 28
6.2避雷器 28
6.2.1避雷器的参数 28
6.2.2避雷器的配置原则 28
6.2.3避雷器的选择及结果 29
结论 30
致谢 31
参考文献 32
附录一：
33
第一章绪论
1.1选题背景
电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的可靠性、灵活性和经济运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的。
变电所是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，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。
电气主接线是发电厂变电所电气部分的主体，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置方式的确定，对电力系统的可靠、灵活、经济运行起着决定的作用。
目前，110KV、35KV常规变电所在城农网中仍占有较大的比重，其一次、二次设备都比较落后，继电保护装置多为电磁式继电器组合而成，一般只具有当地控制功能，多为有人值班运行方式。
随着电网运行自动化系统的提高,变电所综合自动化系统发挥着越来越强大的作用,少人或无人值守变电所将成为今后变电运行的主流方式，对原有电站及新建电站实现无人值守势在必行。
对设计人员来讲，我们只有不断提高自身素质，才能跟得上电力系统的飞速发展，为电力事业的兴盛尽一点微薄之力。
1.2选题意义
变电所是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。
变电所起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电所的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电所还有无功补偿设备。
本设计针对变电所进行设计，设计内容包括：
变压器台数和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和校验、继电保护及变电所防雷等。
通过对110KV降压变电所电气部分的设计，使我明白其目的在于使我们通过这次毕业设计，能够得到各方面的充分训练，结合毕业设计任务加深了对所学知识内在联系的理解，并能灵活的运用。
1.3变电所发展概况
随着计算机技术的飞速发展，微型计算机技术在电力系统中得到了越来越广泛的应用，它集变电所中的控制、保护、测量、中央信号、故障录波等功能于一身，替代了原常规的突出式和插件式电磁保护、晶体管保护、集成电路保护。
常规控制、保护装置已逐步从电力系统中退出，取而代之的则是这种新型的微机监控方式，它运用了自动控制技术、微机及网络通信技术，经过功能的重新组合和优化设计，组成计算机的软硬件设备代替人工,利用变电所中的远动终端设备来完成对站中设备的遥信、遥测、遥调、遥控即四遥功能。
这就为实现变电所无人值守提供了前提条件。
变电所、所综合自动化和无人值守是当今电网调度自动化领域中热门的话题，在当今城、农网建设改造中正被广泛采用。
1.4设计原始资料
1.4.1变电所的出线
变电所的电压等级为110kV/35kV/10kV，设两台主变，变电所最终规模的进出线回路数为：
110kV：
省电网
35kV：
3回（电源进线）
10kV：
6回（终端用户）
1.4.2负荷情况
35kV、10kV负荷情况见下表。
表1.1负荷情况表
电压等级
负荷级别
最大负荷（MW）
合计负荷（MW）
10kV
I
8
19MW
III
2
II
3.5
1.5
4
站用电
0.4
0.4MW
线路长度
架空线，65公里
架空线，45公里
1.5设计内容
本次设计的题目是《某市110KV中心变电所电气一次部分初步设计》。
根据设计的要求，在设计的过程中，根据变电站的地理环境，容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线并选择各变压器的型号、进行参数计算、画等值网络图、并计算各电压等级侧的短路电流、列出短路电流结果表、计算回路持续工作电流、选择各种高压电气设备、并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备。
第二章电气主接线的选择
2.1选择原则
电气主接线是变电所设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。
主接线案的确定与电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。
并对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。
因此，主接线的设计必须正确处理好各方面的关系，全面分析论证，通过技术经济比较，确定变电所主接线的最佳方案。
2.1.1主接线设计的基本要求及原则
变电所主接线设计的基本要求有以下几点：
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，使变电所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。
2.1.2变电所主接线设计原则
1.变电所的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式，在满足继电保护的要求下，也可以在地区线路上采用分支接线，但在系统主干网上不得采用分支接线。
2.在6-10kV配电装置中，出线回路数不超过5回时，一般采用单母线接线方式，出线回路数在6回及以上时，采用单母分段接线，当短路电流较大，出线回路较多，功率较大，出线需要带电抗器时，可采用双母线接线。
3.在35-66kV配电装置中，当出线回路数不超过3回时，一般采用单母线接线，当出线回路数为4～8回时，一般采用单母线分段接线，若接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区，可采用双母线接线。
4.在110-220kV配电装置中，出线回路数不超过2回时，采用单母线接线；
出线回路数为3～4回时，采用单母线分段接线；
出线回路数在5回及以上，或当“0—220KV配电装置在系统中居重要地位；
出线回路数在4回及以上时，一般采用双母线接线。
5.当采用SF6等性能可靠、检修周期长的断路器，以及更换迅速的手车式断路器时，均可不设旁路设施。
总之，以设计原始材料及设计要求为依据，以有关技术规程为标准，结合具体工作的特点，准确的基础资料，全面分析，做到既有先进技术，又要经济实用。
2.1.3主接线的基本形式和特点
主接线的基本形式可分两大类：
有汇流母线的接线形式和无汇流母线的接线形式。
在电厂或变电所的进出线较多时（一般超过4回），为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰、运行方便、有利于安装和扩建。
缺点是有母线后配电装置占地面积较大，使断路器等设备增多。
无汇流母线的接线使用开关电器少，占地面积少，但只适用于进出线回路少，不再扩建和发展的电厂和变电所。
有汇流母线的主接线形式包括单母线和双母线接线。
单母线又分为单母线无分段、单母线有分段、单母线分段带旁路母线等形式；
又母线又分为双母线无分段、双母线有分段、带旁路母线的双母线和二分之三接线等方式。
无汇流母线的主接线形式主要有单元接线、扩大单元接线、桥式接线和多角形接线等。
2.1.4变电所各接线方案的确定
在对原始资料分析的基础上，结合对电气主接线的可靠性、灵活性、及经济性等基本要求，综合考虑在满足技术、经济政策的前提下，力争使其为技术先进、供电可靠安全、经济合理的主接线方案。
供电可靠性是变电所的首要问题，主接线的设计，首先应保证变电所能满足负荷的需要，同时要保证供电的可靠性。
变电所主接线可靠性拟从以下几个方面考虑：
1.断路器检修时，不影响连续供电；
2.线路、断路器或母线故障及在母线检修时，造成馈线停运的回数多少和停电时间长短，能否满足重要的I、II类负荷对供电的要求；
3.变电所有无全所停电的可能性。
主接线还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便，高度灵活，检修安全，扩建发展方便。
主接线的可靠性与经济性应综合考虑，辩证统一，在满足技术要求前提下，
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