煤矿地面变电所设计.docx

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煤矿地面变电所设计

摘要

本次设计为110KV变电站的初步设计书。

首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。

从负荷增长方面阐明了建站的必要性，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,35kV,10kV以及站用电的主接线.对电气设备的选型作了详细的说明和计算，短路电流的计算有严格的计算书。

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。

最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，做出线路保护，变压器保护，母线保护，防雷保护，从而完成了整个变电站设计。

关键词:

变电站；负荷计算；主接线；电气设备选型；继电保护

ABSTRACT

Thedesignof110KVsubstationsisforpreliminarydesign.First,accordingtothetaskgivensystemandlinebookandalltheparameters,maketheanalysisofloaddevelopmenttrend.Fromtheloadincreasingillustratesthenecessityoftheestablishmentofconstruction,andthenthroughthegeneralizationofsubstationandoutlettoconsider,andthroughtheanalysisofthedataofload,safety,economyandreliabilityintoconsideration,determinethe110KVandconsumers10kVpowerstation,aswellas35kVmainconnection.Analysestheargumentationof110KVsubstationsauto-switchmannerofvariousadvantagesofelectricalequipmentselectionandcalculation,thedetaileddescriptionofshort-circuitcurrentcalculationhavestrictcalculations.Andthroughtheloadcalculationandscopeofsupplydetermined,themaintransformercapacityandmodels.Finally,accordingtothemaximumcontinuousworkingcurrentandshortcircuitcalculationresultsofcalculation,makelineprotection,transformerprotection,busbarprotection,lightningprotection,substationtofinishthewholedesign.

Keywords:

Transformersubstation；Considerationofload；MainConnection；thechoiceofElectricalEquipment；Relay

1概述

课题来源1

设计依据1

设计范围1

设计分工1

设计的基本要求2

1．6基础资料2

原始背景资料2

变电站负荷情况分析4

2电气主接线方案的确定5

选择原则5

主接线设计的基本要求.6

主接线的设计依据8

主接线的方案与分析8

110KV侧主接线设计9

35KV侧主接线设计11

10KV侧主接线设计12

所用电设计13

3主变压器台数和容量的选择14

变压器的选择原则14

主变压器型式的选择14

主变中性点接地设计15

110kV侧中性点接地方式15

35kV、10kV侧中性点接地方式15

主变全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决.16

变压器台数的选择16

变电站负荷计算17

变压器容量的选择18

主变容量选择及校验18

所用变选择19

4短路电流的计算21

短路概述21

短路电流计算的目的.22

短路电流计算的条件.22

基本假定22

一般规定23

短路电流的标么值算法.23

短路电流计算结果24

5变电所电气设备选择29

概述29

选择设备的基本原则30

断路器的选择31

选择断路器时应满足以下基本要求.31

断路器的主要参数31

断路器选择其他考虑因素.31

110kV断路器的选择：

32

35kV断路器的选择：

33

10kV断路器的选择34

隔离开关的选择34

隔离开关的作用35

形式结构35

选择条件35

选择隔离开关基本要求.35

110kV隔离开关的选择36

35KV隔离开关的选择36

10kV隔离开关的选择37

母线的选择37

电流互感器的选择39

电压互感器的选择40

6继电保护配置42

电力系统继电保护的作用.42

保护装置的装设原则：

.43

电力系统继电保护的基本任务.44

继电保护的选择要求45

继电保护的装置选择与整定.46

线路末端短路电流46

线路保护整定46

变压器保护：

48

变压器装设的保护种类.48

变压器保护的整定方法.50

变压器差动保护整定计算.52

母线保护52

7防雷接地保护54

变电所可能出线大气过电压的种类.54

直击雷保护：

54

避雷针装设注意问题54

雷电侵入保护55

保护措施55

避雷器的设置55

变电站的保护56

总结57

参考文献58

致谢59

附录:

110KV变电站电气主接线图60

1概述

课题来源

本课题为本人毕业设计题目，具有一定的实践性和可行性。

为满足经济发展的需要，根据有关单位的要求，决定修建一座110KV变电站。

本变电站和电力系统中的

S1、S2发电厂形成环网结构。

负荷分为35KV和10KV两个等级。

设计依据

1、中华人民共和国电力公司发布的《35kV〜110kV无人值班变电所设计规程》（征求意见稿）

2、某110kV变电站工程设计委托书。

3、电力工程电气设计手册（电气一次部分）。

设计范围

1、所区总平面、交通及长度约20米的进所道路的设计。

2、所内各级电压配电装置及主变压器的一、二次线及继电保护装置。

3、系统通信及远动。

4、所内主控制室、各级电压配电装置和辅助设施。

5、所区内给排水设施及污水排放设施。

6、所区采暖通风设施、消防设施。

7、所区内的规划。

8、编制主要设备材料清册。

9、编制工程概算书。

设计分工

1、110kV配电装置以出线门型架为界，10kV电缆出线以电缆头为界。

电缆沟道至围墙外1米。

2、所外专用通信线、光纤系统通信、施工用电、用水等设施由建设单位负责

设计的基本要求

（1）必须遵照国家标准，认真执行国家的技术经济政策，并应该做到保障人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合格、

（2）积极采用新技术，提高自动化水平，尽量结合具体情况采用定型设计，做到工程技术先进、经济合理、安全适用，确保设计质量。

（3）根据规划进行设计，必要时可分期建设，做到远、近结合，以近期为主，适当考虑工程扩建发展的可能。

（4）从生产实际出发，树立设计、施工、运行的整体观念，防止片面性和绝对化。

（5）必须从全局考虑，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和本地区供电条件，合理确定设计方案，满足供电可靠性的要求。

电力工程设计技术人员应该坚持到现场调查，收集有关资料，使设计和施工、运行检修相结合，理论和实际相统一。

1．6基础资料

1.6.1原始背景资料

电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反应国家经济发展水平的重要标志。

随着社会的发展，电能被日益广泛的应用于工农业生产以及人民的日常生活中。

电能可以方便的转化为其他形式的能源，例如机械能、热能、光能、磁能等，并且电能的输送和分配易于实现，可以输送到需要它的任何工作场所和生活场所。

电能的应用规模也很灵活以电能作为动力，可以促进工农业的机械化和自动化。

保证产品质量大幅度提高劳动生产率。

同时提高电气化程度以电能代替其它形式的能源，是节约能耗消耗的一个重要途径。

为了满足市区生产和生活的供电要求，按照先行的原则，依据远期负荷发展，决

定在本区兴建1中型110kV变电所。

该变电所建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电。

改善提高供电水平。

同时和其他地区变电所联成环网，

提高了本地供电质量和可靠性。

待建110kV变电站地址选在市开发区的北部，西邻一条南北公路，有良好的交通运输条件。

电站年负荷增长率为5%，变电站总负荷考虑

五年发展规划。

1、环境条件

该站位于市开发区的北部，西邻一条南北公路。

占地东西长69m南北长66m

面积4554斥，合亩。

该站出线条件较好，110kV南面进出，35kV北面进出，10kV电缆从西侧进出（电缆沟）。

交通方便，靠近乡镇，职工生活方便。

围墙内自然高差与公路相差3m左右，回填土方量较大。

（1）环境温度:

-15°C〜+35°C,年平均15°C。

（2）相对湿度：

月平均w90%日平均w95%

（3）海拔高度：

w1000m

（4）地震烈度:

不超过8度。

（5）风速：

w35m/s。

（6）最大日温差：

25°C。

（7）土壤电阻率：

100Q.cm。

（8）地耐力：

cm2。

变电站选址避开了大气严重污秽和严重烟雾地区急冬季主导风向的影响，周围环境无易燃且无明显污秽，具有适宜的地质、地形和地貌条件（如避开断层、交通方便等）。

并应考虑防洪要求，以及邻近设施的相互影响（如对通讯、居民生活等）。

2、环境保护

（1）变电所仅有少量生活污水，经处理后排入渗井。

变压器事故排油污水，经事故油池将油截流，污水排入生活污水系统，对周围环境没有污染。

（2）噪音方面是指变压器和断路器操作时所产生的电磁和机械噪声。

对主变及断路器要求制造厂保证距离设备外壳2米处的噪声水平不大于65bB,以达到《工业企业噪声卫生标准》的规定。

3、绿化

在所内空闲地带种植草坪及绿篱，以美化环境。

162变电站负荷情况分析

本变电站和电力系统中的S1、S2发电厂形成环网结构，如果变电站110kVW故障,则此环网结构就会瓦解，系统之间的紧密性就被破坏，轻则影响S1、S2发电厂的出力，重则可能会引起系统的解列等严重后果。

对35kV侧来讲，本所供电对象是的冶炼厂，