电气工程及其自动化专业毕业设计论文110kV区域变电站电气部分设计Word文件下载.docx
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中文摘要
变电站作为电力系统中的重要组成部分，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。
本论文中待设计的变电站是一座降压变电站，在系统中起着汇聚和分配电能的作用，担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。
该变电站的建成，不仅增强了当地电网的网络结构，而且为当地的工农业生产提供了足够的电能，从而达到使本地区电网安全、可靠、经济地运行的目的。
本论文《110kv变电站一次部分电气设计》，首先通过对拟定资料的分析及根据变电站的总负荷选择主变压器，同时根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求，选择了两种待选主接线方案进行了技术比较，淘汰较差的方案，确定了变电站电气主接线方案。
其次进行短路电流计算，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。
再根据计算结果及各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等）。
最后，并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、防雷保护配置图等相关设计图纸。
关键词电气主接线设计；
短路电流计算；
电气设备选择；
设计图纸
Abstract
Powersystemsubstationasanimportantpartoftheentirepowersystemdirectlyaffectsthesafetyandeconomicoperation.Tobedesignedinthispaperisastep-downsubstationsubstationinthesystemplaystheroleofaggregationanddistributionofelectricenergy,chargedwiththefactorytotheregion,theimportanttaskofruralelectrification.Thecompletionofthesubstationwillnotonlystrengthenthelocalpowergridnetworkstructure,butalsoforthelocalindustrialandagriculturalproductionprovidesenoughpower,sothattheregionalpowergridsoastoachievesafe,reliableandeconomicoperationpurposes.
Thepaper"
110kvsubstationoncepartoftheelectricaldesign,"
thefirstoriginaldatathroughtheanalysisandselectionbasedontotalloadofthesubstationmaintransformer,themainwiringunderbotheconomicalandreliable,flexibleoperationrequirements,selectthemainconnectionoftwoprogramstobeselectedAtechnicalcomparison,outofpoorprogramtodeterminethemainelectricalsubstationconnectionprogram.
Second,theshort-circuitcurrentcalculation,obtainedfromthethree-phaseshortcircuitcalculationoccurswhenshort-circuitthevoltagelevelofthebus,itssteady-statecurrentandtheimpactofshort-circuitcurrentvalue.Accordingtotheresultsandthevoltagelevelofvoltageandmaximumcontinuousoperatingcurrentofthemainelectricalequipmentselectionandvalidation（includingcircuitbreaker,disconnectingswitch,currenttransformer,voltagetransformer,etc.）.
Finally,themaindrawoftheelectricalwiringdiagram,electricalgenerallayoutmap,lightningprotectionandotherrelateddesignlayoutplandrawings.
Keywords
Electricalmainwiringdesign;
short-circuitcurrentcalculation;
electricalequipmentselection;
designdrawings
第1章绪论
1.1拟定资料
1、变电站的建设规模
（1）、类型：
110kV地方变电站。
（2）、最终容量：
根据电力系统的规划需要安装两台容量为31.5MVA，电压为
110kV/35kV/10kV的主变压器，主变各侧容量比为100/100/100，一次设计并建成。
2、电力系统与本所的连接情况
（1）、待设计的变电站是一座降压变电站，担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。
（2）、本变电站有两回平行线路与110kV电力系统连接，有两回35kV电力系统连接。
（3）、本变电站在系统最大运行方式下的系统正、负阻抗的标么值示意图如图1（Sj=100MVA）,110kV及35kV电源容量为无穷大，阻抗值各包含平行线路阻抗在内。
图1变电所连接示意图
电所不考虑装调相机、电容器等无功补偿设备，35kV因电网线路的电容电流较少，也不装设消弧线圈。
110kV出线无电源。
电力负荷水平
110kV进出线共2回，两回进线为110kV的平行供电线路，正常送电容量各为35000KVA。
35kV进出线共2回，两回进线连接着35kV电源，输送容量各为35000KVA。
10kV出线共12回，全部为架空线路，其中3回每回输送容量按5000KVA设计；
另外5回每回输送容量为4000KVA，再预留四个出线间隔，待以后扩建。
本变电站自用电主要负荷如表1-2
表1－2110kV变电站自用电负荷
序号
设备名称
额定容量
（kW）
功率因数
（cosφ）
安装台数
工作台数
备注
1
主充电机
20
0.85
周期性负荷
2
浮充电机
4.5
经常性负荷
3
主变通风
0.15
32
4
蓄电池通风
2.7
5
检修、试验用电
15
6
载波通讯用电
7
屋内照明
5.2
8
屋外照明
9
生活水泵
10
福利区用电
1.5
计算负荷S=5.2+4.5+（20+4.5+0.15*32+2.7+15+1+4.5*2+1.5）*0.85＝49.725（kVA）
5、环境条件
（1）当地年最高温度39.1℃，年最低温度－5.9℃，最热月平均最高温度29℃；
最热月平均地下0.8m土壤温度21.5℃。
（2）当地海拔高度1518.3m。
（3）当地雷电日T=25.1日/年。
1.2设计原则和基本要求
设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量、接线简单清晰、操作方便、运行灵活、投资少、运行费用低，．并且具有可扩建的方便性。
要求如下：
1）选择主变压器台数、容量和型式（一般按变电站建成5-10年的发展规划进行选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力）；
2）设计变电所电气主接线；
3）短路电流计算；
4）主要电气设备的选择及各电压等级配电装置类型的确定;
1.3设计内容
本次设计的是一个降压变电站，有三个电压等级（110kV／35kV／10kV），110kV主接线采用双母线接线方式，两路进线，35kV和10kV主接线均采用单母线分段接线方式。
主变压器容量为2*31．5MVA，110kV与35kV之间采用Yo／Yo－12连接方式，110kV与10kV之间采用Yo／△—11连接方式。
本设计采用的主变压器有两个出线端子，一端接35kV的引出线，另一端接10kV的引出线。
设计中主要涉及的是变电站内部电气部分的设计，并未涉及到出线线路具体应用到什么用户，所以负荷统计表相对比较简洁，也减少了电气主接线图的制作难度。
第2章主变压器的选择
2.1主变台数的确定
待设计变电站在电力系统中的地位：
本变电站为一降压变电站，在系统中起着汇聚和分配电能的作用，担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务，地位比较重要。
待设计变电站的建设规模：
（1）电压等级
110kV/35kV／10kV
（2）线路回路数量
10kV进出线共12回，全部为架空线路，其中3回每回输送容量按5000KVA设计；
（3）主变选择
由第一章概况及负荷统计可知：
主变压器选为两台110kV级低损耗三绕组有载调压变压器，每台容量为31.5MVA，两变压器同时运行。
电压等级：
110KV／35KV/10KV，各侧容量比：
100：
100。
1）变压器容量：
装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因事故断开，另一台主变的容量应满足全部负荷的70%，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证80%负荷供电。
2）在330KV及以下电力系统中，一般选三相变压器，采用降压结构的线圈，排列成铁芯—低压—中压—高压线圈，高与低之间阻抗最大。
3）绕组数和接线组别的确定：
该变电所有三个电压等级，所以选用三绕组变压器，连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，110kV以上电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV采用Y形连接，10KV采用Δ连接。
4）调压方式的选择：
普通型的变压器调压范围小，仅为±
5%，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（
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