110kv变电站课程设计.doc

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电力系统继电保护专业

变电所毕业设计

题目:

永安南塔110KV变电所设计

班级:

姓名:

组别\座号:

指导老师:

福建水利电力职业技术学院

二0一二年十二月

目录

摘要.................................................................................................3

前言.................................................................................................4

第一章概述

1.1设计的概述............................................................................................3

1.2电力系统概述............................................................................3

1.3变电所各级电压负荷情况分析.............................................4

1.4变电所的自然条件...............................................................4

第二章电气主接线的设计

2.1电气主接线的设计要求......................................................5

2.2主变压器的选择原则...........................................5

2.3主变压器的选择.........................7

2.4电气主接线设计方案的技术、经济比较与确定...........................15

2.5变电所电气主接线特点

2.6所用变设计

第三章短路电流的计算

3.1短路电流的计算条件

3.2短路电流计算的方法与步骤........................................................16

3.3三相短路电流计算..........................................................18

3-3母线电缆及绝缘子.................................................................19

第四章电气设备选择

4.1断路器和隔离开关的选择...................................................19

4.2电流互感器的选择....................................................................19

44.3电压互感器的选择..........................................................................20

4.4高压熔断器的选择............................................20

4.5母线的选择与校验......................................................21

4.6.4穿墙套管的选择

4.7绝缘子型号和绝缘子串

4.8高压开关柜的选择

第5章防雷、接地保护计算

5.1防雷接地设计..............................................................21

5-2短路电流计算的方法与步骤....................................................22

5-3变电所短路电流计算..................................................2

摘要：

电力工业为现代化生产提供主要动力，电力科学的发展和广泛应用，对我国工农业的迅速发展及人民生活的提高起到了巨大的作用和深远的影响。

通过对理论的学习理解以及实际的工作，我对变电所的原理和设备有了初步的了解。

为了增加自己的动手能力，为以后的工作打下良好的基础，我选择了110KVKD变电所设计作为自己的毕业课题。

随着大规模农网发行事业的深入实施，一个优质、安全、可靠、宽松的供电环境已逐步形成，我们国家的电力事业逐渐和国际接轨。

为了适应我国电力事业的发展及将所学的知识运用到实际生产中去，我行进了变电所设计。

本次设计的是110KV的市级常规变电所，以永安市的情况为基本依据，以提出地区供电质量，减少供电损失，满足该地区的负荷增长需要为目的，本着经济的原则进行设计，由于本地人口集中，工业负荷比重较大，以及各种用电较多，此变电所就要求各种配套设备齐全，并考虑到十年规划，从而使变电所的设计更加严密，跟得上时代发展的步伐。

关键字：

负荷、变电所、变压器、主接线、短路电流。

前言

电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。

为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流（电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布）控制以及输配线路和主要电工设备的保护。

按用途可分为电力变电所和牵引变电所（电气铁路和电车用）。

电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频率。

这些变电所按电压等级可分为中压变电所（60千伏及以下）、高压变电所（110~220千伏）、超高压变电所（330~765千伏）和特高压变电所（1000千伏及以上）。

按其在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。

变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。

其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属于二次系统。

主接线是变电所的最重要组成部分。

它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。

一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。

主变压器是变电所最重要的设备，它的性能和配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。

一般变电所需装2—3台主变压器；330KV及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入5—10年的预期负荷选择。

此外，对变压所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。

变电所继电保护分系统保护（包括输电线路和母线保护）和元件保护（包括变压器、电抗器及无功补偿装置保护）两类。

变电所的控制方式一般分为直接控制和选控两大类。

前者指一对一的按钮控制。

对于控制相对较多的变电所，如采用直接控制方式，则控制键盘数量太多，控制监视面太大，不能满足运行要求，此时需采用选控方式。

选控方式具有控制容量大、控制集中、控制屏占地面积较小等优点；缺点是直观性较差，中间转换环节多，不便使用。

第一章概述

1.1设计的概述

1.1.1设计内容

根据福建水利电力职业技术学院《电力系统继电保护技术》专业毕业设计任务书的要求，设计永安南塔变电所：

建设规模为三相双绕组变压器。

1.1.2设计任务

1.设计主接线方案

2.确定主变台数、容量和型式

3.接线方案的技术、经济比较，确定最佳方案

4.确定所用变台数及其备用方式

5.计算短路电流

6.进行电气设备的选择及校验

7.防雷、接地保护计算

8.绘制主接线图

9.绘制屋内配电装置平面布置图

10.绘制屋内配电装置图订货图

11.绘制屋外配电装置图平面布置图

12.绘制屋外配电装置断面图

13.绘制避雷针保护范围图

1.2电力系统概述

1.2.1变电所与电力系统的联系

1.接线图：

2．电力系统部分

与电力系统联接的接线图,。

本变电所通过两回4.8公里的线路，和与电力系统相连的黄历变电所电压等级侧相连，并由其供电。

1.2.2变电所在电力系统中的地位和作用

1.根据永安南塔变电所与系统联系的情况来看，属于终端变电所。

2.永安南塔变电所主要供电给本地区用户，还有一些企业及医院，一旦停电不但会造成直接经济损失，在政治上还会有较大的影响。

按其供电可靠性，该变电所的用电负荷属于Ⅱ类负荷。

1.3变电所各级电压负荷情况分析

1.3.1系统对本变电所的技术要求

1.主变的容量：

2.电压等级：

3.主变的型式：

三相双绕组有载调压变压器，有载调压范围：

4.进出线回路数：

两回，本期6回，远期14回。

5.无功补偿：

，最终规划为每段母线各接两组电容器组共四组，本期不上。

6.主变中性的直接接地。

7.接地变：

最终规模为每段各接一台，共两台，本期不上。

1.3.2供电方式

1.侧共有两回进线，由系统转黄历变所供电。

2.侧出线本期6回，远期14回。

1.3.3负荷资料

1.全区用电负荷本期为，6回，每回按计，远期,14回，每回按计，最小负荷按70%计算，供电距离2km。

2.负荷同时率0.85,,年最大利用小时数,小时/年。

3.所用电取。

1.4变电所的自然条件

1.4.1地形资料

1.海拔23.8m，所址处于沙质粘土的丘陵地，地势平坦，开阔。

2.土壤电阻率p=1×104Ω/cm，土壤地下深处（0.8M）温度28℃。

1.4.2气象资料

1.最热月最高气温月平均值32.2℃/7月份。

2.最冷月最低气温月平均值10.3℃/1月份。

3.年平均温度21.7℃。

4.年最高温度℃。

5.年最低温度2.02℃。

6.主导同向东南风℃。

7.雷暴日数62.3日/年。

1.4.3所址地理位置与交通运输情况

1.地理位置：

位于市区。

2.交通运输情况：

交通方便。

第二章电气主接线的设计

电气主接线是发电厂、变电站的主要环节。

电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）的电气设备选择、配电装置的布置、继保和自动装置的确定，是变电所电气部分投资大小的决定性因素。

2.1电气主接线的设计要求

二变电站的主接线，应根据变电站在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济的要求。

2.1.1安全性

1.在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关。

2.在低压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀开关。

3.在装设高压熔断器—负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关。

4.35KV及以上的线路末端，应装设与隔离开关联锁的接地刀闸。

5.变电所高压母线上及架空线路末端，必须装设避雷器。

装于母线上的避雷器，宜与电压互感器共用一组隔离开关。

接于变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。

2.1.2可靠性

1.变电站的主接线方案，必须与其负荷级别相适应。

对一级负荷，应由两个电源供电。

对二级负荷，应由两回或者一回6KV及以上专用线路或电缆供电；其中采用电缆供电时，应采用两根电缆组成的线路，且每根电缆应能承受100%的二级负荷。

2.