110kv变电站的设计毕设毕业论文.doc

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摘要

随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益加深。

国家提出了加快城网和农网建设及改造，拉动内需的发展计划，城网和农网110kV变电站建设迅猛发展。

由于建设地点地理条件的错综复杂和其他客观条件限制，如何设计城网和农网110kV变电站是国家城网和农网建设中需要研究和解决的一个重要课题。

变电站是电力系统的重要组成部分，变电站可靠的运行与国民经济的发展密切相关。

本次设计为110kV变电站电气部分初步设计，并绘制了电气主接线图。

通过对原始资料的分析，从可靠性、灵活性和经济性等方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线。

然后又通过负荷计算确定了主变压器台数，容量及型号，然后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，母线进行了选型和校验。

之后，对变电站进行了相应的防雷保护规划，从而完成了一次部分的设计。

最后，对变电站的主变压器进行相应的保护规划以及配电装置设计，从而完成了110kV电气部分的设计。

关键词：

变电站；一次部分；防雷保护；主变保护

ABSTRACT

Withthedevelopmentofeconomyandtheimprovementofpeople'slivingstandard,therequirementofpowerqualityisincreasing.Thecountryputforwardtoacceleratecitynetandruralpowergridconstructionandtransformation,stimulatingdomesticdemand,developmentplan,citynetand110kVsubstationconstructionoftherapiddevelopmentofruralpowernetwork.Duetotheconstructionsiteofgeographicalconditionsofperplexingandotherobjectiveconditions,howtodesignthenetworkofcityandrural110kVsubstation,isanationalnetworkofcityandruralconstruction,transformationoftheneedtostudyandsolvemaintask.Transformersubstationisanimportantpartofpowersystem,anditsreliabilityiscloselyrelatedwiththedevelopmentofnationaleconomy.Thedesignisthepreliminarydesignof110kVtransformersubstationelectricalpart,anddrawmainelectricalone-linediagram.The110kV,35kV,10kVandthemainlinesaredeterminedbyanalyzingtheconcerningloaddata（includingitssecurity,economyandreliability）.Meanwhile,thenumber,capacityandtypeofthemaintransformeraremadecertainthroughtheloadcalculation.then,accordingtotheresultsofcalculatingofthemaximumworkelectriccurrentandshortcircuits,highvoltagebreaker,isolatorswitches,currenttransformer,voltagetransformerandbus-barcanbeselected,andAfterdesigninglightningprotection,theprimarydesignof110kVelectricityprimarysystemiscompleted.Then,theconservationprogrammeforthemaintransformerismadeandthepowerdistributionunitisdesigned.Andthedesignof110kVelectricityprimarysystemiscompleted.

Keywords:

substation;primarysysterm;lightningprotection;maintransformerprotection

目录

1绪论 1

1.1原始资料分析 1

1.2设计的工作应遵循的主要原则 1

1.3本次设计的主要内容 2

1.4本章小结 2

2电气主接线 3

2.1电气主接线概述 3

2.2选择电气主接线时的设计原则 3

2.3变电站主接线设计的基本要求 3

2.4电气主接线的具体设计步骤 4

2.5本变电站电气主接线设计 5

2.5.1110kV侧主接线方案 5

2.5.235kV侧主接线方案 6

2.5.310kV侧主接线方案 8

2.5.4站用电接线方案 9

2.6本章小结 9

3负荷计算及变压器选择 10

3.1负荷分类及定义 10

3.2各侧负荷的大小 10

3.3主变压器的选择 11

3.3.1主变压器台数的确定 11

3.3.2主变压器容量的确定 11

3.3.3变电站主变压器型式的选择 12

3.4所用变压器的选择 14

3.4.1所用变台数的确定 14

3.4.2所用变容量的确定 15

3.4.3所用变型式的选择 15

3.5无功补偿和电容器的选取 15

3.6本章小结 17

4最大持续工作电流及短路计算 19

4.1各回路最大持续工作电流 19

4.2短路计算 19

4.2.1短路电流计算的目的 19

4.2.2短路电流计算的一般规定 19

4.2.3短路计算基本假设 20

4.3短路计算步骤 20

4.4短路电流计算结果 23

4.5本章小结 23

5电气设备的选择 25

5.1电气设备的选择原则 25

5.2电气设备和载流导体选择的一般条件 25

5.3断路器的选择 26

5.3.1110kV侧断路器的选择 27

5.3.235kV侧断路器选择 28

5.3.310kV侧断路器选择 29

5.4隔离开关的选择 30

5.4.1110kV侧隔离开关 31

5.4.235kV侧隔离开关 31

5.4.310kV侧隔离开关 32

5.5电流互感器的选择 33

5.5.1110kV电流互感器的选择 34

5.5.235kV侧电流互感器的选择 35

5.5.310kV侧电流互感器 35

5.6电压互感器的选择 36

5.6.1电压互感器的选择依据 36

5.6.2110kV侧电压互感器选择 38

5.6.335kV侧电压互感器选择 38

5.6.410kV侧电压互感器选择 38

5.7母线导体的选择 39

5.7.1母线的分类及特点 39

5.7.2110kV侧母线选择 41

5.7.335kV侧主母线的选择 42

5.7.410kV侧母线选择 43

5.8高压熔断器的选择 43

5.8.135kV侧熔断器选择 44

5.8.210kV侧高压熔断器选择 44

5.9避雷器的选择 44

5.10主要电气设备选择结果 45

5.11本章小结 45

6继电保护规划 46

6.1变压器保护 46

6.2线路保护 47

6.2.1110kV中性点直接接地电网线路保护配置 47

6.2.235kV及以下中性点非直接接地电网中线路保护配置 47

6.3母线保护 48

6.4本章小结 48

7变电站的防雷保护 50

7.1避雷针 50

7.2阀型避雷器 51

7.3进线段保护 51

7.4三绕组变压器的防雷保护 52

7.5本章小结 52

8配电装置设计 53

8.1设计要求 53

8.1.1满足安全净距的要求 53

8.1.2施工、运行和检修的要求 53

8.2本站各电压等级配电装置设计 54

8.3本章小结 54

致谢词 55

参考文献 56

附录 57

1绪论

1.1原始资料分析

站址情况：

群英110kV变电站处于焦作市山阳区，地平，交通便利，进出线方便，空气污染微轻。

环境条件：

变电站选在黄沙土地上，突然电阻率p=500欧每米。

平均海拔200米，最高气温40度，最低气温-10度，年平均气温20度，最热月平均气温30度，土壤湿度25度。

冬季主导风向：

西北；最大风速25米每秒；覆冰厚度8毫米。

系统情况：

系统通过110kV1，2修武T型架空线路向变电站供电，距离30km，系统最大运行方式折算至设计变电站高压母线的阻抗标幺值0.15，Sj=100MVA。

系统容量设计时计算值为500MVA。

表1-1负荷情况分析

电压等级

负荷名称

每回最

负荷（kVA）

功率因数

回路数

供电方式

线路长度

35kV

东城花园

5000

0.85

1

架空

15

槐店乡

9000

0.85

1

架空

8

耐火材料厂

5000

0.85

1

架空

7

化肥厂

10000

0.85

1

架空

11

白鲨针布

4000

0.85

1

架空

3

保险公司

7000

0.85

1

架空

4

机械厂

8000

0.85

1

架空

5

10kV

17中

2000

0.9

1

架空

5

医院

3000

0.8

1

架空

3

农药厂

700

0.82

1

架空

7

紫水小区

1200

0.85

1

架空

4

紫旋庭院

1000

0.8

1

架空

5

鑫鸳鸯集团

500

0.8

1

架空

2

面粉厂

600

0.85

1

架空

5

区政府

2000

0.85

1

架空

7

1.2设计的工作应遵循的主要原则

（1）变电所的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。

（2）变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。

（3）变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。

（4）变电所的设计必须遵循国家有关标准和规范的规定，如《35~110kV变电所设计规范》。

1.3本次设计的主要内容

（1）原始资料分析；

（2）电气主接线的设计；

（3）主变压器的选择；

（4）无功补偿和电容器的选取；

（5）最大持续工作电流及短路计算；

（6）主要电气设备的选择；

（7）继电保护规划；

（8）防雷保护设计；