KV变电站设计.doc

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内蒙古工业大学毕业设计

论文题目：

110KV市区终端变电站设计

专业：

电气工程及其自动化

本科生：

（签名）：

指导老师：

（签名）：

摘要

随着居民用电水平的急剧提高，市区中电力供应将日益紧张，规划论证结果表明，将110KV电压等级引入市区、市中心区是提高供电能力有效、合理的方案。

将110KV电压等级引入市区并以10KV电压等级配电，既能与市区现有的10KV电网紧密配合，对不同容量规模的用户以合理的电压供电，提高供电能力，改善电网结构，提高供电可靠性，又能节约电网整体投资。

城市变电站设计的最基本的要求即：

设备无油化，小型化，高参数，不检修，尽量压缩占地满足较高的环保，消防，及城市规划的要求，具有较高的供电可靠性和运行安全性，并提高变电站用地的综合利用率。

本文设计原则依据：

综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。

关键词：

断路器短路电流接地装置中性点

DisquisitionAbstract

Withthesharpriseinthelevelofresidentialelectricityconsumption,urbanareaswillbecomeincreasinglytightpowersupply,planningdemonstrationresultsshowthattheintroductionofthe110KVvoltageclassurban,downtownareaistoimprovethesupplycapacityofeffectiveandrationalsolution.110KVvoltagelevelwillbeintroducedandto10KVvoltageleveloftheurbandistribution,boththeurbanareasworkcloselywiththeexisting10KVpowergrid,thesizeofthedifferentcapacitiesofusersatareasonablevoltagepowersupply,improvethesupplycapacityandimprovethepowergridstructure,improvepowersupplyreliability,butalsotheoverallinvestmenttosavepower.

Substationdesignofurbanbasicrequirements,namely:

non-oilequipment,smallsize,high-parameter,donotrepair,trytomeetthehighercompressionareaofenvironmentalprotection,fireprotection,andurbanplanningrequirements,withhighreliabilityandoperationalsafety,andimprovethecomprehensiveutilizationofsubstationsites.

Thisdesignprinciplesbasedon:

Consideringthepowersupply,reliable,flexibleoperation,operation,easymaintenance,savingandinvestmentandotherrequirementstofacilitatethetransitionorexpansion.

Keywords:

circuitbreakershort-circuitcurrentgroundingdevicecenter

目录

摘要 -1-

第一篇设计说明 -5-

第一章概述 -5-

第2.1节110KV变电站主接线设计原则及要求 -6-

第2.2节本站设计方案 -8-

第2.3节主接线中的设备配制 -9-

第2.4节主变压器台数、容量、型号的选择 -11-

第2.5节无功补偿 -12-

第三章短路电流计算 -14-

第3.1节短路电流的形成原因 -14-

第3.2节短路电流计算的目的 -14-

第3.3节短路电流计算的一般规定 -15-

第3.4节计算步骤 -16-

第四章电气设备选型 -17-

第4.1节一般原则 -17-

第4.2节技术条件 -17-

第4.3节高压电气设备选择 -18-

第五章　CST231B（221B）微机型电力变压器保护 -31-

第5.1节CST231B（221B）装置简介 -31-

第5.2节CST231B（221B）主要技术指标 -31-

第5.3节CST231B（221B）微机保护原理框图 -32-

第5.4节CST231B（221B）端子排图 -33-

第六章变电站配电装置的设计 -36-

第6.1节概述 -36-

第6.2节配电装置的基本要求及步骤 -36-

第6.3节10KV侧配电装置 -37-

第七章接地装置的设计 -40-

第7.1节接地装置配置 -40-

第7.2节保护导体 -44-

第八章防雷保护的设计 -47-

第8.1节雷电的形成 -48-

第8.2节　配电变压器防雷保护措施 -49-

第九章变电站的环保 -52-

第二篇设计计算书 -53-

第十章主变压器的选择 -53-

第10.1节选择原则 -53-

第10.2节本站变压器的具体选择 -54-

第十一章无功补偿 -57-

11.1无功补偿容量的确定：

-57-

11.2补偿装置：

-57-

第十二章短路电流计算 -59-

第12.1节短路电流计算的目的 -59-

第12.2节短路电流计算的一般规定 -59-

第12.3节计算步骤 -60-

第12.4节限流措施（发电厂和变电所中可以采取的措施） -61-

第12.5节110KV变电所短路电流计算 -61-

第十三章高压电气设备选型 -65-

第13.1节高压断路器的选择 -65-

第13.2节隔离开关的选择 -67-

第13.3节高压熔断器的选择 -68-

第13.4节互感器的选择 -69-

第13.5节避雷器的选择 -76-

第13.6节母线和电缆的选择 -78-

主要符号说明 -80-

常用符号：

-80-

专用符号 -80-

特殊符号 -81-

结　　论 -82-

参考文献 -83-

主要符号说明 -84-

常用符号：

-84-

专用符号 -84-

特殊符号 -84-

致谢 -85-

第一篇设计说明

第一章概述

本次设计任务是市区终端变电站，是重要的地区变电所，位于网络的终端，高压侧以交换和接收功率为主，低压侧供给附近用户。

随着居民用电水平的急剧提高，市区中电力供应将日益紧张，规划论证结果表明，将110KV电压等级引入市区、市中心区是提高供电能力有效、合理的方案。

将110KV电压等级引入市区并以10KV电压等级配电，既能与市区现有的10KV电网紧密配合，对不同容量规模的用户以合理的电压供电，提高供电能力，改善电网结构，提高供电可靠性，又能节约电网整体投资。

城市变电站设计的最基本的要求即：

设备无油化，小型化，高参数，不检修，尽量压缩占地满足较高的环保，消防，及城市规划的要求，具有较高的供电可靠性和运行安全性，并提高变电站用地的综合利用率。

市区中心的土地资源非常宝贵，电力设施属于城市基础设施之一，变电站在选址上应结合需要和可能多方案来优化选址，减小占地并提高土地综合利用率是市区中建设变电站的客观需要一味的减小占地而不顾安全运行等客观需要是不适宜的，应在综合利用土地方面多做考虑，总布置还应考虑工艺合理，满足城市规划、消防、换保、大件运输等要求。

远期三台主变，近期两台。

对于此110/10KV两种电压的变电站，110KV侧进线为2回架空线，10KV侧主接线为两组单母带旁路母线。

此侧有12回架空线。

在10KV侧进行无功补偿。

补偿装置为电容器组。

本站功能为一站两用，即是110KV变电站又可以安排一个电力管理部门用房，由于城市地价昂贵，为充分利用土地，将综合楼上部设计为管理用房，下部设计为变电站用房，在楼的功能上为方便管理将上下部的通道、上下水、采暖、用电、消防措施及进出院等均严格分开。

主变全部散热器均置于棚罩开口方向便于通风散热。

总布置需认真考虑出线问题，变电站进出线均为架空线，规模庞大，变电站占地小，出口集中，如何与规划允许的条件相结合较为困难。

本站10KV-------110KV进出线架空线共12根，考虑投资因素分散由站的三面引出。

第二章电气主接线

第2.1节110KV变电站主接线设计原则及要求

变电所电气主接线系指变电所的变压器以及输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。

变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。

主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济、运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。

2.1.1主接线的设计原则：

①考虑变电所在电力系统中的地位和作用

变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。

变电所是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。

②．考虑近期和远期的发展规模

变电所主接线设计应根据5～10年电力发展规划进行。

应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出现回数。

③．负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响。

对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电，三级负荷一般只需一个电源供电。

④．考虑主变台数对主接线的影响

变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。

通常对大型的变电所，由于其传输的容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。

而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。

⑤．考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响

发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。

电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时允许切除线路、变压器的