电气工程及其自动化专业毕业设计论文110kV区域变电站电概要.docx

电气工程及其自动化专业毕业设计论文110kV区域变电站电概要.docx

《电气工程及其自动化专业毕业设计论文110kV区域变电站电概要.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气工程及其自动化专业毕业设计论文110kV区域变电站电概要.docx（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电气工程及其自动化专业毕业设计论文110kV区域变电站电概要

毕业设计说明书

110kV变电站一次部分电气设计

毕业设计（论文）任务书

指导教师制定年月日

毕业设计（论文）指导小组组长制定年月日

办学单位负责人制定年月日

毕业设计（论文）评语

1、指导教师评语：

本论文根据某地区的用电需求及电力系统的可靠性、经济性要求，按照给出的原始资料和供应电能的相关情况，设计出能够满足负荷增长需要的运行灵活、检修维护安全方便、接线简单清晰、操作方便、投资少、运行费用低和有扩建可能性的变电站主接线方案，并通过短路电流计算，选择和校验其他电气设备。

该论文选题符合电力系统工程实际需要，结构合理，数据资料充分，写作进度安排合理，文字表达较流畅，已达到毕业设计（论文）水平。

指导教师签名

年月日

2、评阅教师评语：

随着对电力系统电能质量、发供电可靠性、技术经济指标等的相关要求的日益提高，变电站的规划设计成为电网发展的关键一环，并将进一步影响到整个社会的稳定和国民经济的发展。

本论文通过对原始资料的分析，结合电力系统的运行实际情况，比较各种主接线设计方案，以确定最为可靠经济的的电气主接线方案和主变容量。

随后通过短路电流计算，来选择和校验主要电气设备。

论文结构合理，思路清晰，计算数据翔实，结论合理，已达到毕业设计（论文）要求的水平。

评阅教师签名

年月日

3、答辩小组评语：

答辩小组组长签名

年月日

电气工程及其自动化专业110kV区域变电站电气部分设计

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》，首先通过对原始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.

-1-

电气工程及其自动化专业110kV区域变电站电气部分设计

Keywords

Electricalmainwiringdesign;short-circuitcurrentcalculation;electricalequipmentselection;designdrawings

-2-

电气工程及其自动化专业110kV区域变电站电气部分设计

第1章设计的内容和要求......................................................................................................................1

1.1原始资料分析............................................................................................................................1

1.2设计原则和基本要求................................................................................................................2

1.3设计内容....................................................................................................................................2

第2章主变压器的选择..........................................................................................................................3

2.1主变台数的确定........................................................................................................................3

2.2本变电站站用变压器的选择....................................................................................................4

2.3小结............................................................................................................................................5

第3章电气主接线的选择......................................................................................................................6

3.1选择原则....................................................................................................................................6

3.1.1主接线设计的基本要求及原则......................................................................................6

3.1.2主接线的基本形式和特点..............................................................................................7

3.2变电站的各侧主接线方案的拟定............................................................................................7

3.3小结...........................................................................................................................................11

第4章短路电流计算............................................................................................................................12

4.1短路计算的目的及假设..........................................................................................................12

4.2短路电流计算的步骤..............................................................................................................12

4.3短路电流计算及计算结果......................................................................................................13

4.4小结..........................................................................................................................................16

第5章导体和电气设备的选择............................................................................................................17

5.1电气设备的选择原则..............................................................................................................17

5.2断路器和隔离开关的选择......................................................................................................17

5.3互感器的选择..........................................................................................................................20

5.4母线的选择..............................................................................................................................22

5.5高压熔断器的选择..................................................................................................................24

5.6消弧线圈的选择......................................................................................................................24

5.7小结..........................................................................................................................................25

第6章变电站防雷保护及其配置........................................................................................................26

6.1直击雷的过电压保护..............................................................................................................26

6.2雷电侵入波的过电压保护......................................................................................................26

6.3避雷器和避雷线的配置..........................................................................................................26

6.4小结..........................................................................................................................................27

第7章高压配电装置及平面布置........................................................................................................28

7.1设计原则与要求......................................................................................................................28

7.2高压配电装置..........................................................................................................................29

7.3小结..........................................................................................................................................30

结论........................................................................................................................................................31

参考文献..................................................................................................................................................32

致谢........................................................................................................................................................33

附录1避雷针保护范围图...................................................................................................................34

附录2变电所总体平面布置图...........................................................................................................35

附录3110KV/35KV/10KV降压变电站电气一次主接线图.................................................................35

1

电气工程及其自动化专业110kV区域变电站电气部分设计

第1章设计的内容和要求

1.1原始资料分析

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

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

1

电气工程及其自动化专业110kV区域变电站电气部分设计

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（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