大工毕业论文110kv变电站电气部分的设计.doc

1、. 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 110kv变电站电气部分设计 学习中心： 层 次： 专科起点本科 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 年 春 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 年 月 日.内容摘要电力工业是国民经济建设的基础工业,与人民生活息息相关,随着经济的发展和人民生活水平的提高,社会对电网供电可靠性、电压合格率等要求越来越高。变电站作为当地的工农业生产、生活供电基地，其设计的合理性将直接影响到当地的经济发展。本变电站根据所处地理位置、周边经济、生活、农业用电情况，结合本区域电力公司电网发展规划等因素进行设计。首先通过负荷计算及供电范围确定

2、了主变压器台数，容量及型号。其次，根据设计任务要求，假定所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV用电的主接线方案。最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压断路器、隔离开关、母线、电压互感器、电流互感器等进行了选型，从而完成了110kV电气一次部分的设计。关键词：变电所；变压器；主接线；负荷；短路电流目 录内容摘要I1 绪论11.1 110KV变电站的发展现状与趋势11.2 110kV变电所的研究背景11.

3、3 本次论文的主要工作12 变电站电气设计的主要内容32.1 变电所的总体分析及主变选择32.2 电气主接线的选择32.3 短路电流计算32.4 主要电气设备和载流导体的选择32.5 各级电压配电装置布置42.6 所用电及直流系统42.7 防雷接地42.8 主变保护的配置43 变电站的总体分析及主变选择53.1 变电站的总体情况分析53.2 主变压器容量的选择63.3 主变压器台数的选择84 电气主接线设计94.1 引言94.2 电气主接线设计的原则和基本要求94.3 电气主接线设计说明95 短路电流计算135.1 短路计算的目的135.2 变电站短路电流计算136 主要电气设备和载流导体的选

4、择146.1 母线的选择146.2 断路器的选择与校验146.3 隔离开关的选择与校验156.4 互感器的选择167 各级电压配电装置布置198 所用电及直流系统208.1 所用电源引线208.2 直流系统209 防雷接地219.1 防雷保护219.2 避雷针的选择配置219.3 避雷器的选择配置2110 主变保护的配置2311 结论24参考文献26附 录1 主要电气设备汇总表（附表）27附 录2 110KV变电站一次接线图（附图）281 绪论 1.1 110KV变电站的发展现状与趋势随着我国小城市和西部地区经济的不断发展，对电能资源的要求也越来越高，西部主要是高原地带，在高海拔的条件下，农村

5、现有的变电技术远达不到经济的快速发展，这也在一定程度上影响了西部地区和中小城市变电技术的推广和应用技术的深化。因此，一方面需要创造条件有针对性地提高对小城市以及农村的变电站的建设，加强专业知识的培训来提高变电技术；另一方面，可以以此为媒介积极开展技术交流，通过实践去体验、探索。 当今世界各方面因素正冲击着全球电力工业，在国外变电所技术有十分剧烈的竞争，而世界范围内的变电所都采用了新技术; 其次，不同的环境要求给所有的电力供应商增加了额外的责任，使电力自动化设备尤其是高压大功率变电站的市场开发空间大大拓展。另外高压变电所的最终用户对变电站的自动控制、节能、环保意识越来越强烈，迫使其上游提供者尤其

6、是系统集成商更加重视地区性电能分配技术方面的需要，所以变电所在世界上飞速的发展，从而要求我国变电技术上也要加入世界先进的变电技术行业。1.2 110kV变电所的研究背景110kV变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建110kV变电所。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变

7、电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统，继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。1.3 本次论文的主要工作本次论文主要研究110kv变电站的一次部分的电气设计，着重对以下方面进行详细研究。主变压器选择：包括台数、容量、型式及参数；电气主接线设计：包括各级电压接线及方案比较；短路电流计算：包括短路点选择、短路电流计算。主要电气设备选择：包括断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感

8、器、避雷器、所用变压器等。各级电压配电装置选型及电气总平面布置方案；所用电及直流系统。主变保护的配置。.2 变电站电气设计的主要内容变电站是电力系统的重要组成部分。变电所电气一次部分设计包括变电所总体分析、主变选择、电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选择、配电装置和总平面设计等。2.1 变电所的总体分析及主变选择本变电所的电压等级为110kV，其地位处于地区网络的中间位置，高中压侧同时接收和交换功率，供35kV负荷和附近10kV负荷，属于一般降压变电所。变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能损

9、耗，提高运行效率和可靠性，改善电网稳定性能2.2 电气主接线的选择 电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响，因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素,通过技术经济比较,合理确定主接线方案。2.3 短路电流计算在设计电气主接线时，为了比较各种方案，确定某种接线方式是否有必要采取限制短路电流的措施等，需要进行短路电流的计算。2.4 主要电气设备和载流导体的选择由于电气设备和载流导体的用途及工作条件

10、各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载流导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。电气设备选择的一般原则为：1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展。2.应满足安装地点和当地环境条件校核。3.应力求技术先进和经济合理。4.同类设备应尽量减少品种。5.与整个工程的建设标准协调一致。6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式鉴定合格的特殊情况下选用，未经正式鉴定的新产品应经上级批准。技术条件：选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。（1）电压 选用的电器允许最高工作电压Um

11、ax不得低于该回路的最高运行电压Ug, 即，Umax Ug（2）电流 选用的电器额定电流Ie不得低于 所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig ，即IeIg2.5 各级电压配电装置布置配电装置的形式除与主接线形式有关外，还与场地位置面积，地质地形及总体布置有关，并受到设备材料的供应，运行和检修要求等因素的影响和限制，故应通过技术经济比较来选最佳方案。2.6 所用电及直流系统1、满足正常运行时的安全、可靠、经济、灵活和检修、维护方便等一般要求。 2、尽量缩小厂用电系统的故障影响范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。 3、充分考虑发电厂正常、事故、检修、起动等运行方式下的供电要求，切换、操作简

12、便。 4、便于分期扩建或连续施工，对公用负荷的供电，要结合远景规模统筹安排。2.7 防雷接地变电所是电力系统的中心环节，是电能供应的电源。一旦发生雷击事故，将会造成大面积停电，而且电气设备的内绝缘会受到损坏，绝大多数不能自行恢复，会严重影响国民经济和人民生活。因此，变电所的防雷保护十分重要。2.8 主变保护的配置主变配置的主保护通常有：主变本体瓦斯和调压瓦斯保护及二次谐波比率制动差动保护、后备保护有：复合电压闭锁过电流保护、零序过电流保护、过负荷保护和温度保护。3 变电站的总体分析及主变选择3.1 变电站的总体情况分析1、变电所电力系统情况分析：本变电所的电压等级为110kV，其地位处于地区网

13、络的中间位置，高中压侧同时接收和交换功率，供35kV负荷和附近10kV负荷，属于一般降压变电所。系统供电至110kV母线、变电所35kV、10kV侧无电源。系统阻抗归算到110kV母线上。（Uj= Upj 、Sj=100MVA）X110大=0.0821；X110小=0.136110kV最终两进四出，每回50MVA，本期两进两出；35kV最终四回出线，本期工程一次建成，其中两回为双回路共杆输电，Tmax=4800H，负荷同时率为0.80；回路名称近期最大负荷MW回路数长度KMcos供电方式#181250.85双回共杆#281250.85双回共杆#371230.80单回架空#4121190.80单回架空10kV最终十回出线，本期八回出线。Tmax=4500H，负荷同时率为0.85，最小负荷为最大负荷的75%；回路名称近期最大负荷MW回路数长度KMcos供电方式#13150.85架空#24140.85电缆#32160.80架空#43150.80电缆#52130.80架空#62170.80电缆#74160.80架空#82180.80