毕业论文110KV变电所电气一次部分设计

华北电力大学成人教育毕业设计（论文）华北电力大学成人教育学院毕业设计(论文)论 文 题 目:110kV变电站电气一次系统设计专 业: 电力系统及其自动化专业姓 名: 张猛学 号: 09201761函 授 站: 郑州电力高等专科学校日 期: 2011年08月30日110kV变电站电气一次系统设计摘要变电所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的间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线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。本次设计建设一座110kV降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。其次，进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流。最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行校验。关键词: 变电所；变压器；电力负荷；电气主接线；短路电流；电气设备The Primary Design of 110 KV Transformer SubstationAbstractThe know-why the learns , real circumstances of this engineering of combination are used , the analysis conscientiously careful by way of to the primary sources , as well as short circuit calculation to decides on the scheme . The selection of the electric owner grasping the transformer substation wiring scheme , the mould selecting of major electric installation , the selection of main transformer platform number , capacity and model , as well as the various protections are surely calmly . Define finally this110 kV transformer substation electric owners wiring diagram , and accomplishes the preliminary design to the 110KV transformer substation . Designing by way of this , I have had a more overall understanding to the design of transformer substation , and makes me learn , not only the reliability will fully be thought over in the engineering designation and the flexibility , and still more will give consideration to many things economy , long-range nature and technical . Key words : transformer substation ；transformer ；power load ；the electricity mainwiring ；the short-circuit current ；electricity equipment目 录第一章 设计任务书71.1设计资料71.1.1建所目的71.1.2环境条件：71.1.3负荷资料71.2 设计要求81.2.1编写技术说明书81.2.2编写计算书81.2.3绘制图纸8第二章 设计说明书92.1、电气主接线设计92.1.1 电气主接线设计的原则92.1.2 电气主接线的设计程序92.1.3 主接线形式的选择112.2 主变压器的选择122.3 短路电流的计算及负荷计算132.3.1 短路电流计算的目的和条件132.3.2 短路时间的计算142.3.3 等效电路阻抗及短路电流的计算142.4、设备的选择与校验152.4.1 导体和电气设备选择的一般条件152.4.2设备选择162.5、防雷保护的确定及接地网的设计212.5.1避雷针的作用212.5.2防雷接地212.5.3防雷保护方案222.5.4地网的设计24第三章 计算书273.1 电力负荷的计算273.2、等效电路电抗的计算283.3、等效电路短路电流的计算283.4、设备的选择及校验323.4.1高压断路器323.4.2隔离开关343.4.3电流互感器363.4.4电压互感器383.4.5 导线38结 束 语40致谢语41参考文献4243前言电能是现代工业生产的主要能源和核心动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。本次设计为110kV 变电站电气一次部分初步设计，分为设计任务书、说明书、计算书、设计图纸等四部分。所设计的内容力求概念清楚，层次分明。！从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述，并绘制了电气主接线图。由于本人水平有限，错误和不妥之处在所难免，敬请各位老师批评指正。第一章 设计任务书1.1设计资料1.1.1建所目的随着工农业生产的迅速发展，为满足该地区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，根据系统发展规划，拟建设一座110/10kV的区域性降压变电所。向该地区供电。1.1.2环境条件该变电所所址位于平原地带，交通方便，无特殊环境污染。该地区最热月平均气温30，年最高气温为40，年平均气温15，土壤温度20。雷暴日：30日/年。1.1.3负荷资料该地区负荷情况:夏季Smax=55 MVAcosj= 0.8Smin=49 MVAcosj=0.8冬季Smax=39 MVAcosj= 0.85Smin=33MVAcosj=0.8510KV用户负荷统计资料:名称最大负荷（MW）功率因数回路数#14.50.852#23.50.852#330.852 #450.852#550.852#65.50.852#71.50.851#830.851#940.851#1030.851#1130.8511.2 设计要求1.2.1编写技术说明书(1)电气主接线的设计(2)负荷计算(3)主变压器的台数和容量的确定(4)各支路最大负荷电流(5)短路电流计算结果表(6)各电压级各主要的电气设备结果表1.2.2编写计算书(1)短路电流计算过程(2)各电压级主要的电气设备选择计算1.2.3绘制图纸（1） 确定电气主结线（2） 确定主变压器的台数和容量（3） 确定所用电接线（4） 确定所变压器的台数和数量（5） 确定各电压级配置（6） 确定各电压级各主要的电气设备（7） 确定防雷保护及地网的设计第二章 设计说明书2.1、电气主接线设计电气主接线是发电厂、变电所的设计主体。采用何种形式的接线，与电力系统原始资料，发电厂、变电所本身的可靠性、灵活性、经济性的要求密切相关，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都有较大的影响。因此，主接线的设计必须根据电力系统、发电厂或变电站的具体情况，全面分析，正确地处理好各方面的关系，合理地选择主接线方案。2.1.1 电气主接线设计的原则电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以技术规定、标准为准绳，结合实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。在设计的过程中，将根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，给出所设计变电所的容量、机组台数、电压等级、出线回路数、主要负荷要求、电力系统参数和对电厂的具体要求，以及设计的内容和范围。设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。设计时，在进行论证分析阶段，更应合理的统一供电可靠性与经济性的关系，以便使设计的主接线具有先进性和可行性。2.1.2 电气主接线的设计程序设计步骤和内容如下：1） 对原始资料分析：(1) 工程情况，包括设计规划容量（近期、远景），变压器容量及台数，最大负荷利用小时数极可能的运行方式等。(2) 电力系统情况，包括电力系统近期及远景发展规划（5-10年），变电站在电力系统中的位置（容量位置和地理位置）和作用，以及与电力系统连接方式和各级电压中性点接地方式等。(3) 变压器的中性点接地方式与电压等级、单向接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响系统供电的可靠性。2） 对电气主接线的基本要求：对电气主接线的基本要求，概括的应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。(1) 可靠性在分析电气主接线可靠性时，要考虑变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质及类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。(a) 电站在电力系统中的地位和作用。变电站是电力系统的重要组成部分，其可靠性应与系统相适应。此次设计的110kV变电所在10kV电压级有近区负荷，容量不大，此时10KV电压即宜采用供电可靠性较高的母线接线方式，以便适应近区各类负荷对供电可靠性的要求。(b) 负荷性质和类别。负荷按其重要性有类、类和类之分。(c) 设备的制造水平。电气设备制造水平决定的设备质量和可靠程度直接影响着电气主接线的可靠性。(d) 长期实践运行经验。(2) 灵活性电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：(a) 操作的方便性。电气主接线应该在满足可靠性的条件下，结线简单，操作方便，尽可能使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出差错。(b) 调度的方便性。电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便的改变运行方式，并且在发生事故时，要能尽快的切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多的影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。(c) 扩建的方