110kv变电站课程设计最终版(共50页).doc

摘要本文主要进行110KV变电站设计首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择目录 1 引言1.1 变电站的作用一、变电站在电力系统中的地位电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机）、变换（变压器、整流器、逆变器）、输送和分配（电力传输线、配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。

变电站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变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类：（1） 枢纽变电站；位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330—500kv的变电站，成为枢纽，全所停电后，将引起系统解列，甚至出项瘫痪2） 中间变电站：高压侧以交换潮流为主，其系统变换功的作用或使长距离输电线路分段，一般汇聚2—3个电源，电压为220—330kv，同时又降压供当地供电，这样的变电站起中间环节的作用，所以叫中间变电站全所停电后，将引起区域电网解列3） 地区变电站：高压侧一般为110—220kv，向地区用户供电为主的变电站，这是一个地区或城市的主要变电站全所停电后，仅使该地区中断供电4） 终端变电站：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧的电压为110kv，经降压后直接向用户供电的变电站，即为终端变电站全所停电后，只是用户受到损失二、电力系统供电要求（1） 保证可靠的持续供电：供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，形成十分严重的后果停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失因此，电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。

2） 保证良好的电能质量：电能质量包括电压质量，频率质量和波形质量这三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%，给定的允许频率偏移为正负0.2—0.5%HZ等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量所有这些质量指标，都必须采取一切手段来予以保证3） 保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 ，而且在电能变换，输送，分配时的损耗绝对值也相当可观因此，降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送，分配时的损耗，又极其重要的意义1.3 变电站设计的主要原则和分类变电站设计的原则是：安全可靠、技术先进、投资合理、标准统一、运行高效、，努力做到统一性与可靠性、先进性、经济性、适应性、灵活性、时效性和和谐性的协调统一1. 统一性：建设标准统一，基建和生产标准统一，外部形象提醒公司企业的文化特征2. 可靠性：主接线方案安全可靠3. 经济性，按照利益最大化原则，综合考虑工程初期投资与长期运行费用，追求设备寿命期内最佳经济效益4. 先进性：设备选型先进合理，占地面积小，注重环保，各项技术经济可比指标先进。

5. 适应性：综合考虑不同地区的实际情况，要在系统中具有广泛的适应性，并能在一定时间内对不同规模，不同形式，不同外部条件均能适应6. 灵活性：规模划分合理，接口灵活，组合方案多样，规模增减方便，能够运行于不同的情况环境下7. 时效性：建立滚动修改机制，随着电网的发展和技术的进步，不断更新、补充和完善设计8. 和谐性：变电站的整体状况与变电站周边人文地理环境相协调变电站设计的分类按照变电站标准方式、配电装置型式和变电站规模3个层次进行划分1） 按照变电站布置方式分类110kv变电站分为户外变电站、户内变电站和半地下变电站3类在变电站设计中，户外变电站是指最高电压等级的配电装置、主变布置在户外的变电站；户内变电站是指配电装置布置在户内，主变布置在户内、户外或者户内的变电站半地下变电站是指主变布置在地上，其它主要电气设备布置在地下建筑内的变电站；地下变电站是指主变及其他主要电气设备布置在地下建筑内的变电站2） 按配电装置型式分类110kv配电装置可再分为常规敞开式开关设备和全封闭式组合电气2类进行设计3） 按变电站规模进行分类例如户外AIS变电站，可按最高电压等级的出线回路数和主变台数、容量等不同规模分为终端变电站、中间变电站和枢纽变电站。

1.4 选题目的及意义本次设计旨在掌握变电站设计的基本流程这既是对平时理论知识的考察，更是对所学专业知识的一次实践通过本次设计，巩固和加深专业课知识，掌握发电厂部分初步设计的过程，而且也可以拓宽知识面，增强工程观念，培养变电站设计的能力，逐步提高解决问题的能力同时对能源、发电、变电、和输电的电气部分有了详细的概念，能熟练地运用所学专业知识，如短路计算的基本理论和方法，继电保护整定的基本理论和方法，主接线的设计，导体和电气设备的选择以及变压器的选择，防雷接地保护等1.5 设计思路及工作方法分四步完成：1. 变电站电气主接线的设计（完成主接线，主变及站变的选择：包括容量计算、台数和型号的选择，绘出主接线）；2. 短路电流计算及继电保护整定计算；3. 主要电气设备选择；4. 配电装置设计1.6 设计任务完成的阶段内容及时间安排设计（论文）各阶段名称起止日期1查阅资料，翻译文献大四上学期第14、15周2了解设计内容及要求，熟悉设计题目，收集与设计相关的资料并阅读，完成开题报告大四上学期第16、17、18周3实习，并进行开题答辩大四下学期第1、2周4初步完成电气主接线设计，完成主接线、主变及站变的选择（容量计算、台数和型号的选择）第3、4周5完成短路计算和继电保护整定计算第5、6、7、8周6完成导体和电气设备的选择第9、10周7完成防雷接地设计第11周8配电装置设计第12周9完成毕业设计论文及图纸的绘制，准备答辩第13、14、15周2 任务书2.1 原始资料一、 题目： 110KV变电站设计二、 原始资料 （一）建设性质及规模 本所为于某市边缘。

除以10KV电压供给市区工业与生活用电外，并以35KV电压向郊区工矿企业及农业供电其性质为区域变电站电压等级：110/35/10KV线路回数：110KV 近期2回，远景发展2回；35KV 近期4回，远景发展2回；10KV 近期9回，远景发展2回； （二）电力系统接线简图~=200MVSx1=0.6 110KV 1200MVA~ 甲交 Sx2=0.6 2（） 110KV FS市变 图2-1电力系统接线图附注：1、 图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式：2、最小运行方式下：=170MVA，XS1=0.85S2=1050MVA，XS2=0.65 3、系统可保证本所110KV母线电压波动在±5%以内三）负荷资料电压等级 负荷 名称最大负荷 MW穿越功率 MW负荷组成（%）自然力率Tmax（h） 线长（km）备注近期远景近期远景一级二级三级 110KV市系一线152012市甲线152025备用一10备用二1035KV煤矿11.5240300.920煤矿21.5240300.920甲乡镇2320300.910乙乡镇22.520300.920备用11.50.915备用220.9120.9均为补偿后值10KV化肥厂12.52.540200.7855002化肥厂22.52.540200.7855002开关厂12.520300.7540003电线电缆厂111.520300.7345002电线电缆厂211.530300.7345002玻璃厂1130300.7550002机械厂11.530300.7840003.5食品厂11.520300.845003.5市区1.2220400.830001.5备用一10.78备用二10.78（四）地形、地质、水文、气象等条件所址地区海拔185m，地势平坦，属轻微地震区。

年最高气温+40°C，年最低气温-10°C，年平均气温+12°C，最热月平均最高温度+34°C最大风速30m/s，复水厚度为10mm，属于我国第V标准气象区 线路由系统变电所S1,南墙出发至RM变电所南墙上，全长共12KM，路3、7、9、11KM处共转角四次其角度为28°、6°、90°、78°全线地质为亚黏土地层，地耐力为2.5kg/cm2，天然容重2.7kg/cm3，土壤电阻率为100Ω地下水位较低，水质良好，无腐蚀作用土壤热阻率ρT=120°C/w，土温20°C三、设计任务1、 变电所总体分析；2、 负荷分析计算与主变压器选择；3、 电气主接线设计；4、 短路电流计算及电气设备选择；5、 配电装置设计；6、 110KV线路保护整定计算；7、 变压器保护整定计算；。