(完整word版)110KV变电站课程设计说明书DOC

成绩

课程设计说明书

题目110/10kV变电所电气部分课程设计

课程名称发电厂电气部分

院(系、部、中心)电力工程学院

专业继电保护

班级

学生姓名

学号

指导教师李伯雄

设计起止时间： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日

目录

一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分

析 (1)

二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1)

三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3)

四、分析确定所用电接线方式 (6)

五、进行互感器配置 (6)

六.短路计算 (9)

七、选择变电所高、低压侧及10kV馈线的断路器、隔离开关 (10)

八、选择10kV硬母线 (13)

一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析

1.1、待设计变电所在系统中的地位和作用

1.1.1 变电所的分类

枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所

1.1.2 设计的C变电所类型

根据任务书的要求，从图中看，我设计的C变电所属于终端变电所。

1.1.3 在系统中的作用

终端变电所，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务。电压为110kV及以下。全所停电时，仅使其所供用户中断供电。

1.2、所供用户的分析

1.2.1 电力用户分类、对供电可靠性及电源要求

（1）I类负荷。I类负荷是指短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电也可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。I类负荷任何时间都不能停电。对接有I类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换；I类负荷通常装有两套或多套设备；I类负荷的电动机必须保证能自启动。

（2）II类负荷。II类负荷指允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。II类负荷仅在必要时可短时（几分钟到几十分钟）停电。对接有II类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。

I类、II类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。例如，具备下列条件的不同母线段属独立电源：①每段母线接于不同的发电机或变压器；②母线段间无联系，或虽然有联系，但其中一段故障时能自动断开联系，不影响其他段供电。所以，每个I类、II 类负荷均应由两回接于不同母线段的馈线供电。

（3）III类负荷。III类负荷指较长时间（几小时或更长时间）停电也不致直接影响生产，仅造成生产上的不方便的负荷。III类负荷停电不会造成大的影响，必要时可长时间停电。III类负荷对供电可靠性无特殊要求，一般由一个电源供电，即一回馈线供电。

1.2.2 估算C变电所的回路数目

根据上述要求，重要负荷（I类、II类）比例是55%，重要负荷需用双回线，每回10kV馈线输送功率1.5~2MW，经计算，高压侧回路数为2，低压侧回路数为18÷1.5=12。

二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式

2.1、C 变电所主变的台数

装设两台主变，以保证供电可靠性，变电所C 有四回电源进线，考虑到发展，主变容量应根据电力系统的规划负荷来选，避免一台主变故障或检修时影响供电，故选择两台主变压器。

2.2 C 变电所主变的容量

2.2.1 每台变压器容量

根据5~10年发展规划选择，当一台因故退出时，另一台应能保证60%--70%的负荷，同时应保证全部重要负荷。C 变电所的重要负荷比例为55%，比例小于60%，不需按重要负荷的比例计算S m 。

2.2.2 据Sm ’选择接近的标准容量SN (计算过程见计算书P15)

已知实际负荷曲线A 为以变电所C 的最大有功负荷Pm 为基准的标幺值L P 。

我选择的标准容量SN=10MVA ，为偏小选择，在一台退出时出现过负荷，需要作过负荷校验。当,m

N L S S P 时，为过负荷段SN/Sm ’=10/12=0.833,故在负荷曲

线9~12h 为过负荷，T=3。计算得出欠、过负荷系数。由K1查找自然油循环变压器的正常过负荷曲线图，得允许的K2，与计算得出的K2比较。查找的自然油循环的过负荷系数K2=1.25大于计算得出的K2=1.2，因此，满足正常过负荷需要。

2.3、C 变电所主变的型式（主变选择户外型）

2.3.1 相数、绕组、连接方式的确定

（1）相数的确定

在330kV 及以下的变电站中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变

压器较同容量的三台单相式变压器投资少、占地面积小、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。

（2）绕组数的确定

C 变电所为110/10kV 的地区变电所，有两个电压等级，为充分利用绕组，采

用双绕组变压器。结构较简单，运行维护方便，费用低，比起自耦变有更多的优点，故C 变电所采用双绕组变压器。

（3）绕组连接方式的确定

变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系

统采用的绕组连接方式只有星接和角接，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV 及以上电压，变压器绕组都采用星接，35KV 也采用星接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV 及以下电压，变压器绕组都采用角接。

C 变电所采用Yn,d11连接组。高压侧110kV 用星形接法，中性点直接接地，

低压侧10kV 用三角形接法，正序分量三角形侧电压较星形侧超前30°（11点钟）。

（4）调压方式的确定

主变选用普通调压方式。

（5）额定电压的选择

一次侧：110kV

二次侧：额定电压按高于线路额定电压的5%整定，即10.5kV 。

2.3.2 主变的型号

查《发电厂电气部分》第452页，选择主变压器型号如下： 表2-1 主变压器型号及参数

型 号 额定电压(kV) 连接组 损耗(kW) 阻抗电压(%) 空载电流(%) 总体质量（t ） 空载 短路 高 低

SFZ7-10000/110 110±8?1.25%

10.5 Y N , d11 17.8 59 10.5 1.3 29.8 其额定容量（kVA ）为：10000kVA 。

三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式

3.1、分析确定高、低压侧主接线

3.1.1 主接线基本要求

（1）可靠性

①断路器检修时，不宜影响对系统的供电。

②断路器或母线故障，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线

的回路数和停运时间，并保证对Ⅰ、II 类负荷的供电。

③尽量避免发电厂或变电所全部停运的可能性。

④对装有大型机组的发电厂及超高压变电所，应满足可靠性的特殊要求。

（2）灵活性

①调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负

荷；能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。

②检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检

修，且不影响对用户的供电。

③扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，

从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。

（3）经济性

可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发

生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。

①投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；

要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式（110/6～10kV ）变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。

②年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。

③占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。

④在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。

3.1.2 限制短路电流的措施

（1）采用计算阻抗大的接线和减少并联设备、并联支路的运行方式，双回路用户线路分开。

（2）加装限流电抗器。

（3）采用低压分裂绕组变压器。

3.1.3 单母分段接线

（1）优点：提高可靠性和灵活性。

①两母线段可并列运行，也可以分裂运行。

②重要用户可以用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。

③任一段母线或母线隔离开关检修，只停该段，其他段可继续供电，减小停电范围。

④用分断断路器QFd分段，如果QFd在正常运行时接通，当某段母线故障时，继电保护使QFd及故障段电源的断路器自动断开，只停该段；如果QFd在正常运行时断开，当某段电源回路故障而使其断路器断开时，备用电源自动投入装置使QFd自动接通，可保证全部出线继续供电。

（2）缺点：分段的单母线接线增加了分段设备的投资和占地面积；某段母线故障或检修仍有停电问题；某回路的断路器检修，该回路停电；扩建时，需向两端均衡扩建。

（3）适用范围：①6~10kV配电装置，出线回路数为6回及以上；

②35~63kV配电装置，出线回路数为4~8回；

③110kV配电装置，出线回路数为3~4回。

3.1.4 桥形接线

（1）内桥接线

①优点：其中一回线路检修或故障时，其余部分不受影响，操作较简单。

②缺点：变压器切除、投入或故障时，有一回路短时停运，操作较复杂；线路侧断路器检修时，线路需较长时间停运；断路器故障和检修的几率大。

③适用范围：输电线路较长（则检修和故障几率大）或变压器不需经常投、切及穿越功率不大的小容量配电装置中。

（2）外侨接线

①优点：变压器切除、投入或故障时，不影响其余部分的联系，操作较简单；断路器故障和检修的几率小。

②缺点：其中一回线路检修或故障时，有一台变压器短时停运，操作较复杂；变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。

③输电线路较短或变压器需经常投、切及穿越功率较大的小容量配电装置中。

高压侧（110kV）：两回路进线，2台主变压器，用内桥型接线

低压侧（10kV）：单母分段接线

3.2、配电装置型式

3.2.1 配电装置设计原则

（1）配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策；（2）保证运行可靠，按照系统自然条件，合理选择设备，在布置上力求整齐、清晰，保证具有足够的安全距离；

（3）便于检修、巡视和操作；

（4）在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料和降低造价；

（5）安装和扩建方便。

3.2.2 配电装置的基本要求

（1）节约用地；

（2）运行安全和操作巡视方便；

（3）考虑检修和安装条件；

（4）保证导体和电器在污秽、地震和高海拔地区的安全运行；

（5）节约材料，降低造价；

（6）安装和扩建方便。

3.2.3 布置特点

（1）屋内配电装置的特点：

①由于允许安全净距小可以分层布置，故占地面积较小；

②维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响；

③外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量；

④房屋建筑投资大。

（2）屋外配电装置的特点：

①土建工程量和费用较小，建设周期短；

②扩建比较方便；

③相邻设备之间距离较大，便于带电作业；

④占地面积大；

⑤受外界空气影响，设备运行条件较差，顺加绝缘；

⑥外界气象变化对设备维修和操作有影响。

（3）成套配电装置的特点：

①电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小；

②所有电器元件已在工厂组装成一整体，大大减小现场安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬运；

③运行可靠性高，维护方便；

④耗用钢材较多，造价较高。

（4）屋内配电装置布置型式分为如下3种：

①三层式

优点：安全，可靠性高，占地面积小。

缺点：结构复杂，施工时间长，造价高，运行、检修不大方便。

②二层式

优点：造价较低，运行、检修较方便

缺点：占地面积有所增加

③单层式

优点：结构简单，施工时间长，造价低，运行、检修方便

缺点：占地面积大

（5）屋外配电装置布置型式分为如下3种：

①中型配电装置，其中又分为普通中型配电装置和分相中型配电装置。

a.普通中型配电装置：

优点：布置清晰，不易误操作，运行可靠；构架高度较低，抗振性较好；检修施工运行方便；所用钢材少，造价较低。

缺点：占地面积较大

b.分相中型配电装置：

优点：布置清晰美观，减少绝缘子串和母线的数量；采用硬母线时，可降低构架高度，缩小母线相间距离，进一步缩小纵向尺寸；占地少。

缺点：施工较复杂；柱式绝缘子防污抗振能力差。

②高型配电装置

优点：充分利用空间位置，布置最紧凑，纵向尺寸最小；占地面积较普通的要小，母线绝缘子串及控制电缆用量也较普通中型配电装置少。

缺点：耗用钢材较中型配电装置多15%~60%；操作条件比中型配电装置差；检修上层设备不方便；抗振能力比中型配电装置差。

③半高型配电装置

优点：布置较中型紧凑，纵向尺寸较中型小；占地约为普通中型的50%~70%；施工检修运行条件比高型好；母线不等高布置，实现进出线都带旁路较方便。

缺点：与高型配电装置相似，但程度较轻。

3.3 配电装置选型

B变电所为地区变电所，一般位于市郊区，地质条件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，可以采用中型或半高型。变电所采用的是软导线，所有电器安装在一定高度的同一水平面上，母线稍高于电器所在的水平面。采用普通中型布置，运行维护、检修且造价低、抗震性能好、耗钢量少而且布置清晰，运行可靠，不易误操作，各级电业部门无论在运行维护还是安装检修方面，都积累了比较丰富的经验。若采用半高型配电装置，虽占地面积较少，但检修不方便，操作条件差，耗钢量多。

综上所述，我设计的C变电所，110kV按屋外布置考虑，用普通中型屋外配电装置；10kV采用屋内配电装置，当出线不带电抗器时，用屋内成套开关柜JYN-10型手车式开关柜单层布置。

四、分析确定所用电接线方式

4.1、所用变台数的选择

据GB50059-1992《35~110kV变电所设计规范》规定：“35~110kV变电所，有两台及以上主变压器时，宜装设两台容量相同、可互为备用的所用工作变压器。”B变电所有两台主变，故应选择2台相同的所用变。

4.2、所用变容量的选择

无具体数据，统一选择125kVA，高压侧电压为10kV，型号为SC10-125/10。

4.3、所用变电源的接线方式

按规定，枢纽变电所、总容量60MVA及以上的变电所、装有水冷却或强迫循环冷却的主变及装有同步调相机的变电所、采用整流操作电源或无人值班的变电所，均装设2台所用变，并分别由不同电压级的电源或独立电源引接。

C变电所虽然容量不大，但考虑到110kV及以下变电所均发展为无人值班，所用电源要求较高的可靠性，故亦设2台所用变，容量有几十千伏安；所用系统采用380/220V中性点直接接地的三相四线制，动力与照明合用；选用Y,yn0接线的干式变压器。若直流操作电源为蓄电池组，则2台所用变可分别经高压熔断器接于10kV的两个母线分段上。若采用整流操作电源，则应有1台所用变接于110kV进线断路器的线路侧，否则，全所停电时进线无合闸电源。

低压侧（380/220V侧），采用单母线分段接线，将所用负荷均分在两个分段上，平时分裂运行，以限制故障范围，提高供电可靠性；分段一般不设备用电源自动投入装置，采用手动切换方式。

五、进行互感器配置

5.1、配置原则

5.1.1 电压互感器配置

（1）母线一般各段工作母线及备用母线上各装有一组电压互感器，用于供给给母线、主变和出线的测量仪表、保护、同步设备和保护装置。

6~220kV母线在三相上装设。其中，6~20kV母线的电压互感器，一般为电磁型三相五柱式；35~220kV母线的电压互感器，一般由三台单相三绕组电压互感器构成，110kV为电容式或电磁式（为避免铁磁谐振，以电容式为主）。（2）线路当对端有电源时，在出线侧上装设一组电压互感器，供监视线路有无电压、进行同步和设置重合闸，35~220kV线路在一相上装设电压互感器。（3）发电机一般装2—3组电压互感器。一组(三只单相、双绕组)供自动调节励磁装置。另一组供测量仪表、同步和保护装置使用，该互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器，其开口三角形供发电机在未并列之前检查是否接地之用。当互感器负荷较大时，可增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表使用。

（4）变压器变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的要求，设有一组电压互感器。

5.1.2 电流互感器的配置

（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，电流互感器装在断路器与出线侧刀闸之间，不能放在母线侧。在发电机和变压器的中性点、发电机-双绕组变压器单元的发电机出口，也应装设电流互感器。其数量应满足测量仪表、继电

保护和自动装置要求。

（2）测量仪表、继电保护和自动装置一般均由单独的电流互感器供电或接于不同的二次绕组，因为其准确度级要求不同，同时为了防止仪表开路时引起保护的不正确动作。

（3）110kV及以上大接地短路电流系统的各个回路，一般应按三相配置；35kV 及以下小接地短路电流系统的各个回路，据具体要求按两相或三相配置。

（4）保护用电流互感器的装设地点应尽量消除主保护装置的不保护区。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。

（5）为了防止支持式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。

（6）为了减轻内部故障时发电机的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分折和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。

5.1.3 避雷器的配置

根据DL/T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的有关规定，主要有以下要求。

（1）母线配电装置的每组母线上，应各装设一组避雷器，但进出线都装设避雷器时（如一台半断路器接线）除外。

（2）变压器 220KV及以下主变压器到母线避雷器的电气距离超过允许值时，应在主变压器附近增设一组避雷器。发电厂的双绕组变压器，当发电机断开时由高压侧倒送厂用电时，变压器的低压绕组三相出线上应装设避雷器。在直接接地系统中，若变压器中性点为分级绝缘且未装设保护间谍；或变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行时，变压器中性点应装设避雷器。（3）发电机及调相机单元接线中的发电机出口宜装设一组避雷器。接在发电机电压母线上的发电机，即与直配线连接的发电机，容量为25MW以下，应尽量将母线上的避雷器靠近电机装设或装在电机出线上。如直配线发电机中性点能引出且未直接接地，应在中性点装设一台避雷器。连接在变压器低压侧的调相机出线处应装设一组避雷器。

（4）线路 35~220KV配电装置，在雷季，如线路的隔离开关或断路器可能经常断路运行，同时线路侧又带电，应在靠近隔离开关或断路器处装设一组避雷器。发电厂、变电所的35KV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器，其接地端应与电缆金属外皮连接。3~10KV配电装置的架空线上，一般装设一组避雷器，有电缆段的架空线，避雷器应装设在电缆头附近。SF全封闭组合电器（GIS）的架空线路必须装设避雷器。

5.2、电压互感器配置的选择

5.2.1 型式的选择

一般6~20kV户内配电装置中多采用油浸或树脂浇注绝缘的电磁式电压互感器；110kV的配电装置中尽可能选用电容式电压互感器。

5.2.2 按额定电压选择

为保证测量准确性，电压互感器一次额定电压应在所安装电网额定电压的

90%~110%间。

电压互感器二次额定电压应满足测量、继电保护和自动装置的要求。一次绕组接于电网线电压时，二次绕组额定电压选为100V ；一次绕组接于电网相电压时，二次绕组额定电压选为)(3/1002V U n =。当电网为中性点直接接地系统时，互感器辅助副绕组额定电压选为)(3/1002V U n =；当电网为中性点非直接接地系统时，互感器辅助副绕组额定电压选为100/3V 。

5.2.3 按容量和准确度级选择

电压互感器按容量和准确度级选择的原则，要求互感器二次最大一相的负荷S2，不超过设计要求准确度级的额定二次负荷S2，而且S2应尽量接近SN2 ，因S2过小也会使误差增大。

电压互感器的选择不需进行动稳定、热稳定校验。

注意事项：电压互感器二次侧绕组不允许短路，目的是为了防止过电压引起的绝缘击穿。

5.2.4 B 变电所电压互感器的配置

综上所述，B 变电所电压互感器的配置为：各工作母线各装一组电压互感器，供电给测量仪表和保护装置的电压线圈，使测量仪表和保护装置标准化和小型化。110kV 母线为电容式电压互感器TYD110/-0.02，10kV 母线为电磁型三相

五柱式电压互感器JSJW-10。

5.3、电流互感器配置的选择

5.3.1 型式的选择

6~20kV 户内配电装置和高压开关柜中，常用LD 单匝贯穿式和复匝贯穿式；35kV 及以上的电流互感器多采用油浸式结构。在条件允许时，如回路中有变压器套管，穿墙套管式，优先采用套管电流互感器，以节省占地和减小投资。

5.3.2 按额定电压选择

电流互感器的额定电压不小于装设回路所在电网的额定电压。

5.3.3 按额定电流选择

电流互感器的一次额定电流不小于装设回路的最大持续工作电流，电流互感器二次额定电流，可根据二次负荷的要求分别选择5A 或1A 等，为了保证测量仪表的最佳工作状态，并且在过负荷时使仪表有适当的指示，当TA 用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右。

5.3.4 按准确度级选择

电流互感器的准确度级应符合其二次测量仪表、继电保护等的要求，用于电能计量的电流互感器，准确度不应低于0.5级。用于继电保护的电流互感器，误差应在一定的限值之内，以保证过电流时的测量准确度的要求。

注意事项：电流互感器二次侧严禁开路。

5.3.5 B 变电所电流互感器的配置

综上所述，B 变电所电流互感器的配置为：110kV 及以上大接地短路电流系统的各个回路一般按三相配置，主变高、低压侧及分段母线按三相配置；10kV 分段、出线，按两相配置，供电给测量仪表和保护装置的电流线圈。故110kV 侧选择LCWB6-110B/300；10kV 侧选择LZZJB6-10。

六.短路计算

6.1、短路计算的一般规定

6.1.1 计算的基本情况

（1）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行

（2）所有同步电机都具体自动调整励磁装置（包括强行励磁）

（3）短路发生在短路电流为最大值的瞬间

（4）所有电源的电动势相位角相同

（5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻，对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值的最大全电流有效值时才予以考虑。

6.1.2 接线方式

计算短路电流所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。

6.1.3 短路种类--按三相短路计算

6.1.4 短路计算点

在正常接线方式时，通过设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。

6.2、主接线后备保护动作时间pr T

10kV 出线：1s ，0kV 分段：1.5s ，主变：2s ， 110kV 分段：3s110kV 进线：

2.5s

6.3、短路电流的计算

6.3.1 短路电流计算条件

（1）选择通过导体或电器的k I 为最大短路点及运行方式。

（2）采用个别变化法，即分别计算系统（假定无穷大）和电厂供给的KK I 。

（3）每个短路计算点均需计算校验导体或电器所需的三个短路电流，即

kt kt/2'',,I I I 。

（4）短路电流持续时间s T T 1.0pr k

+=。

6.3.2 短路计算等值电路图，进行元件电抗标幺值计算。

6.3.3 短路计算点

6.3.4 短路计算结果（计算过程见计算书P16）

短路点 tk (s) Ik ”(kA) Itk/2 (kA)

Itk (kA) Iksh (kA) Qk (kA 2?s) k1

3.6 2.932 3.006 3.006 7.477 32.40 k2

2.6

3.763 3.664 3.683 9.596 35.094 k3

2.1

3.59 3.59 3.59 9.155 175.99 k4

1.1 8.3 8.3 8.3

21.165 75.779 七、选择变电所高、低压侧及10kV 馈线的断路器、隔离开关

7.1、电气设备选择的一般要求

（1）应满足各种运行、检修、短路和过电压情况的运行要求，并考虑远景发展。

（2）应按当地环境条件（如海拔、大气污染程度和环境温度等）校核。

（3）应力求技术先进和经济合理。

（4）与整个工程的建设标准应协调一致。

（5）同类设备应尽量减少品种，以减少备品备件，方便运行管理。

7.2、断路器的选择

断路器是性能最完善的高压开关，它能在各种情况下迅速而可靠地熄灭电

弧，它的最繁重的任务是开断短路电流，为此，它有不同的灭弧装置，它的触头被灭弧室包围，一般看不到断口。在开关电器中，它结构最复杂，地位最重要，

校验回路

短路点 运行方式 持续时间 C 所110kV 进线处

k1 线路L1,L4停运 进线：2.5 + 0.1 = 2.6s 内桥：3.0 + 0.1 = 3.1s C 所主变压器高压

侧

k2 线路L2,L3，L4停运 主变：3.5 + 0.1 = 3.6s C 所主变压器低压

侧

k3 主变压器T3或T4停运 主变：2.0 + 0.1 = 2.1s 分段：1.5 + 0.1 = 1.6s C 所10kV 出线处 k4 正常运行 出线：1.0 + 0.1 = 1.1s

它的制造水平往往反映电力系统发展水平。

7.2.1 断路器选择的基本要求

（1）在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，应有足够的热稳定性和动稳定性。

（2）在跳闸状态下，应具有良好的绝缘。

（3）应有足够的断路能力和尽可能短的分断时间。

（4）应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单，体积小，重量轻，安装维护方便。

7.2.2 选择的基本条件

（1）型式：高压侧（110kV）：户外SF6断路器

低压侧（10kV）：户内真空断路器

（2）额定电压： UN ≥ UNS（工作电压）

（3）额定电流： IN ≥ Imax（最大持续工作电流）

（4）额定开断电流： INbr ≥ It（或I”）

（5）额定关合电流： INcl ≥ ish

（6）动稳定校验： ies ≥ ish

（7）热稳定校验： It2?t ≥ Qk

7.2.3 断路器选择的结果（计算过程见计算书P22）

断路器设备

型号

技术参数计算参数

UN

kV

IN

(A)

INbr

kA

ies

kA

UN

（kV）

IN (A)

INbr

(kA)

ies

(kA)

k

Q (kA2?

s)

QF1,QF

2 SW4-1

10 110 1000 18.4 55

110 338.25 2.47 6.299 32.4

QF0 110 68.23 2.47 6.299 35.05

QF3,QF

4

SN10-10Ⅰ10 1000 16 40

110 750.55 3.59 9.155 176

QF5 10 750.55 8.3 21.16

5

176

QF6 10 230.94 8.3 21.16

5

75.779

7.3、隔离开关的选择

隔离开关是发电厂和变电所中常用的开关电器，它是一种最简单的开关，它

的主要用途是保证高压装置检修工作的安全，用隔离开关构成明显的断开点，将需要检修的高压设备与带点部分可靠地断开隔离。

7.3.1 隔离开关选择的基本要求

（1）隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。

（2）隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离。以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。

（3）隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。

（4）隔离开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。

（5）隔离开关的结构简单，动作要可靠。

（6）带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。

7.3.2 选择的基本条件

（1）型式： 高压侧（110kV ）：GW4 或 GW5

低压侧（10kV ）： JYN-10成套开关柜式

（2）额定电压： UN ≥ UNS （工作电压）

（3）额定电流： IN ≥ Imax （最大持续工作电流）

（4）动稳定校验： sh es i i

（5）热稳定校验： It 2?t ≥ Qk

7.3.3 隔离开关选择的结果 （计算过程见计算书P24）

隔离开

关 设备型号 技术参数

计算参数 UN

（kV

） IN (A) ies (kA) UN （kV ） IN (A) ies (kA) I Qk (kA 2?

s)

QF1,QF 2两侧 GW13-110 110 630 55 110 309.09 12.93 2.534

QF0两侧 110 324.54 12.93 2.534

QF3,QF 4两侧 GN2-10 10 1000 80 10 85.29 15.1 3.77

QF5侧 10 938.19 15.149 9.144

QF6侧

10

271.69 27.65 8.303

八、选择10kV 硬母线

8.1、母线材料的选择

一般情况下，我们采用铝母线；在持续工作电流较大，且位置特别狭窄的发电机、变压器出口处，以及污秽对铝腐蚀严重而对铜腐蚀轻的场所，采用铜母线。

8.2、母线截面形状的选择

在35kV 及以下，持续电流在4000A 以下的屋内配置中，一般采用矩形母线；35kV 及以上的屋外配电装置，可采用钢芯铝绞线。

8.3、母线布置的方式

（1）三相水平布置

其建筑部分简单，可降低建筑物高度，安装比较容易。

（2）三相垂直布置

其间距可取得较大，无需增加间隙深度，便于观察。

8.4、母线截面的选择

（1）按最大持续工作电流选择 186.025

703770<=--=K A U S I 218.606305.1N

N max =?= 一般均按所在回路的最大持续工作电流选择：

A K

I I 904.704max N == （2）热稳定校验

22s k i f s k min 9.396154/)/(mm mm C K Q A A K Q S <==-= C —热稳定系数

当选用的min S S ≥，满足热稳定。

（3）共振校验

已知绝缘子跨距 L=0.84m ，

m

EJ f N L f

1m ax = Nf:频率系数,取3.56

L:绝缘子跨距（m ）

E:导体材料弹性模量

J:导体截面的惯性矩

M:导体单位长度的质量

计算出不发生共振的绝缘子最大跨距m ax L ，查《发电厂电气部分》P 45页图2--21，当m ax L L <时，β≈1，即满足不共振的要求。

（4）动稳定校验

624.21070N/m 986.30911073.110335.810ph 2ph ph ph ph

m ax 2sh 7ph 3

62

ph ph ===<==?=?==--W L f W M i a f m f W σσβ 求出的

m L 42.0b =满足m L L 763.0max b b =<，满足动稳定校验。

8.5、10kV 硬母线的选择结果 （计算过程见计算书P25）

10kV 硬母线为铝导体LMY ,导体尺寸（h ×b ）为63mm ×6.3mm ，IN = 872A ，Ks = 1.02，单条矩形，三相水平布置平放。

110kV变电站电气一次部分课程设计

课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经

变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)

变电站课程设计

变电站课程设计

第一章 主变的选择 1、1 设计概念 变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节。它起着变换和分配电能的作用。 变电站的设计必须从全局利益出发，正确处理安全与经济基本建设与生产运行。近期需要与今后发展等方面的联系，从实际出发，结合国情采用中等适用水平的建设标准，有步骤的推广国内外先进技术并采用经验鉴定合格的新设备、新材料、新结构。根据需要与可能逐步提高自动化水平。 变电站电气主接线指变电站的变压器、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。 一次主接线的设计将直接影响各个不同电压侧电气设备的总体布局，并影响各进出线的安装间隔分配，同时还对变电所的供电可靠性和电气设备运行、维护的方便性产生很大的影响。主接线方案一旦确定，各进出线间和电气设备的相对位置便固定下来，所以变电所的一次主接线是电气设计的首要部分。 1.2 初步方案选定 1. 2.1负荷分析计算 根据任务书可知初建变送容量MVA S 35001=，且预测负荷增长率%4=W 每年，所以有如下每年的负荷变化量。 MVA S 3501= MVA S W S 364350%)41(1)1(2=?+=+= 2)1(3W S +==1S 350%)41(2?+56.378=MVA 3 )1(4W S +=350%)41(13?+=S 702.393=MVA MVA S W S 450.409350%)41(1)1(544=?+=+= MVA S W S 829.425350%)41(1)1(655=?+=+= MVA S W S 862.442350%)41(1)1(766=?+=+= 576.460350%)41(1)1(877=?+=+=S W S MVA 1.2.2 主变压器台数、容量的确定 （1）台数的确定 根据变电站主变压器容量一般按5——10年规划负荷来选择。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑

110kV变电站电气部分设计

毕业设计（论文、作业）毕业设计（论文、作业）题目： 110kV变电站电气部分设计 分校（站、点）： 年级、专业： 09秋机械 教育层次：本科 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期： 2012年5月5日

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 Power system substation as an important part of the entire power system directly affects the safety and economic operation. To be designed in this paper is a step-down substation substation in the system plays the role of aggregation and distribution of electric energy, charged with the factory to the region, the important task of rural electrification. The completion of the substation will not only strengthen the local power grid network structure, but also for the local industrial and agricultural production provides enough power, so that the regional power grid so as to achieve safe, reliable and economic operation purposes. The paper "110kv substation once part of the electrical design," the first original data through the analysis and selection based on total load of the substation main transformer, the main wiring under both economical and reliable, flexible operation requirements, select the main connection of two programs to be selected A technical comparison, out of poor program to determine the main electrical substation connection program. Second, the short-circuit current calculation, obtained from the three-phase short circuit calculation occurs when short-circuit the voltage level of the bus, its steady-state current and the impact of short-circuit current value. According to the results and the voltage level of voltage and maximum continuous operating current of the main electrical equipment selection and validation (including circuit breaker, disconnecting switch, current transformer, voltage transformer, etc.). Finally, the main draw of the electrical wiring diagram, electrical general layout map, lightning protection and other related design layout plan drawings.

《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告

电气与信息学院 毕业设计（论文）开题报告

《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展，电力工业的腾飞，人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容，而且拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1] 结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠

课程设计4：110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计9页

电气工程及其自动化专业 电力系统方向课程设计任务书和指导书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计 指导教师：江静 电气主接线及配电装置平面布置图课程设计任务书 题目： 110kV变电站电气主接线及配电装置 平面布置图的设计 一、课程设计的目的要求 使学生巩固和应用所学知识，初步掌握部分工程设计基本方法及基本技能。二、题目： 110kV变电所电气主接线设计 三、已知资料 为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定新建1座降压变电气。原始资料：1变电所的建设规模 ⑴类型：降压变电气 ⑵最终容量和台数：2×31500kV A：年利用小时数：4000h。 2电力系统与本所连接情况 ⑴该变电所在电力系统中的地位和作用：一般性终端变电所； ⑵该变电所联入系统的电压等级为110kV，出线回路数2回，分别为18公里与电力 系统相连;25公里与装机容量为100MW的水电站相连。 ⑶电力系统出口短路容量：2800 MV A； 3、电力负荷水平 ⑴高压10 kV负荷24回出线，最大输送2MW，COSΦ＝0.8，各回出线的最小负荷 按最大负荷的70％计算，负荷同时率取0.8，COSΦ＝0.85，Tmax＝4200小时/年； ⑵24回中含预留2回备用； ⑶所用电率1％ 4、环境条件 该所位于某乡镇，有公路可达，海拔高度为86米，土壤电阻系数Р＝2.5×104Ω.cm，土壤地下0.8米处温度20℃；该地区年最高温度40℃，年最低温度－10℃，最热月7月份其最高气温月平均34.0℃，最冷月1月份，其最低气温月平均值为1℃； 年雷暴日数为58.2天。 四、设计内容

1、设计主接线方案 ⑴确定主变台数、容量和型式 ⑵接线方案的技术、经济比较，确定最佳方案 ⑶确定所用变台数及其备用方式。 2、计算短路电流 3、选择电气设备 4、绘制主接线图 5、绘制屋内配电装置图 6、绘制屋外配电装置平断面图 五、设计成果要求 1、设计说明书1份 编写任务及原始资料 ⑴编写任务及原始资料 ⑵确定主变压器台数、容量和型式 ⑶确定主接线方案（列表比较） ⑷计算短路电流（包括计算条件、计算过程、计算成果） ⑸选择高压电气设备（包括初选和校验，并列出设备清单）。 2、变电站电气主接线图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。接线按单线图绘制，仅在局部设备配置不对称处绘制三线图，零线绘成虚线。在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级，在相应的方框图上标明设备的型号、规范。 3、屋内10kV配电装置图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示开关柜的排列顺序、各柜的接线方案编号、柜内的一次设备内容（数量的规格）及其连接，设备在柜内的大致部位，以及走廊的大致走向等。 4、屋外110kV配电装置平断面图1份 采用75×50 cm方格纸，图形符号必须按国家标准符号绘制，并有图框和标签框，字体采用仿宋体字，用铅笔绘图和书写。该图应能显示各主要设备的布置位置及走廊的大致走向等。 5、编制设计说明书及计算书 六、日程安排 第一天：布置任务、介绍电气设备选择 第二天：电气主接线最佳方案的确定 第三天：短路电流计算 第四、五天：电气设备选择 第六天：绘制电气主接线图 第七天：绘制10kV配电装置订货图

变电站设计

新疆农业大学机械交通学院 《发电厂电气设备》 课程设计说明书 题目：110/10kV变电站继电保护课程设计 专业班级：电气工程及其自动化104班 学号： 103736424 学生姓名：王军 指导教师：李春兰、艾海提 时间： 2013年11月

110/10KV变电所设计 王军 摘要:本文首先根据任务书上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110/10kV的电气主接线，然后又通过发电机的台数和容量确定了主变压器台数，容量及型号。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，绝缘子，进行了选型，从而完成110/10kV电气一次部分的设计。 关键词：变电站；变压器；接线；110/10KV 110/10KV Substation design Huafeng Abstract: In this paper, according to the system on the mission state ment and all load and lineparameters, load analysis of trends.From loa d growth illustrates the necessity of establishment of the station, then a summary ofthe proposed substation and the outlet direction to consider, and through the analysis ofload data, security, economic and reliabilit y considerations, to determine the 110/10kV mainwiring, then by the nu mber and capacity of the generator sets of the main transformerstatio n to determine the number, capacity and model. Finally, based on the maximum continuous current and short circuit calculation results, theh

110KV变电站电气部分设计

110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) （含10kV电气设备的选择） 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)

二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务： ***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两

最新110kV变电站初步设计

110k V变电站初步设 计

一、可研阶段 1、变电站站址选择 应结合系统论证工作，进行工程选站工作。应充分考虑站用水源、站用电源、交通运输、土地用途等多种因素，重点解决站址的可行性问题，避免出现颠覆性因素。（常规变电站投资2200~2400万，其中土建部分500万左右，线路投资70万/公里(轻冰)，110万/公里(重冰)。） 变电站选择应尽量避开基本农田，无法避让的应优先选用占地少的变电站技术方案。 1.1 基本规定 1.1.1 工程所在地区经济社会发展规划及站址选择过程概述。 1.1.2 根据系统要求，原则上应提出两个或两个以上可行的站址方案，如确实因各种难以克服的困难只能提供一个站址方案时，应提供充分的依据并作详细说明。 1.2 站址区域概况 1.2.1 站址所在位置的省、市、县、乡镇、村落名称。 1.2.2 站址地理状况描述:站址的自然地形、地貌、海拔高度、自然高差、植被、农作物种类及分布情况。 1.2.3 站址土地使用状况:说明目前土地使用权，土地用途(建设用地、农用地、未利用地)，地区人均耕地情况。 1.2.4 交通情况:说明站址附近公路、铁路、水路的现状和与站址位置关系，进所道路引接公路的名称、路况及等级。 1.2.5 与城乡规划的关系及可利用的公共服务设施。

1.2.6 矿产资源：站址区域矿产资源及开采情况，对站址安全稳定的影响。1.2.7 历史文物:文化遗址、地下文物、古墓等的描述。 1.2.8 邻近设施：站址附近军事设施、通信电台、飞机场、导航台与变电站的相互影响；以及变电站对环境敏感目标(风景旅游区和各类保护区、医院、学校等)影响的描述。 1.3 站址的拆迁赔偿情况 应说明站址范围内己有设施和拆迁赔偿情况。 1.4 出线条件 按本工程最终规模出线回路数，规划出线走廊及排列秩序。根据本工程近区出线条件，研究确定本期一次全部建设或部分建设变电站出口线路的必要性和具体长度。 1.5 站址水文气象条件 1.5.1 水位:说明频率2%时的年最高洪水位；说明频率2%时的年最高内涝水位或历史最高内涝水位，对洪水淹没或内涝进行分析论述。 1.5.2 气象资料:列出气温、湿度、气压、风速及风向、降水量、冰雪、冻结深度等气象条件。 1.5.3 防洪涝及排水情况：应说明站区防洪涝及排水情况。（避免出现颠覆性条件） 1.6 水文地质及水源条件 1.6.1 说明水文地质条件、地下水位情况等。 1.6.2 说明水源、水质、水量情况。 1.7 站址工程地质（避免出现颠覆性条件）

110kv变电站继电保护课程设计

110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护

的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可 能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障 一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。

变电站初步设计

xx 大学 毕业设计（论文） 题目110kV变电站初步设计 作者 xx 学号 xx 专业 xx 指导教师 xx 院系 xx xx年x月x日

摘要： 本文就是进行一个110kV变电站的设计首先根据任务书上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以及站用电的主接线，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，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了110kV电气一次部分的设计。 关键词：变电站变压器接线 目录 概述 (4) 1 电气主接线 (8) 1.1 110kv电气主接线 (8) 1.2 35kv电气主接线 (10) 1.3 10kv电气主接线 (11) 1.4 站用变接线 (13) 2 负荷计算及变压器选择 (15) 2.1 负荷计算 (15) 2.2 主变台数、容量和型式的确定 (16)

2.3 站用变台数、容量和型式的确定 (17) 3 最大持续工作电流及短路电流的计算 (19) 3.1 各回路最大持续工作电流 (19) 3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 (19) 4 主要电气设备选择 (21) 4.1 高压断路器的选择 (22) 4.2 隔离开关的选择 (23) 4.3 母线的选择 (24) 4.4 绝缘子和穿墙套管的选择 (24) 4.5 电流互感器的选择 (24) 4.6 电压互感器的选择 (25) 4.7 各主要电气设备选择结果一览表 (27) 5 继电保护方案设计 (28) 6 电气布置与电缆设施............................................................（34）7 防雷设计 (36) 8 接地及其他 (38) 致谢 (40) 参考文献 (41) 附录I 设计计算书 (42) 附录II 电气主接线图 (49) 10kv配电装置配电图 (51) 概述 变电站主接线必须满足的基本要求：1、运行的可靠；2、具有一定的灵活性；3、操作应尽可能简单、方便；4、经济上合理；5、应具有扩建的可能性。再根据变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等，确定110kV、35kV、10kV的接线方式，并对每一个电压等级选择两种接线方式进行综合比较，选出一种最合理的方式作为设计方案。最后确定：110kV采用双母线带旁路母线接线，35kV采用单母线分段带旁母接线，10kV采用单母线分段接线。负荷计算：要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kVφ负荷、35kV负荷和110kV侧负荷。考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密，且在一次主接线中已考虑

110kV变电站电气一次部分课程设计

110k V变电站电气一次部分课程设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远

距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19)

110kV变电所扩建工程初步设计说明书

110kV变电所扩建工程初步设计说明书

第一章总述 1.1概述 1.1.1设计依据 1）广西电力有限公司文件桂电计 [2004]163 号《关于委托开展220kV南宁青山送变电工程等项目可行性研究工作的函》，见附件1。 2）广西电网公司文件桂电计 [2005]27号《关于XX城北110kV变电所扩建工程可行性研究报告的批复》，见附件2。 1.1.2 扩建工程规模 1）主变压器：变电所原设计终期建设两台主变压器，一期已建设一台40MVA 的主变，本期工程扩建三相三绕组有载调压变压器一台，容量为40MVA， 电压等级为110/35/10.5kV三级，以及扩建主变压器三侧进线间隔。 2）110kV部分：变电所原设计终期110kV进线两回，一期工程原有110kV进线一回（XX中心变~XX城北变），为线路变压器组接线，本期110kV进线回 路数保持不变，完善110kV母线，更换110kV母线电压互感器，即将原电 容式电压互感器换成六氟化硫气体绝缘的电磁式电压互感器。 3）35kV部分：一期建设35kV I、II段母线，本期扩建35kV母线分段间隔和一个P.T间隔；原设计35kV终期出线八回，一期建设六回，本期扩建一 回35kV出线间隔（新塘坪线）。 4）10kV部分：原设计10kV终期出线十六回，一期建设九回，并建设10kV I 段母线及分段间隔，本期完善II段母线，扩建一个P.T间隔、一个所变间 隔、两个电容器间隔及六个10kV出线间隔（城北小区、前进线、七一、岳

湾塘、杨家、北门）。 5）无功补偿：本期扩建10kV并联补偿电容器两组，每组电容器容量2×4200kvar。 1.1.3 设计范围 本期工程的设计范围为扩建一台40MVA的主变压器、各级电压出线等相应设备的电气及土建设计，包括相应的继电保护及自动化装置、就地测量及控制设备以及电缆设施等。 1.2所址 1.2.1所址概况 XX城北110kV变电所位于桂林XX县县城北面约3km，距桂黄一级公路约600m，距县城至水晶岗水电站公路约150m，在XX县的发展规划边缘，交通便利；该变电所一期工程已经按终期建设规模征地，总面积为10525m2，变电所围墙内场地已经按两台主变压器所需面积考虑，且场地已经平整，本期扩建设备在原工程已建设的基础上按一期工程所定尺寸进行布置。 1.2.2所址地质概况 变电所地面高程173.5m，所址五十年一遇洪水位高程154.97m（黄海基面）；扩建场地地貌上属岩溶丘陵地貌，岩溶发育不明显；场地内地基主要第四纪残坡积红粘土及下伏石炭系下统大塘阶灰岩组成；地质调查目前在扩建场内未发现崩塌、滑坡等不良地质作用存在，亦未发现有工业开采价值的矿产资源和文物古迹分布，经现场勘察，地质条件评价可满足本阶段设计要求（详见附件5岩土工程勘察报告）。 1.3 主变压器运输 本工程扩建#2主变压器一台，容量为40MVA，总体重量约80吨，主体充气，参考

变电所设计课程设计说明书

青岛理工大学琴岛学院 课程设计说明书 课题名称：工厂供电课程设计 系部：机电工程系 专业班级： 学号： 学生： 指导老师： 青岛理工大学琴岛学院教务处 2017年7 月2 日

目录 1绪论 (1) 2 110kV变电所线路设计 (2) 2.1 变电站在电力系统中的作用 (2) 2.2主接线的选择 (2) 3设计电力变压器 (3) 3.1负荷计算 (4) 3.2变电所变压器的选择 (5) 4主接线图及仿真 (6) 5变电所电气设备选择 (8) 5.1断路器与隔离开关的选择 (8) 5.2互感器的选择 (8) 5.3熔断器的选择 (9) 5.4母线的选择 (9) 结论 (11) 致谢 (13) 参考文献 (14)

1 绪论 本次设计为110kv变电所设计，变电所是发电厂与用电负荷的重要联系，用来升降电压、聚集以及分流电能的作用。变电站的安全性能的运转与人民生产生活密切相关。变压 器与主接线的方案的确定是本次变电所设计规划的核心的一个环节，设计连线体现变电所的应用，建造消耗，是否正常没失误的动作，能够检查处理的目的要求；我对其主要分析跟探讨了110KV变电所线路连线的重点和要求，主要研究110kV变电所要求的目的、看点、设计重点、如何区别工具等。

2 110kV变电所线路设计 2.1 变电站在电力系统中的作用 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电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（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，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。 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。 本工程初步设计内容包含变电所电气设计，变电所从110KV侧某变电所受电，其负荷分为35KV和10KV两个电压等级。 2.2主接线的选择 根据本次设计要求，以惜福镇为地点，建一座110KV变电所，调查，研究查资料，35KV的用电要求，基本满足二级供电要求可采用内桥式接线和单母线分段接线。

发电厂电气部分110KV变电站课程设计

二、设计原始资料 1、电力系统接线及参数如图1所示，待设计的变电站为丙变电站，是一个110系统的枢纽变电站。 2、待设计的变电站的电压等级为：110kV、35kV、10kV。5～10年规划负荷如下： 2.1 35kV电压级：架空出线6回，每回出线最大输送功率5MW，送电距离30km，功率 因数,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为60％. 负荷同时率取0。9。 2.2 10kV电压级：架空出线10回，每回架空出线最大输送功率2MW，送电距离6km，功 率因数:cosΦ=0.8。,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为70％.负荷同时率取0.9。 3、自然条件：站址为农田，土质为黏土，土壤电阻率ρ=60m海拔高度.处于 Ⅳ类气象区。 4、各电压级进出线方向110kV进线为同一方向进线；35kV出线为两个方向出线；10kV 出线为多方向出线。 5、各电压级母线后备保护的动作时间：10kV母线1s；35kV母线2s；110kV母线3s。 6、依据负荷曲线，变电站最大负荷利用小时数。 7、电力系统直流分量电流衰减时间常数，（冲击系数）。 8、系统运行方式：最大运行方式为发电厂机组全部投入，变电站110kV为4回进线、 最小运行方式为每个电厂停一台发电机，变电站110kV各发电厂只有一回进线。 .

此表装订在报告（论文）的前面。

摘要 本摘要主要进行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，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的绘制。

35KV变电站新建工程电气初步设计说明书

工程编号：JG(T)-B1219C 原平市神岩矿业35kV变电站新建工程 电气初步设计 说明书 山西晋光电力工程勘察设计有限公司 工程设计证书编号:A214000247 二O一二年十二月

目录 1. 概述 (1) 1.1 设计依据 (1) 1.2 建设规模 (1) 1.3 站址所在地理位置 (1) 1.4 设计范围 (1) 2．系统部分 (2) 2.1 变电站建设的必要性与可行性 (2) 2.2 变电站接入系统方案 (4) 3．电气一次线部分 (4) 3.1 电气主接线 (4) 3.2 电气设备布置及配电装置 (4) 3.3 短路电流及主要设备选择 (5) 3.4 绝缘配合及防雷保护 (7) 3.5 站用电及照明 (7) 3.6 电缆设施 (8) 4．电气二次线及元件保护部分 (8) 5. 通信部分 (15) 5.1 系统通信 (15) 5.2 站内通信 (16) 5.3 系统调度自动化 (16) 6．土建部分 (17) 6.1 概述 (17) 6.2 总平面布置及交通运输 (17) 6.3 建筑部分 (18) 6.4 结构部分 (19) 7. 水工部分 (19) 7.1 排水 (19) 8. 全站消防 (19) 8.1 设计中执行的有关消防设计规范 (19) 8.2 消防设计主要原则 (20) 8.3 土建防火设计 (20) 9. 暖通部分 (20) 9.1 采暖空调设计 (20) 9.2 通风设计 (20) 10. 劳动安全卫生与环境保护 (20)

10.1 劳动安全卫生 (20) 10.2 环境保护 (23) 10.3 结论 (24) 11. 对侧部分 (24) 11.1扩建规模及设计内容 (24) 11.2 设计原则 (24) 11.3 长梁沟站出线间隔 (24) 12．设备与材料清册 (25)