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110KV变电站电气设计1

毕业设计报告

设计题目：110kV变电站电气一次部分设计

二〇〇九年八月

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，因此装设两台变压器后的总的容量为

ΣSe=2×0.7×Pm=1.4Pm。当一台变压器停运时，可保证对70%负荷的供电。考虑到变压器的事故过负荷能力为30%，则可保证98%负荷供电。因为该变电站的电源引进线是110kV侧引进，而高压侧110kV母线负荷不需要经过主变倒送，因此主变压器的容量为Se=0.7S。(S为10kV侧的总负荷)。

1．10kV侧负荷

由工厂负荷预测可知，工厂一、二、三期达到规模后，负荷达25.16兆瓦，功率因素取0.8,主变容量按10kV侧总负荷的70%来选择，四期负荷为9.5兆瓦。

S三=P三/ cosΦ=25.16/0.8=31.45（MVA）

S四=P四/ cosΦ=9.5/0.8=11.875（MVA）

总容量达43.325 MVA，

S总= S总×70%=43.325×70%=30.3275（MVA）

主变容量选择

因此选择2台31.5兆伏安主变可满足供电要求；

选择主变型号为：SFZ11-31500/110

容量比（高/低%）：100/100

电压分接头：110±4×1.25%/10.5kV

阻抗电压（高低）：10.5%

联结组别：YN，d11

第三节主变压器形式的选择

（1）主变相数的选择

主变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及远输条件等因素,特别是大型变压器尤其需要考虑其运输可能性保证运输尺寸不超过遂洞、涵洞、桥洞的允许通过限额，运输重量不超过桥梁、车辆、船舶等运输工具的允许承载能力，当不受运输条件限制时，在330kV及以下的变电站均应选用三相变压器。

本次设计的变电站是一个江西洪都钢厂110kV变电站，位于市郊，交通便利，不受运输条件限制，故可选择三相变压器，减少了占用稻田、丘陵的面积；而选用单相变压器相对来讲投资大，占地多，运行损耗大，同时配电装置以及继电保护和二次接线比较复杂，增加了维护及倒闸操作的工作量。

（2）主变调压方式的选择

变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器变比来实现的。切换方式有两种：不带电切换称为无激磁调压，调整范围通常在±5%以内。另一种是带负载切换，称为有载调压，调整范围

可达20%。对于110kV的变压器，有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式，且规程上规定对电力系统一般要求10kV及以下变电站采用一级有载调压变压器。所以本次设计的变电站选择有载调压方式。

（3）连接组别的选择

变压器绕组的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Y和Δ。我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用Y0 连接，35kV变压器采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地，35kV以下电压，变压器绕组都采用Δ连接。

全星形接线虽然有利于并网时相位一致的优点，而且零序阻抗较大，对限制单相短路电流皆有利，同时也便于接入消弧线圈，但是由于全星形变压器三次谐波无通路，因此将引起正弦波电压的畸变，并对通讯设备发生干扰，同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响。如果影响较大，还必须综合考虑系统发展才能选用。采用Δ接线可以消除三次谐波的影响。

本次设计的变电站的两个电压等级分别为：110kV、10kV，所以选用主变的接线级别为YN，d11接线方式。

（4）容量比的选择

根据原始资料可知，110kV侧负荷容量与10kV侧负荷容量一样大，所以容量比选择为100/100。

（5）主变冷却方式的选择

主变压器一般采用冷却方式有自然风冷却（小容量变压器）、强迫油循环风冷却（大容量变压器）、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却。

在水源充足，为了压缩占地面积的情况下，大容量变压器也有采用强迫油循环水冷却方式的。强迫油循环水冷却方式散热效率高，节约材料，减少变压器本身尺寸，其缺点是这样的冷却方式要在一套水冷却系统和有关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量大。而本次设计的变电所位于郊区，对占地要求不是十分严格，所以应采用强迫油循环风冷却方式。

因此选择2台31.5兆伏安主变可满足供电要求；

故选择主变型号为：SFZ11-31500/110

容量比（高/低%）：100/100

电压分接头：110±4×1.25%/10.5kV

阻抗电压（高低）：10.5%

联结组别：YN，d11

第二章电气主接线形式的选择

电气主接线是变电站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，并且对电气设备选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟订有较大影响。因此必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响，通过技术经济比较，合理确定主接线。在选择电气主接线时，应以下各点作为设计依据：变电所在电力系统中的地位和作用，负荷大小和重要性等条件确定，并且满足可靠性、灵活性和经济性等多项基本要求。

（1）运行的可靠性。

断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

（2）具有一定的灵活性。

主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。

（3）操作应尽可能简单、方便。

主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。

（4）经济上合理。

主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。

（5）应具有扩建的可能性。

由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。变电站电气主接线的选择，主要决定于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。

第一节主接线方式选择

电气主接线是根据电力系统和变电站具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线较多时（一般超出4回），为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。本次所设计的变电所110kV进出线有2回，10kV出线有20回，本期10kV线10回，所以采用有母线的连接。

现在分别对110kV、10kV侧接线方式进行选择。

一、110kV侧。

110kV侧进线2回，选用以下几种接线方案：

（1）单母线分段接线。母线分段后重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，一段母线故障，另一段母线仍可正常供电。

（2）带旁路母线的单母线分段接线。母线分段后提高了供电可靠性，加上设有旁路母线，当任一出线断路器故障或检修时，可用旁路断路器代替，不使该回路停电。

（3）双母线接线。采用双母线接线后，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断，检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与隔离开关相连的该组母线，其它电路均可通过另一组母线继续运行。

采用单母线分段接线投资较少，但可靠性相对较低，当一组母线故障时，该组母线上的进出线都要停电；采用双母线接线方式，增加了一组母线，投资相对也就增加，且当任一线路断路故障或检修时，该回路不需停电；采用单母线分段带旁路母线接线方式，任一回路断路器故障检修时，该回路都不需停电，供电可靠性比单母线分段接线强。

在本站设计中，由于110kV侧达到“两线两变”要求，同时出现故障的概率很低，能够保证高压侧的供电可靠性。而且从操作简便性和投资节约性的角度来考虑，宜采用单母线分段接线运行方式。

二、10kV侧。

10kV侧出线20回，大部分为Ⅰ类负荷，选用以下几种接线方案：

（1）单母线分段接线，它投资少，在10kV配电装置中它基本可以满足可靠性要求。

（2）单母线分段带旁路母线，这种接线方式虽然提高了供电可靠性，但增大了投资。

采用单母线分段接线亦可满足供电可靠性的要求，且节约了投资。因此，10kV侧采用单母线分段接线。第三章短路电流计算

在电力系统中运行的电气设备，在其运行中都必须考虑到发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是各种形式的短路。因为它们会破坏对用户正常供电和电气设备的正常运行，使电气设备受到破坏。

短路是电力系统的严重故障。所谓短路是指一切不属于正常运行的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地系统）发生通路的情况。

在三相系统中，可能发生的有对称的三相短路和不对称的两相短路、两相接地短路和单相接地短路。在各种类型的短路中，单相短路占多数，三相短路几率最小，但其后果最为严重。因此，我们采用三相短路（对称短路）来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。

第一节短路电流计算的目的和条件

一、短路电流计算的目的

在发电厂和变电站的设计中，短路计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几个方面：（1）电气主接线的比较。

（2）选择导体和电器。

（3）在设计屋外高型配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相间和相对的安全距离。

（4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。

（5）接地装置的设计，也需要用短路电流。

二、短路电流计算条件

1、基本假定

（1）正常工作时，三相系统对称运行；

（2）所有电源的电动势相位相角相同；

（3）电力系统中的所有电源都在额定负荷下运行；

（4）短路发生在短跑电流为最大值的瞬间；

（5）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；

（6）除去短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计；

（7）元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围；

（8）输电线路的电容忽略不计。

2、一般规定

（1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流挪用的短路电流，应根据本工程设计规划容量计算，并考虑远景的发展计划；

（2）选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响；

（3）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点；（4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。

第四章电气设备的选择

第一节导体和电气设备选择的一般条件

正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。

尽管电力系统中电气设备的作用和条件不一样，具体选择方法也不相同，但对它们的具体要求是一样的。电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。

一、一般原则

1、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；

2、应按当地环境条件校验；

3、应力求技术先进和经济合理；

4、选择导体时应尽量减少品种；

5、扩建工程应尽量使新老电器型号一致；

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。

二、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．长期工作条件

（1）电压

选用电器允许最高工作电压Uymax不得低于该回路的最高运行电压Ugmax，即：Uymax≥Ugmax

（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：Ie≥Ig

由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。

高压电器没有明确的过载能力，所以在选择额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。

2．短路稳定条件

（1）校验的一般原则

①、电气设备在选定后按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流。

②、用熔断器保护的电器可不验算热稳定。

③、短路的热稳定条件

Qr≥Qd 或I2rt≥I2∞tdz

式中Qd--在计算时间tjs秒内，短路电流的热效应(k2A?s)

Ir--t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（kA）

t--设备允许通过的热稳定电流时间（s）

校验短路热稳定所用的计算时间tjs按下式计算：

tjs=tb+td

式中tb--继电保护装置后备保护动作时间（s）

td--断路器全分闸时间（s）

④、短路动稳定条件

ich≤idf

Ich≤Idf

式中ich--短路冲击电流峰值（kA）

idf--短路全电流有效值（kA）

Ich--电器允许的极限通过电流有效值（kA）

3．绝缘水平

在工作电压和过电压的作用下，电器内、外绝缘保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时，应通过绝缘配合计算，选用适当的过电压保护设备。

三、环境条件

环境条件主要有温度、日照、风速、冰雪、温度、污秽、海拔、地震。由于设计时间仓促，所以在设计中主要考虑温度条件。

按照规程规定，普通高压电器在环境最高温度为+40℃时，允许按照额定电流长期工作。当电器安装点的环境温度高于+40℃时，每增加1℃建议额定电流减少1.8%；当低于+40℃时，每降低1℃，建议额定电流增加0.5%，但总的增加值不得超过额定电流的20%。

第二节断路器的选择

电力系统中，断路器具有完善的灭弧性能，正常情况下，用来接通和开断负荷电流，在某些电器主接线中，还担任改变主接线的运行方式的任务，故障时，断路器还常在继电保护的配合使用下，断开短路电流，切断故障部分，保证非故障部分的正常运行。

由于SF6断路器灭弧性能可靠，维护工作量小，故110kV一般采用SF6短路器。

1.按开断电流选择。高压断路器的额定开断电流Iekd≥Iz（高压断路器触头实际开断瞬间的短路电流周期分量有效值）。

2.短路关合电流的选择。断路器的额定关合电流ieg应不小于短路电流最大冲击值iej。即ieg≥icj

3.开关合闸时间的选择。开关合分闸时间,对于110kV以上的电网,当电力系统稳定要求快速切除故障，分闸时间不宜大于0.04--0.06s。

[计算过程见计算说明书附录3 ]

第三节隔离开关的选择

隔离开关配置在主接线上，保证了线路及设备检修时形成明显的断开点与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，所以操作隔离开关时，必须遵守倒闸操作顺序，即送电时，首先合上母线侧隔离开关，其次合上线路侧隔离开关，最后合上断路器，停电顺序则与上述相反。

隔离开关的配置：

1．断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时形成明显的断口与电源隔离。

2．中性点直接接地的普通变压器，均应通过隔离开关接地。

3．在母线上的避雷器和电压互感器，宜合用一组隔离开关，为了保证电器和母线的检修安全，每段母线上宜装设1--2组接地刀闸。

4．接在变压器引出线或中性点的避雷器可不装设隔离开关。

5．当馈电线路的用户侧没有电源时，断路器通往用户的那一侧可以不装设隔离开关。但为了防止雷电过电压，也可以装设。

[计算过程见计算说明书附录4 ]

第四节高压熔断器的选择

熔断器是最简单的保护电器。它用来保护电器免受过载和短路电流的损害。屋内型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电器，配电线路和配电变压器，而在电厂中多用于保护电压互感器。

1．额定电压选择。对于一般高压熔断器，其额定电压要大于或等于电网额定电压，另外，对于填充石英沙用限流作用的熔断器，则只能用于其额定电网电压中，因为这种类型的熔断器能在电流达到最大值之前就将电流切断，致使熔断器熔断时产生过电压。

2．额定电流选择。熔断器的额定电流选择，为了保证熔断器不致损坏，高压熔断器的熔断额定电流Ierg 应大于或等于熔体的额定电流Iert

3．熔断器开断电流检验，Iekd≥Icj

对于保护电力互感器的高压熔断器只需按规定电压及断流量来选择。

第五节互感器的选择

互感器是变换电压、电流的电气设备。它包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件，分别向两侧提供电压、电流信号以及反映一次系统中电气设备的正常运行和故障情况。

互感器作用：

1．将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准的低电压和小电流。

2．将二次设备和高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人生安全。

电流互感器的特点：

1．一次绕组串联在电路中，并且匝数少，故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次

电流大小无关。

2．互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以在正常情况下，电流互感器在近于短路的状态下运行。

电压互感器的特点：

1．容量很小，结构上要求有较高的安全系数。

2．二次侧所接仪表和继电器的电压线圈阻抗很小，互感器在近于空载状态下运行。电压互感器的配置原则：应满足测量、保护、同期和自动装置的要求；保证在运行方式改变时，保护装置不失压，同期两侧都能方便的取压。电流互感器的配置原则：每条支路的电源都应装设足够数量的电流互感器，供支路测量、保护使用。

一、电流互感器的选择

1．电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和等影响，使一次电流I1与-I2在数字和相伴上都有差异，即测量结果有误差，所以选择电流互感器，应根据测量时误差的大小和标准度来选择。

2．额定容量。保证互感器的准确级，互感器二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定的额定容量Se2，即：

Se2≥S2=I2e2Z2f Z2f=rg+rj+rd+re(Ω)

ry--测量仪表电流线圈电阻rj--继电器电阻

rd--连接导线电阻re--接触电阻，一般取0.1Ω

3．按一次回路额定电压和电流选择

当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表得到最佳工作，并在过负荷时使仪表有适当的指示。

电流互感器的一次额定电流和电压必须满足：

Ue≥Uew Iel≥Igmax

为了确保所供仪表的准确度，互感器的工作电流应尽量接近此额定电流。

Uew--电流互感器的一次所在的电网额定电压

Ue、Ie1电流互感器的一次额定回路最大动作电流

4．热稳定校验。电流互感器常以允许通过一次额定电流Ie1的倍数Kr故热稳定应按下式校验：（KrIe1）2≥I2∞tdz

5．动稳定校验。电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值

（Iel）的倍数Kd--动力稳定电流倍数，表示其内部稳定能力，故内部稳定可按下式校验：。短路电流不仅在电流

互感器内部产生作用力，而且由于其相邻之间电流的相互作用使绝缘瓷帽受到力的作用。

在满足额定容量的情况下，选择二次连接导线的允许最小截面为：

[计算过程见计算说明书附录5 ]

二、电压互感器的选择

1．一次回路电压选择。为了确保电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在（1.1-0.9）Ue范围内变动.

2．按二次回路电压选择。电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准,仪表的要求.

3．按容量的选择.互感器的二次容量(对应所要求的准确级)Se2应不小于互感器的二次负荷S2,即:Se2≥S2。电压互感器应接一次回路电压、二次回路，安装地点和使用条件，二次负荷及准确级要求进行选择。1．110kV侧电压互感器

（1）母线侧电压互感器选用JDCF-110型电压互感器,它是单相、四绕组、串级式绝缘、陶瓷、“分”列式（有测量和保护“分”开的二次绕组）户外安装油浸式全密封型互感器，适用于交流50HZ有效接地电力系统，作电压、电能测量和继电保护用。其初级绕组额定电压为110/kV，次级绕组额定电压为0.1/

kV，剩余电压绕组100V。测量用准确级为0.2级，额定二次负荷100VA，保护用准确级为0.5级，额定二次负荷250VA。

（2）110kV输电线路侧电压互感器，采用TYD型单相电容式电压互感器，其初级绕组额定电压为，次级绕组额定电压为，二次绕组准确级为0.5级，额定二次负荷150VA。

2、10kV侧电压互感器

10kV侧电压互感器采用JDZXF-12型电压互感器，它是单相、四绕组、浇注式、分列式（有测量和保护“分”开的二次绕组）户内型电压互感器，具有三组次级，其中有0.2计量用，0.5级监控用。其初级绕组额定电压为10/kV，次级绕组额定电压为0.1/kV，额定二次负荷100VA。

[计算过程见计算说明书附录6 ]

第六节母线的选择

在电力系统中,母线主要承担传输功率的重要任务,电力系统的主接线也需要用母线来汇集和分配功率,在发电厂、变电站及输电线路中，所用导线有裸导线、硬铝母排及电力电缆等，由于电压等级要求不同,所用导线的类型也不相同,裸露母线一般按下类各项进行选择和校验:

（1）导线材料、类型和敷设方式（2）导线截面

（3）电晕（4）热稳定（5）动稳定（6）共振频率

[计算过程祥见计算说明书附录7 ]

第七节限流电抗器的选择

限流电抗器是输配电设备中用以增加电路的短路阻抗，从而达到限制短路电流的目的。限制变电站10kV 侧短路电流不超过16-31.5kA，以便采用ZN28型真空断路器，并且使用的电缆截面不至于过大，一般采用下列措施之一:

（1）变压器分列运行；

（2）在变压器回路装设电抗器或分裂电抗器；

（3）采用分裂变压器；

（4）出线上装设电抗器（10kV侧短路电流很大，采用其他限流措施不能满足要求时）

普通电抗器的额定电流选择：

电抗器几乎没有过负荷能力，所以主变压器或出线回路的电抗器应按回路最大工作电流选择，而不能用正常持续工作电流选择。对于变电站母线分段回路的电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。第八节站用变压器的台数及容量的选择

站用电接线一般原则：低压10kV母线采用分段母线分别向两台所用变压器提供电源，一般采用一台工作变压器接一段母线，两台站用工作变压器互为备用（每台变压器容量及型号相同），以获得较高的可靠性。

站用变压器容量的选择：

站用变压器负荷计算采用核算系数法，不经常运行及不经常连续运行的负荷均可不列入计算负荷，当有备用站用变压器时，其容量应与工作站用变压器相同。

所用变压器容量按下式计算：

S≥K1∑P1+∑P2

S---- 所用变压器容量

∑P1--所用动力负荷之和（kV）

K1----所用动力负荷核算系数，一般取0.85

∑P2--电热及照明负荷之和（kV）

在本站设计中根据电站的规模推算安装两台SC11-50kVA站用变互为备用。

第九节10kV无功补偿的选择

无功补偿采用分组投切的并联电容器组。考虑到工厂经内部补偿后的负荷功率因素已达到0.9以上，因此电容器主要是补偿主变压器的无功损耗。经计算，本期无功补偿容量按主变总容量的11.43%配置，即变电站装设3.6兆乏并联电容器，分2组，每组1.8兆乏，最终装设7.2兆乏，分4组，每组1.8兆乏。

第五章10kV高压开关柜的选择

10kV高压开关柜采用XGN2-10Z金属全封闭固定型系列高压开关柜，包括主变进线柜、10kV馈线柜、站用变柜、电压互感器柜、电容器柜、母联柜。

[计算过程见计算说明书附录8 ]

第二部分计算说明

附录一主变压器容量的选择

1．10kV侧负荷

由工厂负荷预测可知，工厂一、二、三期达到规模后，负荷达25.16兆瓦，功率因素取0.8,主变容量按10kV侧总负荷的70%来选择

S本=P本/ cosΦ=25.16/0.8=31.45（MVA）

S四=P四/ cosΦ=9.5/0.9=11.875（MVA）

总容量达43.325 MVA，

S总= S总×70%=43.325×70%=30.3275（MVA）

主变容量选择

因此本期选择2台31.5兆伏安主变可满足供电要求；

故选择主变型号为：SFZ9-31500/110

容量比（高/低%）：100/100

电压分接头：110±4×1.25%/10.5kV

阻抗电压（高低）：10.5%

联结组别：YN，d11

附录二短路电流计算

1、取；；

而

（IOC为110KV断路器断流电流）

电力系统的电抗标么值

线路电抗标么值

X*2=X0L.Sd/U2c=0.4×1.3×100MV.A/1152=0.003932变压器的电抗标么值

k-1点短路

总电抗标么值

三相短路电流周期分量有效值

因短路发生在变电站110kV侧母线上，故取Kch=1.8

其它三相短路电流

三相短路容量

k-2点短路

总电抗标么值

三相短路电流周期分量有效值

其它三相短路电流

三相短路容量

附录三断路器的选择计算

1. 110kV侧断路器

(1) 额定电压选择:

≥=1.15Un=1.15×110=126.5(kV)

:为最高允许工作电压:为电网最高运行电压

(1) 额定电流选择:

≥

:额定电流:最大工作电流

考虑到变压器在电压降低5%时,出力保持不变,故相应回路的

=1.051N

(3) 按开断电流选择

≥=33.619kA :额定开断电流

(4) 按断路关合电流选择

≥=85.728kA

:额定断路关合电流:断路电流最大冲击电流

据以上数据,可以初步选择LW36-126型六氟化硫断路器,参数如下:额定电压:110kV 最高工作电压:126kV

额定电流:3150A 额定开断电流:40kA

动稳定电流(峰值):100kA 热稳定电流(3s有效值):40kA

额定开合电流(峰值):100kA 全开断时间:≤50ms

(5) 校验热稳定

:继电保护动作时间:断路器的开断时间

:继保动作时间,取后备保护时间为2s

=0.05+2=2.05s

因＞1s导体的发热主要由周期分量来决定,则:

==33.6192×2.05=2316.986(kA2.S) ==402×3=4800(kA2.S)即: 满足热稳定要求

(6) 动稳定校验

=85.728kA＜=100kA

估选择LW36-126型六氟化硫断路器能满足要求,由上述设计可列表:

满足动稳定要求.

附录四隔离开关选择计算

1 110kA隔离开关

（1）额定电压≥=110kV

（2）额定电流

根据以上数据，可以初步选择GW4-126型户外隔离开关，其技术参数如下：

额定电压：126kV 动稳定电流峰值：100kA

额定电流：2500A 热稳定电流（4s）：40kA

（3）热稳定校验

=2.05s =2316.986 (kA2.S) ==402×4=4800(kA2.S)即：满足热稳定要求。

（4）动稳定校验

=85.728kA<=100kA

满足动稳定要求。

故选择GW5-110型户外独立式隔离开关能满足要求，由上述设计可列表：

附录五电流互感器的选择

1、110kV侧

（1）额定电压≥=110kV

（2）额定电流

根据以上数据，可以初步选择LB7-110型户外独立式电流互感器，其技术参数如下：额定电流比：1000/5A IS热稳定倍数：75

动稳定倍数：150

（1）热稳定效验、

=2.05s =2316.986（kA2.S）

×1=（75×1）2×1=5625（kA2.S）>

满足热稳定要求

（4）动稳定效验

=85.728kA

=160××1000×10-3=226.24.1（kA）>

满足动稳定要求。

故选择LB7-110型户外独立式电流互感器能满足要求，由上述设计可列表：

(完整版)110kv变电站一次电气部分初步设计

110kv变电站一次电气部分初步设计毕业设计题目110KV变电站一次电气初步设计学生姓名谭向飞学号20XX309232 专业发电厂及电力系统班级20XX3092 指导教师陈春海评阅教师完成日期 20XX 年11月6日三峡电力职业学院毕业设计课题任务书课题名称学生姓名指导教师谭向飞陈春海 110kV 变电站一次电气初步设计专业指导人数发电厂及电力系统班号 20XX3096 课题概述：一、设计任务 1.选择110kV变电站接线形式； 2.计算110kV变电站的短路电流； 3.选择110kV变电站的变压器，高/低压侧断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器，并校验。二、设计目的掌握变电站一次电气设计的计算，能选择电气设备。三、完成成果110kV变电站一次电气接线及设备选择。 I 原始资料及主要参数： 1、110kV渭北变所设计最终规

模为两台110/10kV主变，110kV两回进线路，变压器组接线线，10kV8回馈线，预计每回馈线电流为400A， 2、可行研究报告中变压器调压预测结果需用有载调压方式方可满足配电电压要求，有载调压开关选用德国MR公司M型开关，#2主变型号SZ9-40000/110， 5×110＋－32%/，YNd11，Uk%=。 3、110kV配电装置隔离开关GW5-110ⅡDW/630；断路器3AP1-FG-145kV， 3150A﹑40kA；复合绝缘干式穿墙套管带CT 2×300/5；中心点隔离开关GW13-63/630，避雷器HY5W-108/268及中心点/186。 4、出八回线路、10kVⅡ段母线设备﹑变二侧开关分段以及电容补偿。10kV断路器选用ZN28E-12一体化弹簧储能操作，支架落地安装；主变10kV 侧及分段隔离开关用GN22-10G手动操作；10kV线路及电容器隔离开关用GN19-10Q手动操作；出线CT两相式，二组次级绕组，用作测量和保护；电容器回路三相式；变二侧CT 三组次级用作测量﹑纵差﹑过流及无流闭锁。参考资料及文献： 1、3～110kV高压配电装置设计规范 2、35～110kV 变电所设计规范 3、变电所总布置设计技术规程 4、中小型变电所实用设计手册丁毓山主编 5、低压配电设计规范 6、工业与民用电力装置的接地设计规范 7、电力工程电缆设计规范 8、并联电容器装置的电压、容量系列选择标准设计成果要求： 1、说明书：≥6000 字 2、图纸：A3 号 1 张号张号张 3、实习报

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)

110kV变电站设计开题报告

110kv变电站110kv线路保护及主系统设计 1课题来源本课题为某110kv中心变电站110kv线路保护记主系统设计课题。该变电站是最末一个梯级电站，装机容量600万千瓦，年发电量301亿千瓦时，用地总面积为8070.1374公顷。向家坝水电站110kV中心变电站为向家坝水电站提供施工供电电源和电站建成以后作为厂用电备用电源的一座变电站。设计容量为3 50MVA，电压等级为110/35/10kV, 110kV进出线有5条，中压35kV侧有10 回出线，低压10kV侧有20 回出线. 2 设计的目的和意义 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。它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主要环节，电气主接线连接直接影响运行的可靠性、灵活性。它的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定。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。 3 国内外的现状和发展趋势目前，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，可以通过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、

110KV变电站设计文献综述

110KV变电站设计文献综述摘要：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110kV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 1变电站的概述纵观20世纪的社会和经济发展，一个突出的特点是，电力的使用已经渗透到社会经济，生活领域。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，而变电站更是电力工业建设中不可缺少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面不一样。变电站是电力系统中变换电压等级、汇集电流和分配电能、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。我国电力建设经过多年的发展，系统容量越来越大，短路电流不断增大，对电气设备、系统内大量信息的实时性等要求越来越高，而随着科学技术的高速发展，制造、材料行业，尤其是计算机及网络技术的迅速发展，电力系统的变电技术也有了新的飞跃。对变电站的设计提出了更高的要求，更需要我们知识应用水平。结合我国现状，为国民经济各部门和人民提供充足.可靠.优质.廉价的电能，因此新建变电站应充分体现出安全性、可靠性、经济性和先进性。在此我为满某地区重点需要，提高电能的质量。我拟建一座110KV变电站。 110KV变电站电气部分设计的内容通过查阅书籍，了解了电力工业的有关政策，技术规程等方面的知识，理清自己的设计思路，清楚设计任务，如电气主接线，短路电流计算，设备的选择，防雷接地等，涉及以下内容： 1 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

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.

110KV降压变电站电气一次部分初步设计

110KV降压变电站电气一次部分初步设计一、变电站的作用 1.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。 2.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。（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。二、变电站与系统互联的情况 1.待建变电站基本资料（1）待建变电站位于城郊，站址四周地势平坦，站址附近有三级公路，交通方便。（2）该变电站的电压等级为110KV,35KV,10KV三个电压等级。110KV是本变电站的电源电压，35KV，10KV是二次电压。（3）该变电站通过双回110KV线路与100公里外的系统相连，系统容量为1250MVA，系统最小电抗（即系统的最大运行方式）为0.2（以系统容量为基准），系统最大电抗（即系统的最小运行方式）为0.3。

110kV变电所电气一次设计

第1章原始资料分析 1.变电站的地址和地理位置选择：建设一个变电站要考虑到地理环境、气象条件等因素，包括： ⑴年最高温度、最低温度。 ⑵冬季、夏季的风向以及最大风速。 ⑶该地区的污染情况。 2.确定变电站的建设规模设计⑴电压等级有两个：110kV 10kV。⑵主变压器用两台。⑶进出线情况：110kV有两回进线，10kV有18回出线。 3.设计110kV和10kV侧的电气主接线：通过比较各种接线方式的优缺点、适用范围，确定出最佳的接线方案。 ⑴110kV侧有两回进线，为电源进线，此时宜采用桥形接线，根据桥断路器的安装位置，可分为内桥和外桥接线两种，比较这两种接线的特点，适用范围，确定110kV侧的接线方式为内桥接线。 ⑵10kV侧有18回出线，可供选择的接线方式有： ①单母线分段接线。 ②双母线以及双母线分段。 ③带旁路母线的单母线和双母线接线。比较这几种接线方式的优缺点，适用范围，确定出10KV侧的接线方式为单母线分段接线。 4.计算短路电流及主要设备选型。 ⑴主变压器的型号、容量、电压等级、冷却方式、结构、容量比和中性点接地方式的选择等。 ①主变的容量：主变容量的确定应根据电力系统5-10年发展规划进行。当变电所装设两台第0页共30 页

及以上主变时，每台容量的选择应按照其中任一台停运时，其余容量至少能保证所供一级负荷或为变电所全部负荷的60-80%。 ②接线方式：我国110kV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN”联接；35kV采用“Y”联接，其中性点多通过消弧线圈接地。因此，普通双绕组一般选用YN，d11接线；三绕组变压器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。 5.绘制电气主接线图；总平面布置图；110kV和10kV的进出线间隔断面图等有关图纸。 6.简要设计主变压器继电保护的配置、整定计算选择几个特殊的短路点：如110kV侧、10kV母线上。根据系统的短路容量进行整定计算。 7.防雷接地设计防雷设计要考虑到年雷暴日，保护范围等因素。接地设计考虑到主要的电气设备能可靠的接地，免受雷电以及短路。第1页共30 页

110kV变电站设计

110KV变电所电气设计说明所址选择：首先考虑变电所所址的标高，历史上有无被洪水浸淹历史；进出线走廊应便于架空线路的引入和引出，尽量少占地并考虑发展余地；其次列出变电所所在地的气象条件：年均最高、最低气温、最大风速、覆冰厚度、地震强度、年平均雷暴日、污秽等级，把这些作为设计的技术条件。主变压器的选择：变压器台数和容量的选择直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应依据电力系统5-10年的发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。选择主变压器型式时，应考虑以下问题：相数、绕组数与结构、绕组接线组别（在电厂和变电站中一般都选用YN，d11常规接线）、调压方式、冷却方式。由于本变电所具有三种电压等级110KV、35KV、10KV，各侧的功率均达到变压器额定容量的15%以上，低压侧需装设无功补偿，所以主变压器采用三绕组变压器。为保证供电质量、降低线路的损耗此变压器采用的是有载调压方式，在运行中可改变分接头开关的位置，而且调节范围大。由于本地区的自然地理环境的特点，故冷却方式采用自然风冷却。为保证供电的可靠性，该变电所装设两台主变压器。当系统处于最大运行方式时两台变压器同时投入使用，最小运行方式或检修时只投入一台变压器且能满足供电要求。所以选择的变压器为2×SFSZL7-31500/110型变压器。变电站电气主接线：变电站主接线的设计要求，根据变电站在电力系统中的地位、负荷性质、出线回路数等条件和具体情况确定。通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用短路器数目教少的接线，以节省投资，随出线数目的不同，可采用桥形、单母线、双母线及角形接线等。如果变电站电压为超高压等级，又是重要的枢纽变电站，宜采用双母线带旁母接线或采用一台半断路器接线。变电站的低压侧常采用单母分段接线或双母线接线，以便于扩建。6~10KV馈线应选轻型断路器，如SN10型少油断路器或ZN13型真空断路器；若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时，应采用限流措施。在变电站中最简单的限制短路电流的方法，是使变压器低压侧分列运行；若分列运行仍不能满足要求，则可装设分列电抗器，一般尽可能不装限流效果较小的母线电抗器。故综合从以下几个方面考虑： 1 断路器检修时，是否影响连续供电； 2 线路能否满足Ⅰ,Ⅱ类负荷对供电的要求； 3大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。主接线方案的拟定：对本变电所原始材料进行分析，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。在满足技术、经济政策的前提下，力争使其技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。此主接线还应具有足够的灵活性，能适应各

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

110kv变电站安全距离110kv变电站设计规范.

110kv变电站安全距离110kv变电站设计规范 110kv变电站安全距离国家《电磁辐射管理办法》规定100千伏以上为电磁强辐射工程，第二十条规定：在集中使用大型电磁辐射设备或高频设备的周围，按环境保护和城市规划要求，在规划限制区内不得修建居民住房、幼儿园等敏感建筑。不过，据环保部门介绍，我国目前对设备与建筑物之间的距离有一定要求。比如一般10KV —35KV变电站，要求正面距居民住宅12米以上，侧面8米以上；35KV以上变电站的建设，要求正面距居民住宅15米以上，侧面12米以上；箱式变电站距居民住宅5米以上。北京市规划委（2004规意字0638号）110千伏的地下高压变电站工程项目，明确要求距离不得少于300米。 35～110KV变电站设计规范第一章总则第1.0.1条为使变电所的设计认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求，制订本规范。第1.0.2条本规范适用于电压为35～110kV，单台变压器容量为5000kV A及以上新建变电所的设计。第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。第1.0.4条变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。第1.0.5条变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。第1.0.6条变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。第二章所址选择和所区布置第2.0.1条变电所所址的选择，应根据下列要求，综合考虑确定：一、靠近负荷中心；二、节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地；三、与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出；四、交通运输方便；五、周围环境宜无明显污秽，如空气污秽时，所址宜设在受污源影响最小处；六、具有适宜的地质、地形和地貌条件（例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所），所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门的同意；七、所址标高宜在50年一遇高水位之上，否则，所区应有可靠的防洪措施或与地区（工业企业）的防洪标准相一致，但仍应高于内涝水位；八、应考虑职工生活上的方便及水源条件；九、应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。第2.0.2条变电所的总平面布置应紧凑合理。第2.0.3条变电所宜设置不低于2.2m高的实体围墙。城网变电所、工业企业变电所围墙的高度及形式，应与周围环境相协调。第2.0.4条变电所内为满足消防要求的主要道路宽度，应为3.5m。主要设备运输道路的宽度可根据运输要求确定，并应具备回车条件。第2.0.5条变电所的场地设计坡度，应根据设备布置、土质条件、排水方式和道路纵坡确定，

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

BY市110kv降压变电所设计--牛

课程设计电气工程及其自动化_专业班级题目BY市110kV降压变电所设计姓名学号指导教师二О年月日

一．变电站概括 1.1变电站总体分析 BY市变电站位于市边缘，供给城市和近郊工业、农业及生活用电，是新建地区变电所。变电站做为电力系统中起着重要的连接作用，是联系发电厂与负荷的重要环节。本课程设计主要是关于本变电站的一次设计，为了是变电站的一次设计能够很好的接入电力系统，使电力系统安全可靠的运行，下面对本变电站做初步分析的原始数据进行分析。 1．变电站类型：110KV地方降压变电站 2．电压等级：110/10KV 3．线路回数：110KV：2回，备用2回；10KV：13回，备用2回； 4．地理条件：平均海拔100m，地势平坦，交通方便，有充足水源，属轻地震区。年最高气温+42℃，年最低气温-18℃，年平均温度+16℃，最热月平均最高温度+32℃。最大风速35m/s,主导风向西北，覆冰厚度。5．负荷情况：主要是一、二级负荷，市内负荷主要为市区生活用电、棉纺厂、印染厂等工业用电；郊区负荷主要为郊区变电站及其他工业用电。 6．系统情况：根据任务书中电力系统简图可以看到，本变电站位于两个电源中间，有两个发电厂提供电

能，进而经过该变电站降压后用于工业、农业等负荷用电，需要一定的可靠性。 1.2 负荷分析及主变压器的选择负荷计算的目的：计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。负荷分析 10KV 侧: 近期负荷：P 近=(2＋2＋1＋1＋2＋3＋2＋1.5＋1.5＋1.5)MW=17.5MW 远期负荷: P 远=（３＋３＋1.5＋1.5＋3＋4.5＋3.5＋2＋2＋2＋2＋2）=30MW ∑=n i Pi 1=17.5MW+30MW=47.5MW 综合最大计算负荷计算公式: S js =Kt*1 cos n i i i P φ =∑*(1+α%) (注:Kt:同时系数，取85%; %:线损,取5%) S js 近=Kt*max 1cos n i i i P ? =∑近 *(1+α%)

110kV降压变电所电气部分的初步设计(doc 6页)

2008级电气工程基础课程设计指导书 110kV降压变电所电气部分初步设计一、设计目的 (1) 复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识； (2) 培养分析问题和解决问题的能力； (3) 学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。二、设计内容及设计要求 1 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)。本设计只做电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计。 (1) 主接线设计分析原始资料，根据任务书的要求拟出各级电压母线的接线方式(可靠性、经济性和灵活性)， (2) 主变压器选择根据负荷选择主变压器的容量、型式、电压等级等，通过技术经济比较选择主接线最优方案； (3) 短路电流计算根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流，并列表表示出短路电流的计算结果； (4) 主要电气设备的选择：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈、避雷器等 (5) 编制设计成果 1）编制设计说明书 2）编制设计计算书 3）绘制变电所电气主接线图纸1张（A2图纸） 2 设计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) 通过经济技术比较，确定电气主接线。 (2) 短路电流计算

(1) 变电站供电范围：110 kV 线路：最长100 km，最短50 km；35 kV 线路：最长70 km，最短20 km；10 kV 低压馈线：最长30km，最短10km (2) 未尽事宜按照设计常规假设。四、要求 1．在资料一、二中任选一种情况作设计。 2．画图软件自选，手画也可。 4．主要参考资料 [1] 熊信银, 张步涵.电气工程基础.华中科技大学出版社，2005 [2] 何仰赞温增银，电力系统分析，华中科技大学出版社，2001 [3] 西北电力设计院东北电力设计院，电力工程设计手册，上海人民出版社，1972 [4] 电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设备手册，中国电力出版社，1998 [5] 电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设计手册，中国电力出版社，1998 [6] 陈跃.电力工程专业毕业设计指南.电力系统分册.中国水利水电出版 [7] 吴靓,谢珍贵.发电厂及变电所电气设备. 第一版.北京.中国水利水电出版社.2004 [8] 志溪.电气工程设计. 第一版.北京. 机械工业出版社.2002 [9] 张华.电类专业毕业设计指导.机械工业出版社 [10] 陈慈萱. 电气工程基础. 第一版.北京.中国电力出版社.2003

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