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110kv发电厂设计

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毕业论文

XXX 县110kV 变电站设计

院部

专业班级届次学生姓名学号指导教师李四

二〇一四年六月十日

装订线 ……………….……. …………. …………. ………

摘要........................................................... IX Abstract ........................................................ X 引言 (1)

1 原始数据概述 (2)

2 负荷计算 (3)

2.1 负荷分析 (3)

2.2负荷计算 (3)

3 变压器的确定 (5)

3.1 主变压器台数的确定 (5)

3.2 主变压器容量的确定 (6)

3.3 主变压器相数选择 (6)

3.4 主变压器绕组数量确定 (7)

3.5 站用变压器的选择 (8)

3.5.1 站用变台数的确定： (8)

3.5.2 站用变的容量确定： (8)

4 主接线形式的确定 (9)

4.1 电气主接线 (9)

4.1.1 主接线概念 (9)

4.1.2 主接线设计基本要求和原则 (9)

4.1.3 主接线的基本接线 (10)

4.2 110kV侧接线设计 (10)

4.3 35kV侧主接线方案选取 (11)

4.4 10kV 侧主接线方案选取 (12)

4.5 主接线设备配置 (14)

4.5.1 隔离开关的设置 (14)

4.5.2 接地刀闸及接地器的配置 (14)

4.5.3 电压互感器的配置 (14)

4.5.4 电流互感器的配置 (15)

4.5.5 避雷器的设置 (15)

5 无功补偿 (16)

5.1 补偿装置的意义 (16)

5.2 无功补偿装置类型的选择 (16)

5.2.1 无功补偿装置的类型 (16)

5.2.2 常见的三种补偿装置的比较与选择 (16)

5.3 无功补偿装置容量的确定 (18)

5.4 并联电容器装置分组 (18)

5.4.1 分组原则 (18)

5.4.2 分组方式 (18)

5.5 并联电容器装置的接线 (19)

5.6 并联电容器对10kV系统单相接地电流的影响 (19)

6 短路电流计算 (19)

6.1 短路电流计算的目的 (19)

6.2 短路电流实际运算中采用的原则和假设 (20)

6.3 三相短路电流计算 (20)

6.3.1 最大运行方式下三相短路情况 (20)

6.4 两相短路电流计算 (27)

6.5 单相短路电流计算 (27)

7 电气设备选择 (27)

7.1 设备选择的原则 (27)

7.2 设备选择和校验的条件 (28)

7.3 母线及出线的选择 (28)

7.3.1 110kV母线的选择与校验 (29)

7.3.2 35kV母线的选择与校验 (31)

7.3.3 主变35kV侧至35kV母线连线的选择与校验 (32)

7.3.4 35kV输电线路的选择与校验 (32)

7.3.5 10kV侧母线的选择与校验 (34)

7.3.6 主变10kV侧至母线10kV连线的选择与校验 (35)

7.3.7 10kV输电线的选择与校验 (35)

7.4 断路器的选择和校验 (37)

7.4.1 110kV侧断路器的选择与校验 (37)

7.4.2 35kV侧断路器的选择与校验 (38)

7.4.3 35kV侧出线断路器的选择与校验 (39)

7.4.4 10kV侧断路器的选择与校验 (40)

7.4.5 10kV侧出线断路器的选择与校验 (41)

7.5隔离开关的选择和校验 (42)

7.5.1 110kV侧隔离开关的选择与校验 (42)

7.5.2 35kV侧隔离开关的选择与校验 (42)

7.5.3 10kV侧隔离开关的选择与校验 (43)

7.6绝缘子的选择和校验 (44)

7.7穿墙套管选择和校验 (45)

7.8 熔断器的选择和校验 (46)

7.8.1 35kV侧所用变的熔断器选择与校验 (46)

7.8.2 10kV侧所用变的熔断器的选择与校验 (46)

7.8.3 35kV侧保护电压互感器的熔断器选择与校验 (47)

7.8.4 10kV侧保护电压互感器的熔断器选择与校验 (47)

7.8.5保护电力电容的熔断器选择与校验 (48)

7.9 电流互感器的选择和校验 (48)

7.9.1 110kV侧电流互感器的选择与校验 (48)

7.9.2 35kV侧进线电流互感器的选择与校验 (49)

7.9.3 35kV出线电流互感器的选择与校验 (50)

7.9.4 10kV侧电流互感器的选择与校验 (50)

7.9.5 10kV出线电流互感器的选择与校验 (50)

7.10 阻波器的选择 (51)

7.11 电压互感器的选择 (51)

7.11.1 110kV侧电压互感器的选择 (51)

7.11.2 35kV侧电压互感器的选择 (52)

7.11.3 10kV侧电压互感器的选择 (52)

7.12 避雷器的选择 (52)

7.13 接地装置的选择 (54)

7.14 高压配电装置的选择 (54)

7.14.1 110kV高压配电装置的选择 (54)

7.14.2 35kV配电装置的选择 (55)

7.14.3 10kV高压开关柜的选择 (55)

7.15 电气平面布置选择 (56)

8 继电保护 (57)

8.1变压器的继电保护 (57)

8.1.1瓦斯保护 (57)

8.1.2相间短路保护 (58)

8.1.3后备保护 (59)

8.1.4过负荷保护 (60)

8.1.5过励磁保护 (60)

8.1.6其他非电量保护 (60)

8.1.7零序保护 (60)

8.2母线的继电保护 (61)

8.3线路的继电保护 (61)

参考文献 (63)

致谢 (64)

XXX县110kV变电所电气设计

作者：张三指导教师：李四

【摘要】本次设计为110KV终端降压变电站，位于德州市齐河县，为当地工业生产及提供了可靠的保障。设计分为计算书、说明图纸两部分。该变电站有2台主变压器，分为三个电压等级：110kV、35kV、10kV，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。本次设计中进行了主变的选择、主接线形式的确定、短路电流计算，主要设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等），并对继电保护及防雷接地保护进行了规划性设计。短路电流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。图纸方面分为：电气主接线图，电气总平面布置图，继电保护等部分。

关键词：变电站电气主接线短路电流继电保护

引言

我国的电力事业是从新中国成立以后才开始慢慢发展起来的。110kV变电站从六十年代开始逐渐走入普通的地级市,当时国内绝大部分城市还辅以35kV变电站构成高压输电网络。由于当时负荷水平低,电力建设投资少，城市电网结构简单。进入八十年代以来,我国经济进入前所未有的高速发展阶段。经济建设对电力事业提出更高要求的同时也促进了电力事业的发展。这段时期建设的110kV变电站110kV 电气设备多采用常规设备户外敞开式布置;变电站主接线较为复杂,例如为单母线分段带旁路；电气设备为多油或少油设备；主变容量大多选择31.5MVA或40MVA。这种模式的变电站占地面积大,设备繁多，设备安全可靠性较低，日常维护工作量大。

目前全国农村人口尚有40％未用上电，达到人人用电需新增变电站5000－7000座，基本上分布在老、少、山、边、穷等经济不发达的地区，加上现有户外站和少数常规站改造，共计近万座站的新建和改造任务。

农村变电站在安全、可靠的基础上，要结线简单，设备少，质量高，尤其断路器要做到不检修周期长，简化二次设备，取消直流系统，提高配电网络的自动化水平，向户外小型化发展，为无人值班创造条件。

110kV变电所走进农村为农村的经济发展提供强劲的动力，特别是简化高压网络接线和变电所主接线、高自动水平的变电所配电自动化变电所能够监视运行工况，优化运行方式，合理控制负荷，调整电压和无功功率，自动计量计费；当配电网发生异常或故障时，迅速查出异常情况并快速切除，隔离故障。因此，配电自动化可代替繁重的人工劳动，提高工作效率和设备利用率，并为用户提供自动化服务。配电自动化涉及面广,涉及到一次设备、通信、保护及计算机各个专业，须密切配合才能见成效。在变电所内，配电系统和继电保护二次回路有着密切关系。特别是在配电自动化的初始阶段，大多数遥测数据来自变(配)电所，这是因为变(配) 电所设备相对集中，使通信系统的扩展相对容易，效益较为明显，维护量及投入资金也相对较少。

我国110kV无人值班变电所和变电所综合自动化系统是从80年代末开始讨论、研制与开发的。近年来发展十分迅速,到目前为止全国已有相当多的无人值班变电所投产运行,据上海市电力工业局对国内无人值班变电所近况的调研报告:110kV无人值班变电所深圳供电局有29座;珠海供电局有8座烟台电业局有6 座;青岛电业局有8座。自1991年5 月统计,都没有发生因无人值班而造成电网事故和误操作事故, 却节省运行值班人员122人,“减人增效”的效果十分显著。

可靠的电源点和具有性能好、质量高、检修周期长或多年不需检修等特点的高压断路器,都为简化高压网络接线和变电所主接线提供了技术条件。推荐深入农村的110kV变电所不承担功率转移任务，只具受电功能，变电所采用T接与电网联结，原则上高压侧主接线采用线路2变压器组的形式，低压侧采用单母线四分段的形式。这种接线的优点是接线简洁、占地少、继电保护简单，该方式可以在任何一个电源失电情况下，以备自投自动进行负荷转移，操作活动区域小，此后,，再向网外逐步转移负荷，从而以最快的速度恢复供电。目前，有些地方采用线路2变压器组在变压器高压侧装设断路器的形式，在电源侧开关仍为少油断路器，传送远方跳闸信号的通道难以解决的情况下是比较可取的。其优点可把变电所内故障限制在所区范围内，而不用频繁地跳电源侧断路器。

综上所述, 无人值班变电所是电力系统现代化的必然趋势, 实施变电所综合自动化是电力生产技术和管理模式的重大改进和突破, 对提高配电自动化有着深远的意义。各地根据本地区的经济基础、技术条件等因素,不断提高人员素质及现代化管理水平, 积极、稳妥、有步骤地进行。

1 原始数据概述

待建变电所为终端降压变电所，电压等级分别为110kV、35kV和10kV。本变电所经两回110kV架空进线与系统相连；分别用35kV分4路和10KV为8路出线向本地用户供电。变电所配有10kV无功补偿装置。

系统参数：110kV系统的系统容量为S=1000MV A,X=0.36(电抗以电源容量为其准直的标么值)，系统分别距离本站16KM和14KM，线路阻抗按0.4欧/KM计算。最大运行方式三相短路容量为2200兆伏安；最小运行方式三相短路容量为1750兆伏安。站用电为160kV A

。

地形、地质站址选于山坡上，南面靠丘陵，东、西、北面分别是果树、桑园和农田，地势平坦，地质构造为稳定区。地震基本烈度为6度，土壤电阻率为1.5×102欧·米。

气象条件

（1）绝对最高温度为40℃;（2）最高月平均气温为23℃；（3）年平均温度为10.7℃；（4）风向以东北风为主。

2 负荷计算

2.1 负荷分析

负荷分类及定义

一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。

二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。

三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。

经分析原始负荷资料可知变电站范围内有一级负荷和二类负荷，对于比较重要的负荷，采用2回路供电的方式，来保证其供电的可靠性。 2.2负荷计算

负荷计算采用：需用系数法计算电力负荷。公式如下：

ca d NE P K P =；tan ca ca Q P ?=；ca S =)ca ca N I S =

表2-1变电站主要负荷统

10kV 电压等级用电单位最大负荷(MW) 功率因数回路数

供电方式距离(km) 大朗毛纺厂 6 0.9 1 架空 15 大朗纸厂 5 0.9 1 电缆 5 皮革厂 6 0.9 1 架空 10 红卫化工厂 7 0.8 1 架空 8 自来水厂 5 0．9 1 电缆 4 东配电站 6 0.85 1 架空 10 西配电站 5 0.85 1 架空 8 备用

负荷同时率：0.68，一级负荷30%，二级负荷40%, 三级负荷30%.

35kV 电压等级用电单位最大负荷(MW) 功率因数

回路数供电方式距离(km) 化肥厂 12 0.9 1 架空 25 汽配厂 10 0.9 1 架空 28 糖厂 12 0.9 1 架空 30 钢铁厂

0.8

架空

负荷同时率：0.8，一级负荷35%，二级负荷50%, 三级负荷15%. 所用负荷

计算总负荷：150kVA ，其中：一级负荷20%，二级负荷40%, 三级负荷40%. 最大负荷时：

1. 35kV 出线侧负荷计算

11L L P Q =×tan θ=12×tan （arccos0.9）=5.81 22L L P Q =×tan θ=6.00×tan （arccos0.9）=5.33

33L L P Q =×tan θ=8.00×tan （arccos0.9）=5.81 44L L P Q =×tan θ=8.00×tan （arccos0.8）=11.25 2. 10kV 出线侧负荷计算

'1L Q ='

1L P ×tan θ=4.00×tan （arccos0.9）=1.93

L Q ='

2L P ×tan θ=4.00×tan （arccos0.9）=1.93 '

3L Q ='3L P ×

tan θ=3.00×tan （arccos0.9）=1.45 '4L Q ='

4L P ×tan θ=3.00×tan （arccos0.85=2.25

5L Q ='5L P ×tan θ=4.00×tan （arccos0.85=1.93 '

6L Q ='6L P

×tan θ=3.00×tan （arccos0.8）=1.86 '

7L Q ='7L P

×tan θ=3.00×tan （arccos0.8）=1.86 于是母线侧的总负荷为

∑=c D c P K P 1max +∑'2c D P K =0.80(8.00+6.00+8.00+8.00)+0.68(4+4+33+4+3+3

=56.32MW

∑=c D c Q K Q 1max +∑'2c D Q K =0.80(5.81+5.33+5.81+11.25)+0.68(1.93+1.93+1.

45+2.25+1.93+1.86+1.86) = 31.51MW

则系统的计算负荷为：最大运行方式下：

MVA Q P S c c c 55.6454.3132.56222max 2

max max =+=+=

3 变压器的确定

3.1 主变压器台数的确定

主变压器台数的选择原则：

1) 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。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应该根据电力系统5～10年发展规划、输送功率大小、馈线回路、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。

2) 应该满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器。

3) 在确定变压站主变压器的台数时，应适当考虑负荷的发展要求，留有一定的余地。

本次设计是为一个现代化变电站的负荷进行电气设计，由于本变电站具有一、二级负荷，并考虑到本镇的发展速度、负荷的增长速度和供电的可靠性故，选用两台主变压器。

3.2 主变压器容量的确定

主变压器容量的要求：

1) 主变压器容量的确定应结合主接线方案，经技术经济择优而定。一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10-20年负荷发展。

2) 主据变电站规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。 (A) 对于有重要负荷的变电所，应考虑到当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户所有的用电。

(B) 对于两台变压器的变电所，主变的容量应同时满足以下两个条件：

①任一台变压器单独运行时，其容量应保证全部负荷的60％-70％。 ②任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要又考虑此现代化镇的人口、经济形势、市场情况、物价因素、电价因素、居民用电化情况等发展情况，按照每年的年用电增长率为5%，结合上述原则，则5年中期负荷预测为：

39.82%)51(55.645,=+?=S

综上可知，主变压器选用两台容量为63MV A ?，可满足现在和未来的负荷发展要求。

3.3 主变压器相数选择

相数选择原则：

1) 主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素；

2) 当不受运输条件限制时，在330kV 及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。

本变电站所在地交通便利，故由以上规程可知，此变电所的主变应采用三相变压器。

3.4 主变压器绕组数量确定

在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧的功率均达到该变压器容量的15％以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿装备时，主变压器宜采用三绕组变压器。本变电站变压器各侧绕组的功率均已达到了总容量的15%，故选三相三绕组变压器。

1）绕组连接方式选择：

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星形和三角形，如何组合要根据具体工程来确定，我国ll0kV 及以上电压变压器绕组都采用Y0 连接，35kV 采用Y 连接，35kV 以下电压等级、变压器绕组都采用△连接，所以本变电所主变压器绕组连接方式为Y0／Y ／△。

2）调压方式的选择：

普通型的变压器调压范围很小，仅为±5%而且当调压要求的变化趋势与实际相反(如逆调压)时，仅靠调整普通变压器的分接头就无法满足要求，有载调压它的调整范围较大，一般在15%以上，而且，既要向系统传输功率，又可能从系统倒送功率，要求母线电压恒定保证供电质量的情况下，有载调压变压器可以实现。因此选用有载调压变压器。

3）主变压器冷却方式选择：

主变一般的冷却方式有：自然风冷却；强迫有循环风冷却；强迫油循环水冷却；强迫、导向油循环冷却。小容量变压器一般采用自然风冷却。大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却方式。综上可得所选用的主变压为三相三绕组有载电力变压器

表3－1 变压器的参数

型号额定容量（kV A）额定电压（kV）联结组标号

SFSZ10- 63000/110 63000

高压：

1108 1.25%,1218 1.25%

±?±?

中压：38.52 2.5%

±?

低压：

6.3；6.6；10.5；11

YNyn0d11 表3－2变压器的参数

空载损失

（kW）

负载损耗（kW）空载电流（%）短路阻抗（%）

51.5 255 0.2 降压用

高-中：10.5 高-低：17.5 中-低：6.5 升压用

高-中：17.5 高-低：10.5 中-低：6.5

3.5 站用变压器的选择

变电所的所用电是变电所的重要负荷，因此，在所用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求，考虑变电所发展规划，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电所安全，经济的运行。

3.5.1 站用变台数的确定：

对于枢纽变电所、装有两台以上主变压器的变电所中应装设两台容量相等的所用变压器，互为备用，如果能从变电所外引入一个可靠的低压备用电源时，也可装设一台所用变压器。根据如上规定，本变电所选用两台容量相等的所用变压器。3.5.2 站用变的容量确定：

根据原始材料可知站用电力为160kVA.

根据容量选择所用电变压器如下：

型号：S9—100／l0；容量为：100(kVA)

连接组别号：Y，yn0

调压范围为：高压：±5％

阻抗电压为(%)：4

结构形式为：降压结构

空载损耗(W)：200

负载损耗(W)：1500

空载电流(%)：0.65

4 主接线形式的确定

4.1 电气主接线

4.1.1 主接线概念

电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。它由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又成为一次接线或电气主系统。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主题结构，是电力系统网路结构的重要组成部分，直接影响系统运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。因此，主接线的正确合理设计，必须综合处理各个方面的因素，经过技术、经济论证比较后方可确定。

4.1.2 主接线设计基本要求和原则

1)可靠性

安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。但是，电气主接线的可靠性不是绝对的，同样形式的主接线对某些发电和变电站来说是可靠的，而对另外一些发电厂和变电站则不一定能满足可靠性要求。所以，在分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站在系统中的作用和地位、用户的负荷性和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。

通常定性分析和衡量主接线可靠性时，从以下几个方面考虑：断路器检修时，能否不影响供电；线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对一二类负荷的供电；发电厂或变电站全部停电的可能性；大型机组突然停运时，对电力系统稳定运行的影响和后果等因素。

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

有以下几方面的要求：

操作的方便性：在满足可靠性的条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不至于在操作过程中出差错。

调度的方便性：正常运行时，能根据调度要求，方便地改变运行方式，在发生故障时，能尽快地切除故障，使供电时间最短，影响范围最小，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。

扩建的方便性：要求容易的从初期过渡到终端接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。

3)经济性

通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。应经济合理地选择变压器、导线和各种用电设备，做到节省一次投资，占地面积小，电能损耗少。

4)设计原则

主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，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、尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性和可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。

4.1.3 主接线的基本接线

有汇流母线的连线：单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、增设旁母线或旁路隔离开关等。

无汇流母线的接线：变压器-线路单元接线、桥形接线、角形接线等。

6-220kV高压配电装置的接线方式，决定于电压等级及出线回路数。

4.2 110kV侧接线设计

本站有两回110kV架空进线，初步设计三套方案。

方案一：单母线分段接线方式，如图4-1

图4-1单母线分段接线

1.优点:供电可靠性，当一组母线停电或故障时，不影响另一组母线供电；接线简单，投资省，操作方便，任一电源消失时，可用另一电源带两段母线；扩建方便；在保证可靠性和灵活性的基础上，较经济。

2.缺点:母线故障或检修时要造成部分回路停电。

方案二：双母线接线方式

图4-2双母线接线

1.优点:供电可靠性大，可以轮流检修母线而不使供电中断，当一组母线故障时，只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线，就可迅速恢复供电，另外还具有调度、扩建、检修方便的优点

2.缺点:每一回路都增加了一组隔离开关，使配电装置的构架及占地面积、投资费用都相应增加；同时由于配电装置的复杂，在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作，且不宜实现自动化；尤其当母线故障时，须短时切除较多的电源和线路。

方案三：单母线分段带专用旁路断路器接线方式，如图4-3

图4-3单母线带旁路母线分段接线

1.优点：当母线配电装置检修断路器时，不中断该回路供电

2.缺点：旁路的倒换操作比较复杂，增加了误操作的机会，也使保护及自动化系统复杂化，投资费用较大，

结论：110kV 侧采用单母线分段接线。

4.3 35kV侧主接线方案选取

根据任务书要求，35kV 侧进出线共4 回，本期4 回，每回最大负荷7500KVA。同样本设计提出两种方案进行经济和技术比较。根据《35kV—ll0kV 变电所设计规范》第23 条：35kV—60kV 配电装置中，当出线为2 回时，一般采用桥形接线，当出线为2 回以上时，一般采用单母线或分段单母线的接线。

方案一、单母线分段接线如图4-4

图4-4单母线分段接线

1、优点:

（1）用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，提供双回路供电。

（2）安全性，可靠性高。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。

2、缺点：

（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电。

（2）扩建时需要向两个方向均衡扩建，以保证负荷分配的均匀。

（3）当出线回路为双回路时，常使母线出线交叉跨越。

方案二、单母线接线如图4-5

图4-5单母线接线

由于此种接线，可靠性低，一条线路有故障所有设备均要停电，影响供电可靠性因此可以排除。

方案三：双母线接线方式，如图4-6

图4-6双母线接线

2.缺点:每一回路都增加了一组隔离开关，使配电装置的构架及占地面积、投资费用都相应增加；同时由于配电装置的复杂，在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作，且不宜实现自动化；尤其当母线故障时，须短时切除较多的电源和线路

结论：35kV 侧采用单母线分段接线方式。

4.4 10kV 侧主接线方案选取

根据任务书要求，l0kV 侧进出线共计6 回，留两回为备用间隔，据《35kV—ll0kV 变电所设计规范》第3.2.5 条：当变电所装有两台主变压器时，6—l0kV 侧宜采用单母分段接线，线路为l 2 回及以上时，也可采用双母线，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。故预选方案为：单母线分段接线或分段单母线的接线。

方案一、单母线分段接线如图4-7

图4-7单母线分段接线

1、优点：

(1) 用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，提供双回路供电。

(2) 安全性，可靠性高。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。

2、缺点：

(1) 当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电。

(2) 扩建时需要向两个方向均衡扩建，以保证负荷分配的均匀。

(3) 当出线回路为双回路时，常使母线出线交叉跨越。

方案二、单母线接线如图4-8

由于此种接线，可靠性低，一条线路有故障所有设备均要停电，影响供电可靠性因此可以排除。

结论：10kV 侧采用单母线分段接线。

图4-8单母线接线

4.5 主接线设备配置

4.5.1 隔离开关的设置

1)中小型发电机出口一般装设隔离开关：容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点；

2)在出线上装设电抗器的6—10kV配电装置中，当向不同用户供电的两回线

(完整版)110KV变电站及其配电系统设计_毕业设计

河南机电职业学院毕业论文（实习报告）题目：110KV变电站及其配电系统设计所属系部：电子工程系专业班级：输变电工程12-1 学生姓名：刘康指导教师：梁家裴 2015年6月6日

毕业论文（实习报告）任务书

指导教师签字：教研室主任签字: 年月日毕业论文（实习报告）评审表

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

目录摘要 ..................................................................................................................... I I 1 变电站的介绍. (1) 1.1 变电站的作用 (1) 1.2 我国变电站及其设计的发展趋势 (2) 1.3 变电站设计的主要原则和分类 (4) 2 电气主接线设计 (4) 2.1 电气主接线设计概述 (5) 2.2 电气主接线的基本形式 (7) 2.3 电气主接线选择 (7) 3 变电站主变压器选择 (10) 3.1 主变压器的选择 (10) 3.2 主变压器选择结果 (11) 4 短路电流计算 (13) 4.1 短路的危害 (13) 4.2 短路电流计算的目的 (13) 4.3 短路电流计算方法 (13) 5 继电保护的配置 (14) 5.1 继电保护的基本知识 (14) 5.2 110kv线路的继电保护配置 (14) 5.3 变压器的继电保护 (14) 5.4 母线保护 (15) 5.5 备自投和自动重合闸的设置 (16)

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降压变电所设计_毕业设计论文

《发电厂电气部分》结业论文 110KV降压变电所设计课程名称：发电厂电气部分任课教师：姜新通所在学院：信息技术学院专业：电气工程及其自动化中国·大庆 2012 年 5 月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

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

(完整版)110kv变电站一次系统设计毕业设计

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目录引言................................................................................................................................... - 1第1章概述..................................................................................................................... - 2第2章负荷计算及变压器选择..................................................................................... - 4 2.1负荷计算................................................................................................................. -4 2.1.1 计算负荷的目的.............................................................................................. - 4 2.1.2 负荷分析.......................................................................................................... - 4 2.2主变压器的选择..................................................................................................... -5 2.2.1 主变压器台数和容量的确定.......................................................................... - 5 2.2.2 变压器型号的选择.......................................................................................... - 5 2.3本变电站站用变压器的选择................................................................................. -6 2.4小结......................................................................................................................... -7第3章无功补偿装置的选择......................................................................................... - 8 3.1补偿装置的意义..................................................................................................... -8 3.2无功补偿装置类型的选择..................................................................................... -8 3.2.1 无功补偿装置的类型...................................................................................... - 8 3.2.2 常用的三种补偿装置的比较及选择.............................................................. - 8

110kv变电站设计

目录摘要 (3) 概述 (4) 第一章电气主接线 (6) 1．1110kv电气主接线 (7) 1．235kv电气主接线 (8) 1．310kv电气主接线 (10) 1．4站用变接线 (12) 第二章负荷计算及变压器选择 (13) 2．1 负荷计算 (13) 2．2 主变台数、容量和型式的确定 (14) 2．3 站用变台数、容量和型式的确定 (16) 第三章最大持续工作电流及短路电流的计算 (17) 3．1 各回路最大持续工作电流 (17) 3．2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 (18) 第四章主要电气设备选择 (19) 4．1 高压断路器的选择 (21) 4．2 隔离开关的选择 (22) 4．3 母线的选择 (23) 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 (26)

4．7各主要电气设备选择结果一览表 (29) 附录I 设计计算书 (30) 附录II 电气主接线图 (37) 10kv配电装置配电图 (39) 致谢 (40) 参考文献 (41)

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，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

110kV变电站设计

一、110kV变电站电气一次部分设计的主要内容： 1、所址选择、负荷分级 2、选择变电所主变台数、容量和类型； 3、补偿装置的选择及其容量的选择； 4、设计电气主接线，选出数个主接线方案进行技术经济比较，确定一个较佳方案; 5、进行短路电流计算； 6、选择和校验所需的电气设备；设计和校验母线系统； 7、变电所防雷保护设计； 8、进行继电保护规划设计； 9、绘制变电所电气主接线图，变电所电气总平面布置图，110kV高压配电装置断面图（进线或出线）。二、110kV变电站设计二次部分一、系统继电保护 1、110kV线路保护每回110kV线路的电源侧变电站一般宜配置一套线路保护装置,负荷侧变电站可以不配。保护应包括完整的三段相间和接地距离及四段零序方向过流保护。每回110kV环网线及电厂并网线、长度低于10km短线路、宜配置一套纵联保护。三相一次重合闸随线路保护装置配置。

组屏：宜两回线路保护装置组一面屏（柜）。如110kV采用测控、保护共同组屏（柜）方式， 1个电气单元组一面屏（柜）。 2、110kV母线保护双母线接线应配置一套母差保护；单母线分段接线可配置一套母差保护。组屏：独立组一面屏。 3、110kV母联（分段）断路器保护母联（分段）按断路器配置一套完整、独立的，具备自投自退功能的母联（分段）充电保护装置和一个三相操作箱。要求充电保护装置采用微机型，应具有两段相过流和一段零序过流。 4、备用电源自动投入装置配置原则根据主接线方式要求，母联（分段、桥）断路器、线路断路器可配置备用电源自动投入装置。组屏： 110kV断路器保护、备用电源自动投切均为独立装置，两套装置组一面屏。 5、故障录波器配置原则对于重要的110kV变电站，其线路、母联（分段）及主变压器可配置一套故障录波器。组屏：组一面屏。 6、保护及故障录波信息管理子站系统 110kV变电站配置一套保护及故障录波信息管理子站系统，保护及

ZY市郊110KV变电站设计毕业设计(论文)

绪论毕业设计是专业学习的一个重要组成部分,做毕业设计的目的是通过设计实践,综合所学知识,贯彻学习我国电力工业有关的方针政策,培养理论联系实际,独立分析解决问题的能力。在本次设计中,首先温习了相关内容和有关学习资料,熟悉了设计中各个项目的要求和方法步骤,然后再进入实际设计阶段,力争做到有根据,有过程,有论证,简洁明快,条理清晰。. 电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）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。供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，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，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。我国目前电力工业的发展方针是：1.在发展能源工业的基本方针指导下发展电力工业。2.电力工业发展速度必须与国民经济发展速度相适应。3.发挥水电优势，加快水电建设。4.建设大型矿口电厂，搞好煤，电，运平衡。5.在煤，水能源缺乏地区，有重点有步骤地建设核电厂。6.政企分开，省为实体，联合电网，统一调度，集资办电。7.因地制宜，多能互补，综合利用，讲求利益。8.节约能源，降低消耗9.重视环境保护，积极防止对环境的污染。变电所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.枢纽变电所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的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。 2.中间变电所高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2~3个电源，电压为220~330kV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。 3.地区变电所高压侧一般为110~220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中断供电。 4.终端变电所在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110kV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户受到损失。在电力系统中，除应采取各项积极措施或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继

110kV变电站初步设计典型方案

二．A方案 2.4.1 发电机参数 (一)工程建设规模 a)主变压器:终期2×31.5MV A,本期1×31.5MV A; b)电压等级:110/35/10kV三级; c)出线回路数: 1)110kV出线: 终期4回,本期2回; 2)35kV出线: 终期8回,本期4回; 3)10kV出线: 终期12回,本期6回; 4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar；（二）设计范围 1)本典型设计范围包括变电所内下列部分: a)电力变压器及各级电压配电装置,所用电系统设备,过电压保护及接地装置,直流操作电源系统设备;相应的继电保护及自动装置,就地测量及控制操作设备,自动化系统设备以及电缆设施等。 b)与电气设备相关的建筑物、构筑物,给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。 2)系统通信设施、所外道路、所外上下水系统、场地平整和特殊基础处理、大件设备运输措施等不纳入本典型设计范围。其中由于通信设施需根据外部通信系统条件确定,本典型设计中仅留布置安装条件,不作具体设计。 3)设计分界点 a)变电所与线路的分界点为:110kV、35kV配电装置以架空进线耐张线夹(不含)为界。10kV 配电装置以开关柜内电缆头(不含)为界。 b)进所道路设计以变电所大门为界,大门外不属本典型设计范围。（三）设计条件 2.4.1 发电机参数 1）所址自然条件环境温度:-10℃~40℃ 最热月平均最高温度:35℃ 设计风速:30m/s 覆冰厚度:5mm 海拔高度:<1000m 地震烈度:6度污秽等级:II级设计所址高程:>频率为2%洪水位凡所址自然条件较以上条件恶劣时,工程设计应作调整。 2）系统条件按照系统的情况,设定110kV系统短路电流为25kA,要求10kV母线的短路电流不超过20kA (四)主要技术经济指标

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降压变电所电气一次系统设计毕业论文

毕业设计(论文) 110kV降压变电所电气一次系统设计系别电力工程系专业班级电气08K5班学生姓名严丽指导教师胡永强二〇一二年六月

摘要随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求也日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划，城网110kV变电站的建设迅猛发展。如何设计城网110kV变电站，是成网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。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，是联系发电厂与用户的中间环节，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中间环节，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，从三项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，然后进行校验。关键词：变电站；电气主接线；短路电流；设备选择；校验 I

1 原始数据 1、变电站类型：110kV降压变电所 2、电压等级：110/10kV 3、负荷情况：最大25MW，最小16MW，T max = 5000小时，cosφ= 0.85 负荷性质：工业生产用电 4、出线情况：(1) 110kV侧：2回（架空线）LGJ—185/28km；(2) 10kV侧：12回（电缆）。 5、系统情况：(1) 系统经双回线给钢厂供电； (2) 系统110kV母线短路电流标幺值为33（SＢ＝100MV A） 6、环境条件：(1)最高温度40℃，最低温度-25℃，年平均温度20℃； (2)土壤电阻率ρ<400 欧米； (3)当地雷暴日40日/年。

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110kV变电站典型设计应用实例传统的110kV变电站主要以户外设计和安装为主，占地面积大，且设备容易被腐蚀，尤其在高污秽地区，还极易造成污闪事故的发生。为了建设坚强电网，发挥规模优势，提高资源利用率，提高电网工程建设效率，国家电网公司在2005年提出“推广电网标准化建设，各级电网工程建设要统一技术标准，推广应用典型优化设计，节省投资，提高效益”。典型设计坚持以“安全可靠、技术先进、保护环境、投资合理、标准统一、运行高效”的设计原则，采用模块化设计手段，做到统一性与可靠性、先进行、经济性、适应性和灵活性的协调统一。海阳市供电公司积极响应国家电网公司的号召，积极推广110kV变电站典型设计。本文就海阳市供电公司110kV变电站典型设计的应用实例予以阐述，以说明推广典型设计的重要意义。 1 110kV变电站典型设计应用实列海阳市供电公司2006年开始采用110kV变电站典型设计，到目前为止，已经完成3座110kV变电站的设计、建设工作。从实际效果来看，具有较好的经济效益和社会效益，下面以110kV望石变电站为例对典型设计进行分析。 110kV望石变电站位于海阳市新建的临港产业区，该区域规划面积较小，但是电力负荷较为集中。该区域包括以莱福士造船厂在内的多个用电大户正在兴建中，而山东核电设备制造公司已经投产。根据该区域负荷预测及用电负荷性质，海阳市供电公司按照安全可靠、技术先进、投资合理、运行高效的原则，结合该站用电负荷集中、土地昂贵、临近海边（Ⅳ级污秽区）、电缆出线多等客观事实，对110kV望石变电站作了如下设计。该站为半户内无人值班变电站（半户内布置方式即除主变压器以外的全部配电装置，集中布置在一幢主厂房的不同楼层的电气布置方式），变电站主体是生产综合楼，除主变压器外所有配电装置均安装在综合楼内。以生产综合楼和主变压器为中心，四周布置环形道路，大门入口位于站区东南角，正对生产综合楼主入口。综合楼共两层，一层为10kV配电装置室、电容器室、接地变压器室及主控室，二层为110kV GIS室。 1.1 电气主接线变电站设计规模及主接线。通过负荷资料的分析，考虑到安全、经济及可靠性，确定110kV变电站主接线。电气主接线图如图1所示。通过负荷分析和供电范围，确定变压器台数、容量及型号，该设计中主变压器总容量为2×50MVA（110/10.5kV），一期（共两期）设计为1×31.5MVA（110/10.5kV），采用双绕组油浸自冷有载调压变压器。110kV出线共2回，一期1回，采用内桥接线方式。10kV出线共24回，一期24回，采用单母线分段接线方式。无功补偿电容器为2×6000（3000+3000）kvar，分别接入10kV两段母线上。

110KV变电站设计参考

广西电力职业技术学院电力工程系毕业设计说明书题目110kV降压变电所电气一次部分初步设计专业发电厂及电力系统班级学号姓名指导教师（签名）（留空）年月日教研室主任（签名）年月日

前言变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的场所。 110KV变电站属于高压网络，电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线直关系着全厂电气设备的选择、是变电站电气部分投资大小的决定性因素。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来选择。根据主变容量选择适合的变压器，主变压器的台数、容量及形式的选择是很重要，它对发电厂和变电站的技术经济影响大。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）高低压配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷与接地保护等内容。最后，本设计根据典型的110kV发电厂和变电所电气主接线图，根据厂、所继电保护、自动装置、励磁装置、同期装置及测量表计的要求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，而后进行校验.

第1章负荷分析及主变压器的选择 1.1负荷分析各类负荷对供电的要求： (1)一类负荷为重要负荷，必须由两个或两个以上的独立电源供电，当任何一个电源失去后，能保证全部一级负荷不间断供电。 (2)二类负荷为比较重要负荷，一般要由两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证二级负荷的供电。 (3)三类负荷一般指需要一个电源供电的负荷。负荷情况：（1）35kV和10kV本期用户负荷统计资料见表1和表2。 =5500h ，同时率取0.9，线路损耗5%。最大负荷利用小时数T max 表1 35kV用户负荷统计资料用户名称下里变武西变雪岭变糖厂水泥厂矿厂纸厂冶炼厂容量（KV A）8135 3150 5000 4500 2000 2500 8000 5000

110kV变电站电气部分设计毕业论文设计

110kV变电站电气部分设计第一篇：毕业设计说明书第一章变电站总体分析第一节变电站的基本知识一.变电站的定义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，是进行电压变换以及电能接受和分配的场所。二.变电站的分类 1、根据变电站的性质可分为升压和降压变电站（1）升压变电站是将发电厂发出的电能进行升压处理，便于大功率和远距离输送。（2）降压变电站是对电力系统的高电压进行降压处理，以便电气设备的使用。 2、变电所根据变电站在系统中的地位，可分为枢纽变电站、区域变电站和用户变电站（1）枢纽变电所。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的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。（2）中间变电所。高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2～3个电源，电压为220～330KV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。（3）地区变电所。高压侧一般为110～220KV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中供电停电。（4）终端变电所。在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110KV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户受

到损失。第二节所设计变电站的总体分析变电站电气一次部分的设计主要包含：负荷的分析计算、变压器的选型、主接线的设计、无功补偿、短路电流的计算、电气设备的选型和校验、母线的选择和校验等有关知识。因此，变电站的总体分析也应该从这几个方面着手。 1、由待设计变电站的建设性质和规模可知，所设计变电站主要是为了满足某铁矿生产生活的发展需要,是一个110/10kv降压变电站,也是一个地区性变电站，并且只有两个电压等级，因此，主变压器可选用双绕组型的。 2、由原始资料电力系统接线简图可知有来自同一个电力系统的双电源供电。 3、由原始资料负荷资料可知110kv侧线路共三回，两用一备，有穿越功率，穿越功率经过110kv母线配电装置传出。10kv侧线路共15回，13用2备，负荷较大，无功补偿应选在10kv侧，一二级负荷所占比例较大，对供电可靠性要求较高。因此110kv,10kv侧母线可考虑对供电可靠性较高的单母线分段和双母线接线两种接线形式。 4、由原始资料所设计变电站的地理位置示意图和该地地形、地质、水文、气象等条件可知，所设计变电站应选址在负荷中心且地势较平坦的山谷中，根据变电站的出线方向来设计配电装置的布置，还应考虑到变电站的防震防雷防雪等，根据110kv变电站的设计手册可知所选电气设备应优先考虑室外型。。

110KV变电站设计

110KV变电站设计学院：专业：年级: 指导老师：学生：日期：

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

Abstract:This paper mainly carries on the design of 110KV substation. According to the mandate given by the system and the load line and all parameters of the substation and line consideration and the data of load analysis, meet the safety, economy and reliability requirements of 110KV, 35KV, 10KV side of the main connection form is determined, and then through the load calculation and determine the scope of supply the number, size, and type of the main transformer, thus obtains the parameters of each element, the equivalent network simplification, and then select the short circuit short circuit calculation, the calculation results and the maximum continuous working current according to short-circuit current, selection and calibration of electrical equipment, including bus, circuit breaker, isolating switch, voltage transformer, current transformer etc., and determine the distribution device. According to the load and short circuit calculation for the line, transformer, bus configuration of relay protection and setting calculation. At the same time, this paper makes a simple analysis of lightning protection and grounding and compensation device, and finally carries out the electrical main wiring diagram and the 110KV distribution unit interval section drawing. Key words: substation design, transformer, electrical main wiring, equipment selection

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