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1、摘摘 要要 电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的 使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、 可靠性和运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的。可靠性和运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的。 变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接 影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，是联系发电影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，是联系发电 厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能
2、的作用。电气主接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 线是发电厂变电所电气部分的主体，电气主接线的拟定直接关线是发电厂变电所电气部分的主体，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 和自动装置方式的确定，对电力系统的安全、可靠、经济运行和自动装置方式的确定，对电力系统的安全、可靠、经济运行 起着决定的作用。起着决定的作用。 本设计针对本设计针对 110kV110kV 降压变电站进行电气部分设计，电压等降压变电站进行电气部分设计，电压等 级级 110kV/35kV/10kV110kV/3
3、5kV/10kV；设计内容包括：变压器台数和容量的选；设计内容包括：变压器台数和容量的选 择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和 校验、继电保护及校验、继电保护及变电站防雷变电站防雷等。等。 设计中依据设计中依据电力工程设计手册，电气一次部分电力工程设计手册，电气一次部分 、 发电发电 厂、变电站电气部分厂、变电站电气部分 ， 电力继电保护原理电力继电保护原理 中小型变电所中小型变电所 实用设计手册实用设计手册 电气设备设计计算手册电气设备设计计算手册 交流高压断路器订货技术条件交流高压断路器订货技术条件 、 交流电气装置的
4、过电压保交流电气装置的过电压保 护和绝缘配合护和绝缘配合 、 高压配电装置设计技术规程高压配电装置设计技术规程等国家和电力等国家和电力 行业有关行业有关 110kV110kV 变电所设计、标准、规程、规范及国家有关安变电所设计、标准、规程、规范及国家有关安 全、环保等强制性标准。全、环保等强制性标准。 关键词：降压关键词：降压 变电站变电站 电气电气 设计设计 I / 73 / 73 目目 录录 第一章绪论第一章绪论 1 第一节选题背景第一节选题背景 1 第二节选题意义第二节选题意义 1 第三节变电站发展概况第三节变电站发展概况 1 第四节设计原始资料第四节设计原始资料 2 一、变电站的出线一
5、、变电站的出线 2 二、负荷情况二、负荷情况 2 三、线路长度三、线路长度 2 第二章电气主接线设计及短路电流计算第二章电气主接线设计及短路电流计算 3 第一节电气主接线设计及主变压器容量选择第一节电气主接线设计及主变压器容量选择 3 一、电气主接线方案初选一、电气主接线方案初选 3 二、主接线方案比较二、主接线方案比较 3 三、主变压器的选择三、主变压器的选择 4 四、站用变压器的选择四、站用变压器的选择 5 第二节短路电流计算第二节短路电流计算 5 二、短路电流计算点的确定二、短路电流计算点的确定 6 三、计算步骤三、计算步骤 6 四、变压器、线路及电抗器的参数计算四、变压器、线路及电抗器
6、的参数计算 6 I / 73 五、系统网络化简五、系统网络化简 8 六、六、110kV 母线短路点母线短路点的短路计算的短路计算 8 1 K 七、七、35KV 母线短路点母线短路点的短路计算的短路计算 10 2 K 八、八、10KV 母线短路点母线短路点的短路计算的短路计算 11 3 K 九、九、10KV 出线短路点出线短路点的短路计算的短路计算 12 4 K 第三章电气主设备的选择及校验第三章电气主设备的选择及校验 14 第一节选择原则及规定第一节选择原则及规定 14 一、一般原则一、一般原则 14 二、校核电器的基本使用条件二、校核电器的基本使用条件 14 三、各回路最大持续工作电流三、各
7、回路最大持续工作电流 14 第二节主设备选择及校验第二节主设备选择及校验 15 一、断路器的选择及校验一、断路器的选择及校验 15 二、隔离开关的选择及校验二、隔离开关的选择及校验 18 三、电流互感器的选择及校验三、电流互感器的选择及校验 21 四、电压互感器的选择四、电压互感器的选择 26 五、避雷器的选择及检验五、避雷器的选择及检验 28 六、母线的选择及校验六、母线的选择及校验 30 七、熔断器的选择七、熔断器的选择 32 第四章主变保护整定计算及防雷接地计算第四章主变保护整定计算及防雷接地计算 34 第一节变压器继电保护第一节变压器继电保护 34 一、变压器差动保护计算一、变压器差动
8、保护计算 34 二、变压器过流保护及过负荷保护计算二、变压器过流保护及过负荷保护计算 36 II / 73 第二节防雷接地计算第二节防雷接地计算 37 一、防雷计算一、防雷计算 37 二、接地计算二、接地计算 39 总结总结 41 致谢致谢 42 参参 考考 文文 献献 43 附录附录 A A 主接线方案图主接线方案图 44 附录附录 B B 系统正序等值图系统正序等值图 46 附录附录 C C 设备选择参照图设备选择参照图 47 附录附录 D D 短路电流计算结果表短路电流计算结果表 48 附录附录 E E 变电所主体设备型号一览表变电所主体设备型号一览表 49 第一章第一章绪绪 论论 第一
9、节第一节选题背景选题背景 电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的 使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、 可靠性和运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的。可靠性和运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的。 变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接 影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，是联系发电影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，是联系发电 厂和用户的中间环节，起着
10、变换和分配电能的作用。电气主接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 线是发电厂变电所电气部分的主体，电气主接线的拟定直接关线是发电厂变电所电气部分的主体，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 和自动装置方式的确定，对电力系统的安全、可靠、经济运行和自动装置方式的确定，对电力系统的安全、可靠、经济运行 起着决定的作用。起着决定的作用。 目前，目前，110KV110KV、35KV35KV 常规变电站在城农网中仍占有较大的常规变电站在城农网中仍占有较大的 比重，其一次、二次设备都比较落后
11、，继电保护装置多为电磁比重，其一次、二次设备都比较落后，继电保护装置多为电磁 式继电器组合而成，一般只具有当地控制功能，多为有人值班式继电器组合而成，一般只具有当地控制功能，多为有人值班 运行方式。随着电网运行自动化系统的提高运行方式。随着电网运行自动化系统的提高, ,变电站综合自动变电站综合自动 化系统发挥着越来越强大的作用化系统发挥着越来越强大的作用, ,少人或无人值守变电站将成少人或无人值守变电站将成 为今后变电运行的主流方式，对原有电站及新建电站实现无人为今后变电运行的主流方式，对原有电站及新建电站实现无人 值守势在必行。对设计人员来讲，我们只有不断提高自身素质，值守势在必行。对设计人
12、员来讲，我们只有不断提高自身素质， 才能跟得上电力系统的飞速发展，为电力事业的兴盛尽一点微才能跟得上电力系统的飞速发展，为电力事业的兴盛尽一点微 薄之力。薄之力。 第二节第二节选题意义选题意义 变电站是电力系统中变换电压变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电、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 1 / 73 的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除 此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的此之外，变电站的
13、设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的 母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护 装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。 本设计针对变电站进行设计，设计内容包括：变压器台数本设计针对变电站进行设计，设计内容包括：变压器台数 和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设 备的选择和校验、继电保护及备的选择和校验、继电保护及变电站防雷变电站防雷等。通过对等。通过对 110KV110KV 降降 压变电所电气部
14、分的设计，使我明白其目的在于使我们通过这压变电所电气部分的设计，使我明白其目的在于使我们通过这 次毕业设计，能够得到各方面的充分训练，结合毕业设计任务次毕业设计，能够得到各方面的充分训练，结合毕业设计任务 加深了对所学知识内在联系的理解，并能灵活的运用。加深了对所学知识内在联系的理解，并能灵活的运用。 第三节第三节变电站发展概况变电站发展概况 随着计算机技术的飞速发展随着计算机技术的飞速发展，微型计算机技术在电力系统，微型计算机技术在电力系统 中得到了越来越广泛的应用，它集变电站中的控制、保护、测中得到了越来越广泛的应用，它集变电站中的控制、保护、测 量、中央信号、故障录波等功能于一身，替代了
15、原常规的突出量、中央信号、故障录波等功能于一身，替代了原常规的突出 式和插件式电磁保护、晶体管保护、集成电路保护。常规控制、式和插件式电磁保护、晶体管保护、集成电路保护。常规控制、 保护装置已逐步从电力系统中退出，取而代之的则是这种新型保护装置已逐步从电力系统中退出，取而代之的则是这种新型 的微机监控方式，它运用了自动控制技术、微机及网络通信技的微机监控方式，它运用了自动控制技术、微机及网络通信技 术，经过功能的重新组合和优化设计，组成计算机的软硬件设术，经过功能的重新组合和优化设计，组成计算机的软硬件设 备代替人工备代替人工, ,利用变电站中的远动终端设备来完成对站中设备利用变电站中的远动终
16、端设备来完成对站中设备 的遥信、遥测、遥调、遥控即四遥功能。这就为实现变电站无的遥信、遥测、遥调、遥控即四遥功能。这就为实现变电站无 人值守提供了前提条件。变电站、所综合自动化和无人值守是人值守提供了前提条件。变电站、所综合自动化和无人值守是 当今电网调度自动化领域中热门的话题，在当今城、农网建设当今电网调度自动化领域中热门的话题，在当今城、农网建设 改造中正被广泛采用。改造中正被广泛采用。 第四节第四节设计原始资料设计原始资料 2 / 73 一、一、变电站的出线变电站的出线 变电站的电压等级为变电站的电压等级为 110kV/35kV/10kV，设两台主变，变，设两台主变，变 电站最终规模的进出线回路数为：电站最终规模的进出线回路数为： 110kV：2 回（双电源进线）回（双电源进线） 35kV：6 回（终端用户）回（终端用户） 10kV： 12 回（终端用户）回（终端用户） 二、二、负荷情况负荷情况 35kV35kV、10kV10kV 负荷情况见
