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1、 学习参考 目 录 摘要 1 绪论 第 1 章 变电站电气主接线设计及主变压器的选择 1 1 主接线的设计原则和要求 1 1 1 主接线的设计原则 1 1 2 主接线设计的基本要求 1 2 主接线的设计 1 2 1 设计步骤 1 2 2 初步方案设计 1 2 3 最优方案确定 1 3 主变压器的选择 1 3 1 主变压器台数的选择 1 3 2 主变压器型式的选择 1 3 3 主变压器容量的选择 1 3 4 主变压器型号的选择 1 4 站用变压器的选择 1 4 1 站用变压器的选择的基本原则 1 4 3 站用变压器型号的选择 第 2 章 短路电流计算 2 1 短路计算的目的 规定与步骤 2 1
2、1 短路电流计算的目的 2 1 2 短路计算的一般规定 2 1 3 计算步骤 2 2 变压器的参数计算及短路点的确定 2 2 1 变压器参数的计算 2 2 2 短路点的确定 2 3 各短路点的短路计算 2 3 1 短路点 d 1 的短路计算 110KV 母线 2 3 2 短路点 d 2 的短路计算 35KV 母线 2 3 3 短路点 d 3 的短路计算 10KV 母线 2 3 4 短路点 d 4 的短路计算 2 4 绘制短路电流计算结果表 第 3 章 电气设备选择与校验 3 1 电气设备选择的一般规定 3 1 1 一般原则 3 1 2 有关的几项规定 3 2 各回路持续工作电流的计算 3 3
3、高压电气设备选择 3 3 1 断路器的选择与校验 3 3 2 隔离开关的选择及校验 3 3 3 电流互感器的选择及校验 3 3 4 电压互感器的选择及校验 学习参考 3 3 5 母线与电缆的选择及校验 3 3 6 熔断器的选择 第 4 章 无功补偿设计 4 1 无功补偿的原则与基本要求 4 1 1 无功补偿的原则 4 1 2 无功补偿的基本要求 4 2 补偿装置选择及容量确定 4 2 1 补偿装置的确定 4 2 2 补偿装置容量的选择 第 5 章 变电站配电装置的设计 5 1 概述 5 2 高压配电装置的选择 5 3 电气总平面布置 5 3 1 电气总平面布置的要求 5 3 2 电气总平面布置
4、 5 4 本变电站的配电装置 致 谢 参考文献 附 录 学习参考 110KV110KV 变电所变电所 A A 类型电气部分设计类型电气部分设计 学生 XXX 指导老师 XXX XXX 大学 摘要 摘要 本次毕业设计的题目是 110KV 变电所 A 类型电气部分设计 根据设 计的要求 在设计的过程中 根据变电站的地理环境 容量和各回路数确定变 电站电气主接线和站用电接线 并选择各变压器的型号 进行参数计算 画等 值网络图 并计算各电压等级侧的短路电流 列出短路电流结果表 计算回路 持续工作电流 选择各种高压电气设备 并根据相关技术条件和短路电流计算 结果表校验各高压设备 随着科学技术的发展 网络
5、技术的普及 数字化技术成为当今科学技术发 展的前沿 变电站数字化对进一步提升变电站综合自动化水平将起到极大促进 作用 是未来变电站建设的发展方向 利用数字化技术来解决目前综合自动化 变电站存在的问题已成为可能 本变电站就是利用数字化技术使变电站的信息 采集 传输 处理 输出过程全部数字化 并使通信网络化 模型和通信协议 统一化 设备智能化 运行管理自动化 设计 学习了设计的基本方法 巩固三年以来学过的知识 培养独立分析 问题的能力 而且加深对变电站的全面了解 关键字 关键字 主接线 短路电流 电气设备 主变保护 配电装置 绪论绪论 1 1 设计题目 110KV 变电所 A 类型电气部分设计 根
6、据设计要求的任务 在本次设 计中主要通过变电站电气主接线 短路电流计算 设备选择与校验 无功补偿 主变保护和配电装置部分的设计 使我对三年来所学的知识更进一步的巩固和 加强 并从中获得一些较为实际的工作经验 由于在设计中查阅了大量的相关 资料 所以开始逐步掌握了查阅 运用资料的能力 又可以总结三年来所学的 电力工业的部分相关知识 为我们日后的工作打下了坚实的基础 1 2 我国基本电力情况 我国总装机容量 10 亿 KW 其中火电占 78 水电占 21 核电占 1 还有 风能及一些多能源电站 我国现在是电力大国 变电站总容量为 80 100 亿 KVA 学习参考 1 2 1 变电所的分类 1 按
7、电压等级可分为超高压 高压 中压变电站和低压变电站 电压在 1kV 以 下的称为低压 电压为 1 10kV 的称为中压 电压高于 10kV 低于 330kV 的称为 高压 电压在 330kV 以上的称为超高压 2 按供电对象的差异可分为城镇变电站 工业变电站和农业变电站 3 根据其在电力系统中的低位和作用 可以分为枢纽变电站 中间变电站 区 域 地方 变电站 企业变电站和末端 用户 变电站 1 枢纽变电站 枢纽变电站位于电力系统的枢纽点 电压等级一般为 330kV 及以上 联系多个电源 出现回路多 变电容量大 全站停电后将造成大面积 停电 或系统瓦解 枢纽变电站对电力系统运行的稳定和可靠性起到
8、重要作用 2 中间变电站 中间变电站位于系统主干环行线路或系统主要干线的接口处 电压等级一般为 330 220kV 汇集 2 3 个电源和若干线路 全站停电后 将 引起区域电网的解列 3 地区变电站 地区变电站是一个地区和一个中 小城市的主要变电站 电 压等级一般为 220kV 全站停电后将造成该地区或城市供电的紊乱 4 企业变电站 企业变电站是大 中型企业的专用变电站 电压等级 35 220kV 1 2 回进线 4 按其容量和馈线的多少可分为大 中 小型变电站 5 按是否有人正常运行值班可分为有人值班变电站和无人值班变电站 目前 我国变电站按电压等级分为 3 5 万伏变电站 11 万伏变电站
9、 22 万 伏变电站和 50 万伏变电站 还有根据变电站围护结构分为土建变电站和箱式变电站 箱式变电站又称户外 成套变电站 也有称做组合式变电站 它是发展于 20 世纪 60 年代至 70 年代欧 美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备 由于它具有组 合灵活 便于运输 迁移 安装方便 施工周期短 运行费用低 无污染 免 维护等优点 受到世界各国电力工作者的重视 进入 20 世纪 90 年代中期 国 内开始出现简易箱式变电站 电力部也相应制定了部颁标准 但应用并不广泛 到 90 年代末期 特别是农网改造工程启动后 科研开发 制造技术及规模等都 学习参考 进入了高速发展 被广泛应用
10、于城区 农村 10 110kv 中小型变 配 电站 厂 矿及流动作业用变电站的建设与改造 因其易于深入负荷中心 减少供电半径 提高末端电压质量 特别适用于农村电网改造 被誉为 21 世纪变电站建设的目 标模式 箱式变电站的分类 1 拼装式 将高 低压成套装置及变压器装入金属箱体 高 低压配电装置间还留有操作走廊 这种型式的箱式变体积较大 现在已较 少使用 2 组合装置型 这种型式的高 低压配电装置不使用现有的成套装 置 而是将高 低压控制 保护电器设备直接装入箱内 使之成为一个整体 由于总体设计是按免维护型考虑的 箱内不需要操作走廊 这样可以减小箱式 变的体积 这种型式是欧式箱变 是目前普遍采
11、用的型式 3 一体型 这种 型式就是所谓的美式箱变 它是在简化高 低压控制 保护装置的基础上 将 高 低压配电装置与变压器主体一齐装入变压器油箱 使之成为一个整体 这 种型式的箱式变体积更小 其体积近似于同容量的普通型油浸变压器 仅为同 容量欧式箱变体积的 1 3 左右 1 2 2 升压站 升压就是用变压器将发的电的电压升高 以便在电线上传输时可以降低线 路损耗 传得更远 电刚发出来 电压不是很高 如果直接传输而不升压 会 损耗很多电量 电压也会将很快 所以必须立即经过升压变压器 1 2 3 降压站 降压用变压器 输入端 额定电压通常为 3 6 10 15 35 66 110 220 330
12、500kV 升压用变压器额定电压通常 为 发电机变压器 输入端 电压 3 15 6 3 11 10 5 13 8 15 75 18 20 24kV 输出端 电压 38 5 72 5 121 242 363 550kV 升压变压器一般为无载载调压分接开关的变压器 发电机是调节性能优良 的可变无功能源 在一般情况下 发电机的升压变压器没有采用带负荷抽头调 节的必要 甚至可以采用没有电压分接头的变压器 降压变压器一般均为有载调压分接开关的变压器 对于直接向负荷供电的 学习参考 变压器的电压调节要求与以上两类变压器大不一样 广泛采用带负荷调节电压 抽头是必要的 升压用变压器与降压用变压器的输出端电压是
13、不同的 变压器 输出端电压需比负荷侧电压 如母线电压 高 10 的电压 1 2 4 电站的负荷 本所 35KV 出线 2X3 回 单回最大负荷为 6MW cos 0 9 最大输送距离为 8 5KM 负荷为 级 本所 10KV 出线 2X8 回 其中 4 回备用 单回最大负荷为 2MW cos 0 76 最大输送距离为 2 5KM 负荷为 级 1 2 5 自然条件 1 年最高气温为 40 年最高气温 35 2 本地区多雷地区 多年平均雷暴日 53 日 年 3 所址海拨高度 320M 无不良地质现象 自然条件直接影响输送电能的质量 导体载流量与环境温度有很大的关系 影响导线载流量大小的因素主要有材
14、质 结构 单或多股线 绝缘情况 使用 情况 架空 埋设 穿管 环境温度等 电流本身没有温度系数 回路需要多 少电流 不会因为温度高了电流就少了 但是导电的导线等导体是有温度系数 的 因为导线的允许流过电流量 是与其运行最高温度有关的 由于导线又电 阻 电流流过导线后就会发热 导线的总热量是一定的 当外界温度越高 留 给导线的发热量就少了 所以运行流过的电流量也就少了 将这种现象归纳成 系数后 就是导线载流量的温度系数 导线中的电阻是正温度系数的 受 温度的变化的影响 在计算导线安全载流量时要考虑温度校正系数来确定导线 的直径 设导线在 25 时的安全载流量为 Ia 当敷设处的环境温度不是 25
15、 时 导线的载流量 I0 应乘以温度校正系数 K I0 Ia K K t1 t0 t1 25 0 5 t0 敷设处的环境温度 t1 导线长期允许工作温度 BBLX BLX BLV BV 的 t1 为 65 选择避雷设备也是很重要的 避雷针 直接接地 利用电荷尖端放电现 象不让雷击发生 避雷针和被保护物体是分开的 可以保护比较集中的重要物 体 避雷针实际是引雷针 一般避雷针比所有的被保护物体高 避雷针的顶部 为金属尖端 底部与接地网作良好连接 接地电阻一般在 10 欧姆以下 在雷雨 天气 由于顶部尖端对电场的强烈畸变作用 吸引附近雷云对避雷针尖端放电 通过良好的接地中和雷云电荷 从而保护其它物体
16、免遭雷击 学习参考 避雷器 间接接地 利用过电压放电现象让雷击电压通过避雷器进入大 地 避雷器和被保护物体是连接的 可以保护带电物体 如输电线路 在正常 状态下避雷器内部是不导电的 遇到雷击的时候 它是导电的 避雷器实际上 是一种非线性极好的电阻 在高电压下电阻很小 在低电压下电阻很高 作用 类似于稳压二极管 目前避雷器一般为氧化锌避雷器 主要元件为氧化锌阀片 避雷器在电力系统中与被保护设备并联 正常时泄漏电流很小 不影响系统运 行 当系统有过电压时 即超过正常运行电压的高电压 避雷器即呈现低电 阻泄放能量 同时限制系统电压的幅值 确保电气设备的绝缘不被击穿 1 3 设计任务及设计大纲 1 主结线设计 根据设计任务书 分析原始资料与数据 列出技术上可能实 现的多个方案 经过概略分析比较 留下 2 3 个较优方案进行详细计算和分析 比较 经济计算分析时 设备价格 使用综合投资指标 确定最优方案 2 短路电流计算 根据电气设备选择和继电保护的需要 确定短路计算点 计算三相短路电流 计算结果列出汇总表 3 主要电气设备选择 主要电气设备的选择 包括断路器 隔离开关 互感 器 导线截面和型号
