（OA自动化）电气工程与自动化范文.

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1、（OA 自动化）电气工程与 自动化范文 郑州大学现代远程教育 毕业设计 题目：_ _ 入学年月_ 姓名_ 学号_ 专业_ 联系方式_ 学习中心_ 指导教师_ 完成时间_年_月_日 目录 摘 要 1 关键词 1 前 言 2 第一部分 设计说明书 2 1.概 述 2 1.1ZY1 市郊区变电站地理位置如下图 2 1.2 张果屯乡基本概况 2 2设计依据 2 2.1 原始资料要求：2 2.2 设计规模 3 3 电气主接线 4 3.1 主变压器选择 4 3.2 110kV 接线 4 3.3 35kV 接线 5 3.4 10kV 接线 6 3.5 电气主接线方式 6 3.6 无功补偿 7 3.7 中性点

2、设备 7 4 短路电流计算 7 5 主要设备选择 8 5.1 断路器 8 5.2 隔离开关 8 5.3 10kV 并联电容器 9 5.4 导体 9 5.5 绝缘子 10 5.6 互感器 10 6 电气设备布置及配电装置 11 6.1 电气总布置 11 6.2 配电装置 11 6.3 互感器的配置 12 7 防雷规划 12 8继电保护规划设计 13 8.1 主变压器保护 13 8.2 110kV 的保护 14 8.3 35kV 保护 14 8.4 10kV 保护 15 8.5 电力电容器组保护 15 第二部分 计算书 15 1 短路电流计算 15 1.1 各元件参数计算 15 1.2 短路电流计

3、算 17 2设备选择 21 2.1 110kV 断路器选型和校验 21 2.2 110kV 隔离开关选型 23 2.3 35kV 断路器选型和校验 23 2.4 35kV 隔离开关选型 25 2.5 10kV 断路器选型和校验 25 2.6 10kV 隔离开关选型 28 2.7 母线的选择 30 2.8 电流互感器的选择 37 2.9 电压互感器的选择 41 3. 低压侧 10kV 无功补偿 43 参考文献：45 致 谢 46 摘要 本文主要是结合市区工业、生活及郊区乡镇工业与农业用户供电电网现状及存在 的问题进行了论述，从负荷增长方面阐明了 ZY1 市郊区建站的必要性，然后通过对拟 建变电站

4、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，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 110KV变电站、建设、负荷 前言 为了适应地方经济发展，解决电力供需矛盾，根据本县国民经济发展的实际，通过对 ZY1 市郊区自然概况、ZY1 市郊区电网状况、市区工业、生活及郊区乡

5、镇工业与农业 用户供电区基本概况、电网现状及存在的问题，初步确定了 ZY1 市郊区变电站建设的 可行性。 第一部分设计说明书 1.概述 1.1ZY1 市郊区变电站地理位置如下图 1.2ZY1 市郊区建变电站基本概况 ZY1 市郊区变电站市区东南部，总面积 32 平方公里，辖 15 个行政村，总人口 2.8 万，总耕地面积.万亩。 1.3 负荷资料表 最大负荷 (MW) 穿越功率 (MW) 负荷组成 （%）电压 等级 负荷名称 近期 远 景 近期远景 一 级 二级 功率 因数 Tma x (h) 线长 (km) 市系线 101810 市甲线 101810 备用 1 10 110k V 备用 2

6、12 棉纺厂 1 2320400.7555003.5 棉纺厂 2 2320400.7555003.5 印染厂 1 2430400.7850004.5 印染厂 2 2430400.7850004.5 毛纺厂 2320400.7550002.5 针织厂 1220400.7545001.5 柴油机厂 1 3425400.840003 柴油机厂 2 3425400.840003 橡胶厂 1230400.7245003 市区 1 1220400.825002 市区 2 1220400.825002 食品厂 1215300.840001.5 备用 1 2 备用 2 2 备用 3 2 备用 4 2 备用 5

7、 2 10kV 备用 6 2 2设计依据 2.1 原始资料 1.电力系统接线简图如图 1 所示。图中有系统电源数据；有电网线路数据以及变电站 的初步信息。 图 1 电力系统接线简图 注：图中系统容量、系统阻抗均为最大运行方式的数据。 系统最小运行方式时，S1=1300MVA，XS1=0.65；S=150MVA，XSII=0.8。 2.2 变电站资料 1.建站目的。本变电站位于 ZY1 市郊区，向市区工业、生活及郊区乡镇工业与农业用 户供电，为新建变电站。 2.110kV 母线主接线形式为单母线分段，110kV 出线 2 回,见图 1 中所示； 3.主变压器 2 台，总容量 250MVA，自然油

8、循环风冷，有载调压变压器； 4.10kV 母线主接线形式为单母线分段，10kV 出线 14 回，每回线路长度 5km，导线 LGJ-240，负荷 5000kVA。 5.所址地理位置及环境条件。站址地区海拔高度 200m,地势平坦，地震烈度 6 度。年 最高气温40，年最低气温-20，最热月平均最高温度+30，最大复冰厚度 10mm，最大风速 25m/s，土壤热阻率t=100cm/W，土壤温度 20，地下水位 较低,水质良好，无腐蚀性。 2.3 设计任务 1.变电站总体分析； 2.负荷分析计算； 3.主变压器选择； 4.电气主接线设计； 5.短路电流计算； 6.电气设备选择； 7.配电装置及电气

9、总平面布置设计； 8.防雷保护设计(选)。 2.4 设计成品 1.设计说明书一份（20-30 页）； 2.图纸 1)电气主接线图(#3 图)； 2)电气总平面布置图(#3 图)； 3)110kV 配电装置平面布置图(#3 图)； 4)110kV 进出线间隔断面图(#3 图)； 5)变电站避雷针平面布置及保护范围图(#3 图，选作)。 3电气主接线 3.1 主变压器选择 本变电所主变压器容量为 250MVA，为便于维护管理，两台主变压器选用三相 油浸风冷型三绕组铜线有载调压电力变压器，所选型号为 SFSZ7-50000/110，电压等 级 11081.25%/38.522.5%/11、10.5、

10、6.6、6.3kV，接线组别 YN，yn0，d11；U12=10.5%，U13=17%，U23=6.5%。 变压器的选择： 型号容量电压组合及分接范围短路阻抗电压 高压中压低压高低高中中低 空载 电流 容量 比 连接组 别 SFSZ7 - 5000 0/110 50 MV A 11081 .25% 38.52* 2.5% 6.6,10.5, 6.3,11 17- 18 10.56.51.2100/1 00/50 YN.yn 0.d11 3.2110kV 接线 具体对电气主接线的基本要求为：具有适当的可靠性，有较好的灵活性（操作、 调度、扩建），简单清晰，便于操作，经济性好。本变电所在 110K

11、V 电网中，具有很 大的重要性，根据背景材料要求初选主接线方案是单母线分段带旁路。 其示意接线图如下： 3.335kV 接线 项目单母线分段 优点 1、两母线段可以分裂运行，也可以并列运行。 2、重要用户可用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。 3、任意母线或隔离开关检修，只停该段，其余段可继续供电，减少了停电 范围。 缺点 1、分段的单母线增加了分段部分的投资和占地面积。 2、某段母线故障或检修时，仍有停电情况。 3、某回路断路器检修时，该回路停电。 4、扩建时需向两端均衡扩建。 电压等级为 35KV60KV，出线 48 回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线 接线，为保证断路器检修时不

12、中断对用户供电，单母线分段可增设旁路，但本变电所 采用 SF6断路器，不需要检修，故不需设旁路。初选两种方案：方案一是单母线分段， 方案二是双母线。 方案一图 方案二图 两种方案的比较： 项目方案一方案二 技术 1、简单清晰调度灵活 2、不会造成全所停电，保证重要 用户的供电 1、供电可靠，调度灵活， 扩建方便，便于试验 2、易误操作 经济 1、设备少 2、投资小 3、占地少 1、设备多，配电装置复 杂 2、投资和占地面机大 鉴于电压等级不高，在一定的安全与灵活性的基础上要求较好的经济性，故选用投 资较小的方案一。 3.410kV 接线 考虑到 10KV 电压等级八回出线，不是很高等级的用户负

13、荷，发生故障时短时间内不 会对用户造成重大损失，10KV 采用投资较低、占地小的单母线分段为主接线。 3.5 电气主接线方式 综合三个电压等级选用的接线方式，确定以下接线方式为最终备选方式： 110kV 母线采用双母线，35kV 母线采用单母线分段的接线方式，10kV 母线采用 单母线分段的接线方式。 其示意接线图如下： 3.6 无功补偿 装于 10kV 母线侧，最终容量按 210MVar 配置，1 段、2 段分别装设一组。 型号为：BFF11/-1000-3W,额定容量:10Mar 3.7 中性点设备 主变压器 110kV 侧中性点采用避雷器加保护间隙保护，也可经隔离开关接地。主 变压器 3

14、5kV 侧中性点采用避雷器加保护间隙保护。 4短路电流计算 短路电流计算包括 110kV、35kV 和 10kV 母线出现最大短路电流方式下 0 秒、 1.5 秒、2.0 秒、3.0 秒、4 秒和冲击电流的计算。 110kV 母线的最大短路电流是 110KV 母线三相短路的情况，35kV 母线的最大短 路电流是分段断路器闭合运行时分段断路器一侧三相短路的情况。10kV 母线的最大短 路电流是分段断路器闭合运行时分段断路器一侧三相短路的情况。 所以短路电流计算是对以上三点进行计算的。 在考虑主变并列运行的情况下，短路电流计算结果如下： 表 1：短路电流计算结果表： 短路点 0S1.5S2.0S3

15、.0S4.0S 冲击电流 ish 110kV 母线侧三 相短路电流 （kA） 4.3804.110_4.143_11.150 35kV 母线侧三相 短路电流（kA） 6.264_6.463_6.48115.945 10kV 母线侧三相 短路电流（kA） 27.582_26.877_27.83470.212 5主要设备选择 5.1 断路器 5.1.1110kV 断路器 110kV 断路器选用 LW6-110/1600 型 SF6断路器，额定电流 1600A，额定开断 电流 40kA,动稳定电流 80kA，热稳定电流 31.4KA（3s）。 5.1.235kV 断路器 35kV 断路器选用 LW16-35/1600 型 SF6断路器，额定电流 1600A，额定开断电 流 25kA，动稳定电流 63kA，热稳定电流 25KA（4s）。 5.1.310kV 开关柜和断路器 10kV 开关柜选用 XGN-10 型固定式开关柜。柜中配：母线断路器 SN10- 10III/2000 型断路器，额定电流为 2000A，额定开断电流 43.3kA，动稳定电流 130kA，热稳定电流 43.34KA（4s）；出线断路器 SN10-10II/1000 型断路器，额定 电流为 1000A，额定开断电流 31.5kA，动稳定电流 80kA，热稳定电流 31.5KA（2s） 5.