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1、k变电站电气主接线设计四川理工学院毕业设计某110kV变电站电气主接线设计学生：张家春学号：09021040421专业：电气工程及其自动化班级：2009.4指导教师：伊业超唐玲四川理工学院自动化与电子信息学院二O一三年六月某110kV变电站主接线设计摘要：论文为110kV变电站主接线设计，根据任务书给定的条件来设计，其主要包括以下内容：在对各种电气主接线比较后确定本厂的电气主接线，对主变压器，厂用变压器、导体和重要电气设备进行选择，然后绘制主接线图、设备平面布置图、断面图、防雷配置图和继电保护规划配置图。关键词：主接线；短路计算；设备选择；防雷保护；继电保护A110kVSubstationMa
2、inElectricalWiringDesignZHANGJiachun(SichuanUniVersityofScienceandEngineering,Zigong,China,643000)ABSTRACT：Papersfor110kVsubstationLordwiringdesign,TodesignaccordingtothespecificationofthegiVenconditions,itmainlyincludesthefollowingcontents:aftercomparingtoallkindsofelectricalmainwiringtodetermineou
3、rfactorythemainelectricalwiring,forthemaintransformer,transformerfactory,conductorandimportantelectricalequipmentselection,andthendrawthemainwiringdiagrams,equipmentlayout,profile,lightningprotectionconfigurationdiagramandconfigurationofrelayprotectionplanning.Keywords:TheLordwiring;Shortcircuitcalc
4、ulation;Equipmentselection;Lightningprotection;Relayprotection目录摘要1Abstract1I第1章引言11.1毕业设计目的意义1第2章原始资料分析2第3章变电站电气主接线设计33.1电气主接线设计概述33.2电气主接线的初步方案选择设计33.3电气主接线的经济与技术比较73.3.1技术比较73.3.2经济比较73.3.3主变压器型式的选择73.3.4绕组数的确定73.3.5绕组变压器在结构上的基本型式83.3.6变压器容量的确定83.4本章小结9第4章短路电流计算104.1短路电流计算概述104.2短路电流计算过程124.3本章小结
5、20第5章变电站导体和电器选择设计215.1电气设备选择的概述215.2主电气设备的选择和校验245.2.1断路器的选择245.2.2隔离开关的选择275.2.3电流互感器的选择和校验305.2.4电压互感器选择315.2.5熔断器的选择335.3本章小结34第6章屋外高压配电装置优化设计356.1高压配电装置概述356.2高压配电装置的优化设计376.3本章小结39第7章防雷保护规划设计417.1变电站过电压及防护分析417.2避雷器的配置规划与选择417.3变电站避雷针配置规划及保护范围计算427.4变电站接地设计447.5本章小结44第8章继电保护配置的规划设计468.1仪表与继电保护配
6、置规划概述468.2继电保护配置规划设计468.3本章小结49第9章结束语51致谢52参考文献53第1章引言1.1毕业设计目的意义毕业设计是完成教学计划、实现培养目标的一个重要教学环节，是全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行设计的综合训练，是培养学生综合素质和工程实践能力的教育过程。对学生的思想品德、工作态度、工作作风和独立工作能力具有深远的影响。毕业设计的目的、意义是：（1）巩固和扩大所学的专业理论知识，并在毕业设计的实践中得以灵活运用；（2）学习和掌握变电所电气部分设计的基本方法，树立正确的设计思想；（3）培养独立分析和解决实际问题的工作能力及解决实际工程设计的基本技能
7、；（4）学习查阅有关设计手册、规范及其他参考资料的技能。选择题目后，先认真审题，然后根据题目的要求，将电力工程设计手册1及以前的专业课书籍相关内容再次阅读一遍。第一步，拟定初步的主接线图，列出可能的主接线形式进行比较，最后确定两个可能的主接线形式比较，最终确定方案。第二步，经过计算，然后主变压器和厂用变压器。第三步，短路计算和做短路计算结果表。第四步，导体和设备的选择及校验，做设备清册。第五步，继电保护、配电设备和防雷接地的布置。通过这次设计将理论与实践相结合，更好的理解电气一次部分的设计原理。通过毕业设计应达到以下要求：熟悉国家能源开发的方针政策和有关技术规程、规定等；树立设计必须安全、可靠
8、、经济的观点；巩固并充实所学基础理论和专业知识，能够灵活应用，解决问题；初步掌握电气工程专业的设计流程和方法。在指导老师的帮助下，完成工程设计。绘图等相关设计任务，培养严肃、认真、实事求是和刻苦钻研的作风。第2章原始资料分析本次的设计任务是：设计一座110/35/10kV终端变电所的电气主接线和配电装置、防雷接地、继电保护的配置规划。设计的重点是对变电所电气主接线的拟定及配电装置的布置。设计内容包括：1、电气主接线方案的设计；2、短路计算；3、导体、设备选型；4、设计防雷保护和接地装置；5、继电保护的配置规划；6、按设计方案绘制电气一次主接线图；7、写设计说明书。设计已知的基本条件：设计一座1
9、10/35/10kV终端变电所，110kV部分有110kV进出线2回，电源距离46公里，系统容量5800MVA，最大利用小时5800h，系统电抗1.51，所用电率0.042%。10kV部分有出线18回，供电距离52公里，供电负荷165MW。35kV部分，出线6回，供电距离23公里，供电负荷41MW，其中有一回电缆供电，供电距离4.8公里。功率因数0.77。设计自然条件：变电所在地海拔1100米，本地区污秽等级2级，最高气温310C，最低气温-50C，平均气温150C，最大风速3m/s，其他条件不限。第3章变电站电气主接线设计3.1电气主接线设计概述电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，
10、是构成电力系统的主要环节,代表了发电厂或变电所电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响电力系统运行的稳定性、灵活性，并对电气的选择，配电装置的布置，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。对电气主接线的基本要求包括可靠性、灵活性和经济性三方面。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，就地取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性
11、，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。3.2电气主接线的初步方案选择设计一、110kV侧主接线选择110kV侧进线4回，出线2回，共有进出线6回。单母线分段接线：优点：1、用断路器把母线分段后，对重要用户可从不同段进行供电；2、任意一段母线故障时，可保证正常母线不间断供电。缺点：1、当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都在检修期内停电；2、当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。3、扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围：10110kV配电装置出线回路数为34回，不适本站。双分母线接线：优点：1、供电可靠，检修母线及工作母线发生故障时，能利用备用母线正常工作；2、调度灵活
12、，能适应系统中各种运行方式调度和潮流变化需要；3、扩建方便；4、便于试验。缺点：1、增加一组母线每回路就需增加母线隔离开关；2、母线故障或检修时，容易误操作；3、出线断路器检修时，线路无法供电。适用范围：10110kV配电装置出线回路数为5回及以上时，或当10110kV配电装置，在系统中居于重要地位，出线回路为4回及以上，适用于本站，但可靠性差。双母线带旁路接线：优点：1、具有双母线接线的各种优点；2、检修出线断路器时，能够正常供电。缺点：投资增加。适用范围：110kV出线在6回及以上，110kV出线在4回及以上，适用于本站，满足供电可靠性。二、110kV侧主接线选择110kV侧进线4回，出线
13、2回，共有进出线6回。单母线分段接线：优点：1、用断路器把母线分段后，对重要用户可从不同段进行供电；2、任意一段母线故障时，可保证正常母线不间断供电。缺点：1、当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都在检修期内停电；2、当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。3、扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围：10110kV配电装置出线回路数为34回，不适本站。双分母线接线：优点：1、供电可靠，检修母线及工作母线发生故障时，能利用用母线正常工作；2、调度灵活，能适应系统中各种运行方式调度和潮流变化需要；3、扩建方便；4、便于试验。缺点：1、增加一组母线每回路就需增加母线隔离开关；2、母
14、线故障或检修时，容易误操作；3、出线断路器检修时，线路无法供电。适用范围：10110kV配电装置出线回路数为5回及以上时，或当10110kV配电装置，在系统中居于重要地位，出线回路为4回及以上，适用于本站，但可靠性差。双母线带旁路接线：优点：1、具有双母线接线的各种优点；2、检修出线断路器时，能够正常供电。缺点：投资增加。适用范围：110kV出线在6回及以上，110kV出线在4回及以上，适用于本站，满足供电可靠性。三、35kV侧主接线选择35kV侧出线6回，供电负荷41MW。单母线接线：优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，母线任一元件故障或检修
15、均需使整个配电装置停电。适用范围：3563kV配电装置的出线回路数不超过3回，不适应本站。单母线分段接线：优点：1、用断路器把母线分段后，对重要用户可从不同段进行供电；2、任意一段母线故障时，可保证正常母线不间断供电。缺点：1、当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都在检修期内停电；2、当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉。适用范围：3563kV配电装置的出线回路为48回时。适用于本站，但可靠性较差，扩建困难。双母线接线优点：1、供电可靠，检修母线及工作母线发生故障时，能利用备用母线正常工作；2、调度灵活，能适应系统中各种运行方式调度和潮流变化需要；3、扩建方便；4、便于试验。缺点：1、增加一组母线每回路就需增加母线隔离开关；2、母线故障或检修时，容易误操作；3、出线断路器检修时，线路无法供电，适用于本站。四、初步方案的选定1、110kV侧接线：方案：双母带旁路接线这种接线增加了旁母、旁路断路器、旁路隔离开关等，虽然增加投资成本，但供电可靠性提高，出线断路器故障或检修时，保证了对该站供电，同时保证了穿越功率对外输送。方案
