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1、 . . . 大学成人高等教育毕 业 论 文/设计题 目： 110kV桃园小区变电站的电气部分设计专业、班级： 09电气工程及其自动化 . . . . 110kV西湖变电站设计目 录前 言81 原始资料分析91.1 本所设计电压等级91.2 电源负荷地理位置情况92 电气主接线设计112.1 主接线接线方式112.1.1 单母线接线112.1.2 单母线分段接线112.1.3 单母分段带旁路母线112.1.4 桥型接线112.1.5 双母线接线122.1.6 双母线分段接线122.2 电气主接线的选择132.2.1 35kV电气主接线132.2.2 110kV电气主接线133 所用电的设计15
2、3.1 所用电接线一般原则153.2 所用变容量型式的确定153.3 所用电接线方式确定153.4 备用电源自动投入装置153.4.1备用电源自动投入装置作用153.4.2 适用情况以及优点163.4.3 BZT装置应满足的基本要求2：164 短路电流计算184.1 短路计算的目的184.2 短路计算过程184.2.1 110KV短路电流计算184.2.2 35KV侧短路计算235 继电保护配置265.1 变电站母线保护配置265.2 变电站主变保护的配置266 防雷接地286.1 避雷器的选择286.1.1 避雷器的配置原则286.1.2 避雷器选择技术条件286.2变电站的进线段保护829
3、6.3 接地装置的设计296.3.1设计原则296.3.2 接地网型式选择及优劣分析306.3.3 降低接地网电阻的措施30致 32参考文献33摘 要电力工业是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的位置，是时间国家现代化的战略重点。电能是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求就必须加强电网建设，而变电站建设就是电网建设中的重要一环。 在变电站的设计中，既要求所变电能能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作。这次设计以110kV降压变电站为主要
4、设计对象，分析变电站的原始资料确定变电站的主接线；通过负荷计算确定主变压器台数、容量及型号。根据短路计算的结果，对变电站的一次设备进行了选择和校验。同时完成防雷保护及接地装置方案的设计。关键词: 变电站电气主接线；短路电流计算；一次设备；防雷保护前 言110KV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初
5、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）防雷与接地保护等容。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。此次设计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。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主接线，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，同时也
6、确定了站用变压器的容量及型号，在根据最大持续工作电流及短路计算结果，对设备进行了选型校验，同时考虑到系统发生故障时，必须有相应的保护装置，因此对继电保护做了简要说明。对于来自外部的雷电过电压，则进行了防雷保护和接地装置的设计，最后对整体进行规划布置,从而完成110kV变电站一次系统的设计。1 原始资料分析1.1 本所设计电压等级 建设性质及规模：为满足某县城区及相关单位用电，建一座110KV降压变电所。所址海拔为200m，为非地震多发区。最高气温+39，最低气温为-18，最热月平均最高气温为30。根据设计任务本次设计的电压等级为：110/35kV1.2 电源负荷地理位置情况1.2.1 电源分析
7、与本所连接的系统电源共有3个，其中110kV两个，35kV一个。具体情况如下： 1.2.1.1 110kV系统变电站该站电源从相距9km的220kV八一变电站受电。在该站等电压母线上的短路容量为650MVA，以一回路与本所连接。1.2.1.2 110kV火电厂该厂距离本所12KM，装有3台机组和两台主变，以一回线路与本所连接，该厂主接线简图如图1.1：图 1.1 110kV火电厂接线图1.2.1.3 35KV系统变电站该所距本所7.5KM.以一回线路相连接，在该所高压母线上的短路容量为250MVA.。以上3个电源，在正常运行时，主要是由两个110KV级电源来供电给本所。35KV变电站与本所相连
8、的线路传输功率较小，为联络用。当3个电源中的某一电源出故障，不能供电给本所时，系统通过调整运行方式，基本是能满足本所重要负荷的用电，此时35KV变电站可以按合理输送容量供电给本站。1.2.2 负荷资料分析1.2.2.1 35KV负荷表1.1 35KV负荷参数表用户名称容量（MW）距离（KM）备注化工厂3.515类负荷铝厂4.313类负荷水厂1.85类负荷注：35KV用户中，化工厂，铝厂有自备电源10kV负荷表电压等级线路名称最大有功 （MW）最大无功（MVAr）COS负荷级别Tmax同时率10KV珊瑚海花园31.460.913500085西湖新村2 0.920.92毛纺厂10.490.92水泥
9、厂1.20.580.92纺织厂0.80.390.921.2.2.2 35KV远期最大负荷1.2.2.3 本变电站自用负荷约为60KVA；1.2.2.4 一些负荷参数的取值：负荷功率因数均取cos=0.85，负荷同期率 Kt=0.9c，年最大负荷利用小时数Tmax4800小时/年，表中所列负荷不包括网损在，故计算时因考虑网损，此处计算一律取网损率为5%，各电压等级的出线回路数在设计中根据实际需要来决定。各电压等级是否预备用线路请自行考虑决定。 2 电气主接线设计3 电 气 主 接 线 设 计 电 力 系 统 是 有 发 电 厂 变 电 所 线 路 及 用 户 组 成 。 变 电 所 是 联 系
10、发 电 厂 和 用 户 的中 间 环 节 起 着 变 换 和 分 配 电 能 的 作 用 而 主 接 线 代 表 了 变 电 所 的 电 气 部 分 的 主 体 结构 是 电 力 系 统 接 线 的 主 要 组 成 部 分 是 变 电 所 设 计 的 首 要 部 分 。 关 系 着 电 力 系 统 的安 全 和 稳 定 灵 活 经 济 运 行 。 由 于 电 能 生 产 的 特 点 是 发 电 变 电 输 电 用 电 是 在同 一 时 刻 完 成 的 所 以 主 接 线 设 计 的 好 坏 也 影 响 工 、 农 业 生 产 和 人 民 生 活 。 因 此 主接 线 的 设 计 是 一 个 综
11、 合 性 问 题 必 须 在 满 足 国 家 有 关 技 术 经 济 政 策 的 前 提 下 正 确 处 理好 各 方 面 的 关 系 全 面 分 析 有 关 因 素 力 求 使 其 技 术 先 进 经 济 合 理 安 全 可 靠 。 同时 主 接 线 是 保 证 电 网 安 全 可 靠 经 济 运 行 的 关 键 是 电 气 设 备 布 置 选 择 自 动 化 水平 和 二 次 回 路 设 计 的 原 则 和 基 础 。 。3 . 1 变 电 所 主 接 线 设 计 的 基 本 原 则 电 气 主 接 线 又 叫 一 次 接 线 是 由 各 种 开 关 电 气 、 变 压 器 、 互 感 器
12、 、 线 路 、 电 抗器 、 母 线 等 按 一 定 的 顺 序 连 接 而 成 的 接 受 和 分 配 电 能 的 总 电 路 。 通 过 它 可 以 了 解 各 种电 气 设 备 的 规 、 数 量 、 连 接 方 式 、 作 用 和 运 行 状 态 等 。 因 此 主 接 线 的 连 接 方 式 对供 电 的 可 靠 性 、 运 行 灵 活 性 、 维 护 检 修 的 方 便 及 经 济 性 等 起 着 决 定 性 的 作 用 。 在 选 择电 气 主 接 线 时 应 以 下 各 点 作 为 设 计 依 据 变 电 所 在 电 力 系 统 中 的 地 位 和 作 用 负 荷大 小 和
13、重 要 性 等 条 件 确 定 并 且 满 足 可 靠 性 、 灵 活 性 和 经 济 性 等 多 项 基 本 要 求 。 1 运 行 的 可 靠 性 断 路 器 检 修 时 是 否 影 响 供 电 设 备 和 线 路 故 障 检 修 时 停电 数 目 的 多 少 和 停 电 时 间 的 长 短 以 及 能 否 保 证 对 重 要 用 户 的 供 电 。 5 2 具 有 一 定 的 灵 活 性 主 接 线 正 常 运 行 时 可 以 根 据 调 度 的 要 求 灵 活 的 改 变 运行 方 式 达 到 调 度 的 目 的 而 且 在 各 种 事 故 或 设 备 检 修 时 能 尽 快 地 退
14、出 设 备 。 切 除故 障 停 电 时 间 最 短 、 影 响 围 最 小 并 且 再 检 修 在 检 修 时 可 以 保 证 检 修 人 员 的 安 全 。 3 操 作 应 尽 可 能 简 单 、 方 便 主 接 线 应 简 单 清 晰 、 操 作 方 便 尽 可 能 使 操 作步 骤 简 单 便 于 运 行 人 员 掌 握 。 复 杂 的 接 线 不 仅 不 便 于 操 作 还 往 往 会 造 成 运 行 人 员的 误 操 作 而 发 生 事 故 。 但 接 线 过 于 简 单 可 能 又 不 能 满 足 运 行 方 式 的 需 要 而 且 也 会给 运 行 造 成 不 便 或 造 成 不 必 要 的 停 电 。 4 经 济 上 合 理 主 接 线 在 保 证 安 全 可 靠 、 操 作 灵 活 方
