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1、北京交通大学毕业设计（论文）任务书本任务书下达给：2007 级电气工程及自动化专业学生设计（论文）题目：牵引变电所主接线设计一、设计（论文）内容：二、基本要求：三、重点研究的问题：四、主要技术指标：五、其他要说明的问题下达任务日期：年月日要求完成日期：年月日答辩日期：年月日指导老师： 开 题 报 告题目：牵引变电所电气主接线设计报告人：电气工程及其自动化 李倩 2009 年 8 月 25 日一、 文献综述随着经济的发展，工业水平的进步，人民生活水平的逐渐提高，电力系统在整个行业中占的比例逐渐增大。现代电力系统是一个巨大的严密的整体，各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务
2、，电力系统是国民经济的主要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多、范围广，逻辑性强，不同电压等级、不同类型、不同性质负荷的变电站设计侧重点不一样的，设计过程中要根据变电所的规模和形式，具体问题具体分析。电气主接线是牵引变电所设计的首要部分，也是构成电气化电力系统的主要环节，它反映了变电所基本结构和功能。在运行中，它表明本变电所与高压电网、馈电线的连接方式以及相关一次设备的运行方式，成为调度控制和设备实际操作的依据；同时，电气主接线对牵引供电和铁路电力供电系统运行的可能性、电能质量、经济性和操作灵活性起着决定性作用；在设计中，电气主接线对变电所电气设备
3、选择、配电装置布置、继电保护方式及其配置与整定计算、自动装置和控制方式选择都有重大影响。二、选题的目的、意义随着铁路的高速建设和既有线路电气化的大面积改造，电气化铁路在国民经济中占有越来越重要的位置，牵引变电所是电气化系统的重要组成部分。电气主接线是发电厂、变电所、电力系统中传送电能的通路。主接线是发电厂、变电所电气部分的主体。变电所一次主接线直接决定着电力网的电压变换和电能分配；短路电流计算及设备选择校验保证了变电设备应用的安全稳定性及经济性。主接线的设计是否正确、对供电可靠性、运行灵活、检修方便以及经济合理等起着决定性的作用。三、研究方案 变电所的选择应根据变电所在电力系统中的位置，回路数
4、，设备的特点，负荷的性质以及系统原始资料确定，并且应满足安全的可靠性，灵活性，操作应尽可能的简单方便，经济应合理等方面的要求。本毕业设计内容为 110KV 降压变电所一次系统设计，主要内容有：三个电压等级主接线方式的选择；主变的选择、短路电流计算；一次设备的选择与校验；室内外配电装置设计、防雷保护设计等内容。本论文能较好的应用变电所设计基本理论知识，针对 110KV 高压配电变电站的基本特征，分析原始资料，充分保证电力系统安全稳定运行，着重应用新技术和新产品，实现变电站设计的合理，安全，经济，可靠。四、进度安排7 月 1 日-9 月 1 日根据毕业设计任务，收集资料，做好前期准备，撰写开题报告
5、。 9 月 11 日-9 月 30 日开始撰写论文。10 月 1 日-11 月 21 日征求导师意见，修改毕业论文。 11 月 24 日-25 日评阅论文及论文答辩。中 期 报 告题目：牵引变电所电气主接线设计报告人：电气工程及其自动化 李倩毕业设计的两个月来，在导师的帮助以及自己努力下，我感觉自己真正学到了不少东西，毕业设计进展顺利，对牵引变电所以及电气化供电系统有了更加深刻的了解。以下是毕业设计进展的一些概要介绍：一、总体设计本设计课分以下几部分：1、电气主接线设计2、主变压器的确定3、短路电流计算4、设备的选择与校验5、室内外配电装置设计6、防雷及接地系统设计7、变电所总体布置二、框架（
6、框图）摘 要电力生产发、送、变、用的同时性，决定了它每一个过程重要性。变电站作为电力生产的关键环节，起着电压变换和电能分配的枢纽作用。电能在变电站汇集与分散，能够有利于潮流的合理分布及电能质量的改善，提高供电可靠性。本毕业设计内容为 110KV 降压变电所一次系统设计，主要内容有：三个电压等级主接线方式的选择；主变的选择、短路电流计算；一次设备的选择与校验；室内外配电装置设计、防雷保护设计等内容。变电所一次主接线直接决定着电力网的电压变换和电能分配；短路电流计算及设备选择校验保证了变电设备应用的安全稳定性及经济性； 本论文较好的应用了变电所设计基本理论知识，针对 110KV 高压配电变电站的基
7、本特征，分析原始资料，充分保证电力系统安全稳定运行，着重应用新技术和新产品，实现了变电站设计的合理，安全，经济，可靠。关键词：110kV、变电站、主接线、设计目 录1. 电气主接线设计11.1 电气主接线的设计原则和要求11.2 电气主接线的方案与种类21.3 电气主接线方案的拟定41.4 电气主接线方案的比较61.5 电气主接线方案的确定72. 主变压器的确定93. 短路电流计算114. 设备的选择与校验174.1 设备选择的原则和规定174.2 导线的选择和校验184.3 断路器的选择和校验224.4 隔离开关的选择和校验254.5 互感器的选择及校验274.6 避雷器的选择及校验295.
8、 室内外配电装置设计315.1 配电装置的设计要求315.2 配电装置的选型、布置326. 防雷及接地系统设计336.1 防雷系统336.2 变电所接地装置347. 变电所总体布置35结论36致谢37主要参考资料38110KV 变电所一次系统设计1. 电气主接线设计电气主接线又称一次接线，它是发电厂、变电所、电力系统中传送电能的通路。主接线是发电厂、变电所电气部分的主体。主接线的设计是否正确、对供电可靠性、运行灵活、检修方便以及经济合理等起着决定性的作用。变电所的选择应根据变电所在电力系统中的位置，回路数，设备的特点，负荷的性质以及系统原始资料确定，并且应满足安全的可靠性，灵活性，操作应尽可能
9、的简单方便，经济应合理等方面的要求。1.1 电气主接线的设计原则与要求一、主接线的设计原则：在进行主接线方式设计时，应考虑以下几点：1）变电所在系统中的地位和作用。2）近期和远期的发展规模。3）负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响。4）主变压器台数对主接线的影响。5）备用容量的有无和大小对主接线的影响。二、主接线的设计要求：1、可靠性： 断路器检修时,能否不影响供电。 线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。 变电所全部停电的可能性。 满足对用户的供电可靠性指标的要求。2、灵活性： 调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和
10、负荷，能够满足系统在事故运行方式下、检修方式以及特殊运行方式下的调度要求。 检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修，且不影响对及户的供电。 扩建要求。应留有发展余地，便于扩建。3、经济性： 投资省； 占地面积小； 电能损失小。1.2 电气主接线的方案与种类主接线的基本形式，概括地可分为两大类：有汇流母线的接线形式：单母线、单母线分段、双母线、双母线分段、增设旁路母线或旁路隔离开关。无汇流母线的接线形式：变压器线路单元接线、桥形接线、角形接线等。接下来对以上几种接线方式的优、缺点及适用范围简单论述一下，看看是否符合原始资料的要求。1、单母线接线。优点：接线简单清晰，设备
11、少，投资省，运行操作方便，且便于扩建。缺点：可靠性及灵活性差。适用范围：只有一台主变压器，10KV 出线不超过 5 回，35KV 出线不超过 3 回，110KV 出线不超过 2 回。2、单母线分段接线。优点：a用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。b当一段母线故障时，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电。缺点：a当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该母线的回路都要在检修期间停电。b当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。C 扩建时需两个方面均衡扩建。适用范围：适用于 610KV 配电装置出线 6 回及以下，3560KV 配电装置出线48
12、 回，110220KV 配电装置少于 4 回时。3、双母线分段接线。由于当进出线总数超过 12 回及以上时，方在一组母线上设分段断路器，根据原始资料提供的数据，此种接线方式过于复杂，故一般不作考虑。4、双母线接线。优点：供电可靠，调度灵活，扩建方便，便于检修和试验。缺点：使用设备多，特别是隔离开关，配电装置复杂，投资较多，且操作复杂容易发生误操作。适用范围：出线带电抗器的 610KV 出线，3560KV 配电装置出线超过 8 回或连接电源较多，负荷较大时，110KV220KV 出线超过 5 回时。5、增设旁路母线的接线。由于 610KV 配电装置供电负荷小，供电距离短，且一般可在网络中取得备用
13、电源，故一般不设旁路母线；3560KV 配电装置，多为重要用户，为双回路供电，有机会停电检修断路器，所以一般也不设旁路母线；采用单母线分段式或双母线的110220KV 配电装置一般设置旁路母线，设置旁路母线后，每条出线或主变间隔均装设旁路隔离开关，这样一来，检修任何断路器都不会影响供电，将会大幅度提高供电可靠性。优点：可靠性和灵活性高，供电可靠。缺点：接线较为复杂，且操作复杂，投资较多。适用范围： 出线回路多,断路器停电检修机会多； 多数线路为向用户单供，不允许停电，及接线条件不允许断路器停电检修时。6、变压器线路单元接线。优点：接线简单，设备少，操作简单。缺点：线路故障或检修时，变压器必须停
14、运；变压器故障或检修时，线路必须停运。适用范围：只有一台变压器和一回线路时。7、桥形接线：分为内桥和外桥两种。 内桥接线：连接桥断路器接在线路断路器的内侧。优点：高压断路器数量少，四回路只需三台断路器，线路的投入和切除比较方便。缺点：a变压器的投入和切除较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路暂时停运；b出线断路器检修时，线路需长时间停运；c 连接桥断路器检修时，两个回路需解列运行。适用范围：容量较小的变电所，并且变压器容量不经常切换或线路较长，故障率较高的情况。 外桥接线：连接桥断路器接在线路断路器的外侧。优点：设备少，且变压器的投入和切除比较方便。缺点：a线路的投入和切除较复杂，需动作两台断路器，且影响一台变压器暂时停运；b变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运；c连接桥断路器检修时，
