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1、 目 录第一部分 设计任务书介绍3第二部分 电气主接线方案确定4一电气主接线设计原则4二拟定主接线方案5 1.原始资料分 析5 2.各类接线的适用原 则5 3.拟定方案中设计方案比 较6 4.画出主接线草 图10第三部分 主变形式确定11一相数确定11二主变电器绕组及接线方式11三冷却方式11四确定主变型号及参数11第四部分 短路电流计算14一短路计算目的14二短路计算的一般规定14三具体短路计算15第五部分 电气设备选择17一各种电气设备选择原则17 1.母线形态选 择17 2.按稳定选择短路情况校 验17 3.确定设备型号时，尽量减少品 种17二母线形式选择17三断路器，隔离开关，电流互感
2、器，电压互感器17第六部分 防雷保护及接地装置22一防雷保护的论述，保护概念及意义22二选择避雷器型号23第七部分 总结（每个同学独立完成并附在报告中）24第八部分 附录34一短路电流计算34二电气设备校验计算36三主要设备清单43四主接线图44第九部分 参考书目45第一部分 设计任务书介绍电能是工业生产的主要动力能源，工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上，工厂工业负荷是电力系统的主要用户，工厂供电系统也是电力系统的一个组成部分，保证安全供电和经济运行，不仅关系到企业的利益，也关系到电力系统的安全和经济运行以及合理利用能源，工厂供电设计
3、方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足安全、可靠、优质、经济的要求。根据设计任务书的要求，本次设计为 110kv 变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图，该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为 110kv，35kv 和 10kv 三个电压等级。110kv 电压等级采用双母线接线，35kv 和 10kv 电压等级都采用单母线分段接线。本次设计中进行了电气主接线的设计，短路电流计算，主要电气设备选择及校验（包括短路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，母线，熔断器等） ，各电压等级配电装置设计。本课程设计为某工厂总降压变电所的设计，该变电所要求的电压等级分别为 35kv 和10k
4、v，其符合均为一、二级负荷，根据设计任务书的要求，本设计的主要内容包括：负荷计算及无功补偿确定变电所的形式，变电所的主接线方案，短路电流计算，主要用电设备选择和校验，变电所鉴定继电保护和防雷保护及接地装置的设计等。本设计以35110kv 变电所设计规范 、 供配电系统设计规范 、 35110kv 高压配电装置设计规范等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济基础政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进，运行可靠，经济合理。关键词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型；无功补偿。第二部分 电气主接线方案确定电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。变
5、电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接影响。主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最佳方案。一：电气主接线设计原则（1）考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站。由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对
6、主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。（2）考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据 510 年电力系统发展规划进行，应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式及站连接电源数和出线回数。（3）考虑负荷的重要性和出线回路多少对主接线的影响对一、二级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一、二级负荷不间断供电：三级负荷一般只需一个电源供电。（4）考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的容量和台数，对变电站主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电站，由于其传输容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的
7、可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电站，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。（5）考虑备用量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运 情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路 器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时，是否允许切除线路、变压 器的数量等，都直接影响主接线的形式。二：拟定主接线方案（1） 原始资料分析由任务书知该系统电压等级为 100/35/10kv。主变压器近期两台，远期两台。35kv 侧近期出现 5 回，远期出现 8 回。10kv 电压侧出线本期 5
8、回，远期 9 回。系统可视为一无穷大系统，有充足的有功及无功功率。系统采用中性点直接接地方式。枢纽变电所距离设计变电所为 50 公里，建议采用双回 LGJ-185 导线。所用电：占总负荷 1%。35kv 侧，类荷采用双回路供电；类荷占总负荷 40%；其余为类负荷。10kv 侧类负荷采用双回路供电；类负荷占总负荷 35%；其余为类负荷。（2） 各类接线的适用原则单母线接线：其供电电源在发电厂是发电机火变压器，在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，有能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输送功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配于母线上，以减少功率在母线上的传输
9、。单母线分段接线：可以提高供电可靠性和灵活性。对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电；而两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分该接线使段，任一段母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完好段即可恢复供电。该接线适用于小容量发电厂的发电机电压配电装置，一般每段母线上所接发电容量为 12MW 左右，每段母线出线不多于 5 回；变电站有两台主变压器时的 610kv 配电装置；3563kv 配电装置出线 48 回；110220
10、kv 配电装置出线 34 回。双母线接线：双母线接线有两组母线，并且可以互为备用。每一电源和出线的回路都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器（简称母联断路器）来实现。有两组母线后，与单母线相比，投资有所增加，但运行的可靠性和灵活性大为特高。由于双母线有较高的可靠性，广泛用于以下情况：进出线回数较多，容量较大，出线带电抗器的 610kv 配电装置；3560kv 出现数超过 8 回，或链接电源较大，负荷较大时；110kv 出现数为 6 回及以上时；220kv 出现数为 4回及以上时。（3） 拟定方案中设计方案比较110kv 电气主接线方案
11、比较 方案一方案二方案比较 一、双母接线二、单母分段接线优点（1）供电可靠 （2）调度灵活 （3）扩建方便故障时停电范围小缺点造价高，因为增加了一组母 线及其隔离开关，增加了配 电装置构架及占地面积；当 母线故障或检修时，隔离开 关做倒换操作电器，容易误 操作，但可以装断路器的连 锁装置加以克服使用的分段断路器的数量 较多，配电装置和运行较 复杂，当进出线较多或需 对重要负荷采用两条出线 供电时增加了出线数目且 常使架空线交叉跨越，是 整个母线系统可靠性受到 限制35kv 电气主接线方案比较方案一方案二方案比较 一：单母分段接线二：双母接线优点故障时停电范围小（1）供电可靠 （2）调度灵活 （3）扩建方便缺点使用的分段断路器的数量较 多，配电装置和运行较复杂， 当进出线较多或需对重要负 荷采用两条出线供电时增加 了
