110kv地方降压变电站电气一次系统设计说明

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1、我毕业设计的课题是110kv地方降压变电站电气一次系统设计。电能生产的特点是 发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，具有同时性。110kv降压变电站作为供用网络中重要的变电一环，它设计质量的好坏直接关系到该地区的用电的可靠性和地区经济 的发展，同时也影响到该地区的用电可靠性和地区的经济发展，以与工农业生产和人民生 活。本次设计根据有关规定，依据安全、可靠、优质、经济、合理等的要求，为保证对用 户不间断地供给充足、优质又经济的电能设计方案。设计中存在着许多不足和失误，敬请老师批评指正，！110KV地方降压变电站设计摘要由于某地区电力系统的发展和负荷增长，拟建一座110KV变电站，向该地区用

2、35KV和10KV两个电压等级供电。设计要求采用35KV出线6回，10KV出线10回。基于上述条件，变电站的设计在满足 国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。形式上采用独立变电站。主变压器采 用满足需求的三绕组变压器，一次设备的选取都充分考虑了生产的需要。在防雷上采用通 用的防雷设计方法。在保证供电可靠性的前提下，减少事故的发生，降低运行费用。变电 站的设计是按照本地区510年后的用电量的满负荷的容量设计的，不必为将来因为容量 小而再重建或扩容，一次设计到位，减少了投资，并为变电站的安全稳定供电提供了保障。在设计中，有设计任务书、设计说明书、 绘图等。关键词：110KV变电站；电气主接

3、线；短路电流目录刖 H摘要设计说明书 4第一章变电站主接线方案 51.1 电气主接线基本要求 51.2 高压配电装置的基本接线与适用围 51.3 拟定方案 101.4 主接线方案的经济比较 16第二章主变压器的选择 172.1 主变的选择原则 172.2 变压器容量的确定 17第三章短路电流计算 183.1 短路电流计算的目的 183.2 短路电流计算 18第四章电器设备选择 234.1 断路器的选择 234.2 隔离开关的选择与校验 264.3 电流互感器的选择与校验 284.4 电压互感器的选择与校验 304.5 避雷器的选择304.6 绝缘子和穿墙套管的选择 304.7 母线的选择 31

4、第五章防雷保护 345.1 电工装置的防雷措施 345.2 避雷针保护围的计算34第六章接地装置 366.1 一般要求 366.2 应当接地和不需要接地的围 366.3 对接地装置、接地电阻值的要求 366.4 接地装置的敷设 37第七章变电所总布置 387.1 高压出线与高压配电装置的布置 387.2 变压器的布置 387.3 控制楼与通讯楼的布置 38致参考文献设计说明书分析原始的资料，本变电站为地方降压变电站，110KV则2回出线，35KV侧6回出线, 10KV侧10回出线(其中电缆6回)，有三个电压等级(10KV 35KV 110KV),最大负荷 Smax =32MW co=0.9 ,

5、最小负荷 Smin = 10 MW, cos= 0.88 , Tmax = 5500 h,考虑 到供电可靠性，应设两台主变压器，当一台断开后，另一台应保证该所 70%-80%勺全部负 荷。由于本变电站有三个电压等级，故采用绕组变压器，因为本所为终端变电站，经过 对主接线方案的论证比较，110KV侧采用外桥接线，35KV侧采用单母线分段接线，10KV侧 采用单母分段带旁路接线，采用屋外配电装置，由于10KV侧回路数较多，故采用屋配电装置。第一章变电站主接线方案1.1 电气主接线的基本要求1.1.1 可靠性：1.1.1.1 断路器检修时不应影响对重要负荷供电；1.1.1.2 断路器或母线故障与母线

6、检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要 保证对一类负荷和大部分二类负荷的供电；1.1.1.3 尽量避免变电站全部停电的可能。1.1.2 灵活性：1.1.2.1 主接线应满足调度、检修与扩建时的灵活性；1.1.2.2 调度时可以灵活的切除和投入变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在 事故运行方式、检修运行方式与特殊运行方式下的调度要求。1.1.2.3 检修时，可以方便地停运断路器、母线与继电保护设备，进行安全检修而不 影响电网的运行和对用户的供电。1.1.2.4 扩建时可以容易的从初期接线过渡到最终接线，在不影响连续供电或停电时 间最短的情况下，投入新装机组变压器或线路而不互相干扰，并且

7、对一次和二次部分改建 的工作量最少。1.1.3 经济性：1.1.3.1 主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器 等一次设备；1.1.3.2 继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆；1.1.3.3 能够限制短路电流，以便选择廉价的电气设备或轻型设备；1.1.3.4 能满足系统安全和继电保护的要求。1.2 高压配电装置的基本接线与适用围1.2.1 单母线接线1.2.1.1 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。1.2.1.2 缺点：不够灵活可靠，任一元件故障或检修均需使整个设备停电，当母线或 母线隔离开关故障或检修时，必需断开

8、它所接的电流，与之相接的所有电力装置，在整个 检修期间均需停止工作。当时，在出线断路器检修期间，必须停止该回路的工作。1.2.1.3 适用围：6-10KV配电装置的出线回路数不超过 5回。110-220KV配电装置的出线回路数不超过 2回。图1-1单母线接线1.2.2 单母线分段接线1.2.2.1 优点：用断路器把母线分段后，可以提高供电的可靠性和灵活性，对重要用 户可以从不同段引出两回线路，由两个电源供电，当一段母线发生故障，分段断路器自动 将故障隔离，保证正常母线段不间断供电，不致使重要用户停电。1.2.2.2 缺点：当一段母线或母线断路器故障检修时，该段母线的回路都要在检修期 间停电，当

9、出线为双回线时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需要向两个方向均衡扩 建。1.2.2.3 适用围：6-10KV配电装置出线回路数为6回以上。35-63KV配电装置出线回路数为4-8回。110-220KV配电装置出线回路数为3-4回与以上。图1-2单母线分段接线1.2.3 单母线分段带旁路母线1.2.3.1 带有专用旁路断路器的单母线接线。1.2.3.1.1 优点：有了旁路母线，检修与它相连的任一回路的断路器时，该回路便可 以不停电，从而提高了供电的可靠性。1.2.3.1.2 缺点：带有专用旁路母线断路器的接线，多装了价高的断路器和隔离开关， 增加了投资，这种接线除非供电可靠性有特殊需要或接入旁

10、路母线的线路过多，难于操作 时才采用。1.2.3.2 为节约建设投资，可以不采用专用旁路断路器，对于单母线分段接线，常采 用分段断路器兼作旁路断路器的接线，两断母线均可带旁路母线，正常时旁路母线不带电, 以单母线分段方式运行。当分段断路器作为旁路断路器运行时，两段母线分别按单母线分 别按单母线方式运行。图1-3单母线带旁路接线1.2.4 双母线接线双母线的两组母线同时工作，母线之间通过母线联络断路器连接，电源与负荷平均分 配到两组母线上，由于继电保护的要求，一般某一回路固定与某一母线连接，以固定连接 方式运行。1.2.4.1 优点：双母线接线具有供电可靠，调度灵活，又便于扩建等优点。在大、中

11、型发电厂和变电站中广为采用，并已积累了丰富的运行经验。1.2.4.2 缺点：这种接线使用设备多（特别是隔离开关），配电装置复杂，投资较多, 在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，尤其当母线出现故障时，须短时切换 较多电源和负荷；当检修出线断路器时，仍然会使该回路停电。为此，必要时须采用母线 分段和增设旁路母线系统等措施。1.2.4.3 适用围：当进出线回路数或母线上电源较多，输送和通过功率较大，母线故 障后要求迅速恢复供电，母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电，系统运行调度 对接线的灵活性有一定要求时采用。各项电压采用的具体条件如下：a.6-10K配电装置，当短路电流较大，出线需

12、要带电抗器时。b.35-63KV配电装置，当出线回路数超过 8回时或连接的电器较多，负荷较大时。C.110-220KV配电装置，当出线回路数超过 5回时，或在分流中居重要地位，出线回 路数为4回与以上。图1-5双母线接线1.2.5 桥形接线1.2.5.1 优点：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。1.2.5.2 缺点：变压器的切除和投入复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂 时停运。桥连断路器检修时，两个回路需解列运行，出线断路器检修时，线路较长时间 停运。1.2.5.3 适用围：适用于小容量的发电厂、变电站，并且变压器不经常切换或线路 较长，故障机率较多的情况，一般当只有两台变压器和

13、两条输电线路时采用桥接线。LIL2图1-6桥形接线1.2.6 外桥形接线1.2.6.1 优点：同桥形1.2.6.2 缺点：线路的切除和投入复杂，需动作两台断路器，并有一台暂时停运，桥 连断路器检修时，两个回路需解列运行，变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运为避免此缺点，可加装正常断开运行的跨条，桥连断路检修时，也可利用此跨条。1.2.6.3 适用围：适用于较小容量的发电厂、变电站，并且变压器的切换较频繁或线 路较短，故障率较小的情况。止匕外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥形接线。图1-7外桥形接线1.3 拟定方案确定原则：主接线应满足可靠性，灵活性和经济性三个基本要求，能适应各种运行方

14、式的变化，且在检修操作中方便易行，调度灵活，利于扩建和发展。拟定方案：通过对原始资料的分析，可拟定以下几种方案：1.3.1 方案一110kv侧侨接线，35kv侧单母线接线，10kv侧单母线分段接线。此种主接线接线简单, 操作不多,35kv接线简单，但一旦母线检修所有出线均将停电。 10kv侧对重要用户可采用 不同母线段引出的双回路供电，以保证向重要的负荷供电，但任一回路的断路器检修时10 / 42该回路必须停止工作L4 L5 L6图1-8方案一接线图1.3.2 方案二110kv侧外侨接线，35kv侧单母线分段接线，10kv侧单母线分段接线。此种主接线接 线简单，操作不多，35kv、10kv侧对

15、重要用户可采用不同母线段引出的双回路供电，以保 证向重要的负荷供电，但任一回路的断路器检修时，该回路必须停止工作。I 35KVH图1-9方案二接线图1.3.3 方案三110kv侧外侨接线，35kv侧单母分段带旁路接线，10kv侧双母线接线。35kv侧这种 接线形式比单母线分段复杂，但是当检修任何回路断路器时，该回路可不停电，提高了供 电的可靠性，这种接线有简单清晰，操作方便，便于发展的优点。10kv此种接线使得轮流检修时，不中断装置的工作和向用户从电任一回路的母线隔离开关检修时，只需断开这一 条回路，工作母线发生故障时，能迅速恢复正常，任一回路运行中的断路器如果拒动或事 故不允许操作时，可利用导线联络断路器代替断开回路，但是投资较大。L1图1-10方案三接线图110kv侧外侨接线，35kv侧单母分段接线，10kv侧单母线分段带旁路接线。35kv侧 对重要用户可采用不同母线段引出的双回路供电，以保证向重要的负荷供电，但任一回路 的断路器检修时，该回路必须停止工作。10kv这种接线形式比单母线分段复杂，但是当检 修任何回路断路器时，该回路可不停电，提高了供电的可靠性，这种接线有简单清晰，操 作方便，便于发