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1、作者：Pan Hon glia ng仅供个人学习v 110kV变电站的初步设计摘要根据对原始资料背景和设计要求的分析，110kV变电站初步设计的主要内容包 括：先试选电气主接线方案，然后进行技术性和经济性的比较，最终选择最合理 的主接线形式；通过经济截面电流法，先选择变电所进线导线，为后续三相短路 电流计算做铺垫；根据三相短路电流计算结果，选择符合使用要求的各种电气设 备；最终是对变压器、线路进行保护。通过综合分析，110kV侧入线是双电源供电，35kV和10kV母线选择的都是 单母线接线。导线选择后，采用标幺值法计算等效电抗，通过查电源运算曲线的 图表，找出短路瞬间、4s后的短路电流标幺值，
2、而后将其转换成有名值，通过公 式计算出冲击电流。至于电气设备的选择则是通过最大负荷电流和开断电流进行 选择，根据4s后电流有名值和短路冲击电流有名值进行热稳定性和动稳定性校验； 至于保护方面，主要是变压器的保护，通过延时时间不同，来让不同断路器动作， 进而起到保护作用。关键词：电气主接线，三相短路电流，变压器，线路保护，标幺值PRELIMINARY DESIGN OF 110 kV SUBSTATION ABSTRACTAccording to the analysis of raw data background and design requirements, the main conte
3、nt of the preliminary design of the 110 kV substation including: Try to choose the main electrical wiri ng scheme, the n carries on the tech ni cal and econo mical comparis on, and fin ally choose the most appropriate form of the main wiri ng. Through the econo mical sect ion curre nt method, choose
4、 the substati on in to line con ductor, which will pave for the subseque nt three-phase short-circuit curre nt calculati on. Accord ing to the results of the three-phase short-circuit current calculation to choose all kinds of electrical equipment, which conform to the requirements. Transformer and
5、line are ultimately to be protected.Through the comprehe nsive an alyse, the side into line of 110 kV is double power supply, while 35 kV and 10 kV busbar selecti on are sin gle busbar wiri ng. Use sta ndard per un it method to calculate the equivale nt reacta nce after select ing wire, and to find
6、out the per units short-circuit current value of short circuit instantaneous and after 4s through checking the power operation curve chart, and then convert them into actual value, calculate the shock curre nt based on the formula. As for the select ion of electrical equipment, which is through the
7、choice of maximum load current and open circuit current, carries on the thermal stability and dynamic stability check according to the after 4s current actual value and short circuit impact current actual value. The protecti on of tran sformer is mai nly in protect ion, which protects further throug
8、h the differe nt delay time to make the differe nt circuit breaker actio n.KEY WORDS: main electrical wiring, three-phase short-circuit current, transformer, line protect ion, per unit目录、八、亠丄刖言1第1章原始资料分析及变压器的选择 21.1原始资料简介及分析 2原始资料简介2原始资料分析 21.2变压器的选择2变压器数量的选择 2变压器容量的选择 2第2章电气主接线的设计 42.1电气主接线4电气主接线的基
9、本要求 42.2母线制4单母线接线 4单母线分段接线 4双母线接线5桥形接线52.3电气主接线设计方案的比较及选择 5第3章短路电流的计算 73.1概述7短路类型7短路计算步骤 73.2变电站电源进线的选择 7变电站容量补偿后的初步估计 7变电站进线的选择 83.3短路计算8各元件电抗标幺值的计算 83.3.2 K1点（35kV母线）短路电流计算 93.3.3 K2点（10kV母线）短路电流计算 103.3.4 K3点（110kV母线）短路电流计算 12335 K4点（110kV母线）短路电流计算 133.4短路电流计算总结 14第4章变电所电气设备的选择及校验 154.1断路器和隔离开关的选
10、择与校验 15断路器的选择15断路器的校验15隔离开关的选择 16隔离开关的校验 164.2电压互感器的选择 17电压互感器 17电压互感器的选择 184.3电流互感器的选择 19电流互感器的特点 19电流互感器的选择及校验 20各电压侧电流互感器的选择及校验 214.4母线的选择 234.4.1 母线23母线的分类及各颜色含义 23母线的截面尺寸选择及短路稳定性校验 244.4.4 35kV、10kV、110kV侧母线的选择及校验 254.5避雷器的选择 26避雷器的特点26避雷器的配置原则 26避雷器的选择274.6熔断器的选择27熔断器的特点27熔断器的选择28各电压侧熔断器的选择 28
11、4.7电气设备选择汇总 29第5章继电保护的配置 305.1继电保护及其基本要求 30继电保护装置30继电保护的基本要求 305.2变压器的保护30保护类型30变压器的电流速断保护 31变压器的过电流保护 31变压器的过负荷保护 325.3母线的保护32母线故障原因32母线的保护方法 325.4线路的保护32各电压侧保护概述 32线路的三段式保护 33结论36谢辞37参考文献37附 录38外文资料翻译 40我国电力工业近年来发展迅速，其技术水平和管理水平正在朝着集中控制和计算机监控的方向迈进，电力系统也已经实现了分级集中调度。各电力企业正以节能高效高产为目标，努力做到安全高效远行。目前国内外1
12、10kV以上变电站及相当一部分35kV变电站都不同规模地实现了远动及自动化控制，而未来变电站的发展趋势也是向着智能化，网络化，保护、控制、测量 和数据通信一体化发展。根据对原始资料和设计要求的分析，110kV变电站的设计主要包括电气主接线方案的分析和选择、三相短路电流的计算、主要电气设备的选择及变 压器保护等。通过技术性和经济性比较、论证，110kV侧采用双回路供电, 35kV侧采用单母线接线，10kV侧也采用单母线接线的设计方案；短路电流 的计算是为了选择各种合适的电气设备，并进行有关的校验。通常三相短路 产生的短路电流最大，在选取短路点之后，采用运算曲线法完成三相短路电 流的计算；在短路电
13、流计算的基础上对电气设备进行选择，电气设备一般按 正常工作条件进行选择，并按照短路状况来校验热稳定和动稳定。重点对高 压断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、避雷器等设备 进行了选择。由于变压器在电力系统中占有十分重要的地位，其故障会对供 电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响，必须进行各种保护。第1章原始资料分析及变压器的选择1.1原始资料简介及分析原始资料简介1. 设计变电所在城市近郊，在变电所附近有地区负荷。2. 确定本变电所的电压等级为110/35/10kV，110kV是本变电所的电源电压，35kV和10kV是二次电压。3待建变电所的电源，由双回110kV线路送到本变电所
14、；在中压侧35kV 母线，送出6回线路，每回路输送容量 2MW,功率因数0.85 ;在低压侧10kV 母线，送出12回线路，为近区负荷，每回路输送容量 1.5MW，自然功率因 数0.85 ;该变电所的所址，地势平坦，交通方便。其对应如图1-1所示：图1-1待建变电所示意图原始资料分析所建变电所既然在城市近郊，说明是向城市供电，城市中一级、二级负荷比较多。由图中变电所出线有三条线，结合本变电所的电压等级为 110/35/10kV，可以知道本变电所一条代表 10kV，一条代表35kV，另外一条 直接供电。结合电源是双电源双回路供电，地区一、二级负荷比较多，可以考虑用两台变压器供电。根据每条回路的传
15、输容量和功率因数，可以选择合适的变压器。1.2变压器的选择变压器数量的选择由于变电所在城市近郊，其主要向城市及其郊区的企业供电。可以认为 该地区一、二级负荷较多，为了满足供电可靠性，应采用两台变压器供电。变压器容量的选择变压器容量选择时需要注意的几个问题：1. 变电站运行需要消耗电能，故厂用电取为 5%。2. 由于两台变压器互为暗备用，当一台变压器故障或检修时，另一台变压器承担负荷取为70%。3. 为了适应城市发展和调整的需要，变压器容量应保留15%25%的裕 量，此处取为 20%。0.9。4. 由于所有负荷大多数情况下不会同时工作，故取同期系数为 变压器容量可按以下公式计算：（1-1）通过综合分析，110kV变电站变压器应采用两台完全相同的有载调压三 绕组电力变压器， 变压器容量为 31500kVA。查35-110kV变电所设计规范 选择：SFSZ7 31500/110型号的变压器。其技术参数如下表1-1所示：表1-1所选变压器参数型号额定容量（kVA）额定电压
