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1、理工大学毕业设计110kV降压变电所电气部分设计姓 名 石 磊 学 号 专 业 电气系统自动化 班 级 2007 指导教师 日 期 2009年10月 电气工程学院本科生毕业设计任务书题目：110kV降压变电所电气部分设计一、 原始资料1、变电所规模：1） 建设两台三绕组降压变压器，电压等级为：110/38.5/10.5kV2） 气象条件：气象条件为典II级:年最高温度40度，平均温度20度，最大风速30米/秒,最大覆冰，无特殊要求。2、各电压等级负荷与与系统的连接情况：3） 110kV电压等级：系统采用两条110kV线路向本所供电，当取基准容量为100MW，系统归算为110kV母线的等值电抗为
2、0.24） 35kV电压等级：35kV架空出线8回,线路全长共50km，最大负荷40MW，最小负荷38MW， cos=0.85，Tmax=4800h/a。5） 10kV电压等级：10kV电缆出线10回,线路全长40km，最大负荷14MW，最小负荷10MW， cos=0.8，Tmax=4800h/a。二、 设计容1、 设计各电压等级的电气主接线。2、 短路电流的计算。3、选择主要电气设备并校验。4、设计主变压器保护。5、设计变电所防雷保护。三、设计成品1、说明书一份2图纸两： （1）电气主接线图一（2）配电装置断面图一四、设计目和与要求毕业设计的主要目的是：培养综合运用所学基础课、理论课、专业课
3、知识去分析和理解本专业围的一般工程技术问题的能力，通过专业设计进一步巩固、扩大和深化所学的理论知识和基本技能，从而实现理论与实践相结合的最终目的：毕业设计应达到下列要求：1熟悉电力行业有关技术规程、规定、导则，树立供电必须安全、可靠、经济的观点； 2掌握电力系统设计的基本方法； 3熟练一些电力系统中的基本计算； 4学习工程设计说明书的撰写； 5所学理论知识能通过做毕业设计得到复习、运用、验证； 6、培养电力工程设计能力。摘要本设计是110kV降压变电站设计，负荷性质为地区负荷。根据负荷性质和主接线方案的比较，确定了主接线形式与主变容量、台数。根据所给系统参数计算系统阻抗与短路电流，并对主要电气
4、设备与导线进行了选择和校验。按常规无人值守站进行了保护配置。根据所给地形地理条件，对配电装置进行了布置。对全站电工建筑物进行了防雷保护设计。关键词：变电站设计The summaryIt is that 110 kVs step down the transformer substation is designed to originally design, load nature is the regional load. And mainly wire the comparison of the scheme according to load nature, the capacity, p
5、latform are counted after defining the main wiring form and mainly become. And hold up in the electric current according to the impedance calculated for parameters systematically, anding has chosen to the main electric equipment and wire and check-up. Nobody stood on dutily and protected disposing t
6、o fit the routine. According to giving the topography a geographical condition , have assigned to the distribution device . To standing electrician go on and defend thunder protects and set up by building completely The keyword ：Transformer substation The design 目 录第一章绪论6第二章电气主接线设计6第一节对电气主接线的基本要求6第二
7、节对电气主接线方案的初步设计7第三节几种方案的比较与最终接线8第三章短路电流计算9第一节画等值电路图9第二节计算短路电流10第三节短路电流计算结果汇总14第四章主要电气设备的选择14第一节变压器选择14第二节母线选择16第三节高压断路器选择17第四节隔离开关的选择18第五节电压互感器的选择21第六节主要设备参数27第七节 LW34-40.5型六氟化硫断路器29第八节 VS1(ZN63)型户高压真空断路器31第五章继电保护整定与配置34第一节概述34第二节保护配置34第三节主变保护的整定计算35第六章防雷保护设计38电气工程学院本科生毕业设计说明书第一章绪论电力工业在社会主义现代化建设中占有十分
8、重要的地位，因为电能与其他能源比较具有显著的优越性，它可以方便地与其他能量相互转换，可以经济的远距离输送，并在使用时易于操作和控制，根据工农业生产的需要，决定新建一座110kV降压变电所，培养综合运用所学知识的能力，扩大和深化所学的理论知识和基本技能，从而使理论与实践相结合。通过此次设计，主要掌握发电厂和变电所电气部分中各种电器设备和一、二次系统的接线和装置的基本知识，并通过相应的实践环节，掌握基本技能。设计变电站为降压变电站，其电压等级为110kV，具有中型容量的规模的特点， 在系统中将主要承担负荷分配任务，从而该站主接线设计务必着重考虑可靠性。 该工程的实施有利于完善和加强110kV电网功
9、能， 提高电网安全运行水平。从负荷特点与电压等级可知，它具有110、35、 10kV三级电压。110kV进线两回。35kV出线回路数为6回；10kV出线回路数为8回。第二章 电气主接线设计第一节 对电气主接线的基本要求现代电力系统是一个巨大的严密整体，各类发电厂和变电所分工完成整个电力系统的发电、变电和配电任务，主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电所和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民生活，因此，发电厂、变电所的主接线，必须满足以下基本要求：1) 必须保证发供电的可靠性。2) 应具有一定的灵活性。3) 操作应尽可能简单、方便。4) 经济上应合理。主接线除应满足以上技术经济方面的基本要求外
10、，还应有发展和扩建的可能性，以适应发电厂和变电所可能扩建的需要。第二节 对电气主接线方案的初步设计电气主接线基本要求：可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。一、主接线的初步选择1、110kV系统的主接线选择根据电力工程设计手册：110kV220kV配电装置出线回路不超过2回时一般选用单母线接线；出线回路34回时一般选用单母线分段接线，故选用单母线接线与单母线分段接线两种方案进行比较决定。2、35kV侧的主接线形式根据电力工程设计手册：1）35kV6.3kV的配电装置出线回路数在48回时采用单母线分段接线。2）35kV的出线多为双回路，且检修时间短，一般不设旁母，当配电装置出线回路数在8回以上时；
11、或连接的电源较多，负荷较大时采用双母线接线。故选用单母线分段接线与双母线接线两种方案进行比较决定 。3、10kV侧接线形式选择根据电力工程设计手册：60kV系统中，出线在6回或以上时一般使用单母线分段接线形式，当用户要求不能停电时可装设旁路母线。故选用单母线分段接线与单母线分段带旁母接线两种方案进行比较决定。二、可靠性的要求1. 断路器检修时，不宜影响对系统的供电。2. 断路器或母线故障以与母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间。3. 避免全所停电的可能。三、灵活性的要求1调度时，可灵活的投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷。2检修时，方便的停运断路器、母线与保护，进行安全检修。3扩建时
12、，容易从初期接线过渡到最终接线。四、经济性的要求：1投资省。2. 主接线力求简单，以节省一次设备。3.二次回路简单。4. 能限制短路电流，以便选择价廉的设备。5.占地面积小。6.电能损失少。第三节 几种方案的比较与最终接线根据以上几点要求对主接线的初设方案进行比较，结果如下：110kV方案一：为“单母线接线”方案二：为“单母线分段接线”优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩展。缺点：不够灵活可靠。优点：用断路器把母线分段后，对重要用户从不同段引出，有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线供电，供电可靠性高。缺点：占地面地大，投资较多。35kV方案一：
13、为“单母线分段接线”优点：不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：1当一段母线或母线刀闸故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期停电。2当出线为双回路时，常使架空出线呈交叉跨越。3扩建需两个方向。方案二：为“双母线接线”优点：供电可靠性高，一般不对歪停电。缺点：占地面地大，刀闸多，投资较多。10kV方案一：为“单母线分段接线”优缺点：同上方案二：为“单母线分段带旁母接线”优点：供电可靠性高。缺点：占地面地大，刀闸多，投资较多。由于待建变电所属地区变电所，负荷主要是地区性负荷，该变电站110kV、35kV、10kV侧均采用单母线分段接线。第三章 短路电流计算1.本计算中采用以下的假设：正常情况下，
14、三相系统对称运行，所有的电源的电动势相位角一样，电力系统中所有电机为理想电机。电力系统所有电源都在额定负荷下运行，其中50%负荷在高压母线上，50%负荷接在系统侧，短路发生在短路电流最大的瞬间，不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流，输电线路的电容略去不计。2.本计算中一律采用短路电流的工程实用解法，运算曲线法，先计算出各电源到 短路点的运算阻抗Xjs,再化为该电源标幺值下的Xjs。当Xjs3时，Z0=Z0.1=I（无穷）=1/Xjs第一节 画等值电路图1.计算系统阻抗：基准容量：Sj=100MVA基准电压：Uj=115/37/10.5kV额定电压：11081.25/38.522.5/10.5kV容量比： 40/40/40Ij=Sj/3*Uj=100/3*115=100/199.180.5021 KA2.各元件参数计算公式为：X变压器=(Ud%/100)*(Sj/Se)则有：Ud1%=(1/2)*(U d-%+ U d-%- U d-%)=(1/2)*(17 +17-6.5)=13.75Ud2%=(1/2)*( U d-% + U d-% -U d-%)=(1/2)*(6.5+17-17)=3.25Ud3%=
