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1、110KV降压变电所设计发电厂电气部分结业论文110KV降压变电所设计课程名称：发电厂电气部分任课教师：姜新通所在学院：信息技术学院专 业：电气工程及其自动化班级：学生姓名： 中国大庆2012 年 5 月设计任务书一、原始资料：1、变电所性质：区域性变电所。2、地理位置：位于南方中等城市近郊，向市区及较大工业用户供电。3、自然条件：所区地势属高原地区，海拔1200m，交通方便，有公路经过。最高气温+42，最低气温-15，年平均温度+20，最大风速35m/s，覆冰厚度2mm，地震烈度6级，土壤电阻率500.m，雷电日45天，周围环境较好，冻土深度0.3m，主导风向 夏东南风，冬西北风。4、负荷资
2、料：1）110KV侧共4回线与系统相连。2）60KV侧共7回架空出线，最大综合负荷70MW。Cos=0.82负荷名称最大/最小负荷（MW）线路长度（KM）回路数附注化纤厂20/16301石油厂20/14401有重要负荷化工厂10/6501有重要负荷化工机械厂12/10501化肥厂8/63013）35KV侧共10回架空线，最大综合负荷42MW，Cos=0.85负荷名称最大/最小负荷（MW）线路长度（KM）回路数毛纺厂10/662棉纺厂10/641印染厂6/461纺织机械厂4/341机床厂4/222通用机械厂3/231日用电器厂3/231日用化工厂2/121二、设计任务：1、主变压器选择。2、设计
3、变电站主接线，论证所设计的主接线是最佳方案。3、短路电流计算。4、选择导体及主要电气设备。5、绘制主接线图。 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，确定了主接线形式及主变容量、台数。根据所给系统参数计算系统阻抗及短路电流，并对主要电气设备及导线进行了选择和校验。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：变电所 设计目录设计任务书1摘要2第1章 主变选择4一、原始资料分析4二、主变压器的选择4第2章 电气主接线设计6一、主接线的基本原则与要求6二、主接线的基本接线形式7三、主接线方案的初步拟定9第3
4、章 短路电流计算11一、短路的概念及路电流的种类11二、短路电流的计算11第4章 主要电气设备的选择及校验13一、断路器及隔离开关的选择：14二、高压开关柜的选择：15三、电流互感器的选择：15四、电压互感器的选择：16五、高压熔断器的选择：16六、母线的选择：16第5章 变电所的防雷保护规划19一、直击雷的过电压保护：19二、雷电侵入波的过电压保护19三、避雷器的配置：19四、避雷线的配置：19参考文献21附录22第一部分 计算书22第二部分 电气主接线图33第1章 主变选择根据设计任务书的要求，依据电力工程电气设计手册中有关内容，遵照变电所设计技术规程中有关规定，现对110KV变电所进行设
5、计，其设计的方法和步骤如下： 一、原始资料分析 1、分析本变电站在电力系统中的作用： 本变电所的电压等级为110KV，为一降压变电所，在系统中的地位比较重要，高压侧同时接收和变换功率，供60KV负荷和35KV负荷，属于地区一般变电所。 2、建设规模： 1、110KV进出线共4回与系统相连。 2、60KV出线共7回，最大综合负荷70MW，功率因数为0.82。3、35KV出线共10回，最大综合负荷42MW，功率因数为0.85。3、负荷分析 73.5MVA25.61.050.9224.72MVA在60KV负荷中一、二类负荷比较大，发生断电时，会造成生产机械的寿命缩短产品质量下降和一定的经济损失.因此
6、要尽可能保证其供电可靠性。 二、主变压器的选择 变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能损耗，提高运行效率和可靠性，改善电网稳定性能。 1、主变压器台数： 为保证供电可靠性，变电所一般设有两台主变压器。 2、变压器容量： 装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因事故断开，另一台主变的容量应满足全部负荷的70%，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证80%负荷供电。 3、在330KV及以下电力系统中，一般选三相为压器，采用降压结构的线圈，排列成铁芯低压中压高压线圈，高与低之间阻抗
7、最大。 4、绕组数和接线组别的确定： 该变电所有三个电压等级，所以选用三绕组变压器，连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，110KV以上电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV采用Y形连接，10KV采用连接。5、调压方式的选择：普通型的变压器调压范围小，仅为5%，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求。另外，普通变压器的调整很不方便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它的调压范围较大，一般在15%以上，而且要向系统传输功率，又可能从系统不固定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时，有载调压可解决，因此选用有载调压变压器。6、
8、冷却方式的选择：主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却。考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工作量，选用自冷冷却方式。最终确定为SFSZ775000/110型变压器采用暗备用方式，查变压器的参数如下：额定电压：1106022.5%3522.5%KV联接组别号：YNd11型号额定容量（KVA）额定电压（KV）连接组别空载电流（%）损耗（KW）高压中压低压空载负载SF9-75000/110750001101216022.5%6022.5YN d110.4259278第2章 电气主接线设计一、主接线的基本原则与要求电气主接线的确定对电力系统整体及
9、发电厂，变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择配电装置选择，继电保护和控制方式的拟定有较大影响，因此，必须正确外理为各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。设计的基本要求为： 满足对用户供电必要的可靠性和保证电能质量。 接线应简单，清晰且操作方便。 运行上要具有一定的灵活性和检修方便。 具有经济性，投资少，运行维护费用低。 具有扩建和可能性。主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。1、可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。停电不仅使发电厂造成损失，而且对国民经济各部门带来的损失将更加严
10、重，往往比少发电能的价值大十几倍，至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和政治影响，更是难以估量。因此，主接线的接线形式必须保证供电可靠性。因事故被迫中断供电的机会越少，影响范围越小，停电时间越短，主接线的可靠程度就越高。主接线可靠性的具体要求：（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电。（2）短路器或母线发生故障以及母线计划检修时，应尽量减小进出线停运的回路数和停运的时间，并要保证对一类负荷及全部或大部分二类负荷的供电。（3）尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。2、灵活性主接线应满足在调度运行、检修及扩建时的灵活性。1、调度运行中应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和
11、线路，调配电源和负荷，满足系统在事故、检修以及特殊运行方式下的系统调度运行要求。2、检修时，可以方便地停运断路子器、母线以及继电保护设备，影响安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。2、扩建时，可以适应从初期接线过渡到最终接线。在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，并且使一次、二次部分的改建工作量最少。3、经济性在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可靠、灵活，必然要选用高质量的设备和现代化的自动装置，从而导致投资费用的增加。因此，主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理，一般应当从以下几方面考虑：1、投资省
12、： 主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等次设备，降低投资。 要适当采用限制短路电流的措施，以便选用廉价的电器设备或轻型设备。 要使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和电缆的投资。 如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV及以及终端或分支变电所应尽量简单。2、占地面积小 主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件，尽可能使占地面积减少。同时应注意节约搬迁费用、安装费用和外汇费用。对大容量发电厂或变电所，在可能和允许条件下，应采取一次设计、分期投资、投建，尽快发挥经济效益。3、电能损失少 在发电厂或变电所中，正常运行时，电能损耗主要来自变压器，应经
13、济合理地选择变压器的型式、容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。二、主接线的基本接线形式主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式。概括地可分为两大类：有汇流母线的接线形式；无汇流母线的接线形式。1、有汇流母线的电气主接线1、单母线连接（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设备。（2）缺点：不够灵活可靠，母线或隔离开关故障或检修，均需使整个配电装置停电。（3）适用范围：35-63KV配电装置的出线回路数不超过3回时；110-220KV配电装置的出线回路数不超过2回2、单母线分段接线（1）优点： 用短路器把母线分段后，对重要用户可从不同段引出两个回路，由两个电源供电； 当一段母线发生故障时，分段短路器能自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电；（2）缺点： 当以段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电； 当出现为双路时，常使架空线出现交叉穿越； 扩建时需要向两个方向均衡扩建；（3）适用范围： 35-63kv配电装置出线回路数为4-8回时； 110-220kv配电装置的出线回路数为3-4回时； 3、双母线接线（1）优点： 供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断，一组母
