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1、毕业设计说明书内容提要本设计根据城市发展规划情况所设计的一座110kV降压变电站。通过考虑变电站所要担负的供电任务、电源点及周围环境的要求，以及整个变电站的规模、所承载的负荷等综合考虑。不同电压等级下应可采用的各种接线方式进行选择并综合比较，通过按可靠、经济与灵活的原则，以及倒闸操作时的安全效率性综合考虑，选出各种不同电压等级最适合的主接线方式。同时，依该变电站可能承受的最大短路电流为据，通过短路电流的计算来确定最主要的一次设备开关、隔离开关等的参数，并通过效验设备的热稳定和动稳定选择要使用的设备，最后，完成该变电站保护配置设计和防雷与接地设计，完成了继电保护的基本配置。并以最合理、美观的形式
2、把变电站融入到周围的环境中。关键词：电气主接线 短路电流的计算 电气设备选型 变压器 继电保护 配电装置 防雷接地前 言近几年，我国建设步伐的不断加快，促使电力工业的飞速发展，给四川电网带来了前所未有的发展机遇。其实四川水利资源相当丰富，加上火电厂的不断建设，电力资源很充裕。之前的拉闸限电是因为四川的发展快速，而现有变电站容量不能满足用电高峰期间的供电。于是近几年，四川电网正在加快建设，从500kV超高压变电站、220kV枢纽变电站、110kV馈电变电站都在不断的新投中，避免了发电供不出来，窝电供不到家。这次毕业设计的主要内容，就是通过我这几年的工作实践联系理论知识设计一座适用于成都市快速发展
3、南片区110kV变电站。通过这次设计学习，使我全面的对系统再次认识，交会了我如何独立工作、独立思考，如何运用所学的知识解决实际工程技术问题的方法，为们能成为驾御飞速发展电网的电力人增加了一个重要的砝码。在电力设计的各个阶段中，电气专业自始至终都是主体专业，特别是在变电所的设计工作中，电气专业更是起着主导作用。电气部分设计主要包括主设备（主变）选型、电气主接线的确定、短路电流的计算、电气设备的选择以及配电装置的设置、防雷、保护初步配置等几个方面。由以下几个方面组成：(1)初步可行性研究；(2)协助编制项目建议书；(3)可行性研究；(4)协助编制设计任务书；(5)初步设计；(6)施工图设计。在变电
4、站的整个设计过程中，电气部分设计是主要内容。本设计属于初步设计阶段，主要包括说明书的编写，在说明书的编写过程中，进行了以下几个方面的工作：电气主接线的确定：主要工作是各种接线之间的相互比较与确定，各级电压母线接线方式和各电压等级的出线回数间的相互关系的论述，以及主变压器的选取和站用变设置；短路电流的计算：其中包括短路电流计算结果和相关的计算依据、短路网络、运行方式及系统容量等的说明；电气设备的选择：通过短路电流计算的结果对变电站主要电气设备进行选择和校验。包括互感器、断路器、隔离开关、母线、绝缘子、高压熔断器等；防雷设备的选取及设计：包括防雷电侵入波的避雷器选择，选择中围绕避雷器的安装地点、型
5、式、变压器中性点绝缘与避雷器选择间的关系等方面进行了论述。还进行了防直击雷的避雷针的设计计算；围绕上面所选的设备、主接线形式等进行了配电装置设计，通过比较和论证，最终确定了配电装置的配置方式和大体的电气平面布置；通过对相关参数的分析、继电保护原理的学习、继电保护相关规程的了解和研究以及实际变电站二次部分的调查了解，进行了继电保护的初步配置。最后，由于本人水平有限，经验不足，在自己所编写的设计说明书中难免会存在不少错误和不足之处，加之资料有限，所选电气设备与时代没有同步，还望各位老师批评指正。 编者 2011年12月目录第一章：设计原则及资料第二章：电气主接线设7第一节：电气主接线基本要求7第二
6、节 电气主接线设计原则8第三节基本接线及适用范围9第四节 变电站电气主接线选择14第五节 主接线中的设备配置18第三章：短路电流计算22第一节基本参数计算23第二节短路电流计算24第四章 电气设备的选择31第一节 一次电气设备作用及分类31第二节 高压电气的选择与校验34结论59致谢60参考文献61第一章：设计原则及资料第一节 主要设计技术原则变电站是电力系统的重要组成部分，是联系电网和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，直接影响整个电力系统的供电安全与经济运行。电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继
7、电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。本次110kV变电站一次接线设计，经过四年的变电运行工作经验，加上已有专业知识的基础上，了解当前四川变电站建设的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站的一次接线。将此变电站终端变电站，两个电压等级，即110kV/10kV。设计中依据变电所总布署设计技术规程、交流高压断路器参数选用导则、交流高压断路器订货技术条件、交流电气装置的过电压保护和绝缘配合、高压配电装置设计技术规程、110KV-330KV变电所计算机监控系统设计技术规程及本专业各教材。第二节 调查报告现成都南部新城规划为现代服
8、务、高新技术城，已定位为科技城南、商务城南、国际城南、宜居城南。被定位城市新中心的国际城南，将成为成都另一个新兴商业集中区，引领城市向南发展。被定位成商业城南，将成为西部经济高地，西部金融中心。到2012年成都将初步建设成为为西部金融机构中心、西部金融市场和交易中心、西部金融服务中心。将在城南形成世纪城商圈、大源商圈、远大商圈、中和商圈、极地海洋商圈、会展经济圈。城南发展快速，现就已有市政府行政大楼的事业单位及商家、建筑设计院、四川省电力公司、中国联通等等大型单位入驻，在建的还有西南大型商业演艺中心等大型艺术场所。除此之外城南新城的商品房也如雨后春笋在悄然拔地而起。著名的有城市春天、誉峰、中海
9、名城、和记黄埔、华润凤凰城等等商品房的火热销售中，可想该地将来的兴旺人气，将会带动该区的不断发展。地铁一号线的运行，也注定成都南部是一座充满活力的新城。综上所述，该区成都市南部片区新兴发展高科技工业及人口密集情况，及对电力需求的紧迫感。于是我的变电站设计定位在该区的一座110kV变电站。并考虑到该区供电的重要性，我们的设计要重点考虑供电稳定、安全。第二节 设计任务确定该区设计一座容量大且供电稳定的GIS变电站。变电所总负荷：第三节 其它原始资料变电站选址地势平坦，周边交通方便。现片区供电系统欠可靠，需增加一座安全可靠的变电站。1设计内容（1）变电站接入系统及用户供电线路设计：根据待建变电站供用
10、电用户总负荷、用电用户对变电站供电可靠性要求与系统接入点的距离，确定待建变电站接入系统的方式、线路电压等级、回路数、导线规格。（2）电气主接线和所用电设计：拟定满足供电可靠性，运行灵活性要求的主变比较，确定待建变电站的主变方案。对技术上满足要求的主变方案通过经济比较，确定待建变电站的主变方案。根据所确定的主变方案和进出线回路数，通过技术比较，论证，确定待建变电站各电压等级的主接线方式。确定待建变电站所用电方案所用变压器台数、型号、容量和所用电接线方式。2短路电流计算（1）为保证变电站所选用的电器设备，在短路故障状态时的安全，采用三相短路时的电流进行校验。（2）三相短路电流的计算，采用标幺值和运
11、算曲线，分别计算0秒、0.1秒、4时的值，并进而计算短路电流的最大值ich、0.1秒短路容量Sd（0.1s）和4秒短路热容量Qd（4s）作为电气设备动稳定、切断容量、热稳定的校验。3选择变电站电气设备选择变电站110kV、10kV的断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器避雷器及中性点接地设备。4配置变电站保护装置四设计要求1设计及计算说明书（1）说明书要求书写整齐，条理分明，表达正确、语言正确。（2）计算书内容：为各设计内容最终成果的 确定提供依据进行的 技术分析、论证和定量计算，如供电线路导线的选择、短路电流的计算、电气设备选择、及继电保护的配置等。（3）计算书要求：计算无误，分析论
12、证过程简单明了，各设计内容列表汇总。第一章：电气主接线设计所谓的电气主接线，是由高压电气设备通过连接组成的接受和分配电能的电路，又称一次接线或电气主系统用规定的设备文字和符号按其作用依次连接的单线接图，称作主接线图。变电所主接线的确定与供电的安全可靠和灵活经济运行，以及对电气设备选择，配电装置的布置，继电保护和控制方式的拟定等都有密切的联系。主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保
13、护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于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，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。常用的主接线形式分为有母线和无母线两大类。有母线的主接线形式包括单母线和双母线。单母线又分为有分段、无分段、单母线分段带旁路母线等形式；双母线又分为单断路器双母线、双断路器双母线、双母线死分段、二分之三断路器双母线及带旁路母线的双母线等多种形式。无母线的主接线
14、主要有单元接线、扩大单元接线、桥型接线和多角形接线等。第一节：电气主接线基本要求1、必须保证发供电的安全可靠性：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，停电会对国民经济各部门带来巨大的损失，往往比少发电能的损失大几十倍，导致产品报废、设备损坏、人身伤亡等。因此，主接线的接线形式必须保证供电可靠。因事故被迫中断供电的机会越小，影响范围越小，停电时间越短，主接线的可靠程度就越高。研究主接线可靠性应注意的问题如下： （1）考虑变电站在电力系统中的地位和作用。变电所是电力系统的重要组成部分，其可靠性应与系统要求相适应。 （2）变电站接入电力系统的方式。现代化的变电站都接入电力系统运行。其接入方式的选择与容量大小、电压等级、负荷性质以及地理位置和输送电能距离等因素有关。 （3）变电站的运行方式和负荷性质。2、应具有一定的灵活性： （1）操作的方便性。 （2）调度方便性。主接
