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1、三江110KV变电站电气一次系统初步设计 电气工程及自动化专业毕业设计 毕业论文本 科 毕 业 设 计（论文）题 目：110KV变电站电气一次系统初步设计学 院：专 业：班 级：学 号：学 生：指导教师： 职称：时间：摘 要电能是现代社会中最重要，最方便的能源，电能具有很多优点，可以方便的转化为别种形式的能，以及它的输送和分配易于实现，并且它的应用规模也很灵活，因此，电能被日益广泛的应用于农业，交通运输业以及人民的日常生活中。现如今，越来越多的人意识到，电力事业的日益发展紧系着国计民生。它的发展水平和电气化的程度，是衡量一个国家的国民经济发展水平及其社会现代化水平高低的一个重要标志。其中，变电
2、所的发展则是至关重要的。本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷发展情况，分析负荷发展趋势与当地地理环境和工业发展条件。从负荷增长和地区建设方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，从安全性、经济性、可靠性及灵活性等方面考虑，先简单介绍了各种接线方式，然后从经济性、灵活性、可靠性各方面进行比较，确定了110KV，35KV，10KV电气主接线形式，然后又通过负荷计算及供电范围通过容载比的方法，确定了主变压台数、容量及型号，最后通过对短路电流、各种短路方式、短路危害的介绍及短路电流和最大持续电流的计算，对各种高压电器的选择进行说明，并对高压断
3、路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器、避雷器等进行了选型，从而完成了110KV变电站电气一次部分的设计。关键词：变压器；变电站；短路计算；电气主接线；设备选择ABSTRACTThe electrical energy is the most important, convenient energy in the modern society, the electrical energy has many merits, can facilitate transforms as other energies. , as well as its transportation and the
4、 assignment easy to realize, and its application scale is also very flexible, therefore, electrical energy by day by day widespread application in agriculture, transportation shipping industry as well as in peoples daily life. Nowadays, more and more people realize, the electric power enterprise flo
5、urishes more and more daily tightly is the national economy and the peoples livelihood. Its level of development and the electrification cause is one of the most important symbols to weigh a national economy level of development and a social modernization horizontal height .And, the transformer subs
6、tation development is very important. At first this paper book according to the mission to system and routes and all load to development, analysis development tendency and local load geographical environment and industrial development conditions. From the load growth and regional construction, the n
7、ecessity of clarified site. Then based on summary of proposed substation direction to consider, and qualify, and through to the load data analysis. From safety, economy, reliability and flexibility into consideration. To briefly introduces various wiring way. Then from economy, flexibility and relia
8、bility compared various aspects choose the consumers 10KV, 35KV, 110KV and auto-switch from, Then through the load calculation and power supply range through than method, let load, choose the lord variable pressure sets, capacity and model, finally through short-circuit current, various short-circui
9、t mode, the introduction and short-circuit harm and maximum continuous current short-circuit current calculation, The choice of various high voltage apparatus, and to show the high voltage circuit breaker, isolating switch, generatrix, current transformer, voltage transformer, lightning arrester etc
10、, thus completing the selection of 110KV substations is a part of design electric.Key words：Transformer; substation; Short circuit computation; Electrical main wiring; Equipment choic目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第一章 绪论11.1概述11.2原始资料及分析21.3本论文的设计任务及主要工作4第二章 电气主接线设计52.1主变压器选择52.2电气主接线的要求102.3各种接线形式及特点122.4变
11、电站主接线的选择162.5站用电接线的选择18第三章 短路电流计算203.1概述203.2短路电流计算方法233.3 本站短路电流的计算24第四章 主要电气设备的选择284.1电气设备的一般原则284.2断路器选择294.3隔离开关选择324.4互感器选择324.5母线选择354.6高压开关柜选择38第五章 防雷保护415.1 避雷器作用、分类415.2 避雷器的选择42第六章 总结与展望48附 录49参考文献51致 谢52第一章 绪论1.1 概述我国电力建设经过多年的发展，系统容量越来越大，短路电流不断增大，对电气设备、系统内大量信息的实时性等要求越来越高；而随着科学技术的高速发展，制造、材
12、料行业，尤其是计算机及网络技术的迅速发展，电力系统的变电技术也有了新的飞跃，我国变电站设计出现了一些新的趋势。 随着制造厂生产的电气设备质量的提高以及电网可靠性的增加，变电站接线简化趋于可能。例如，断路器是变电站的主要电气设备，其制造技术近年来有了较大发展，可靠性大为提高，检修时间也较少。特别是国外一些知名厂家生产的超高压断路器均可达到20年不大修，更换部件费时很短。为了进一步控制工程造价，提高经济效益，经过专家反复论证，我国少数变电站实际已逐渐采用一些新的更为简单的接线方案。我国500kV、330kV电压等级的接线较多采用3/2断路器接线，但现在有些设计院提出，根据工程情况，可采用变压器-母
13、线组接线，可靠性与3/2断路器接线基本相同，却可以降低投资。目前在四川二滩水电站的500kV接线中有一串采用3/2断路器接线方式，其他串为变压器-母线组接线。在国外某些地区，500kV电压等级广泛采用双重连接方式接线，即3/2断路器接线，但第1、2组主变经过隔离开关分别接至两组母线，如有第3、4组主变则接入串内，出线回路多时，采用3/2断路器串，这样可以节约大量投资.另外，国内一些变电站3/2断路器接线中，设计不考虑装设线路侧隔离开关。近期国内新建的许多变电站220kV及110kV电压等级的接线采用双母线而不带旁路母线。在采用GIS的情况下，优先采用单母线分段接线。终端变电站中，尽量采用线路变
14、压器组接线等。近年来电气一次设备制造有了较大发展，大量高性能、新型设备不断出现，设备趋于无油化，采用SF6气体绝缘的设备价格不断下降，伴随着国产GIS向高压、大容量、三相共箱体方面发展，性能不断完善，应用面不断扩大，许多城网建设工程、用户工程都考虑采用GIS配电装置。变电站设计的电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。这些户外高压和超高压组合电器共同特点是以SF6断路器为核心，与其他高压电气设备进行组合，形式繁多，从较简单的145kV户外断路器与电流互感器及隔离开关组合在一起的小车式组合电器，到550kV户外设备本体（包括断
15、路器、隔离开关与接地开关、光电式电流、电压互感器等设备的组合），通过插接式复合光缆，与就地 不止的控制保护智能柜连接在一起的完整超高压开关系统。这些设备运行可靠性高、节省占地面积和空间、施工安装简单、运行维护方便，价格介于常规电气设备与GIS之间，是电气设备今后发展的一个方向，负荷我国目前的国情和技术发展方向。随着经济和城市建设的发展，市区的用电负荷增长迅速，而城市土地十分宝贵，低价越来越昂贵。新建的城市变电站必须符合城市的形象及环保等要求，追求综合经济、社会效益。所以建设形式多采用地面全户内型或地下等布置形式，占地面积有效减少。有数据统计表明全户内型变电站一般用地仅为同类型、同规模户外常规站的25%左右。我国一些大城市已明确提出对主城区的终端220kV站、110kV站、35kV站必须采用全户内型，对于边缘城区有条件的也要采用全户内型。分散式变电站自动化系统的采用，电缆大量减少，主控楼在活动地板下敷设电缆，取消电缆夹层，主控楼建筑面积减少。另外，针对一些110kV及以下变电站实现无人值班，设计中取消了与运行人员有关的建筑和设施，建筑面积更是大为减少。1.2 原始资料及分析1按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在本区兴建1中型110kV变电所。该变电所建成后，主要对
