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1、 . 理工学院毕业设计（论文）某110KV变电所一次部分设计学 生： 五 名学 号：专 业：电气工程与其自动化 班 级：2008.3指导教师：唐 玲理工学院自动化与电子信息学院二O一二年六月 / 摘 要本次设计建设一座110KV降压变电站。首先，根据原始资料对变电所的实际情况进行分析，选择适合的变压器。根据主接线的选择要求选择各个电压等级的接线方式，在技术和经济方面进行比较，选取最优接线方式。其次进行短路电流计算。根据各短路点可以计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流来选择断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、熔断器、母线等电气设备，然后进行校验。
2、最后对变电所的实际情况，根据防雷和配电装置设计的要求进行防雷设计和配电装置设计。关键词：变电所；主接线；断路器；短路电流计算；电气设备选择ABSTRACTThis design is a construction of a 110KV step-down substation.First, according to the raw data we should analyze the actual situation of the substation, and select the appropriate transformer.We need to select the option of
3、 the main wiring for each voltage levels.After compered all from technical and economic aspects then select the optimal wiring.Secondly,do the short-circuit current calculation. Short-circuit steady-state current and short-circuit impulse current can be calculated according to the short circuit poin
4、t.The selection of circuit breakers ,isolating switches, current transformers, voltage transformers, fuses, bus and other electrical equipment based on the voltage level of the rated voltage and maximum continuous operating current . And then we do the calibration.Finally ,according to the actual si
5、tuation of the substation,and the mine design and electrical installations according to the requirements of the design of lightning protection and power distribution equipmentKeywords: Substation；Lord wiring；Circuit breakers；Short-circuit current calculation；Electrical equipment selection目录摘要IABSTRA
6、CTII第1章引言11.1 变电站发展的历史与现状11.1.1 概况11.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则11.2 设计题目21.3 设计的原始资料21.3.1 电力系统接线图21.3.2 系统情况21.3.3 负荷数据21.3.4 设计条件3第2章变压器选择42.1 负荷计算42.2 主变压器的选择52.2.1 变压器容量的确定52.2.2 主变压器台数的确定52.2.3 主变压器型式的确定5第3章电气主接线设计63.1 主接线的设计要求63.1.1 可靠性63.1.2 灵活性63.1.3 经济性73.2 电气主接线的选择7第4章短路电流计算104.1 短路故障产生的原因104.2 短
7、路故障的危害104.3 路电流计算的容114.4 路电流计算方法114.4.1 短路计算标幺值法114.4.2 短路计算有名值法124.5 短路电流的计算124.5.1 短路阻抗的计算124.5.2 10KV母线K1点短路计算144.5.3 35KV母线K2点短路154.5.4 10KV母线K3点短路17第5章电气设备选择与校验195.1 电选择的一般条件195.1.1 正常工作条件选择电器195.1.2 按短路情况校验195.2 高压断路器的选择215.2.1 110KV断路器的选择与校验215.2.2 35KV断路器的选择与校验225.2.3 10KV断路器的选择与校验245.3 高压隔离
8、开关的选择255.3.1 隔离开关的主要用途255.3.2 110 kV隔离开关的选择和校验265.3.3 35KV隔离开关的选择与校验265.3.4 10KV隔离开关的选择与校验275.4 电流互感器的选择与校验285.4.1 110KV侧电流互感器的选择与校验：295.4.2 35KV母线电流互感器的选择与校验305.4.3 10KV侧母线电流互感器选择与校验325.5 母线的选择335.5.1 110KV母线的选择与校验335.5.235KV母线选择与校验345.5.310KV母线的选择与校验375.6 电压互感器的选择与校验385.7 熔断器的选择405.7.1 35KV侧电压互感器熔
9、断器的选择405.7.2 10KV侧电压互感器熔断器的选择40第6章防雷保护设计416.1 直击雷保护416.2 侵入波保护416.3 接地装置的设计416.4 避雷器的选择426.4.1 110kV母线避雷器426.4.2 35KV侧避雷器的选择436.4.3 10KV侧避雷器的选择45第7章配电装置设计477.1 配电装置的基本要求477.2配电装置的类型与特点477.2.1 屋配电装置的特点477.2.2 屋外配电装置的特点477.2.3 成套配电装置的特点487.3 配电装置的设计原则487.4 配电装置设计的基本步骤487.5 配电装置的选用48第8章结束语50致51参考文献52附录
10、53第1章 引 言1.1 变电站发展的历史与现状1.1.1 概况变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用，如果仍然依靠原来的人工抄表、记录、人工操作为主，将无法满足现代电力系统管理模式的需求；同时用于变电站的监视、控制、保护，包括故障录波、紧急控制装置，不能充分利用微机数据处理的大功能和速度，经济上也是一种资源浪费。而且社会经济的发展，依赖高质量和高可靠性的电能供应，建国以来，我国的电力事业已经获得了长足的发展。随着电网规模的不断扩大、电力分配的日益复杂和用户对电能的质量的要求进一不提高，电网自动化就显得极为重要；近年来我国计算机和通信技术的发展与自动化技
11、术的成熟，发展配电网调度与管理自动化以具备了条件。变电站在配电网中的地位十分重要，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。因此，变电站自动化既是实现自动化的重要基础之一，也是满足现代化供用电的实时，可靠，安全，经济运行管理的需要，更是电力系统自动化EMS和DMS的基础。变电站综合自动化是将变电站二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置与远动装置等）利用计算机技术和现代通信技术，经过功能组合和优化设计，对变电站执行自动监视、测量、控制和调节的一种综合性的自动化系统。它是变电站的一种现代化技术装备，是自动化和计算机、通信技术在变电站领域的 综合应用
12、，它可以收集较齐全的数据和信息。它具有功能综合化、，设备、操作、监视微机化，结构分布分层化，通信网络光缆化与运输管理智能化等特征。变电站的综合自动化为变电站小型化、智能化、扩大监视围与变电站的安全、可靠、优质、经济地运行提供了现代化手段和基础保证。 1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则1.在保证可靠性的前提下，合理和设置网络和功能终端。采用分布式分层结构，不须人工干预的尽量下放，有合理的冗余但尽量避免硬件不必要的重复18。2.采用开放式系统，保证可用性（Interoperability）和可扩充性（Expandability）。要求不同制造厂生产的设备能通过网络互连和互操作，同时还要求以
13、后扩建时，现有系统的硬件和软件能较方便的与新增设备实现互操作。1.2 设计题目某110KV变电所电气一次部分1.3 设计的原始资料1.3.1 电力系统接线图图1-1 电力系统接线图1.3.2 系统情况待设计变电所与系统连接的110KV单回线路的最大输出最大功率不大于50MW,与水电厂连接的110KV单回路的最大输出最大功率不大于40MW. COS=0.8，。系统为无限大容量电源。1.3.3 负荷数据35KV和10KV各侧的负荷：（1）35kV侧负荷如下表：表1-1 35KV负荷表负荷名称最大负荷（KW）回路数供电方式线路长度功率因数变电所A100002架空12千米0.851#煤矿120002架
14、空25千米0.8535kV负荷同时系数为0.85，最小负荷是最大负荷的75%，最大负荷利用时间。（2）10kV侧负荷如下表：表1-2 10KV负荷表负荷名称最大负荷（KW）回路数供电方式线路长度功率因数煤气厂10001架空千米0.9煤焦厂30002架空千米0.9化肥厂40002架空千米0.9碳素厂10002架空千米0.9起重机厂15001架空千米0.85水厂20001架空千米0.85机车厂20002架空千米0.85重机厂15002架空千米0.851#配电站20002架空千米0.8510kV负荷同时系数为0.85，最小负荷是最大负荷的75%，最大负荷利用时间。注：线路长度是每回路之长1.3.4 设计条件（1）待设计变电所的负荷年增长率为9%（2）在建所条件方面，本所地势平坦，年最高气温+40，最热月平均最高温度+30，,最低气温-15，年平均温度+18。第2章 变压器选择在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本厂用电的变压器，称为厂用变压器或称自用变压器。42.1 负荷计算（1）某电压级 （2-1）式中 计算负荷负荷同时率（对85kV与以下负荷可取为0.85-0.9），各负荷的最大负荷（有功），功率因数%该电压级
