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1、河南理工大学毕业设计（论文）说明书摘 要随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。首先，进行了电气主接线的选择，把电气主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级，经过各个方案的优缺点比较，确定了各个电压等级分别采用单母线分段带旁母接线、单母线分段带旁母接线和单母线分段接线。其次，根据要求进行了主变压器的选择、短路电流计算、主要电气设备选择及校验，包
2、括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等。最后，对防雷保护和接地方案的设计进行了选择。 关键词：变电站； 设计； 防雷保护 ABSTRACTAlong with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and more completely and system. Because the quickly increase electricity of factories
3、, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect request to the power supply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the expenses with have the met
4、al depletion in colour metal, but also will reflect the dependable in power supply and the safe in many facts. In a word, it is close with the economic performance and the safety of the people. Along with the high and quick development of electric power technique, electric power system then can chan
5、ge from the generate of the electricity to the supply the power.From the guide of engineering design assignment, we have to design primary power-system of 110kV substation and draw main electrical one-line diagram and others. First, the main electrical connection can be divided into three voltage gr
6、ades: 110kV, 35kV with 10kV.It deposits sectionalized single bus bar scheme, sectionalized single and sectionalized single bus bar scheme per grade. Second, there is a design for main electrical connection in this engineering, the calculation for short-circuit electric current, the selection of elec
7、trical device and calibration including circuit breaker, isolator, current，transformer, potential transformer ,bus bar etc. At last, the design for distribution installation per voltage grade and lightning protection is also included. Key Words：substation; design; lightning protection4目 录摘 要i1引言11.1
8、设计的目的与意义11.2负荷情况及分析11.3设计的任务书22电气主接线及设计32.1 电气主接线设计的基本要求32.2 主接线接线方式概述42.2.1 110kV电气主接线62.2.2 35kV电气主接线82.2.3 10kV电气主接线103主变压器的选择123.1 主变压器台数的确定123.2主变压器容量的选择123.3 绕组数量和连接形式的选择133.4 主变型式的选择133.5 冷却方式的选择143.6选型号144短路电流的计算164.1计算短路电流的目的164.2短路电流的计算步骤175设备的选择与校验235.1 电气设备选择的一般条件235.2 断路器的选择255.2.1断路器种类
9、选择255.2.2断路器型号的选择和校验265.3隔离开关的选择285.4电流互感器的选择315.5 电压互感器的选择345.6母线的选择356防雷与接地方案的设计386.1 防雷设计386.1.1防雷设计原则386.1.2 避雷器的选择386.1.3 避雷针的配置416.2 接地设计426.2.1 接地设计的原则426.2.2 接地网型式选择及优劣分析437结论与展望44致 谢45参考文献46附录471引言1.1设计的目的与意义随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电
10、能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV变电站的建设迅猛发展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、优化通道”的技术改造思路。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面积，使变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益。1.2负荷情况及分析原始资料分析此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的，其负荷为地区性负荷。按规划要求，待建变电站有110kV、35kV和10kV三个电压等级：110kV出线2回，35kV出线
11、8回，10kV出线6回。变电站总负荷考虑五年发展规划，无功补偿装置采用电力电容两组，容量为23000kvar。 35kV和10kV本期用户负荷统计资料见表1-1和表1-2。表1-1 35kV用户负荷统计资料用户名称容量（kVA）功率因数药厂食品厂商场糖厂水泥厂矿厂纸厂冶炼厂813531505000450020002500800050000.85表1-2 10kV用户负荷统计资料用户名称最大负荷（kW）功率因数 马村石子厂食品厂石灰厂水泥厂矿厂1800900210012400200020000.85负荷分析35kV侧：设35kV功率因数为0.85（8135+3150+5000+4500+2000
12、+2500+8000+5000）*0.8532542.25kW=(8135+3150+5000+4500+2000+2500+8000+5000) *0.53=20291.05kvar8135+3150+5000+4500+2000+2500+8000+500038285kVA 10kV侧：1800+900+2100+2400+2000+200011200kW=(1800+900+2100+2400+2000+2000) *0.53/0.85=6983.53kvar（112002+6983.532）1/213198.85kVA所以：+=32542.25+11200=43742.2 kW+=38
13、285+13198.8551483.85kVA1.3设计的任务书（1学习和掌握变电站电气部分设计的基本方法（2）熟悉各种电气主接线方式，掌握各种方式的倒闸操作顺序（3）熟悉所选用电气设备的工作原理和性能以及运行使用中的注意事项（4）培养独立分析和解决问题的能力及实际工程设计的基本技能2电气主接线及设计电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相图。主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终确定最佳方案。2.1 电气主接
14、线设计的基本要求电气主接线设计的基本要求，概括地说应包括可靠性、灵活性、经济性三方面。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，而且也是电力生产和分配的首要要求。主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面。断路器检修时，不宜影响对系统供电。线路、断路器或母线故障时，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部I类及全部或大部分II类用户的供电。尽量避免变电站全部停电的可能性。大型机组突然停运时，不应危及电力系统稳定运行。 灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的。灵活性包括以下几个方面。操作的方
15、便性。电气主接线应该在服从可靠性的基本条件下，接线简单。 操作方便，尽可能的使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出差错。调度的方便性。电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便的改变运行方式。并且在发生故障时，要能尽快的切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。扩建的方便性。对于将来要扩建的变电站，在设计主接线时应留有发展扩建的余地。设计时，不仅要考虑最终接线的实现，还要考虑到从初期接线过渡到最终接线的可能和分阶段施工的可行方案，使其尽可能地不影响连续供电或在停电时间最短的情况下，将来可顺利完成过渡方案的实施，使改造工作量最少。 经济性主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。投资省。主接线应简单清晰，并要适当采用限制短路电流的措施，以节省开关电器数量、选用价廉的电器或轻型电器，以便降低投资。占地面积小。主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件
