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1、天津渤海职业技术学院毕 业 论 文题 目： 110kV变电站电气一次部分设计 入 学 年 月_姓 名_ _学 号_ _专 业_ 电气工程 _学 习 中 心_ _ _指 导 教 师_完成时间_年_ 月_日目录摘要4绪 论5第一篇 设计说明书6第一章 电气主接线6第一节 110kV侧主接线选择7第二节 35kV侧主接线选择8第三节 10kV侧主接线选择9第四节 所用电接线10第五节 无功补偿装置11第二章 负荷计算及变压器选择11第一节 负荷计算11第二节 主变压器选择12第三节 所用变压器选择14第三章 最大持续电流及短路计算14第一节 各回路最大持续工作电流14第二节 短路电流计算点的确定和计
2、算结果15第四章 主要电气设备选择15第一节 110KV侧设备选择17第二节 35KV侧设备选择21第三节 10KV侧设备的选择23第二篇 设计计算书24第一章 短路电流计算24第二章 主要电气设备选择29第一节 110KV侧电气设备选择29第二节 35KV侧电气设备选择31第三节 10KV侧电气设备选择33结论37参考文献38致 谢39摘要本次设计的题目是110kV变电站电气一次部分设计，它是对一名电气工程及其自动化专业本科生所学专业理论知识及实践能力的一次综合性考核，通过设计，使学生将书本上的知识融入到工程设计的实际运用之中。拉近了理论与实际的距离，同时也将为今后的工作奠定坚实的基础。在设
3、计过程中，初步体现了工程设计的精髓内容，如根据规程选择方案、用对比的方法对方案评价等。教会了我们在工程中运用所学的专业知识，锻炼了我们用实际工程的思维方法去分析和解决问题的绪 论 本次设计内容是根据所给某地区需用负荷情况而做的初步设计。该地区拟建一座110KV变电所，并以 35KV和10KV两个电压等级供电。变电站最终规模为：变压器2台，本期2台容量为40000kVA，110kV出线4回，本期2回；35KV出线8回，其中2回留作备用；10KV出线12回，本期10回。所有出线均采用架空方式。初步设计所确定的设计原则和设计标准，将宏观的勾勒出工程概况，控制工程投资，体现技术经济政策的贯彻落实，通过
4、初步设计，对多种方案进行比较，选出最佳方案，在此基础上展开施工设计。第一篇 设计说明书第一章 电气主接线对电气主接线的基本要求：变电所电气主接线是有高电压设备通过连接线组成的汇集和分配电能的电路,主接线的型式直接影响供电的可靠性,灵活性,经济性和可扩充性。35-110kV变电站设计范围第3.21条“变电所主接线应根据变电所在电力网中的地位出现回路数,设备特点及负荷型等条件确定,并满足供电可靠性、灵活操作性、检修方便、节约投资和便于扩建等要求。”1、 可靠性具体要求（1）断路器检修时，不宜影响供电。（2）断路器或母线故障及母线检修时尽量减小停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分
5、二级负荷的供电。（3）尽可能避免变电站全部停运的可靠性。2、 灵活性具体要求（1）调度时应可以灵活地投入和切除变压器和线路调配电流负荷满足系统在事故运行方式下的系统调度要求。（2）检修时，可以方便的停运断路器母线及电器设备进行安全检修而不致影响电力网运行和对用户的供电。3、 经济性的具体要求（1）投资省、主接线力求简单、尽可能减少断路器隔离开关、互感器、避雷针等的一次设备。（2）二次保护不要太复杂。（3）占地面积小。（4）电能损失小。4、 可扩性的具体要求扩建时，可容易地从初期接线过渡为最终接线。第一节 110kV侧主接线选择 双母线适合于110220kV配电装置在系统中居重要地位的。双母线的
6、两组母线并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。一般某一回路固定与某一组母线连接，以固定的连接方式运行。单母线分段接线适合于在35kV110kV出线回路4回以下，同时规定在采用单母线分段或双母线的35kV110kV主接线中，当不允许停电检修DL时可设置旁路设施。本所出线回路数为4回，本期2回，双母线操作较麻烦，故110kV侧接线推荐单母线分段带旁母。下面是两种方案的比较表：方案比较I双母II单母线分段带旁母可靠性（1） 通过两组母线隔离开关的倒闸操作检修任意一组母线，不中断停电，不影响穿越功率通过。（2） 检修任意回路断路器、用跨条连接后用母线DL替代出线。（3） 全所停电可能性小。（1）
7、任一出线DL检修时可不停电。（2） 一段母线发生故障，分段断路器将故障段切除，保证正常段母线不间断供电。（3） 全所停电可能性小。灵活性（1） 调度灵活电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上。能灵活的适应运行方式运行调度和潮流变化的需要。（2） 扩建方便。（1） 调度调配电流符合灵活检修方便。（2） 检修任一出线DL和母线G不会影响对用户的用电。（3） 扩建方便。经济性（1） DL：5个（2） G：16个 占地少（1） DL：5个（2） G：18个占地少可靠性扩建不受方向限制扩建不受方向限制结论经过比较，两种接线均可靠性高，扩建方便。经济型方面相差不大，但双母线接线当母线故障或检修时，倒闸
8、操作比较麻烦。故选单母线分段接线。第二节 35kV侧主接线选择 设计手册中规定：当35-60KV线路不超过8回时，采用单母线分段或带旁母的接线。当不允许停电检修断路器时宜采用设置旁路设施。下面是两种方案的比较表：35KV方案I单母分段带旁母II 单母线分段可靠性（1） 全所停电可能性小（2） 当一段母线检修对某重要用户不停电由旁母代替（3） 当出现断路器检修时可用旁路断路器代替不会造成停电（1） 接线形式简单便于操作、维护（2） 出线断路器故障时，要停电检修 灵活性（1） 检修方便，借用断路器而不使回路停电（2） 全所停电可能性小（1） 便于操作（2） 出线断路器检修停电经济性DL：9个G：2
9、9个DL：9个G：27个结论根据比较单母分段带旁母可靠性高，且35KV线路负荷主供变电所，所以采用单母分段带旁母第三节 10kV侧主接线选择 当变电站装有两台主变压器时，6-10KV侧宜用分段单母线，线路超过12回时，采用双母线。本站选用单母分段接线。下面是两种方案的比较表：10kV方案I双母单母分段可靠性（1） DL检修将截止该回路供电（2） 当任母线故障时可倒闸操作恢复供电（3） 全部停电机会小（1） 当出线DL检修或故障时将会停止此回路（2） 当任意母线故障或检修时，在此母线上的负荷均截止（3） 因为采用单母分段供电两条母线同时故障的机会小所以一般不会造成全所停电灵活性（1） 调度灵活各
10、个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要（2） 倒闸操作故障（1） 调度是可以灵活地投入和切除一台变压器通过分段DL时使各段上功率向系统负荷正常分配不受影响（2） 能灵活地切除或投入任一出线回路经济性DL：14个G：39个占地大DL：14个G：26个占地小结论方案II经济性、灵活性和经济性比I好，所以可选单母分段第四节 所用电接线根据设计手册所用电系统采用380/220V中性点直接接地的三相四线制，动力和照明合用一个电源。（1）所用变压器低压侧多采用单母线接线形式。当采用两台变压器时，采用单母线分段接线，平时分裂运行，以限制故障范围，提高供
11、电可靠性。对重要的低压站内负荷，应采用双回路供电方式。所用电方案比较：I单母线单母分段可靠性(1) 任一开关检修均需停整条母线(2) 全部停电机会大(1)当任意母线故障或检修时，仅停在此母线负荷(2)因为采用单母分段供电两条母线同时故障的机会小所以一般不会造成全所停电灵活性不够灵活可靠比较灵活经济性 少一个分段间隔的设备少一个分段间隔的设备结 论 由于电压等级为380V，因此两种接线设备价格差别不大，本设计推荐方案第五节 无功补偿装置根据设计规范要求自然功率应未达到规定标准的变电所，应安装并联电容补偿装置，电容器装置应设置在主变压器的低压侧或主要负荷侧，电容器装置宜用中性点不接地的星型接线。电
12、力工程电力设计手册规定“对于35-110KV变电所，可按主变压器额定容量的10-30%作为所有需要补偿的最大容量性无功量，地区无功或距离电源点接近的变电所，取较低者。地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所取较高者。配电站装设的并联电容器装置的主变目的是为了改善电网的功率因数，并联电容器装置向电网提供可阶梯调节的容性无功以补偿多余的感性无功，减少电网有功损耗和提高电压。根据所给参数：本所电容器的容量QB=12%*2*40000=9600 kVAr 。选用BAMF11/9600-3W型号的电容器它的额定容量9600kVAr分为2组，每组容量4800 kVAr，中间带抽头，可分组进行投切。第二章
13、负荷计算及变压器选择第一节 负荷计算根据所给参数计算S1=（6/0.9+6/0.9+5/0.9+3/0.9+2.6/0.85+3.2/0.85）X0.9=26.14 kVAS2=（4/0.85+3/0.85+3.5/0.85+3.2/0.85+3.4/0.85+5.6/0.85+2.8/0.85+3X4/0.9）X0.85=36.8S总=（26.14+36.8）X0.9=56.67kVA第二节 主变压器选择变压器是发电厂和变电所重要的元件之一，随着电力系统的扩大，电压等级的提高，电能输送和分配过程中，电压转换（升压和降压）层次有增多趋势，整个系统中变压器的总容量已有发电容量的45倍增至67倍，
14、变压器的效率虽然很高（95%以上），但系统中每年变压器的总能量损耗仍是一个很大的数目，因此尽量减少变压层次，经济合理地利用变压器容量，改善运行方式和网络结构，提高变压器的可靠性，仍是当前变压器运行中的主要课题。电力变压器可制成三相的，也可制成单相的，一台三相变压器比三台单相变压器组成的变压器组，其经济指标要好得多，所以单相变压器只用于容量很大，制造和运输困难的特殊场合。变压器可制成双绕组和三绕组，少数是四绕组的 。在高压和超高压中性点直接接地系统中，已广泛使用自耦变压器，由于限制短路电流的需要，分裂变压器也得到应用。变压器的主要参数有：额定电压、额定容量、额定变比、额定频率、阻抗电压百分数等。所谓额定值系指在给定的条件下（其中包括冷却介质和环境条件等），所规定的各种电气和机械容许量值。主变压
