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1、华北水利水电学院毕业设计目录前 言1设计说明书21 原始资料分析21.1原始资料21.2对原始资料的分析22 主变压器的选择42.1 主变压器台数的确定42.2 主变压器容量的选择42.3 主变压器型号的选择43 电气主接线的设计53.1 110kV电气主接线53.2 35kV电气主接线53.3 10kV电气主接线54 短路电流水平84.1 短路电流计算一般原则84.2 路电流计算结果95 导体和主要电气设备的选择105.1 导体和主要电气设备选择的说明105.1.1 按正常工作条件选择额定电压和额定电流105.1.2 短路条件校验热稳定和动稳定105.2 高压断路器及隔离开关的选择115.2
2、.1 高压断路器及隔离开关的选择方法115.2.2 高压断路器及隔离开关的选择结果125.3 母线的选择135.3.1 母线选择的一般方法135.3.2 母线选择结果135.4 送电线路导线截面积的选取135.4.1 导线的选择135.4.2 校验导线145.5 绝缘子和穿墙套管的选择145.5.1 绝缘子的选择145.5.2 穿墙套管的选择155.6 互感器的选择165.6.1 电流互感器的选择方法及结果165.6.2 电压互感器的选择方法及结果185.7 防雷规划设计185.7.1 避雷器的配置原则185.7.2 避雷器的选择185.8 高压熔断器及消弧线圈的选择196 所用电设计226.
3、1 所用电设计原则226.2 所用电接线方式和所用变的选择结果22设计计算书231 变电站设计水平年负荷计算232 短路电流计算252.1 各元件电抗计算252.2 K1点短路电流计算262.3 K2点短路电流计算282.4 K3点短路电流计算303 导体和主要电气设备的选择与校验323.1 高压断路器及隔离开关选择323.1.1 110kV高压断路器及隔离开关323.1.2 35kV高压断路器及隔离开关333.1.3 10kV高压断路器及隔离开关353.2 母线选择393.2.1 35kV母线选择393.2.2 10kV母线选择403.3 送电线路导线的选择与校验413.3.1 110kV线
4、路的选择与校验413.3.2 35kV线路的选择与校验423.3.3 10kV线路的选择与校验423.4 绝缘子和穿墙套管的选择433.4.1 绝缘子433.4.2 穿墙套管443.5 电流互感器的选择443.5.1 110kV侧电流互感器443.5.2 35kV侧电流互感器453.6 熔断器的校验47结 论48参考文献49附录一 外文原文及翻译50附录二 ZZF 110kV变电站电气主接线图附录三 ZZF 110kV变电站平面布置图50 前 言纵观今年社会和经济发展，一个国家的电气化程度，成了衡量其国民经济发展水平和社会现代化水平高低的重要标志之一。我国电力工业取得了突飞猛进的发展，但离国民
5、经济发展的要求仍然有很大的距离，电力发展水平和电气化程度仍然很低便是目前存在的主要问题之一。随着人民生活水平提高，对电力的依赖程度将更高，对电力供应的数量和品质也将提出更大、更高的要求，因此改进原有设备或建立一批如本设计中所述的110kV变电站便十分重要。在110kV降压变电站设计中，主要内容是电气设备的选择。在设备的选择中，首先应符合技术要求，并结合近些年设备选择使用经验规范，淘汰规格较不优良的设备型号，从技术和经济两方面选择适合的设备。本论文主论部分主要包括设计说明书和设计计算书两方面。其中设计说明书中主要说明了电气主接线形式，必要的短路计算原则，所选主变压器、母线、断路器、隔离开关、避雷
6、器等电气设备选择型号。设计计算书针对说明书中短路计算和设备选择校验方面，进行必要的详细计算。设计说明书1 原始资料分析1.1原始资料（1）待建110kV盐北变电站从相距30km的盐城东郊变电站受电，其110kV母线短路容量1000MVA。（2）地区气温： 年最高气温35，年最低气温-15，年平均气温15。（3）待建110kV盐北变电所各电压级负荷数据如表1-1： 表1-1各电压等级负荷数据电压等级线路名称最大负荷 （MW）COS负荷级别供电距离（km）Tmax 及同时率35kVA 200.851105000/0.9B 150.8112造纸厂110.828化工厂200.827冶炼厂150.851
7、1010kVA30.8511.53500/0.85B2 0.8522.5毛纺厂10.821.0水泥厂1.20.821.5纺织厂0.80.821.0水厂20.811.51.2对原始资料的分析待建110kV盐北变电站从相距30km的盐城东郊变电所受电，处于电网的终端，是一座终端降压变电站。变电站有110kV、35kV、10kV三个电压等级。35kV的负荷造纸厂、化工厂、冶炼厂及其它负荷均为一级、二级负荷，10kV的负荷毛纺厂、水泥厂、纺织厂、水厂及其它负荷也均为一级、二级负荷，可知本变电站对供电的可靠性要求较高。本变电站的所址平坦，交通方便。按照供电营业规则第四十一条规定：100kVA及以上高压供
8、电用户的功率因数在当地供电企业规定的电网高峰负荷时应为0.9以上。为满足电力系统对无功的需要，应在用户侧装设电容器，进行无功补偿，使用户的功率因数提高，35kV侧用户、10kV侧用户功率因数皆提高到0.92。根据原始资料中的最大有功率及调整后的功率因数，算出最大无功率，可得出以下数据如表1-2:表1-2调整后的各电压等级负荷数据电压等级线路名称最大有功 （MW）COS最大无功（Mvar）负荷级别供电距离（km）Tmax同时率35kVA 200.928.52110500009B 150.926.40112造纸厂110.924.6928化工厂200.928.5227冶炼厂150.926.40110
9、10kVA30.921.2811.53500085B2 0.920.8522.5毛纺厂10.920.4321.0水泥厂1.20.920.5121.5纺织厂0.80.920.3421.0水厂20.920.8511.52 主变压器的选择在发电厂和变电所中，用来向电力系统或用户输送电能的变压器称为主变压器。合理选择主变压器的型式、台数、容量，是电气主接线设计的重要内容，其选择结果直接影响着主接线的形式和配电装置的结构1。2.1 主变压器台数的确定变电站中一般装设两台主变压器，以免一台主变故障或检修时中断供电。对110KV及以下的终端或分支变电站，如果只有一个电源，或变电站的重要负荷能由中、低压侧电网
10、取得备用电源时，可只装设一只主变压器。对大型超高压枢纽变电站，可根据具体情况装设24台主变压器，以便减小单台容量。对于本设计中的110kV的变电站有一级负荷应装设两台主变压器。2.2 主变压器容量的选择所选择的n台主变压器的容量和，应该大于等于变电站的最大综合计算负荷，并考虑未来5年的发展规划。装有两台及以上主变压器的变电站中，当其中一台主变压器停运时，其余主变压器的容量一般应满足60%的全部最大综合计算负荷，以及满足全部一类负荷和大部分二类负荷。按照以上原则，计算出单台主变压器容量为75MVA。2.3 主变压器型号的选择在330kV及以下的变电站，不受运输条件限制时一般选用三相变压器。本设计
11、中的变电站位于平原地区交通方便且有三个电压等级。按照具体情况主变压器宜选择三绕组有载调压变压器。综合以上分析，选择主变压器型号为SFSZ10-75000/110,具体参数如下表2-1表2-1 主变压器型号变压器型号额定容量（kVA）额定电压（kV）阻抗电压（%）SFSZ1075000/11075000高压侧中压侧低压侧高中高低中低10.510.517186.53 电气主接线的设计电气主接线也称为电气主系统或电气一次接线，它是由电气一次设备按电力生产的顺序和功能要求连接而成的接受和分配电能的电路，是变电站电气部分的主体，也是电力系统网络的重要组成部分。电气主接线反应了变压器、线路、断路器和隔离开
12、关等有关电气设备的数量、各回路中电气设备的连接关系及变压器与输电线路、负荷间以怎样的方式连接，直接关系到电力系统运行的可靠性、灵活性和安全性，直接影响变电站电气设备的选择，配电装置的布置，保护与控制方式选择和检修的安全与方便性。电气主接线应满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。由35110kV变电所设计规范 GB50059-92第3.2.3条 35110kV线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。3563kV线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线。110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。第3.2.5条 当变电所
13、装有两台主变压器时，610kV侧宜采用分段单母线。线路为12回及以上时，亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。当635kV配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施2。3.1 110kV电气主接线本设计中110kV侧有两回线路，根据35110kV变电所设计规范 GB50059-92及参照我国多年运行经验，该侧选用内桥形接线。内桥形接线的特点是连接桥断路器在变压器侧，其他两台断路器接在线路上。因此，线路的投入和切断比较方便，并且当线路故障时，仅故障线路的断路器跳闸，不影响其他回路运行。但是，当变压器故障时，则与该变压器连接的两台断路器都要跳闸，从而影响了一回未发生故障线路的运行。此外，变压器的投入与切除的操作比较复杂，需投入和切除与该变压器连接的两台断路器，也影响了一回未故障线路的运行。鉴于变压器属于可靠性高的设备，故障率远较线路小，一般不经常切换。因此，从可靠性、灵活性、经济性三方面综合考虑。决定采用内桥接线。3.2 35kV电气主接线本设计中35kV侧共有5个负荷用户，一级负荷3个、二级负荷2个。故可选用单母线分段接线方式，对一级负荷采用双回路供电，则总出线为8回。也可选用双母线接线方式，则总出线为5回。3.3 10kV电气主接线
