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1、摘 要随着国民经济的迅速发展，我国电力需求迅速增长,使得电网规模不断扩大、结构越来越复杂，而变电站对于电力的生产和分配起到了举足轻重的作用。变电站是电网建设和电网改造中非常重要技术环节。近年来，变电站技术处于高速发展的过程中，随着国内外气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）系统和综合自动化技术的应用，变电站向着占地面积小、灵活性高、易于检修的趋势发展。本次设计为110kV 变电站电气部分初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、10kV两个电压等级。本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、变压器的选择、主要电气设备选择（包括断路器、隔离开关
2、、电流互感器、电压互感器、母线等）、各电压等级配电装置设计。关键词：变电站 电气主接线 短路电流 AbstractWith the rapid development of the national economy, Chinas rapid growth in electricity demand. Make power grids structure have been expanding more and more complex substations for electric power production and distribution play an increasingly
3、 important role.Substation is very important technical aspect of a power grid construction and transformation of electrical networks. In recent years, the technology of substation is in the process of rapid development， with domestic and international gas-insulated metal-enclosed switching equipment
4、 systems and integrated automation technology(GIS) applications, the city substation in a small footprint, flexible, easy to overhaul the trend of development.We have to design primary power-system of 110kV substation and draw main electrical one-line diagram and others. There are two main transform
5、er in the substation ,in which main electrical connection can be divided into two voltage grades: 110kV, 10kV.There is also a design for main electrical connection in this engineering, the calculation for short-circuit electric current, the selection of electrical device and calibration (including c
6、ircuit breaker, isolator, current transformer, potential transformer, bus bar etc.) and the design for distribution installation per. voltage grade.Key words: substation main electrical connection short circuit currentsii目录1 前言11.1 选题的目的和意义11.2 国内外研究综述11.3 设计概述21.3.1 待建变电站的地位及作用21.3.2 变电站负荷情况21.3.3
7、环境给定条件32 电气主接线设计42.1 概述42.2 110kV电气主接线62.3 10kV电气主接线82.4 站用电接线103 变压器的选择123.1 概述123.2 变电站主变压器的选择123.2.1 主变压器相数的确定123.2.2 主变压器绕组数的确定133.2.3 主变压器台数的确定133.2.4 变电站主变压器容量的确定133.3 站用变压器台数、容量和型式的确定143.3.1 站用变压器台数的确定143.3.2 站用变压器容量的确定143.3.3 站用变压器型式的选择144 最大持续工作电流及短路电流的计算164.1 各回路最大持续工作电流164.2 短路电流计算164.2.1
8、 短路电流计算目的、条件及一般规定164.2.2 短路电流计算185 主要电气设备选择205.1 选择电气设备的主要原则205.2 高压断路器的选择225.3 隔离开关的选择235.4 电流互感器的配置和选择245.5 电压互感器的配置和选择255.6 高压熔断器的选择265.7 各级电压母线的选择275.8 绝缘子和穿墙套管的选择285.9 主要电气设备选择结果296继电保护装置306.1 变压器的继电保护306.2 母线保护326.3 自动装置337 变电站的接地设计347.1 变电站接地装置的设计原则347.2 接地设计一般程序357.3 变电站的接地装置368 电气设备布置408.1
9、配电装置布置要求408.2 配电装置的分类418.3 配电装置布置419 总结42致 谢43参考文献44附录45附录 电气主接线图45附录 平面布置图461 前言1.1 选题的目的和意义电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它既是现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可缺少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力是工业的先行，电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。近年来随着我国国民经济的高速发展,人民生活用电的急剧增长，对于电力的需求大幅度增加，使得电网规模不断扩大、结构越来越复杂，人们
10、对能源利用的认识越来越重视，而变电站对于电力的生产和分配起到了举足轻重的作用。变电站是电网建设和电网改造中非常重要的技术环节，在目前的电网建设中，尤其是在110kv变电站的建设中，土地、资金等资源浪费现象严重，存在重复建设、改造困难、工频电磁辐射、无线电干扰、噪声等环保问题以及电能质量差等的问题，这些已成为影响高压输变电工程建设成本和运行质量的重要因素，违背了我国可持续发展的战略，所以110kv变电站需要采用节约资源的设计方案,要克服通信干扰和噪声、既要保证电能质量和用电安全等问题，同时还要满足以后电网改造的方便性和资源再利用率高的要求。1.2 国内外研究综述近年来一些发达国家为减少电能在网路
11、中的损耗，已经形成了比较完善的变电站设计理论，基本达到了建设节约型、集约型、高效型变电站的目标。国内的变电站也通过改善优化变电站结构，降低变电站的功率损耗，提高变电站的可靠性、灵活性、经济性。另外，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。我国变电站自动化系统经过十几年的发展，虽然取得了不小的成绩，但目前还跟不上整个电力工业发展的步伐，真正实现自动化和无人值班的变电站并不多，其社会和经济效益不够显著，这说明我们的变电站自动化技术并不规范，市场发育也不成熟，这与研制、制造、规划、基建和运行等部门对变电站自动化的认识不同有很大的关系。总之，变电站综合自动化系统以其
12、简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用，变电站综合自动化技术应用的越来越成熟。认清和适应变电站自动化技术的发展趋势，采用先进的理论技术，摒弃落后和即将淘汰的技术，确定科学的模式和结构，选择质量优良和性能可靠的产品，无论对设备制造厂家还是对用户都是至关重要的，也关系到变电站技术未来的发展。因此，在学习借鉴国外先进技术的同时应结合我国的实际情况，全面系统地研究探讨符合国情的变电站自动化系统模式、结构、功能、通讯方式等，对我国变电站的发展有很重要的现实意义。1.3 设计概述1.3.1 待建变电站的地位及作用按照电力先行的原则，依据本地区远
13、期负荷发展规划，决定在本地区建设一座中型110kV降压变电站。该变电站建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电，改善和提高该地区的供电水平，同时和其他地区变电站联成环网，提高了本地供电的质量和可靠性。1.3.2 变电站负荷情况本变电站的电压等级为110/10kV。高压侧电压为110kv，有4回出线，低压侧电压为10kV，有线路24回。就地理位置来看，该变电站属于重要的中间变电站。出线方向：根据一般进出线规划和选址的交通、地形等条件，110kV布置在该变电站的上方（北侧），10kV布置在该站的下方（南侧），主变压器布置在110KV和10KV之间，布置方式如图1-1所示：北 11
14、0kV主变压器 主变压器 24回出线 10KV 图1-1 变电站出线布置图1.3.3 环境给定条件该地区自然条件：该变电站建在平原地区，交通方便，最热月月平均最高温度为40摄氏度，最冷月月平均最低温度为- 7摄氏度，年平均气温为18摄氏度，本地区无不良地质现象，土壤无污染，电阻率为7000.cm。该变电站预计总占地面积约为4.8亩，总建筑面积为356平方米。 2 电气主接线设计2.1 概述变电站电气主接线的设计是依据变电站的最高电压等级和变电站的性质，选择出一种与变电站在该地区电力系统中的地位和作用相适应的接线方式。变电站的电气主接线是电力系统接线的重要部分，它表明变电站内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备以最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电站内各种电气设备之间的连接方式。电气主接线的设计与变电站所在电力系统的作用及所采用的设备密切相关。随着电力系统的不断发展，新技术的采用和电气设备的可靠性不断提高，设计主接线的观念也应与时俱进、不断创新。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体，主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生
