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1、变电所电气一次系统设计题 目 毕 业 设 计(论文)系 别电力工程系专业班级电气06K3班学生姓名指导教师年六月华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）摘要变电所电气一次系统设计摘要变电所是电力系统的重要组成部分，是组成电网的基本单元之一，其运行的安全与否，直接关系到电网的安全和稳定，对国民经济和社会的发展至关重要。城市供电系统的核心部分是变电所。因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。本变电所设计除了注重变电所设计的基本计算外，对于主接线的选择与论证等都作了充分的说明，其主要内容包括：变电所主接线方案的选择，进出线的选择；变电所主变压器台数、容量和型式的确定；短路点的确定与短路
2、电流的计算，电气设备的选择（断路器，隔离开关，电压互感器，电流互感器，避雷器，绝缘子和穿墙套管）；配电装置设计和总平面布置；防雷保护与接地系统的设计。另外，用CAD绘制了七张图纸，包括：电气主接线图，电气总平面布置图，防雷与接地各一张，110kV接线断面图，35kV接线断面图，10kV接线断面图。图纸规格与布图规范都按照了电力系统相关的图纸要求来进行绘制。关键词：变电所；电气主接线；电气设备；设计A DESIGN OF ELETRIC PRIMARY SYSTEMFOR STEP-DOWN TRANSFORMER SUBSTATIONAbstractElectricity substation
3、 is an important component of the system is composed of one basic unit of the grid, its operation is safe or not directly related to the power grid safety and stability of the national economic and social development. The core of city for supplying power is transformer. It is very important to desig
4、n and build one safe and economical transformer substation. Besides paying attention to basic calculation of design for transformer substation, the design make satisfying narration toward choice and argumentation of main connection. The main content of this design include the choice of main connecti
5、on for transformer substation; the choice of pass in and out line; the certainty of number, capacitance and model for main transformer; the certainty of short circuit points and calculation of short circuit; the choice electric equipment(breaker, insulate switch, voltage mutual-inductance implement,
6、 current mutual-inductance implement, arrester, insulator and wall bushing); the design for distribution and disposal for chief plane; the design for lightning proof protection and earth system. In addition, drawing seven CAD blueprints, include the main wiring diagram: the disposal drawing of elect
7、ric plane; the drawing of lightning proof protection and earth system; the drawing of 110kV connection; the drawing of 35kV connection; the drawing of 10kV connection. Both the specification of drawing and the criterion of disposal is based on requirement of drawing to electric power system.Keywords
8、: Transformer substation; Main connection; Electric equipment; DesignII华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）目录目 录摘要IABSTRACTII1前言12电气主接线设计22.1 主接线的设计原则22.2 主接线设计的基本要求22.2.1 主接线可靠性的要求22.2.2 主接线灵活性的要求32.2.3 主接线经济性的要求32.3 电气主接线的选择和比较32.3.1 主接线方案的拟订32.3.2 主接线各方案的讨论比较62.3.3 主接线方案的初选择73主变压器台数和型号的选择83.1 SJD288规程中有关变电所主变压器选
9、择的规定83.2 主变压器选择的一般原则与步骤83.2.1 主变压器台数的确定原则83.2.2 主变压器形式的选择原则83.2.3 主变压器容量的确定原则83.3 主变压器的计算与选择93.3.1 容量计算93.3.2 变压器型号的选择94短路电流的计算104.1 网络的等值变换与简化104.2 短路点的选择与各短路点的短路电流的计算115重要的电气设备选择135.1 断路器的选择135.1.1 断路器选择原则与技术条件135.1.2 断路器型号的选择及校验145.2 隔离开关的选择155.2.1 隔离开关的选择原则及技术条件155.2.2 隔离开关型号的选择及校验166 方案一与方案四的技术
10、经济比较186.1 方案的总投资比较186.2 方案的综合投资比较186.3 方案的年运行费比较186.4 最终方案的确定197 其它电气设备的选择207.1 电流互感器的选择与校验207.2 电压互感器的选择227.2.1 110kV母线电压互感器的选择227.2.2 35kV母线电压互感器的选择227.2.3 10kV电压互感器的选择227.3 避雷器的选择237.3.1 110kV侧避雷器的选择237.3.2 110kV母线接避雷器的选择及校验237.3.3 35kV母线接避雷器的选择及校验237.3.4 10kV母线接避雷器的选择及校验247.3.5 所选避雷器参数一览表247.4支持
11、绝缘子及穿墙套管的选择247.4.1支持绝缘子的选择247.4.2穿墙套管的选择257.5 母线及电缆的选择257.5.1 110kV母线的选择及校验257.5.2 35kV母线的选择及校验267.5.3 10kV母线的选择及校验277.5.4 10kV电缆的选择及校验278.1 配电装置的选择要求与分类298.2 配电装置的设计选择309防雷保护设计319.1 避雷针的作用319.2 避雷针的设计319.2.1 四支避雷针的保护范围及计算公式319.2.2 本所避雷针的设计过程3110接地网的设计3410.1 设计说明3410.2 接地体的设计3410.3 典型接地体的接地电阻计算3410.
12、4 接地网设计计算35结论37参考文献38致谢39华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）1前言目前，我国城市电力网和农村电力网正进行大规模的改造，与此相应，城乡变电所也正不断的更新换代。我国电力网的现实情况是常规变电所依然存在，小型变电所，微机监测变电所，综合自动化变电所相继出现，并得到迅速的发展。然而，所有的变化发展都是根据变电设计的基本原理而来，因此对于变电设计基本原理的掌握是创新的根本。本毕业设计的内容为110kV变电所电气一次系统设计，正是最为常见的常规变电所，并根据变电所设计的基本原理设计，务求掌握常规变电所的电气一次系统的原理及设计设计过程。2电气主接线设计2.1 主接线的设计原
13、则变电所电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路、和断路器等的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全站电器设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。对于6220kV电压配电装置的接线，一般分两类：一为母线类，包括单母线、单母线分段、双母线、双母线分段和增设旁路母线的接线；其二为无母线类，包括单元接线、桥形接线和多角形接线等。应视电压等级和出线回数，酌情选
14、用。旁路母线的设置原则：（1）采用分段单母线或双母线的110kV配电装置，当断路器不允许停电检修时，一般需设置旁路母线。因为110kV线路输送距离长、功率大，一旦停电影响范围大，且断路器检修时间较长（平均每年57天），故设置旁路母线为宜。当有旁路母线时，应首先采用以分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。（2）35kV配电装置中，一般不设旁路母线，因重要用户多系双回路供电，且断路器检修时间短，平均每年23天。如线路断路器不允许停电检修时，可设置其它旁路设施。（3）10kV配电装置，可不设旁路母线。对于出线回路数多或多数线路系向用户单独供电，以及不允许停电的单母线、分段单母线的配电装置，可设
15、置旁路母线。对于变电所的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽量采用断路器少或不用断路器的接线。当出线为2回时，一般采用桥形接线15。2.2 主接线设计的基本要求变电所的电气主接线应根据该变电所所在电力系统中的地位，变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。2.2.1 主接线可靠性的要求可靠性的工作是以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。评价主接线可靠性的标志是：（1）断路器检修时是否影响停电；（2）线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否对重要用户的供电；（3）变电所全部停电的可能性。2.2.2 主
