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1、目 录前言2一、设计说明书35二、设计计算书 6231、主变选择6 2、主接线方案 7 3、短路电流计算9 4、设备选择 12 5、防雷保护计算 186、接地网计算 187、独立避雷针接地装置计算198、变压器差动保护计算20 9、10KV馈出线保护整定计算 2110、110KV电源侧距离三段保护整定计算2111、主变110KV侧过流及过负荷保护整定计算23三、附重要设备材料一览表24四、附设计任务书25五、附参考文献一览表26 六、附设计图纸：1、电气主楼线图2、总面积布置图3、主变保护原理展开图4、中央信号原理展开图5、进线断面及避雷针保护范围图6、防雷及接地网配置图前 言毕业设计是完毕所
2、有学业的最后一课，也是至关重要的一课。通过毕业设计可以检查学员对基础理论和专业知识掌握的限度；检查学员理论结合实际的能力和技巧；检查学员毕业实习的效果和综合工作的能力。毕业设计不仅需要学员掌握十几门基础和专业课程的知识，同时还需要学员具有一定的实践经验和综合协调能力。所以说，毕业设计是学员四年大学学习成果的全面体现。为此，本学员高度重视、认真对待。遵照学校和指导教师的安排，按照毕业设计任务书所规定的内容、范围和规定，在指导教师的指导下，用了两个多月的时间，完毕了设计任务。在此期间，本学员翻阅查看了大量教材、资料和图纸，在指导教师的指导下，学习了有关变电站设计方面的专业知识。这些，无疑对提高设计
3、水平、完毕设计任务，起到了很大作用。四年的大学函授学习已接近尾声，在这期间，本学员在学校各位领导和老师的培养教育下，学习并掌握了较为扎实的基础理论知识，学习并掌握了多门用于生产（工作）的专业知识和技能。掌握这些知识和技能无疑将大大提高自身的专业素质，并会在此后的生产（工作）中得到应用和发挥。在即将毕业之际，本学员向辛勤培养教育我数年的学校领导、各位老师们表达衷心感谢！同时对给予我大力支持和帮助的指导教师表达深深的谢意！ 设计说明书一、 设计依据本设计是依据指导教师拟定的110KV降压变电站电气初步设计任务书的规定和学校关于毕业设计的相关规定，以及原始资料设计而成。二、设计范围1、电气主接线方式
4、的拟定及主变的选择。2、110KV室外配电装置和10KV室内配电装置。3、变电站的防雷与接地装置。4、变电站重要设备的继电保护配置和整定值计算。三、主接线方案的拟定与说明变电站主接线方案的拟定，是变电站设计中最重要的环节。主接线设计的好坏，将直接影响建设投资以及此后运营的可靠性，因此在本设计中，针对两种不同的主接线方式分别进行综合投资、年运营费用的计算，而后进行技术比较和经济比较。比较结果是：甲方案综合投资为145.16万元，年运营费用12.34万元；乙方案综合投资为161万元，年运营费用12.91万元；最终拟定甲方案为最佳选择方案。选择甲方案的优点是：1、采用外桥接线，能保证主变的切换灵活可
5、靠、简便。2、110KV侧的隔离开关使用数量最少，故占地面积少，布置简朴，且总投资少。3、选择2台容量为20230KVA的主变。可以满足其经济运营的条件，使主变的可变损耗大大下降；可以满足系统52023负荷增长的需要。4、110KV侧采用外桥接线的主接线方式，可以保证供电的可靠性。四、配电装置的设计与说明1、配电装置的设计和设备选择，是按其在正常工作条件下进行选择，按其在最严重短路情况下进行动、热稳定的检查。2、设备选择的技术条件为：电网电压低于所选电气设备的额定电压；所选设备的额定电流大于其运营时的最大连续工作电流。主变回路和其它设备的最大连续工作电流，是按其1.05Ie计算。校验是按各侧母
6、线上发生的三相短路电流来鉴定动、热稳定是否符合规定。3、短路电流的计算时间t，为继电保护动作时间与断路器固有分闸时间之和。tdztz+0.05；取1。tz由短路电流周期分量发热值的时间曲线查得。 4、本站110KV采用室外配电装置，所有电气设备（不涉及主变）处在同一水平上，并以一定高度的构架为底面基础，工作人员可安全地在周边工作。110KV断路器选用少油断路器，这样占地面积小，造价低。5、10KV侧采用室内成套配电装置，型号GGA。断路器选择SN1010型可少油断路器。五、变电站防雷及接地装置设计说明1、本站防雷保护采用四支避雷针，相邻两针的中心距为：a1a345.6m； b2b455.7m；
7、针高23m。经计算、校验，保护范围及保护高度完全符合规定。除在站内装设避雷针外，110KV输电线路全线架设避雷线。本站110KV避雷器选择FZ110J型；10KV选择FZ10型。2、接地网的设计：本站为终端变电站，采用中性点不接地的小接地运营方式。按规程规定其接地电阻Rjd4，但在设计中考虑此后发展和运营安全，故按大接地运营方式设计，其接地电阻小于0.5。接地网联接方式采用复式连接，由100根直径为48mm、每根长2.5m的钢管和404mm2长700m的扁钢组成。3、避雷针接地采用独立地网，也采用复式接地方式。由7根直径为48mm长2.5m的钢管和404mm2长36m的扁钢组成。 4、避雷针的
8、独立接地网和主接地网的间隔完全按规程规定设计，故不发生反击。接地网热稳定校验是按Id6900A进行校验的，且完全合格。 六、本站继电保护的配置与整定说明 1、10KV馈出线保护是本站最基本的保护，采用二段电流保护加装绝缘监视。电流保护的段按1.5IdZd本末整定,动作时间：t0(s)；段按线路的最大负荷电流整定，过流保护的动作时间：t0.5(s)。10KV侧的绝缘监视只发出信号，不作用于跳闸。2、变压器保护是本站保护的重要部分，因此进行了以下设计：（1）、设计配置了差动保护，以保护主变的内部故障，作用于跳闸。（2）、配置了瓦斯保护。轻瓦斯动作发出信号，重瓦斯动作跳开主变两侧断路器。（3）、配置
9、了过流保护和过负荷保护。过流保护按主变的额定电流整定，动作时间为4(S)；过负荷保护是按单台变压所带最大负荷电流整定，动作时间为10(S)，仅发出信号。（4）、配置了温度监视。当主变超温时，发出信号。3、110KV电源侧设距离保护并进行整定计算。段按本段线路全长的85%线路阻抗整定；段按1.5倍的本段线路全长阻抗整定；段按最小负荷阻抗整定。七、有待探讨的问题1、 如何实现随负荷功率因数的变化,而自动分组、分段投切补偿电容。2、如何限制避免因投容而产生的高次谐波和振荡。设计计算书 一、主变选择 （一）、方案1：10KV侧: P1022MW ；a0.85；补偿前 COS10.7；tg145.6；
10、无功补偿后COS20.9 ； tg225.8。10KV侧总无功功率：Q10Ptg122MWtg45.622.4（MVAR）未补偿前的视在功率：S10P10/ COS122/0.731.4（MVA）应补偿的无功功率： QJPa P10（tg1tg2）0.8522（1.020.484）10（MVA） 补偿后的视在功率：S0/ （a P10）2+( a P10 tg1QJP)2 （0.8522）2+( 0.85221.0210)2 21（MVA）选择单台主变的容量：Sn0.6Pm0.621（MVA）12.6（MVA）考虑主变的过负荷能力（Kfh1.14），则主变容量：SeSn/ Kfh12.6/1.
11、1411（MVA）考虑此后52023的负荷发展，可选择容量为16MVA的主变两台。（二）、方案2：S10P10Kfh/ COS1220.85/0.726.7（MVA）Sn0.6 Pm 0.626.7MVA16(MVA) 考虑到此后52023系统发展规划和变压器的经济运营，本设计选择2台20MVA主变。（三）、主变的技术数据及综合投资比较序号名称单位序号名称单位1型号:SFL1-16000KVA1型号: SFL1-20230KVA2额定电压:110/11KV2额定电压:110/11KV3P018.5KW3P022KW4PK110KW4PK135KW5I0%0.9%5I0%0.8%6Ud%10.5
12、%6Ud%10.5%7接线组别:Y0/-117接线组别:Y0/-118参考价格11.3万元8参考价格12.3万元9综合投资15万元9综合投资16万元 二、主接线方案(一)、两种方案的主接线图如下：（图一）甲方案主接线简图 (图二) 乙方案主接线简图（二）、技术比较 甲方案：110KV侧主接线采用外桥式接线，10KV侧采用分段母线。其优点：（1）投资较少，安装接线简朴，配电室占地面积少。（2）能保证在输电线路其中的一条故障或停电检修时，继续向两台主变供电。（3）变压器的投切简便可靠。乙方案：110KV侧主接线采用内桥式接线，10KV侧采用分段母线加旁路。其优点是：（1）能保证在输电线路其中的一条
13、故障或停电检修时，继续向两台主变供电。（2）由于10KV侧加装了旁路母线，提高了供电的可靠性。（三）、经济比较1、 甲方案综合投资和年运营费用的计算（1）、综合投资计算： 两台主变: ZB=216=32(万元) 110KV桥形接线: ZQ=33.6(万元) 10KV单母线分段:ZDm7.5+60.5510.8（万元）Z0ZB+ ZQ+ ZDm32+33.6+10.876.4（万元）Z甲Z0（1+/100）76.4（1+90/100）145.16（万元）（2）、年运营费用计算： 根据设计规定，年负荷曲线如（图三）所示： 求出变压器年电能损耗总值： 先列出参数 n2 ；K0.15Q0I0%Se/100（KVA）0.820230/100160（KVAR）QUd%Se/100（KVA）10.520230/1002100（KVAR） Sj1P10/ CO
