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1、I辽宁科技大学本科毕业设计（论文）工业园区66KV变电所设计摘 要 台安县是地处辽宁省中部、辽河三角洲腹地。交通便利，具有明显的东亚经济圈和环渤海经济区的区位优势，是辽河平原上的鱼米之乡。工业园于2001年建设实施，到今天为止，已成为一个功能完备的扩大开发先导区和经济发展增长区。本设计根据鞍山市台安县工业园区的电力负荷资料，作出了该区地面66kV变电所的设计。设计内容包括：负荷计算与变压器选择、主接线的设计、短路计算和高压电气设备的选择、变电所的布置、继电保护等。本设计以实际负荷为依据，以变电所的最佳运行为基础，按照有关规定和规范，完成了66kV变电所的设计。设计中首先通过对变电站变压器的负荷
2、计算，对主变压器进行选择。从经济性和可靠性角度确定主接线方式。重点进行短路计算，电气设备包括66kV设备及10kV设备的选择及校验，继电保护的整定计算，包括变压器保护计算，线路保护计算，备用电源和备用设备自动投入。关键词：电气设备选择，继电保护，短路计算，变电所，主接线II辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） Industrial Park 66KV substation designAbstract TAIAN County is located in central LIAONING Province, LIAOHE River Delta hinterland. Convenient tr
3、ansportation and has obvious advantages of the East Asian Economic Circle and BOHAI Economic Zone, is the breadbasket of LIAOHE Plain. Industrial park construction and implementation in 2001, to date, has become a full-featured development pilot area to expand economic development and growth areas.T
4、he design according to the power load data Anshan City, TAIAN County Industrial Park, the area has made the ground 66kV substation design. Design includes: selecting a load calculation and transformer selection, main terminal design, short circuit calculations and high-voltage electrical equipment,
5、substation layout, protection and so on. The design is based on the actual load, to the best run substation basis, in accordance with the relevant regulations and standards, we completed the design of 66kV substation. Firstly, the design of the transformer substation load calculation, the main trans
6、former selection. Determine the main wiring from the perspective of economy and reliability. Key short-circuit calculations, electrical equipment including equipment selection and verification 66kV and 10kV equipment, setting calculation of relay protection, including protection calculation transfor
7、mers, circuit protection calculation, automatic backup power and backup equipment investment.Keywords: Electrical equipment selection,protection， short circuit calculations, substation， main terminalIII辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 目 录1 绪论41.1 电力系统的基本概念41.1.1 电力系统的形成41.1.2 联合电网的优点41.1.3 电力系统运行的特点和基本要求41.2 变电所发展
8、现状41.2.1 高压电气设备发展现状41.2.2 变电所一次设备主接线方式的现状51.2.3 变电站二次系统及综合保护的发展现状51.2.4 变电所的类型51.3 课题来源和背景61.4 设计原则62 负荷计算和主变压器选择82.1 负荷分类与概念82.1.1 负荷计算82.1.2 无功功率补偿92.1.3主变压器的选择102.2负荷计算102.3 无功功率补偿122.3.1 10kV东母线功率因数提高122.3.2 10kV西母线的功率因数提高132.4 主变压器的选择133 电气主接线设计143.1 设计原则153.2 设计的基本要求153.3 主接线的确定153.3.1 66kV侧主接
9、线选取153.3.2 10kV侧主接线选取164 短路电流计算174.1 短路的基本概念174.1.1短路的原因及其后果174.1.2 短路的基本类型174.2 短路电流计算的目的和方法174.3 短路电流的计算185 电气设备选取与校验215.1电气设备选择的一般原则21IV辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 5.2 高电压断路器的选择225.2.1 选择条件225.2.2 高压侧断路器选择225.2.3 低压侧断路器选择235.3 高压隔离开关选择245.3.1高压侧隔离开关选择255.3.2 低压侧隔离开关选择265.4 电流互感器的选择275.4.1 电流互感器的选择275.4.2 高
10、压侧电流互感器选择275.4.3 低压侧电流互感器选取295.5 母线的选择305.5.1 母线的选择条件305.5.2 10kV侧母线选择315.6 避雷器的选择315.6.1 10kV避雷器选择316 变电所的布置方案336.1 本所的电气布置方案336.2 室外部分336.3 室内部分337 变电所继电保护347.1 继电保护概述347.1.1 继电保护的原理347.1.2 继电保护的分类347.1.3 继电保护的基本要求347.2 线路的保护整定357.2.1线路三段式电流保护方式357.3.2 线路三段式电流保护计算377.3 变压器保护整定377.3.1 变压器的保护方式377.3
11、.2 变压器的过电流保护计算387.3.3 变压器的电流速断保护计算39结论41致谢42参考文献43附录44 附录A44 附录B48第 46 页辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 1 绪论 1.1 电力系统的基本概念 1.1.1 电力系统的形成 电力系统是通过各级电压的电力线路，将发电厂、变电所和电力用户连接起来的一个整体。该系统起着电能的生产、输送、分配和消耗的作用。在电力系统中，通常将输送、交换和分配电能的设备称为电力网，它由变电所和各种不同电压等级的电力线路组成，可分为地方电力网、区域电力网及超高压远距离输电网三种类型1。1.1.2 联合电网的优点 1.可以减少系统的总装机容量。 2.可
12、以减少系统的备用容量。 3.可以提高供电的可靠性。 4.可以安装大容量的机组。 5.可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。 基于上述优点，世界上工业发达的国家大多数都建立了全国统一电力系统，甚至相邻国家间还建立了跨国联合电力系统。我国的电力系统发展也很迅速，目前全国已形成东北、华北、西北、南方共六个跨省（区）电网1。1.1.3 电力系统运行的特点和基本要求 （1）运行特点：电能不能大量储存、过渡过程十分短暂、与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。 （2）基本要求：保证供电的可靠性、保证良好的电能质量、为用户提供充足的电能、提高电力系统运行经济性。1.2 变电所发展现状1.2.1
13、高压电气设备发展现状在我国随着电力系统的发展，近年来高压电气设备发展得非常快，技术越来越先进，质量越来越可靠，各种类型的GIS组合电器相继问世。随着GIS不断完善，目前66kV及以上电压等级的变电所选用GIS越来越普遍。GIS组合电器在1969年就由ABB公司生产出来，在世界各国已投入运行的5000多个SF6 GIS间隔运行经验的基础上，90年代初期，ABB公司开发研制出了额定电压为145l(V的LK-04型GIS，其将所有元件模块化，GIS的体积变得更小，向小型化、组合化发展，GIS的性价比进一步提高。GIS可靠性高、施工方便、占用面积少，是发展的主要方向。因为组合电器具有其它电器无法比拟的
14、优越性，近年来GIS被越来越多的项目使用，在国外使用组合电器的项目更加明显扩大。如欧洲的维也纳变电所于上世纪七十年就开始使用GIS，到现在有40多年的历史。一些国家GIS的使用量已占到全部变电所的50以上。GIS今后的发展，明显趋向高电压、大容量、小型化和更高可靠性。国内于上世纪七十年代，由一些高压设备生产企业联合科研院所联合开发的1 10kVGIS运行至今，已有四十多年的历史。随着我国经济的发展和技术水平的提高，GIS发展非常快，在不久将来GIS将应用在所有变电站中10。1.2.2 变电所一次设备主接线方式的现状近年来，随着电气产品质量及功能的完善，产品可靠性不断提高，变电所主接线方式向简单
15、化发展。如随着电器生产工艺的发展，产品质量大大提高，一些产品很长时间才需要维修一次，有些如GIS甚至可以免维护。在上世纪七十年代，当时产品质量不是很高，要提高可靠性，变电所一次设备主接线就复杂些。在当今的技术下，随着产品质量的提高，产品可靠性不断提高，简单的主接线方式就可以满足要求，有时越简单，故障率越低，可靠性越高。在采用GIS的情况下，优先采用单母线分段接线3。1.2.3 变电站二次系统及综合保护的发展现状微机综保系统与传统继电保护相比，接线简单，设备相对减少，系统性更强等。过去采用的变电所二次保护装置，是安装在现场开关柜或保护屏上，分散且二次接线比较复杂，各系统之间靠硬件连线完成，每一套继电保护都是需要有若干个元器件组成。而综合继电保护则是由一套微机保护装置组成，二次设备减少了很多
