变电所设计毕业论文

前言在这次设计的选题上我是根据自己现在所实习的岗位来确定的，题目是《110KV降压变电站的部分设计》，而且我认为这次选题也是很好的结合了我在学校所学的工厂供电这门课程，让实践和理论知识相结合。

学习了工厂供电,为了更好的掌握这门功课，切实保证工厂生产的正常工作需要,我们进行了这次设计.要完成这次设计就必须了解工厂供电的基本知识.包括供电系统的一般原则,内容和程序.须要进行负荷计算,无功补偿以及继电保护。

首先介绍工厂供电设计的基本知识,包括供电设计的内容和程序,供电设计依据的主要技术基础,供电设计常用的电气图形符号和文字符号.接着依次讲述负荷计算和无功补偿,变配电所主接线方案的设计,短路计算及一次设备选择,继电保护及二次回路的选择,变配电所的布置与结构设计,供配电线路的设计计算,防雷保护和接地装置的设计。

本次设计最重要的设计原则和方法,我们认为,就是在设计中一定要遵循国家的最新标准和设计规范.因此设计中着力介绍与工厂供电设计有关的最新标准和设计规范的规定和要求.限于我们的水平,加之时间非常的紧促,因此设计书中可能有错漏和不妥之处,是很难避免的,请老师批评指正。

毕业设计（论文）任务书题目110kV降压变电站电气一次部分设计一、毕业设计（论文）内容本所位于某市区。

向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。

电压等级：110kV：近期2回，远景发展2回；10kV：近期12回，远景发展2回。

电力系统接线简图、负荷资料及所址条件见附件。

二、毕业设计(论文)应达到的主要指标1、变电所总体分析；2、负荷分析计算与主变压器选择；3、电气主接线设计；4、短路电流计算及电气设备选择；5、配电装置及电气总平面布置设计。

三、设计(论文)成品要求1．毕业设计说明书（论文）1份；2．图纸：1套（电气主接线）。

附件：一. 题目：110kV降压变电站电气一次部分设计二. 原始资料(一) 建设性质及规模本所位于市区。

向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。

电压等级：110/10kV线路回数：110kV：近期2回，远景发展2回；10kV：近期12回，远景发展2回。

（二）电力系统接线简图附注：1.图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式；2.最小运行方式下：S1=1300MV A，X S1=0.65；S2=170MV A，X S2=0.75。

(三) 负荷资料（10kV负荷的同时率k t取0.85）列表如下页。

（四）所址条件1．地理位置示意图如上所示2．地形、地质、水文、气象条件所址地区海拔200米，地势平坦，非强地震地区。

年最高气温+40˚C，年最低气温-20˚C，年平均温度+15˚C，最热月平均最高温+32˚C。

最大覆冰厚度b=10mm。

最大风速25m/s,，属于我国第六标准气象区。

线路从系统2（S2）110KV母线出发至变电所南墙止。

全长10km。

在距离系统2北墙0.25、5、8、9.98km处转角90o、00、、78四次进入变电所。

25450全线为黄土层地带，地耐力2.4kg/cm２，天然容重γ=2g/3cm。

内摩擦角0θ=，土壤电阻率100Ω·cm，地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。

土壤热23阻系数p=120˚C·cm/wm。

土温20˚C。

t负荷资料表机修变：这个变电所主要对机修车间供电，车间负责工厂零部件的加工，若中止供电，不会带来太大的损失，所以应属于二级负荷。

厂前区变：主要是负责工作人员的日常办公照明，空调的制冷，若中止供电，不会带来太大的损失，所以应属于二级负荷。

空分变：这个环节在生产上非常重要，负责把所需的气体从空气中分离出来，如果突然失电，将会对整个生产停止，所以应属于二级负荷。

合成变：和空分变一样也是生产环节上不可缺少的，它主要负责生产原料氨气的合成，所以应属于二级负荷。

循环水变：主要对高压水泵提供电源，使冷却水循环，负责工厂生产设备的散热，如果失电设备将因温度过高无法运行或损坏，所以应属于二级负荷。

包装变：主要是对包装车间供电，将生产出来的成品进行最后的包装，失电对生产不会产生影响，所以应属于二级负荷。

复合肥变：这个变电所失电将直接不能进行生产，所以应属于二级负荷。

所用变：主要提供总变电所的日常用电，这个电是很重要的，如果失电，监控器，微机系统将停电。

工作人员将不知道电压，电流以及频率等等的波动情况，会严重影响整个工厂的生产。

所以应属于二级负荷。

共用变：这个变电所失电不会对生产有很大影响，所以应属于三级负荷。

6KV侧负荷大小在以下的计算中，Kd表示需要系数，tany表示功率因素角的正切值。

机修变：Kd=0.15，tany=1.73。

P=600 KWP30=0.15×600=90 KWQ30=1.73×90=155.7 kvarS30=179.8 kV AI30=30.4 A厂前区变：Kd=1，tany=0。

P=1200 KWP30=1×1200=1200 KWQ30=0 kvarS30=34.6 kV AI30=115.4 A空分变：Kd=0.8，tany=0.75。

P=4000 KWP30=0.8×4000=3200 KWQ30=0.75×3200=2400 kvarS30=34.6 kV AI30=115.4 A合成变：Kd=0.8，tany=0.75。

P=8000 KWP30=0.8×8000=6400 KWQ30=0.75×6400=4800 kvarS30=8000 kV AI30=769.8 A循环水变：Kd=0.8，tany=0.75。

P=8000 KWP30=0.8×8000=6400 KWQ30=0.75×6400=4800 kvarS30=8000 kV AI30=769.8 A包装变：Kd=0.15，tany=1.73。

P=600 KWP30=0.15×600=90 KWQ30=1.73×90=155.7 kvarS30=179.8 kV AI30=30.4 A复合肥变：Kd=0.75，tany=0.75。

P=1400 KWP30=0.75×1400=1050 KWQ30=0.75×1050=787.5 kvarS30=1312.5 kV AI30=152.3 A所用变：Kd=1，tany=0。

P=100 KWP30=1×100=100 KWQ30=0 kvarS30=100 kV AI30=16.6 A公用变：Kd=0.7，tany=0。

P=500KWP30=0.7×500=350KWQ30=0 kvarS30=350 kV AI30=58.3 A所以，总的有功计算负荷ΣP30＝90+1200+3200+6400+6400+90+1050+100+350＝18880 KW ΣQ30=155.7+2400+4800+4800+155.7+787.5=13400 Kvar所以：ΣS＝√188802+134002＝23152 KV A考虑线损、同时系数时的容量：ΣS1=23152×0.8×1.05＝19448 KV A计算结果如下表所示（表2-1）第三章：主变压器的选择一、主变台数的确定变电所以装设两台主变压器为宜。

而且这样就更加的保证了运行的可靠性，此设计中的变电所符合此情况，故主变设为两台。

二、主变容量的确定1、主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10-20年负荷发展。

对工厂变电所，主变压器容量应与工厂规划扩建相结合。

2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。

对于有重要负荷的变电所，应考虑到当一台主变压器停运时，其余变压器容量在过负荷后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70％-80％。

此变电所是化工厂总变电所，属于重要负荷变电所，所以当一台变压器停运，另一台也能保证全部负荷不断电。

有以上规程可知，此变电所单台主变的容量为：S=ΣS1KV A还要考虑到工厂即将有新项目建设。

所以应选容量为25000 KV A的两台主变压器。

三、主变绕组连接方式变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。

电力系统采用的绕组连接方式只有y和△，高、中、低三侧绕组如何要根据具体情况来确定。

我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用Y连接；35KV亦采用Y连接，其中性点多通过消弧线接地。

35KV及以下电压，变压器绕组都采用△连接。

有以上知，此变电站110KV侧采用Y接线，6KV侧采用△接线。

主变中性点的接地方式：选择电力网中性点接地方式是一个综合问题。

它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰。

主要接地方式有：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和直接接地。

电力网中性点的接地方式，决定了变压器中性点的接地方式。

电力网中性点接地与否，决定于主变压器中性点运行方式。

在本设计中110KV变压器采用中性点直接接地方式。

但是由于上一级配电站中性点已经接地，这里就不需要接地。

主变绕组采用的接线方式为Ynd11。

四、主变的调压方式由于电网电压的不稳定性，需要调压操作频率较高，而且大多数的设备属于二级负荷不能停电进行调压。

所以，此变电所的主变压器采用有载调压方式。

本设计中主变压器的型号是：SFPSL—25000/110第四章: 无功补偿装置的选择一、补偿装置的意义无功补偿可以保证电压质量、减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗，为感应式电器设备（电动机，发电机）提供足够的无功，保证正常运行，同时对增强系统的稳定性有重要意义。

二、无功补偿装置容量的确定根据该厂的实际情况，采用高压集中补偿，考虑功率因数不能低于0.9，该厂未补偿前的功率因数为0.88，补偿后要求达到0.98。

所以补偿容量为：Qc=P30 (tany1-tany2)=18880×[tan(arccos0.88)-tan(arccos0.98)] kvar=4170 kvar故在此设计中，在电容器额定电压6.3kv情况下，取4200 kvar。

三、并联电容器装置的分组由于电容器是采用的高压集中补偿，考虑到整个变电站的运行方式（母线分段），所以要考虑到只投入一条母线进行运行时也要能够进行无功补偿。

综上所述，在本设计中，无功补偿装置分作方式采用等容量分组方式，电容器分为每组2100 kvar并联在6KV母线上。

四、并联电容器装置的接线并联电容器装置的基本接线分为星形（Y）和三角形（△）两种。