110kV变电站一次系统设计

摘要

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。

这次设计是大辛庄变电站110kV一次系统设计。其中大辛庄变电站低压侧为6kV和35kV两个电压等级。其设计内容包括对首先原始资料的分析、负荷计算与变电器的选择、主接线的设计、高压电器设备的选择、短路计算、变电所的防雷等。按照一次系统的设计要求和规程，选择对变电站运行的最佳运行方式，最后确定一次系统的设计方案。考虑到短路对系统的严重影响，设计中进行了短路计算，从而对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、电压互感器、隔离开关、电流互感器等。此外还进行了防雷保护的设计，提高了整个变电所的安全性。

关键词：变电所；负荷；主变压器；短路计算；设备选型；防雷保护

ABSTRACT

The transformer substation is in the electrical power system transforms the voltage, to accept with the assignment electrical energy, control electric power flow direction with the regulation voltage electric power facility, it relates through its transformer all levels of voltage's electrical network This design is Daxinzhang 110 kV substation system design. Daxinzhuang’s substation whic h provide load for 35 kV and 6 kV two voltage levels. Design elements include the raw data analysis, variable electrical load calculation and the choice of the main wiring design, the choice of high-voltage electrical appliances, short circuit, such as substation of the mine. In accordance with a system of requirements and regulations, the choice of the best running substation operation mode, finalized the design of a system. Taking into account the short-circuit serious impact on the system design of a short-circuit basis. Design of the main high voltage electrical equipment on the choices and calculations, such as circuit breakers, voltage transformer, isolation switches, current transformer. In addition, the design and calculation of mine-protected and enhanced the security of the entire substations. KeyWords: Power station;Main transformer; Short-circuit calculation; Equipments choice; Lightning Protection

目录

1 概论 (1)

1.1 变电所在电力系统的地位 (1)

1.2 国内外变电站运行的现状与比较 (2)

1.3 选题的目的和意义 (2)

1.4 本设计完成的主要工作 (3)

2 原始资料分析 (4)

2.1原始资料 (4)

2.2原始资料的分析 (5)

3 负荷统计和主变压器的选择 (6)

3.1 负荷统计 (6)

3.2主变压器的选择 (7)

4 电气主接线的设计 (9)

4.1 主接线的设计原则 (10)

4.2 110kV电气主接线 (11)

4.3 35kV电气主接线 (13)

4.4 6kV电气主接线 (15)

5 短路电流计算 (17)

5.1 短路电流的基本概念 (17)

5.2短路电流计算的规定 (18)

5.3 本次设计中短路电流的计算 (19)

6 电气设备选择和校验 (23)

6.1 电气设备选择和校验原则 (23)

6.2 高压断路器的选择 (25)

6.3 隔离开关的选择 (29)

6.4 各级电压母线、绝缘子和穿墙套管的选择 (32)

6.5 电压互感器和电流互感器的选择 (33)

6.6 电抗器的选择和高压熔断器的选择普通电抗器的选择原则 (35)

6.7 各主要电气设备选择结果一览表 (37)

7 变电站的防雷保护 (38)

7.1 对直击雷的防护 (38)

7.2 对雷电入侵波的防护 (44)

总结 (46)

致谢 (47)

参考文献 (48)

1 概论

1.1 变电所在电力系统的地位

电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电负荷组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器和继电器等。

其中变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类：

（1）枢纽变电所：位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330kV、500kV的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。

（2）中间变电所：高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2、3个电源，电压为220kV、330kV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。

（3）地区变电所：高压侧一般为110kV、220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中断供电。

（4）终端变电所：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110kV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户中断供电。