110kv降压变电所电气一次部分及防雷保护设计
110kV变电站一次系统设计
110kV变电站一次系统设计随着电力系统的快速发展和演化，变电站的设计和规划成为了电力系统的重要组成部分。
其中，110kV变电站作为电力系统的重要节点，其一次系统设计对于整个电力网络的稳定性和安全性具有决定性的影响。
本文将详细阐述110kV变电站一次系统设计的主要步骤和关键因素，以确保变电站的安全、可靠和高效运行。
110kV变电站一次系统设计的基本架构包括高压进线、主变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器以及无功补偿装置等关键部分。
设计时需要明确各部分的功能和作用，并根据系统工程原理进行整体优化。
在设备选择方面，需要考虑到设备性能、技术参数以及运行环境等多个因素。
例如，主变压器应选择低损耗、低噪音、高可靠性的产品，同时要考虑到散热和冷却问题；断路器则应选择切断能力强、动作速度快、使用寿命长的设备。
还要根据实际需求来选择适当的电流、电压互感器和无功补偿装置。
设备布置也是一项重要的设计任务。
在设备布置时，需要考虑设备的维护和操作空间，保证人员安全和设备稳定运行。
同时，要合理安排设备的排列和布局，使整个系统看起来简洁、明了，方便运行和维护。
为了保证变电站的安全和稳定运行，仪表和安全防护装置也是必不可少的。
仪表可以实时监测设备的运行状态，为运行人员提供重要的运行参考。
安全防护装置则可以在设备故障或异常情况下，快速切断电源，保护设备和人员安全。
在进行电路分析时，需要采用适当的计算方法和原理，以确定各部分的电气性能和参数。
例如，可以通过电路仿真软件进行模拟实验，得到各部分的电压、电流以及功率因数等关键数据。
根据电路分析结果，可以进一步计算设备的参数。
例如，可以通过计算得到主变压器的容量、断路器的切断能力、电流互感器的变比等关键参数。
这些参数对于设备的选择和系统的整体性能具有重要影响。
在完成上述计算和分析后，可以得出110kV变电站一次系统设计的主要内容和结论。
设计时需要权衡各种因素，如设备性能、系统稳定性、经济性等，以满足用户需求和系统规划要求。
110KV降压变电所电气一次部分设计任务书
毕业设计任务书学生姓名学号专业方向班级题目名称：110KV降压变电所电气一次部分设计一、课程设计的技术数据：1．变电所建设规模：变电所容量：31.5MW；电压等级：110/10Kv；出线回路数：110kv 2回架空线；10Kv 8 回家空线；与变电所连电力系统短路容量1000MVA；负荷情况：最大负荷30MW；最小负荷15MW；远景发展：10千伏侧远景拟发展6回路电缆出线，最大综合负荷18MW，功率因数0.852．环境条件：年最高温度42℃；年最低温度-10℃，年平均温度25℃；海拔高度150m；土质：粘土雷暴日：30日/年；二、课程设计的任务1、熟悉题目要求，查阅相关文献2、主接线方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容）3、选择主变压器4、短路电流设计计算5、电气设备的选择6、配电装置设计7、防雷保护设计8、撰写设内容设计说明书，绘制图纸三、课程设计的主要内容、功能及技术指标主要内容：1.确定主接线：根据设计任务书，分析原始资料，列出技术上可能实现的2—3个方案，经过技术经济比较，确定最优方案。
2.选自主变压器：选择变压的容量、台数、型号等。
3.短路电流设计：根据电气设备选择和继电保护整定的需要，选择短路计算点，绘制等值网络图，计算短路电流，并列表汇总。
4.电气设备的选择：选择并校验短路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷针等，选用设备的型号、数量汇总设备一览表；5.防雷保护设计主要技术指标：1、本设计的变电所电气部分应具有可靠性、灵活性、经济性，并能满足工程建设规模要求。
2、变电所功率因数不低于0.9四、毕业设计提交的成果1、设计说明书（不少于40页，约2万字左右）2、图纸电气主接线图一张（2#图纸）；3、中、英文摘要（中文摘要约200字，3—5个关键词）4、查阅文献不少于10篇五、毕业设计的主要参考文献和技术资资料1、傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算[M]2、电力工业部，电力规划设计院.电力系统设计手册[M]3、西北电力设计院.电力工程设计手册[M]4、王锡凡. 电力工程基础[M]5、吴希再. 电力工程[M]6、牟道槐. 发电厂变电站电气部分[M]7、西北电力设计院.电力工程电气设备手册[M]8、陆安定. 发电厂变电所及电力系统的无功率[M]六、各阶段安排。
110kV变电站设计
一、110kV变电站电气一次部分设计的主要内容：1、所址选择、负荷分级2、选择变电所主变台数、容量和类型；3、补偿装置的选择及其容量的选择；4、设计电气主接线，选出数个主接线方案进行技术经济比较，确定一个较佳方案;5、进行短路电流计算；6、选择和校验所需的电气设备；设计和校验母线系统；7、变电所防雷保护设计；8、进行继电保护规划设计；9、绘制变电所电气主接线图，变电所电气总平面布置图，110kV高压配电装置断面图（进线或出线）。
二、110kV变电站设计二次部分一、系统继电保护1、110kV线路保护每回110kV线路的电源侧变电站一般宜配置一套线路保护装置,负荷侧变电站可以不配。
保护应包括完整的三段相间和接地距离及四段零序方向过流保护。
每回110kV环网线及电厂并网线、长度低于10km短线路、宜配置一套纵联保护。
三相一次重合闸随线路保护装置配置。
组屏：宜两回线路保护装置组一面屏（柜）。
如110kV采用测控、保护共同组屏（柜）方式， 1个电气单元组一面屏（柜）。
2、110kV母线保护双母线接线应配置一套母差保护；单母线分段接线可配置一套母差保护。
组屏：独立组一面屏。
3、110kV母联（分段）断路器保护母联（分段）按断路器配置一套完整、独立的，具备自投自退功能的母联（分段）充电保护装置和一个三相操作箱。
要求充电保护装置采用微机型，应具有两段相过流和一段零序过流。
4、备用电源自动投入装置配置原则根据主接线方式要求，母联（分段、桥）断路器、线路断路器可配置备用电源自动投入装置。
组屏： 110kV断路器保护、备用电源自动投切均为独立装置，两套装置组一面屏。
5、故障录波器配置原则对于重要的110kV变电站，其线路、母联（分段）及主变压器可配置一套故障录波器。
组屏：组一面屏。
6、保护及故障录波信息管理子站系统110kV变电站配置一套保护及故障录波信息管理子站系统，保护及故障信息管理子站系统与监控系统宜根据需要分别采集继电保护装置的信息。
电气课程设计110kv降压变电所电气部分设计
电气课程设计110kv降压变电所电气部分设计学号：同组人：时间：2011 __大学__学院电光系一、原始资料1.负荷情况本变电所为某城市开发区新建110KV降压变电所，有6回35KV 出线，每回负荷按4200KW考虑，cosφ=0.82, Tmax=4200h，一、二类负荷占50%，每回出线长度为10Km；另外有8回10KV出线，每回负荷2200KW，cosφ=0.82, Tmax=3500h，一、二类负荷占30%，每回出线长度为10km；2.系统情况本变电所由两回110KV电源供电，其中一回来自东南方向30Km处的火力发电厂；另一回来自正南方向40Km处的地区变电所。
本变电所与系统连接情况如图附I—1所示。
图附I—1 系统示意图最大运行方式时，系统1两台发电机和两台变压器均投入运行；最小运行方式时，系统1投入一台发电机和一台变压器运行，系统2可视为无穷大电源系统。
3.自然条件本所所在地的平均海拔1000m，年最高气温40℃,年最低气温-10℃，年平均气温20℃，年最热月平均气温30℃，年雷暴日为30天，土壤性质以砂质粘土为主。
4.设计任务本设计只作电气初步设计，不作施工设计。
设计内容包括：①主变压器选择；②确定电气主接线方案；③短路电流计算；④主要电气设备及导线选择和校验；⑤主变压器及出线继电保护配置与整定计算⑥所用电设计；⑦防雷和接地设计计算。
二、电气部分设计说明书（一）主变压器的选择（组员：丁晨）本变电所有两路电源供电，三个电压等级，且有大量一、二级负荷，所以应装设两台三相三线圈变压器。
35KV侧总负荷P=4.2×6MW=25.2MW，10KV侧总负荷P=2.2×8=17.6MW，因此，总计算负荷S为S=(25.2＋17.6)/0.82MVA=52.50MVA 每台主变压器容量应满足全部负荷70%的需要，并能满足全部一、二类负荷的需要，即S≥0.7 S30=0.7×52.20MVA=36.54MVA 且S≥（25.2×50%＋17.6×30%）/0.82MVA=21.80MVA 故主变压器容量选为40MVA，查附录表Ⅱ-5，选用SFSZ9—__/110型三相三线圈有载调压变压器，其额定电压为110±8×1.25%/38.5±5%/10.5KV。
110KV变电站电气一次部分初步设计说明书.docx
110KV变电站电气一次部分初步设计说明书第一部分设计说明书第1章原始资料该课题来源于工程实际，建设此变电站是为了满足该地区输变电的需要。
本次设计的变电站高压侧从相距 6.5km 的 PX110kV变电站受电，经过降压后分别以35kV、10kV 两个电压等级输出。
它在系统中起着重要的作用，它是变换电压、汇集和分配电能的电网环节，可以降低输电时电线上的损耗，主要的作用是将高压电降为低压电，经过降压后的电才可接入用户。
1.1 建站规模（1）、变电站类型：待建电站属于110kV 变电工程。
（2）、主变台数及容量：待建DK110kV 变电站主变台数及容量为：本期2×31.5MVA，远景规划： 2× 31.5MVA。
（3）、主变台数及容量：待建DK110kV 变电站主变台数及容量为：本期2×31.5MVA，远景规划： 2× 31.5MVA。
（4）、进出线：待建DK110kV变电站从相距6.5km 的 PX110kV变电站受电，线径 LGJ-240；变电站进出线 ( 全部为架空线 ) ，110kV共 2 回；35kV 共 4 回；10KV 共16回。
（5）负荷情况：待建 DK110kV变电站年负荷增长率为 5%，变电站总负荷考虑五年发展规划。
（6）无功补偿：待建DK110kV变电站无功补偿装置采用电力电容两组，容量为 2×3000kvar 。
（7）建站规模：待建DK110kV变电站所占地面积可采用半高型布置。
1.2 、短路阻抗系统作无穷大电源考虑，归算到本站110kV 侧母线上的阻抗标幺值X1= X 20.06 ， X 00.154 （取 S B100 MVA， E S 1.0 ）。
1.3 、地区环境条件待建 DK110kV变电站所在地区年最高气温35℃，年最低气温－ 15℃，年平均气温 15℃。
第 2 章电气主接线设计电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。
110kV变电站电气一次部分设计
发电厂课程设计报告110kV变电站电气一次部分设计摘要电力工业是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的位置，是时间国家现代化的战略重点。
电能是一种无形的、不能大量储存的二次能源。
电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。
要满足国民经济发展的要求就必须加强电网建设，而变电站建设就是电网建设中的重要一环。
在变电站的设计中，既要求所变电能能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：安全，在变电过程中，不发生人身事故和设备事故。
可靠，所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。
优质，所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
经济变电站的投资要少，输送费用要低，并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。
由原始资料可以知道，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。
同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。
选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。
本变电站的设计包括了：总体方案的确定、负荷分析、短路电流的计算、高低压配电系统设计与系统接线方案选择、继电保护的选择与整定、防雷与接地保护等内容。
随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。
变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。
关键词：变电站变压器接线高压网络配电系统目录第一部分变电站（所）电气一次部分设计说明书一、原始资料 (1)二、电气主接线设计 (2)三、主变压器变的选择 (6)四、站（所）用变压器的选择 (7)五、高压电气设备选择 (10)高压断路器的选择及校验 (12)隔离开关的选择及校验 (13)电流互感器的选择及校验 (14)电压互感器的选择及校验 (14)高压熔断器的选择及校验 (17)母线选择及校验 (18)电缆选择及校验 (18)六、防雷及过电压保护装置设计 (19)第二部分变电站（所）电气一次部分设计计算书七、负荷计算 (21)八、短路电流计算 (22)九、电气设备选择及校验计算 (32)高压断路器的选择及校验 (33)隔离开关的选择及校验 (35)电流、电压互感器的选择及校验 (37)高压熔断器的选择及校验 (40)母线选择及校验 (40)电缆选择及校验 (45)四、防雷保护计算 (45)结束语 (49)参考文献 (50)第一部分变电站电气一次部分设计说明书一、110KV降压变电站一次部分设计原始资料1.1 进线1.3 环境条件变电所位于某城市，地势平坦，交通便利，空气污染较重，区平均海拔200米，最高气温39℃，最低气温2℃，年平均雷电日90日/年，土壤电阻率高达300 .M1.4 短路阻抗系统作无穷大电源考虑二、电气主接线设计电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络，它要求用规定的设备文字和图形符号，并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置全部基本组成和连接关系，代表该变电站电气部分的主体结构，是电力系统结构网络的重要组成部分。
110kV变电所电气一次部分初步设计.ppt
1 负荷及无功补偿计算、主变压器的 选择
由原始资料算得：P总=12.9MW 变电所所供一类负荷总数：P总1= 2.9MW 变电所所供二类负荷总数：P总2=4.96MW 变电所所供三类负荷总数：P总3=5.04MW 一类负荷占总负荷的百分比：δ1= P总1/ P总=22.48% 二类负荷占总负荷的百分比：δ2= P总2 /P总=38.45% 三类负荷占总负荷的百分比：δ3= P总3 /P总=39.07%
1.2无功补偿
• 无功补偿的目的：提高系统的功率因数。 • 无功补偿容量：根据公式Q＝P（ tanφ1-tanφ2）可
得Qc= 6.09MVar，可选用2台5MVar并联电容器在 10kv2段母线上进行无功补偿。
1.3 主变及所用变的选择
• 主变台数选择：2 台 主 求变确容定量每S台n主=16变.5的76装M机VA容，量为为了：满25足M系VA统总要 装机容量为：2×25MVA=50MVA，主变的 冷却方式为油浸自冷式，所选主变型号为 SJZ9-25000/110三相油浸式有载调压变压 器。
短路电流计算表
项目 结果路点 编号
短路点 基准电 压Uj （kV）
短路点 基准电 流Ij （kA）
标么值I*”
有名值 I”(kA)
标么值icj*
有名值 icj(kA)
Sd(MVA)
Ⅰ
f1
115 0.502
8.084
4.058
20.61
10.348
808.2
Ⅱ
f2
10.5 5.499
5 防雷装置
变电所防雷方法: 架设避雷针、装设避雷器、 进线段保护以及其它防雷措施。
• 本次设计采用单支避雷针进行防直击雷的 保护。
110kV降压变电所电气一次部分的设计毕业设计
摘要本毕业设计通过对110KV变电站一次部分的设计，完成了对负荷的分析、主变压器的选择、无功补偿装置的选择、电气主接线的选择、各电压等级负荷的计算、最大持续工作电流及短路电流的计算、变压器、高压断路器、隔离开关、母线、绝缘子和穿墙套管、电流互感器、电压互感器、接地刀闸、避雷器的配置、选择、校验工作。
关键词：电气一次部分设计计算短路电流变电站110kV降压变电所电气一次部分的设计第一章：设计概况一．设计题目110kV降压变电所电气一次部分的设计二．所址概况1．所址地理位置及地理条件变电所位于某中型城市边缘，所区西为城区，南为工业区，所址地势平坦，交通便利，进出线方便，空气污染轻微，不考虑对变电所的影响。
2．所区平均海拔200米，最高气温40℃，最低气温-18℃，年平均气温14℃，最热月平均最高气温30℃，土壤温度25℃。
三．系统情况如下图：四．负荷情况：五．设计任务1．负荷分析及主变压器的选择。
2．电气主接线的设计。
3．变压器的运行方式以及中性点的接地方式。
4．无功补偿装置的形式及容量确定。
5．短路电流计算（包括三相、两相、单相短路）6．各级电压配电装置设计。
7．各种电气设备选择。
8．继电保护规划。
9．主变压器的继电保护整定计算。
六．设计目的总体目标：培养学生综合运用所学各科知识,独立分析和解决实际工程问题的能力。
第二章：负荷分析及主变选择一．负荷分析：１．负荷分类及定义1）一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设备损坏，切难以修复，带来极大的政治、经济损失者，属于一级负荷。
一级负荷要求有两个独立电源供电。
2）二级负荷：中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。
二级负荷应由两回线供电。
但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。
3）三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。
三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。
110kV变电站一次系统设计
110kV变电站一次系统设计一、本文概述随着社会的快速发展和电力需求的日益增长，110kV变电站作为电力系统中不可或缺的重要环节，其设计与建设的合理性和高效性显得尤为重要。
本文旨在探讨110kV变电站一次系统的设计，通过对变电站的主要设备、电气接线、短路电流计算、设备选择及布置等方面的详细论述，以期为变电站的设计、建设和运行提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了110kV变电站一次系统的基本组成和功能，包括变压器、断路器、隔离开关、互感器、避雷器等关键设备的作用和选型原则。
随后，详细阐述了电气接线的设计原则，包括接线方式的选择、接线方案的优化以及运行灵活性和可靠性的保证。
在此基础上，本文还深入探讨了短路电流的计算方法，以确保设备在短路故障时能够安全、可靠地运行。
本文还重点介绍了设备选择及布置的内容，包括设备的选型依据、技术参数要求以及布置方案的优化等。
通过对设备选型和布置的综合分析，旨在提高变电站的运行效率，降低故障率，确保电力系统的安全稳定运行。
本文总结了110kV变电站一次系统设计的关键要点和注意事项，为变电站的设计、建设和运行提供了有益的参考和借鉴。
也指出了当前设计中存在的问题和不足，为进一步的研究和改进提供了方向。
二、110kV变电站一次系统设计基础110kV变电站的一次系统设计是整个变电站设计的核心部分，它涉及到电力系统的安全、稳定运行以及电力供应的可靠性。
在进行110kV变电站一次系统设计时，需要遵循一定的设计基础和原则，确保设计的合理性、经济性和先进性。
设计基础包括电气主接线的设计。
电气主接线是变电站内部电气设备的连接方式，它决定了电力系统的运行方式。
在设计中，应充分考虑系统的可靠性、灵活性和经济性，合理确定电气主接线的形式和设备配置。
电气设备的选择也是设计的基础之一。
电气设备包括变压器、断路器、隔离开关、互感器、避雷器等，它们的选择直接影响到变电站的运行性能和安全性。
在选择电气设备时，应根据变电站的容量、电压等级、运行方式等因素，选择符合国家标准和行业规范的设备，并充分考虑设备的可靠性、维护性和经济性。
110kv变电所防雷设计方案
摘要依照设计任务书的要求，本次设计为110kV变电所的防雷设计，变电所是电力系统中重要组成部分，而且变电所的电气部分要装设合理的避雷装置和接地装置，因此，它是防雷的重要保护对象。
若是变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给人民生活和社会生产带来重要不便，还有可能给国家造成大经济损失，这就要求防雷措施必定十分可靠变电所的防雷设计应做到设施先进、保护动作矫捷、安全可靠、保护方便，在此前提下，力求经济合理的原则。
本次设计，主要对变电所的主要设施进行选择，重点设计变电所的防雷部分，包括变电所进线段保护、防直击雷、防感觉雷以及变电所二次设施的防雷。
经过对各种避雷器的性能比较，结合变电所实质情况，确定变电所的避雷器的选择，并考虑变电所控制系统的防雷，提出防雷方案。
氧化锌避雷器以其优越的性能，越来越碰到电力行业的关注。
本次设计，将结合氧化锌避雷器性能的优点，并结合变电所设计的情况，议论氧化锌避雷器在变电所中的应用远景。
重点词：变电所避雷器防雷保护目录1 序言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的意义 (1)2 系统设计方案的研究 (3)2.1雷电对变电所的危害 (3)2.1.1雷的直击和绕击危害 (3)2.1.2雷电反击危害 (3)2.1.3 感觉雷危害 (3)2.1.4雷电侵入波危害 (4)2.2变电所简介 (4)2.2.1变电所归纳 (4)2.2.2变电所主要任务 (5)2.2.3变电所主接线 (5)2.3变电所防雷措施 (6)2.3.1变电所碰到雷击的本源 (6)2.3.2变电所防雷详尽措施 (7)2.3.3变电所对直击雷防范 (7)2.3.4变电所对雷电侵入波的防范 (7)2.3.5变电站的进线防范 (7)2.3.6变压器的防范 (8)2.3.7变电所的防雷接地 (8)3 防雷保护装置 (9)3.1避雷针 (9)3.1.1避雷针原理 (9)3.1.2避雷针设置原则 (9)避雷针保护范围的计算 (10)3.2避雷器 (16)3.2.1避雷器作用原理 (16)3.2.2氧化锌避雷器的研究与应用 (17)氧化锌避雷器的特点 (17)氧化锌避雷器的优势 (18)3.2.5氧化锌避雷器在变电所中的发展远景 (18)3.2.6氧化锌避雷器的安装要求 (19)3.3主控室及屋内配电装置对直击雷的防雷措施 (19)3.4防雷接地 (20)4 本设计的防雷方案 (21)4.1 电工装置的防雷设计 (21)4.1.1进线段保护 (21)4.1.2 直击雷的保护 (21)4.1.3雷电入侵波的保护 (23)4.1.4 变电所二次设施防雷保护 (24)4.2 接地装置 (26)4.2.1 接地网 (26)4.2.2接地线 (27)防雷接地 (28)总结 (29)致谢................................................................................................. 错误!未定义书签。
110kv降压变电站电气部分设计
110k v降压变电站电气部分设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN110KV降压变电站电气部分设计摘要近年来随着地区经济的发展，城镇用电量呈大副增长趋势。
随之带来一系列在网运行问题，其中在网负荷量不足尤为重要，为保证城镇正常用电，配套变电站的建设成为重中之重。
今拟建一座110KV变电站，向该地区用10KV电压等级供电。
设计110KV线路2回、10KV线路10回，架空出线。
关键词：变电站电气设计参数计算设备选择第一篇前言总则变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理得确定设计方案；同时变电所的设计，必须坚持节约用电的原则。
绪论在本次设计过程中，初步体现了工程设计的精髓内容，如根据规程选择方案，用对比的方法对方案评价等。
教会了我们在工程中运用所学专业知识，锻炼了我们用实际工程的思维方法去分析和解决问题的能力。
一、对电力系统的基本要求（一）保证可靠的持续供电：供电中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。
停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失，因此，电力系统运行首先要满足可靠、持续供电的要求。
（二）可扩性的具体要求：扩建时，可容易地从初期接线过度为最终接线二、设计原则(一)本地区电网规划、电网调度自动化系统规划和通信规划，根据电网结构、变电站理环境、交通、消防条件、站地区社会经济状况，因地制宜地制定设计方案；(二)除按照电网规划中规定的变电站在电网中地位和作用考虑其控制方式外，其与电网配合、继电保护及安全自动装置等均应能满足运行方式的要求；(三)自动化技术装备上要坚持安全、可靠、经济实用、正确地处理近期建设与远期发展关系，做到远近结合；(四)节约用电，减少建筑面积，既降低电网造价，又满足了电网安全经济运行；(五)对一、二次设备及土建进行必要简化，取消不必要措施；(六)应满足备用电源自投、无功功率和电压调节。
110kv降压变电所电气一次部分的电气设计
目录第 1 章变电所概况 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 变电所位置分 (1)第 2 章电气主接线设计 (1)2.1 设计原则 (1)2.2 方案论证 (2)2.3负荷的计算 (3)2.4主变压器的选择 (4)第3 章短路电流计算 (5)3.1 计算目的 (5)3.2计算过程 (6)第4 章母线及电气设备的选择..................................................................... .................... .7 4.1断路器和隔离开关的选择 (8)4.2母线的选择............................................................................................ .11 结论及心得体会.......................................................................................... . (15)参考文献 (16).第一章．变电所概况1.1工程概况根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。
从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电所的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110KV，10KV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压断路器，隔离开关，母线进行了选型，然后根据短路电流及冲击电流进行相关的校验，从而完成了110KV电气一次部分的设计，并力求在可靠性的前提下，做到运行操作简便，运行灵活，经济合理。
1.2变电所位置分待建的城中110KV降压变电所在城市近郊并向造纸厂、硅铁厂、电视机厂、毛纺厂、缝纫机厂、医院、自行车厂、学校供电。
110KV变电站一次设计
10KV母线 图6.2.1 短路电流接线图
110kV电力系统继电保护的等值网络如图：
1 0.0301
110KV
d-1
2 0.269 3 0.269
d-2 图6.2.2等值阻抗图
10KV
短路计算表如下：
第六章 选择和校验所需的电气设备、设计和校验母 线系统
6.1、主接线中的设备配置 6.2、各级配电装置的配置 6.3、变电站设备选择
第一章 负荷分析
1.1、10KV侧及站用电各侧负荷大小 1.1.1、本期负荷
1.1.2、最终负荷
考虑本变电站所辖区域的长远发展及最终的建设规模 ，本 次按最终负荷设计选型
第二章 主变压器的选择
2.1、主变压器台数的确定 2.2、主变容量的确定
2.1、主变压器台数的确定
由于本次设计所辖区域有学校、医院等大量一级负 荷和二级负荷，本地区四季温差大。季节性负荷变 化较大，而且工厂集中负荷较大，从安全角度考虑， 本次设计装设两台主变压器为宜。
导体的选择与校验
导体选择的一般要求： 裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择和校 验。 1、工作电流； 2、电晕（对110级以上电压的母线）； 3、动稳定和机械强度； 4、热稳定性； 5、同时也应注意环境条件，如温度、日照、海拔等。 导体截面可以按长期发热允许电流或经济密度选择，除配电 装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大， 长度在20m以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。
谢辞
论文设计在XX老师的悉心指导和严格要求下 已完成，从课题选择到具体的写作过程，论 文初稿与定稿无不凝聚着杜老师的心血和汗 水。同时也谢谢同学及室友的帮助。要在这 里向老师和同学道一声谢谢 ！
110KV变电所电气一次部分设计
目录第一章绪论 (2)第二章电气主接线的方按及论证 (4)第一节6～220KV主接线 (4)第二节主接线的选择与设计 (11)第三节变压器接地方式 (14)第三章变电所电力变压器的选择 (15)第一节电力变压器的选择 (15)第二节功率因数和无功功率补偿 (16)第四章短路电流计算 (19)第一节短路电流计算的概述 (19)第二节短路电流的计算 (21)第五章变电所一次设备的选择 (24)第一节电气一次设备的选择原则 (24)第二节一次设备的选择与检验 (29)第三节导体的设计 (37)第四节高压熔断器的选择 (42)第六章高压配电装置 (44)第一节设计原则与要求 (44)第二节6---110KV配电装置 (47)第七章变电所防雷与接地规划 (49)第八章继电保护 (53)第一节概述 (53)第二节变压器的保护 (56)第三节母线的继电器保护 (57)第九章仪表规划 (58)设计总结................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 (61)英文翻译 (61)致谢 (72)第一章绪论一、110KV变电所的技术背景近年来，我国的电力工业在持续迅速的发展，而电力工业是我国国民经济的一个重要组成部分，其使命包括发电、输电及向用户的配电的全部过程。
完成这些任务的实体是电力系统，电力系统相应的有发电厂、输电系统、配电系统及电力用户组成。
110KV变电所一次部分的设计，是主要研究一个地方降压变电所是如何保证运行的可靠性、灵活性、经济性。
而变电所是作为电力系统的一部分，在连接输电系统和配点系统中起着重要作用。
我们这次选题的目的是将大学四年所学过的《电力工程》、《电力系统自动化》、《电机学》、《电路》等有关电力工业知识的课程，通过这次毕业设计将理论知识得以应用。
二、设计依据这次设计的基本原则是以设计任务书为依据，以所学知识为基础，以国家经济建设的方针政策，技术规范为标准，结合工程的实际情况，在保证供电可靠性、高度灵活，满足各项技术要求的前提下。
110Kv变电站电气一次部分设计
摘要本文首先根据任务书上所给系统与线路及相关负荷的参数，通过对负荷资料的分析进行了负荷计算，根据负荷计算结果确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，并从安全，经济及可靠性等方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线方案。
然后，进行了短路电流计算，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等主要电气设备进行了选择和校验。
之后对变电站的配电装置进行了选择以及电气平面布置设计。
最后做了主变压器的保护和变电站的防雷保护，从而完成了110kV变电站电气部分的设计。
关键词：变电站，变压器，主接线，短路电流计算AbstractIn this article, on the basis of the system the line and the related load parameters given by the mandate, through the analysis of the load data , we have a load calculation, according to the load calculation results ,we ascentuined the quality capacity and models of the main transformer, but also identified the station transform’s capacity and models, considering the security, reliability and economic we identified 110kv, 35kv, 10kv electricity stations and the main cable programmer. Then, made a short-circuit current calculation. In accordance with maximum sustained work current and the short-circuit current calculation results, the high-voltage circuitbreakers, isolation switches, current transformers, voltage transformers, bus and other major electrical equipment had been selected validated .And then made a choice about the devices of the power distribution, substation and did a plane electrical design . Finally we did a main transformer substation protection and a lightning protection, thus the 110 kV electrical substation part of the design had been completed.Key words:substations, transformers , main wiring, short-circuit current calculation目录第一部分设计说明书 (1)1 引言 (1)2 原始资料 (2)3 电气主接线的选择 (4)3.1 电气主接线的基础知识 (4)3.2 电气主接线的分类 (5)3.3 电气主接线设计的原则 (6)3.4 主接线方案的选择 (7)3.5 站用电接线选择 (9)4 负荷的计算及主变压器的选择 (10)4.1 负荷的计算 (10)4.2 主变压器的选择 (12)4.3 所用变选择 (14)5 无功功率的补偿 (15)5.1 无功补偿装置类型的选择 (15)5.2 并联电容器装置的分组 (16)5.3 并联电容器装置的接线方式 (17)6 短路电流的计算 (18)7 电气设备的选择与校验 (20)7.1电气设备选择的一般原则 (20)7.2 高压断路器的选择 (21)7.3 高压隔离开关的选择 (22)7.4 电流互感器的选择 (23)7.5 电压互感器的选择 (24)7.6 母线的选择 (25)8 配电装置的选择 (27)9 主变压器的保护及变电站防雷保护 (28)9.1电力变压器的主要故障形式及保护配置原则 (28)9.2 防雷保护的基本知识 (28)9.2.1 避雷设备位置的确定 (29)9.2.2 装设点的选择及避雷器的选择 (29)第二部分计算书 (31)10 无功功率补偿的计算 (31)11 短路电流的计算 (32)11.1变压器阻抗计算 (32)11.2短路电流的计算 (33)11.2.1 最大运行方式下短路电流的计算 (33)11.2.2 最大运行方式下单相接地短路电流的计算 (38)11.2.3 最小运行方式下三相短路电流值的计算 (43)11.2.4 最小运行方式下单相接地短路电流的计算 (47)12 主要电气设备的选择与校验计算 (53)12.1 高压断路器的选择与校验计算 (53)12.2 高压隔离开关的选择与校验计算 (55)12.3 电流互感器的选择与校验计算 (57)12.4 电压互感器的选择与校验计算 (59)12.5 KYN28A-12金属铠装中置式开关柜 (60)12.6 母线的选择与校验计算 (64)参考文献 (67)致谢 (68)附录 (69)附录A (69)附录B (70)第一部分设计说明书1 引言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。
110kV降压变电站电气一次部分设计
中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表学生姓名：学号：专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）题目： 110kV降压变电站电气一次部分设计中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表学生姓名：学号：专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）题目：110kV降压变电站电气一次部分设计论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文《110kV降压变电站电气一次部分设计》，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。
论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。
对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。
本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。
论文作者（签字）：日期： 2014年8月10日摘要变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。
电气主接线是发电厂和变电站的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
本设计是110kV降压变电站设计，负荷性质为地区负荷。
根据负荷性质和主接线方案的比较，确定了主接线及主变容量、台数。
根据所给系统参数计算系统阻抗及短路电流，并对主要电气设备及导线进行了选择和校验。
按常规无人值守站进行了保护配置。
根据所给地形地理条件，对配电装置进行了布置。
对全站电工建筑物进行了防雷保护设计。
并力求在可靠性的前提下，做到运行操作简便，运行灵活，经济合理。
关键词：1、变电站 2、电气部分 3、设计目录一、设计任务 (1)（一）设计依据 (1)（二）设计任务 (2)（三）设计原则 (2)二、方案设计 (3)（一）电力系统概述 (3)（二）设计流程 (3)三、电气主接线设计 (4)（一）电气主接线的设计原则及要求 (4)（二）电气主接线方案的初步设计 (4)四、主变容量与台数的确定 (8)（一）主变压器容量确定原则 (8)（二）主变压器台数选择 (8)（三）变压器型号及参数的选择 (9)五、短路电流计算 (10)（一）计算基础 (10)（二）计算短路电流 (10)六、主要电气设备的选择 (13)（一）负荷电流计算 (13)（二）断路器隔离开关选择及校验 (14)（三）互感器的选择及校验 (16)七、继电保护配置 (21)（一）概述 (21)（二）保护配置 (21)八、防雷保护设计 (23)（一）计算避雷针保护范围 (23)（二）计算各避雷针间的间距 (23)（三）计算在被保护物高度水平上的宽度BX (23)（四）保护范围 (24)九、变电所总平面布置 (25)（一）变电所的布置设计原则 (25)（二）配电装置的布置设计 (25)（三）变电所其余设施的布置设计 (25)十、结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)一、设计任务（一）设计依据同谷地区地方负荷增长很快，原来的供电方案已难以满足当地用户用电需求，急需新建一座110kV变电所，从而缓解供电部门的供电压力。
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1 设计说明110KV降压变电所电气一次部分及防雷保护设计1 设计说明1.1 环境条件⑴变电站地处坡地⑵土壤电阻率ρ=1.79*10000Ω/cm2⑶温度最高平均气温+33℃，年最高气温40℃，土壤温度+15℃⑷海拔1500m⑸污染程度：轻级⑹年雷暴日数：40日/年1.2 电力系统情况⑴系统供电到110kv母线上，35，10kv侧无电源，系统阻抗归算到110kv侧母线上U B=Uav SB=110MV A系统110kv侧参数X110max=0.0765 X110min=0.162⑵110kv最终两回进线四回出线，每回负荷为45MVA，本期工程两回进线，两回出线。
⑶35kv侧最终四回出线，全部本期完成，其中两回为双回路供杆输电Tmax=4500h，负荷同时率为0.85⑷10kv出线最终10回，本期8回Tmax=4500 h，负荷同时率0.85，最小负荷为最大负荷的70%，备用回路3 MW，6 MW，cosφ=0.85计算电压等级回路名称近期最大负荷（MW）功率因数cosφ回路数线路长度（km）供电方式35KV 1# 12 0.85 1 25 双回共杆2# 10 0.85 1 25 双回共杆3# 20 0.85 1 23 单回架空4# 10 0.85 1 19 单回架空10KV 1＃ 3 0.85 1 5 架空2＃ 4 0.85 1 4 架空3＃ 2 0.80 1 6 架空4＃ 3 0.80 1 5 电缆110KV降压变电所电气一次部分及防雷保护设计⑸负荷增长率为2%1.3设计任务⑴变电站电气主接线的设计⑵主变压器的选择⑶短路电流计算⑷主要电气设备选择⑸主变保护配置⑹防雷保护和接地装置⑺无功补偿装置的形式及容量确定⑻变电站综合自动化2电气主接线的设计2.1电气主接线概述发电厂和变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路，称为电气主接线，也成主电路。
它把各电源送来的电能汇集起来，并分给各用户。
它表明各种一次设备的数量和作用，设备间的连接方式，以及与电力系统的连接情况。
所以电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，对发电厂和变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起着重要作用，并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。
2.1.1 在选择电气主接线时的设计依据⑴发电厂、变电所所在电力系统中的地位和作用⑵发电厂、变电所的分期和最终建设规模⑶负荷大小和重要性⑷系统备用容量大小2电气主接线的设计⑸系统专业对电气主接线提供的具体资料2.1.2 主接线设计的基本要求⑴可靠性⑵灵活性⑶经济性2.1.36-220KV高压配电装置的基本接线有汇流母线的连线：单母线、单母线分段、双母线、双母分段、增设旁母线或旁路隔离开关等。
无汇流母线的接线：变压器-线路单元接线、桥形接线、角形接线等。
6-220KV高压配电装置的接线方式，决定于电压等级及出线回路数。
2.2 110KV侧主接线的设计110KV侧初期设计2回进线2回出线，最终2进线4回出线由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：110KV侧配电装置宜采用单母线分段的接线方式。
110KV侧采用单母线分段的接线方式，有下列优点：⑴供电可靠性：当一组母线停电或故障时，不影响另一组母线供电；⑵调度灵活，任一电源消失时，可用另一电源带两段母线：⑶扩建方便；⑷在保证可靠性和灵活性的基础上，较经济。
故110KV侧采用单母分段的连接方式。
2.335KV侧主接线的设计35KV侧出线回路数为4回由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：当35—63KV配电装置出线回路数为4—8回，采用单母分段连接，当连接的电源较多，负荷较大时也可采用双母线接线。
故35KV可采用单母分段连接也可采用双母线连接。
2.410KV侧主接线的设计10KV侧出线回路数本期为8回，最终10回由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：110KV降压变电所电气一次部分及防雷保护设计当6—10KV配电装置出线回路数为6回及以上时采用单母分段连接故10KV采用单母分段连接2.5主接线方案的比较选择由以上可知，此变电站的主接线有两种方案方案一：110KV侧采用单母分段的连接方式，35KV侧采用单母分段连接，10KV 侧采用单母分段连接。
方案二：110KV侧采用单母分段的连接方式，35KV侧采用双母线连接，10KV侧采用单母分段连接。
此两种方案的比较方案一110KV侧采用单母分段的连接方式，供电可靠、调度灵活、扩建方便，35KV、10KV采用单母分段连线，对重要用户可从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线供电不间断，所以此方案同时兼顾了可靠性，灵活性，经济性的要求。
方案二虽供电更可靠，调度更灵活，但与方案一相比较，设备增多，配电装置布置复杂，投资和占地面增大，而且，当母线故障或检修时，隔离开关作为操作电器使用，容易误操作。
由以上可知，在本设计中采用第一种接线，即110KV侧采用单母分段的连接方式，35KV侧采用单母分段连线，10KV侧采用单母分段连接。
方案一图:2电气主接线的设计110KV10KV35KV方案二图：10KV110KV35KV110KV降压变电所电气一次部分及防雷保护设计2.6 主接线中的设备配置2.6.1 隔离开关的配置⑴中小型发电机出口一般应装设隔离开关：容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。
⑵在出线上装设电抗器的6—10KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。
⑶接在发电机、变压器因出线或中性点上的避雷器不可装设隔离开关。
⑷中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。
2.6.2 接地刀闸或接地器的配置⑴为保证电器和母线的检修安全，35KV及以上每段母线根据长度宜装设1—2组接地刀闸或接地器，每两接地刀闸间的距离应尽量保持适中。
母线的接地刀闸宜装设在母线电压互感器的隔离开关和母联隔离开关上，也可装于其他回路母线隔离开关的基座上。
必要时可设置独立式母线接地器。
⑵63KV及以上配电装置的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路宜配置接地刀闸。
2.6.3 电压互感器的配置⑴电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。
电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。
⑵旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。
⑶当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。
⑷当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。
⑸发电机出口一般装设两组电压互感器，供测量、保护和自动电压调整装置需要。
当发电机配有双套自动电压调整装置，且采用零序电压式匝间保护时，可再增设一组电压互感器。
2电气主接线的设计2.6.4 电流互感器的配置⑴凡装有断路器的回路均应装设电流互感器其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。
⑵在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。
⑶对直接接地系统，一般按三相配置。
对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。
⑷一台半断路器接线中，线路—线路串可装设四组电流互感器，在能满足保护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器。
线路—变压器串，当变压器的套管电流互感器可以利用时，可装设三组电流互感器。
2.6.5 避雷器的装置⑴配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线装设避雷器时除外。
⑵旁路母线上是否需要装设避雷器，应视在旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。
⑶220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。
⑷三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。
⑸下列情况的变压器中性点应装设避雷器①直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时。
②直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行时。
③接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。
④发电厂变电所35KV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。
⑤SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。
⑥110—220KV线路侧一般不装设避雷器。
110KV降压变电所电气一次部分及防雷保护设计3 主变压器的选择3.1负荷分析3.1.1负荷分类及定义⑴一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。
一级负荷要求有两个独立电源供电。
⑵二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。
二级负荷应由两回线供电。
但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。
⑶三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。
三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。
3.1.235KV及10KV各侧负荷的大小⑴35KV侧：ΣP1=12+10+20+10=52MWΣQ1=12×0.62+10×0.62+20×0.62+10×0.62=32.24MVarΣS1=（522+32.242）1/2 =61.18 MV A⑵10KV侧：ΣP2=3+4+2+3+3+2+4+2+3+6=32MWΣQ2=3×0.62+4×0.62+2×0.75+3×0.75+3×0.62+2×0.75+4×0.75+2×0.62+3×0.62+6×0.62=21.27MVarΣS2=（322+21.272）1/2 =38.42 MV AΣP=52+32=84 MW ，ΣQ=32.24+21.27=53.51 MVarΣS=（842+53.512）1/2=99.60 MV A考虑同时系数时的容量：ΣS’=99.60×0.85=84.66 MV A考虑到2%的负荷增长率时的容量：ΣS’’=84.66×1.02=86.353MV A3 主变压器的选择3.2主变台数的确定对于大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。
此设计中的变电所符合此情况，因此选择2台变压器即可满足负荷的要求。
3.3主变容量的确定⑴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。