2020年(建筑电气工程)KV降压变电站电气初步设计

（建筑电气工程）KV降压变电站电气初步设计

目录

前言—————————————————————————2 一、设计说明书————————————————3～5

二、设计计算书———————————————6～

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1、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——————————————18

6、接地网计算———————————————18

7、独立避雷针接地装置计算－————————19

8、变压器差动保护计算———————————20

9、10KV馈出线保护整定计算————————21

10、110KV电源侧距离三段保护整定计算————21

11、主变110KV侧过流及过负荷保护整定计算——

23

三、附主要设备材料一览表————————————

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四、附设计任务书————————————————

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五、附参考文献一览表——————————————

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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

毕业设计是完成全部学业的最后一课，也是至关重要的一课。通过毕业设计可以检验学员对基础理论和专业知识掌握的程度；检验学员理论结合实际的能力和技巧；检验学员毕业实习的效果和综合工作的能力。

毕业设计不但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要求的内容、范围和规定，在指导教师的指导下，用了两个多月的时间，完成了设计任务。

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，无疑对提高设计水平、完成设计任务，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，并会在今后的生产（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多年的学校领导、各位老师们表示衷心感谢！同时对给予我大力支持和帮助的指导教师表示深深的谢意！

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》的要求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、电气主接线方式的确定及主变的选择。

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、变电站主要设备的继电保护配置和整定值计算。

三、主接线方案的确定与说明

变电站主接线方案的确定，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今后运行的可靠性，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、年运行费用的计算，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，年运行费用12.34万元；乙方案综合投资为161万元，年运行费用12.91万元；最终确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，布置简单，且总投资少。

3、选择2台容量为20000KVA的主变。能够满足其经济运行的条件，使主变的可变损耗大大下降；能够满足系统5—10年负荷增长的需要。

4、110KV侧采用外桥接线的主接线方式，能够保证供电的可靠性。

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、热稳定的检验。

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行时的最大持续工作电

流。主变回路和其它设备的最大持续工作电流，是按其 1.05I e

计算。校验是按各侧母线上发生的三相短路电流来判定动、热稳定是否符合要求。

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。t dz＝t z+0.05β；取β＝1。t z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（不包括主变）处于同一水平上，并以一定高度的构架为底面基础，工作人员可安全地在周围工作。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GG—A。断路器选择SN10—10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：a1＝a3＝45.6m；b2＝b4＝55.7m；针高23m。经计算、校验，

保护范围及保护高度完全符合要求。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FZ

－110J型；10KV选择FZ—10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行方式。按规程要求其接地电阻R jd≤4Ω，但在设计中考虑今后发展和运行安全，故按大接地运行方式设计，其接地电阻小于0.5Ω。接地网联接方式采用复式连接，由100根直径为φ48mm、每根长2.5m的钢管和40×4mm2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φ48mm长2.5m的钢管和40×4mm2长36m的扁钢组成。

4、避雷针的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I d⑶＝6900A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Ⅰ段按1.5I dZd本末整定,动作时间：

t＝0(s)；Ⅱ段按线路的最大负荷电流整定，过流保护的动作时间：t＝0.5(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。