变电站电气主接线设计设计论文

变电站电气主接线设计设计论文

毕业设计（论文）题目 110KV变电站电气主接线设计

专业电气自动化技术

成人教育学院2012年09月10日

本次设计为110kV降压变电站电气一次部分的初步设计，根据原始资料，以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据。变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。在本变电站的设计中，包括对变电站总体分析和负荷分析、变电站主变压器的选择、电气主接线、电气设备选择、短路电流计算等部分的分析计算以及防雷设计。在保证供电可靠性的前提下，减少事故的发生，降低运行费用。

本次设计正文分设计说明书和设计计算书两个部分，设计说明书包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计；设计计算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验等，并附有电气主接线图及其它相关图纸。

关键词：110kV变电站；短路电流；一次部分；设备选择

摘要 (Ⅰ)

第一部分设计说明书

1原始资料 (1)

1.1变电站的基本情况 (1)

1.2设计任务 (2)

2 变压器选择 (3)

2.1 变压器绕组与调压方式的选择 (3)

2.2 变压器相数的选择 (3)

2.3 变压器容量和台数的选择 (3)

2.4变压器的冷却方式 (4)

3电气主接线设计 (5)

3.1主接线的设计原则 (5)

3.2主接线设计的基本要求 (6)

3.3 主接线方案的比较和确定 (7)

4短路电流计算 (11)

4.1短路电流计算的目的 (11)

4.2短路电流计算的规定 (11)

4.3短路电流计算的步骤 (12)

4.4短路类型及其计算方法 (12)

5高压电器选择 (14)

5.1高压断路器的选择 (14)

5.2隔离开关的选择 (14)

5.3各级电压母线的选择 (15)

5.4 电流互感器的选择 (15)

5.5电压互感器的选择 (16)

5.6避雷器的选择 (16)

6配电装置设计 (18)

6.1配电装置的基本要求 (18)

6.2配电装置的种类及应用 (18)

7防雷保护设计 (19)

7.1防雷保护的特点 (19)

7.2变电站直击雷防护 (19)

7.3进线保护 (19)

第二部分计算书

8变压器容量计算及选择 (20)

8.1本站负荷计算 (20)

8.2变压器容量及型号的选择 (20)

9短路电流计算 (21)

9.1原始资料 (21)

9.2短路计算 (21)

10高压电器的选择与校验 (27)

10.1最大持续工作电流计算 (27)

10.2断路器的选择及校验 (27)

10.3隔离开关的选择及校验 (30)

10.4 电流互感器的选择及校验 (31)

10.5 限流电抗器的选择及校验 (35)

10.6电压互感器的选择及校验 (35)

10.7导体的选择及校验 (37)

10.8绝缘子及穿墙套管的选择 (39)

总结 (40)

参考资料 (41)

致谢 (42)

第一部分 设计说明书

1 原始资料

1.1变电站的基本情况

1.1.1变电站建设性质及规模

本站位于蒙城边缘，供给城市和近郊工业、农业及生活用电，系新建变电站。 电压等级：110/10kV

线路回数：110kV ：2回，备用2回

10kV ：13回，备用2回

1.1.2 电力系统接线简图如下：

图1.1 电力系统接线简图

1.1.3变电站规模和电力系统情况

（1）变电站性质：110kV 变电站。

（2）110kV 最终两回进线四回出线。每回出线输送容量为15MV A ，本期工程

2回进线，2回出线。

（3）10kV 出线最终15回，本期13回，备用2回，T max =5500 小时，负荷同时率0.85，备用总负荷4MW ,COS =0.85。

（4）根据当地电力系统的远景规划，110kV 和10kV 负荷的具体参数如下表：

乙变

甲变

B

蒙城变

1.1110kV10kV

1.2 设计任务

（1）变电站电气主接线的设计

（2）主变压器的选择

（3）短路电流的计算

（4）电气设备的选择

（5）配电装置及电气总平面设计

（6）防雷保护设计

2变压器选择

2.1变压器绕组与调压方式的选择

（1）绕组连接方式

参考《电力工程电气设计手册》和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y 和

△型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是△型的，我国110kV

及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性点，所以都需要选择N Y 的连接方式，而6-10kV 侧采用△型的连接方式。故该110kV 变电站主变应采用的绕组连接方式为：Y N ，∆。

（2）调压方式的确定

变压器的电压调整是用分解开关切换变压器的分接头，从而改变变压器比来实现的。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调压范围通常在+5％以内，另一种是带负荷切换，称为有载调压，调压范围可达到+30％。对于110kV 及以下的变压器，以考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压。 由以上知，此变电所的主变压器采用有载调压方式。

2.2 变压器相数的选择

主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。当不受运输条件限制时，在330kV 及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。社会日新月异，在今天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，故有以上规程可知，此变电所的主变应采用三相变压器。

2.3变压器容量和台数的选择

主变容量一般按变电站建成近期负荷5～10年规划选择，并适当考虑远期10～

15年的负荷发展，对于城郊变电所主变压器容量应当与城市规划相结合，从长远利

益考虑，本站应按近期和远期总负荷来选择主变的容量，根据变电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，应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在过负荷能力允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。所以每台变压器的额定容量按m n P S 7.0=，其中m P 为变电所最大负荷选择，即n S =0.7×38.77=27.14kVA 这样当一台变压器停用时，也保证70%负荷的供电。由于一般电网变电所大约有25%的非重要负荷，因此采用式m n P S 7.0=来计算主变容量对变电所