(110kv变电站电气主接线设计)

110KV电气主接线设计

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专业：发电厂及电力系统

年级：

指导教师：

摘要

根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。110KV电压等级采用双母线接线，35KV和10KV电压等级都采用单母线分段接线。

本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、熔断器等）、各电压等级配电装置设计。

《35～

《供配电系统设计规》、本设计以《35～110kV变电所设计规》、

110kV高压配电装置设计规》等规规程为依据，设计的容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。

关键词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型

目录

摘要 (Ⅰ)

1 变电站电气主接线设计及主变压器的选择 (1)

1.1 主接线的设计原则和要求 (1)

1.1.1 主接线的设计原则 (1)

1.1.2 主接线设计的基本要求 (2)

1.2 主接线的设计 (3)

1.2.1 设计步骤 (3)

1.2.2 初步方案设计 (3)

1.2.3 最优方案确定 (4)

1.3 主变压器的选择 (5)

1.3.1 主变压器台数的选择 (5)

1.3.2 主变压器型式的选择 (5)

1.3.3 主变压器容量的选择 (6)

1.3.4 主变压器型号的选择 (6)

1.4 站用变压器的选择 (9)

1.4.1 站用变压器的选择的基本原则 (9)

1.4.2 站用变压器型号的选择 (9)

2 短路电流计算 (10)

2.1 短路计算的目的、规定与步骤 (10)

2.1.1 短路电流计算的目的 (10)

2.1.2 短路计算的一般规定 (10)

2.1.3 计算步骤 (10)

2.2 变压器的参数计算及短路点的确定 (11)

2.2.1 变压器参数的计算 (11)

2.2.2 短路点的确定 (11)

2.3 各短路点的短路计算 (12)

2.3.1 短路点d-1的短路计算(110KV母线) (12)

2.3.2 短路点d-2的短路计算(35KV母线) (13)

2.3.3 短路点d-3的短路计算(10KV母线) (13)

2.3.4 短路点d-4的短路计算 (14)

2.4 绘制短路电流计算结果表 (14)

3 电气设备选择与校验 (16)

3.1 电气设备选择的一般规定 (16)

3.1.1 一般原则 (16)

3.1.2 有关的几项规定 (16)

3.2 各回路持续工作电流的计算 (16)

3.3 高压电气设备选择 (17)

3.3.1 断路器的选择与校验 (17)

3.3.2 隔离开关的选择及校验 (21)

3.3.3 熔断器的选择 (23)

3.3.4 避雷器的选择与校验 (23)

3.4 母线与电缆的选择及校验 (23)

3.4.1 材料的选择 (24)

3.4.2 母线截面积的选择 (24)

致 (27)

参考文献 (28)

附录 (29)

1 变电站电气主接线设计及主变压器的选择

变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。

1.1 主接线的设计原则和要求

1.1.1 主接线的设计原则

(1)考虑变电站在电力系统的地位和作用

变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。

(2)考虑近期和远期的发展规模

变电站主接线设计应根据5~10年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式及站连接电源数和出线回数。

(3)考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响

对一、二级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一、二级负荷不间断供电；三级负荷一般只需一个电源供电。

(4) 考虑主变台数对主接线的影响

变电站主变的容量和台数，对变电站主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电站，由于其传输容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电站，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。

(5)考虑备用量的有无和大小对主接线的影响

发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时是否允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。

1.1.2 主接线设计的基本要求

根据有关规定：变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。

1.1.

2.1可靠性

所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件（包括一次和二次设备）在运行中可靠性的综合。因此，主接线的设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下：

(1)断路器检修时是否影响供电；

(2)线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；

(3)变电站全部停电的可能性。

1.1.

2.2灵活性

主接线的灵活性有以下几方面的要求：

(1)调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。

(2)检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。

(3)扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。

1.1.

2.3经济性

可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。

(1)投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路