电气工程基础课程设计

电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计

学生姓名：林俊杰

专业：电气工程及其自动化

班级：电气0906班

学号：200911914

指导教师：罗毅

目录

变电站电气系统课程设计说明书

一、概述

1、设计目的————————————————————————————

2、设计内容

3、设计要求

二、设计基础资料

1、待建变电站的建设规模

2、电力系统与待建变电站的连接情况

3、待建变电站负荷

三、主变压器与主接线设计

1、各电压等级的合计负载及类型

2、主变压器的选择

四、短路电流计算

1、基准值的选择

2、各元件参数标幺值的计算

3、用于设备选择的短路电流计算

五、电气设备的选择

1、电气设备选择的一般条件

2、各回路的工作电流计算

3、断路器和隔离开关选择

4、导线的选择

5、限流电抗器的选择

6、电压互感器的选择

7、电流互感器的选择

8、电压熔断器的选择

9、支持绝缘子和穿墙套管的选择

10、消弧线圈的选择

11、避雷器的选择

一、概述

1、设计目的

（1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。

（2）培养和分析解决电力系统问题的能力。

（3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。

2、设计内容

本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。

（1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。

（2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。

（3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理；

用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算结果S k、I”、I∞、I sh、T eq（其余点的详细计算过程在附录中列出）。

（4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。

（5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸）3、设计要求

（1）通过经济技术比较，确定电气主接线；

（2）短路电流计算；

（3）主变压器选择；

（4）断路器和隔离开关选择；

（5）导线（母线及出线）选择；

（6）限流电抗器的选择（必要时）。

（7）完成上述设计的最低要求；

（8）选择电压互感器；

（9）选择电流互感器；

（10）选择高压熔断器（必要时）；

（11）选择支持绝缘子和穿墙套管；

（12）选择消弧线圈（必要时）；

（13）选择避雷器。

二、设计基础资料

1、待建变电站的建设规模

⑴变电站类型：110 kV降压变电站

⑵三个电压等级：110 kV、35 kV、10 kV

⑶110 kV：近期线路2回；远期线路3回

35 kV：近期线路2回；远期线路4 回

10 kV：近期线路4回；远期线路8回

2、电力系统与待建变电站的连接情况

⑴变电站在系统中地位：地区变电站

⑵变电站仅采用110 kV的电压与电力系统相连，为变电站的电源

⑶电力系统至本变电站高压母线的标么电抗（S d=100MVA）为：

最大运行方式时0.28 ；

最小运行方式时0.35；

主运行方式时0.30;

⑷上级变电站后备保护动作时间为2.5s

3、待建变电站负荷

⑴110 kV出线：负荷每回容量10000 kVA，

cosϕ＝0.9，T max＝4000 h

⑵35 kV负荷每回容量5000 kVA，

cosϕ＝0.85，T max＝4000 h；

其中，一类负荷0回；二类负荷2回

⑶10kV负荷每回容量1500 kW，cosϕ＝0.95，T max＝4200 h；

其中，一类负荷0回；二类负荷2回

(4)负荷同时率0.78

4、环境条件

⑴当地年最高气温400C，年最低气温-200C，最热月平均最高气温350C，年最低气温-50C。

⑵当地海拔高度：600m

⑶雷暴日：15日/年

5、其它

⑴变电站地理位置：城郊，距城区约10km

⑵变电站供电范围：110 kV线路：最长100 km，最短50 km；

35 kV线路：最长60 km，最短20 km；

10 kV低压馈线：最长15 km，最短3 km；

⑶未尽事宜按照设计常规假设。

三、主变压器与主接线设计

1、主变压器的选择

（1）变压器台数的选择

在大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台变压器为宜；对地区性孤立的一次变电站或复合较高的变电站，在设计时应该考虑装设三台变压器的可能性。考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密，含有交大份额的一、二类负载，故一起工程选择两台主变压器，并列运行且容量相等。考虑到地区经济发展较快，远期增加负荷较多，负荷密度迅速增大，故而起工程增加一台主变压器。

变压器是变电站主要电气设备之一，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。从电工学中知道，输电线路中流过的电流越大，损失的功率就越大。所以采用高压输电减少线路的功率损耗，故将发电厂发出的电力经变压器升压后输送，送到供电地区后经降压变压器变换成低电压供用户使用。

（2）变压器容量的选择

设计的变电站中，35kV侧负荷每回容量5000kVA,cosφ=0.85，T max=4000h；10kV