110kv变电所设计

110kv变电所毕业设计论文

作者：沈重

简介：我国大部分农村电网薄弱，变电所数量少，供电半径长，线路损耗大，致使线路末端用户电压过低，影响人民正常的生活和生产，为了达到迅速改变我国农村电网目前的状况，满足人民生活用电兼顾工农业发展，本变电所属于中小型变电所，进线端电压为110kV变电所。本次设计的变电所位于城市的工业区附近。其变电所电气一次部分主要采用110kV进线两回，10kV出线五回，35kV出线四回。由于此变电所所在位置交通便利,且为330kV以下,所以应选用三相变压器。本次设计最重要的任务是一次系统中的接线形式、变压器、母线和电器设备的选择；变压器出线的继电保护等主要内容。设计以电力供应和传输安全、可靠、灵活、经济为原则。其中主变压器容量的选择是根据所带负荷多少，并考虑到10年规划和线损，采用两台变压器SFSL1-25000/110。二次侧则采用目前较为先进的微机型继电保护技术，PCS2630变电所自动化系统选用为本次设计的继电保护装置[20]。关键字：电气一次部分；电气二次部分；电气设备；微机型继电保护

关键字：电力系统

目录前言

第一章电气主接线选择

第二章变压器的选择

第三章短路电流计算

第四章电气设备选择

第五章所用电的选择

第六章防雷规划

第七章直流系统

第八章继电保护配置

第九章电缆基础设施

第十章工程投资估算

第十一章参考文献

第十二章英文资料翻译

附图1：电气主接线图

附图2：继电保护配置图

前言

本毕业设计为兰州理工大学二○○二级电力系统及自动化专业（专科）毕业设计，设计题目为：110KV变电站（电气部分）设计。此设计任务旨在体现我们小组对本专业各科知识的掌握程度，培养我们小组各成员对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业学习四年以来的学习结果。

首先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站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，35kV，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，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了110kV电气一次部分的设计。

设计小组共有19人组成，在设计过程中，各成员进行了分工共同学习，分工协作，查阅大量相关技术资料，经多次修改，形成设计稿。

小组设计学员有：。

一、主要设计技术原则

本次110KV变电站的设计，经过四年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110KV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行

维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。

将此变电站做为一个枢纽变电站考虑，三个电压等级，即110KV/35KV /10KV。

设计中依据《变电所总布署设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装臵的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装臵设计技术规程》、《110KV-330KV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。

二、设计任务：

随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建武南变电所。

1. 实测待建的变电所各电压级负荷数据，回路数，同时率见表4，武南变电所每年负荷增长率5%，需考虑五年近期发展计划。

=Ki（S35+S10）（1+5%）5

变电所总负荷：S

110

2. 电力系统各厂、所、输电线等主设备的技术参数见表1、2、3、5。

三、其它原始资料：

所址地形地势平坦，土石方开挖较少，土壤电阻率为1.5X104欧姆.厘米，地处海拔1600米，高于百年一遇最高洪水位。该地区气候，平均气温15 。C最高气温35。C，最低气温-20。C。交通，新建武南变电所西侧有一条国家二级公路，进所公路为0.4公里。

水源：新建武南变电所附近有河流，供水方便，水量充足。

1、设计内容：

a)变电所接入系统及用户供电线路设计：

根据待建变电所供用电用户总负荷、用电用户对变电所供电可靠性要求与系统接入点的距离，确定待建变电所接入系统的方式、线路电压等级、回路数、导线规格。

分析各用户对供电不中断可靠性的要求，确定各用户供电线路方案：回路数、导线规格。

b)变电所电气主接线和所用电设计

拟定满足供电可靠性，运行灵活性要求的主变比较，确定待建变电所的主变方案。

对技术上满足要求的主变方案通过经济比较，确定待建变电所的主变方案。

根据所确定的主变方案和进出线回路数，通过技术比较，论证，确定待建变电所各电压等级的主接线方式。

确定待建变电所所用电方案——所用变压器台数、型号、容量和所用电接线方式（所用电负荷按0.1%变电所容量计）。

2、短路电流计算

（1）为保证变电所所选用的电器设备，在短路故障状态时的安全，采用三相短路时的电流进行校验。

（2）三相短路电流的计算，采用标幺值和运算曲线，分别计算0秒、0.1秒、4秒时的值，并进而计算短路电流的最大值ich、0.1秒短

路容量Sd(0.1s)和4秒短路容量Qd(4s)作为电气设备动稳定、切断容量、热稳定的校验。

3、选择变电所电气设备

选择变电所110KV、35KV、10KV的断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器避雷器及中性点接地设备。

4、配臵变电所保护方式。

四、设计要求

1．设计及计算说明书

（1）说明书要求书写整齐，条理分明，表达正确、语言正确。

（2）计算书内容：为各设计内容最终成果的确定提供依据进行的

技术分析、论证和定量计算，如供电线路导线的选择、短路电流的计算、电气设备选择、及继电保护的配臵等。

（3）计算书要求：计算无误，分析论证过程简单明了，各设计内容列表汇总。

2．图纸

（1）绘制变电所电气主接图一张（A1纸）和变电所继电保护配臵图2张（A4纸）。

（2）图纸要求：用标准符号绘制，布臵均匀，设备符号大小合适，清晰美观。

表1发电机主要参数

表3主变压器高压侧实际电压

表5线路参数

第一章电气主接线选择

现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，发电厂、变电站主接线应合理。

一、主接线的设计依据：

1．变电所在电力系统中的地位和作用。

2．变电所的分期和最终建设规模。

3．负荷的大小和重要性，一级负荷必须设两个独立电源供电；二级负荷一般也设两个独立电源供电；三级负荷一般只设一个电源供

电。

4．系统备用容量大小。

5．系统专业对电气主接线提供的具体资料。

二、主接线的设计原则：

1．接线方式。

2．主变压器的选择。

3．断路器的设臵。

三、主接线设计的基本要求：

1 运行的可靠

断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

2 具有一定的灵活性

主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。

3 操作应尽可能简单、方便

主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。

4 经济上合理

主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。

5 应具有扩建的可能性

由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。