110kv变电站电气主接线设计_毕业设计论文

摘要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，站内主接线分为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。本设计以35110KV变电所设计规范、供配电系统设计规范、35110KV高压配电装置设计规范等规范规程为依据，设计的内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；无功补偿ABSTRACTABSTRACTFROMTHEGUIDEOFENGINEERINGDESIGNASSIGNMENT,WEHAVETODESIGNPRIMARYPOWERSYSTEMOF110KVSUBSTATIONANDDRAWMAINELECTRICALONELINEDIAGRAMTHEREARETWOMAINTRANSFORMERINTHESUBSTATIONINWHICHMAINELECTRICALCONNECTIONCANBEDIVIDEDINTOTHREEVOLTAGEGRADES110KV,35KVWITH10KVITDEPOSITSSECTIONALIZEDSINGLEBUSBARSCHEMEPERGRADETHEREISALSOADESIGNFORMAINELECTRICALCONNECTIONINTHISENGINEERING,THECALCULATIONFORSHORTCIRCUITELECTRICCURRENT,THESELECTIONOFELECTRICALDEVICEANDCALIBRATIONINCLUDINGCIRCUITBREAKER,ISOLATOR,CURRENTTRANSFORMER,POTENTIALTRANSFORMER,BUSBARETCANDTHEDESIGNFORDISTRIBUTIONINSTALLATIONPERVOLTAGEGRADE,DIRECTCURRENTSYSTEMANDLIGHTNINGPROTECTIONISALSOINCLUDEDKEYWORDSTRANSFORMERSUBSTATIONELECTRICALMAINWIRINGTRANSFORMEREQUIPMENTTYPESELECTIONREACTIVELOADCOMPENSATION目录目录摘要ABSTACT1变电站电气主接线设计及主变压器的选择111主接线的设计原则和要求1111主接线的设计原则1112主接线设计的基本要求212主接线的设计3121设计步骤3122初步方案设计3123最优方案确定413主变压器的选择5131主变压器台数的选择5132主变压器型式的选择5133主变压器容量的选择6134主变压器型号的选择614站用变压器的选择9141站用变压器的选择的基本原则9143站用变压器型号的选择92短路电流计算1021短路计算的目的、规定与步骤10211短路电流计算的目的10212短路计算的一般规定10213计算步骤1022变压器的参数计算及短路点的确定11221变压器参数的计算11222短路点的确定1123各短路点的短路计算12231短路点D1的短路计算110KV母线12目录232短路点D2的短路计算35KV母线13233短路点D3的短路计算10KV母线13234短路点D4的短路计算1424绘制短路电流计算结果表143电气设备选择与校验1631电气设备选择的一般规定16311一般原则16312有关的几项规定1632各回路持续工作电流的计算1633高压电气设备选择17331断路器的选择与校验17332隔离开关的选择及校验21333电流互感器的选择及校验22334电压互感器的选择及校验26335熔断器的选择2734母线与电缆的选择及校验28341材料的选择28342母线截面积的选择2834310KV出线电缆的选择304无功补偿设计3241无功补偿的原则与基本要求32411无功补偿的原则32412无功补偿的基本要求3242补偿装置选择及容量确定33421补偿装置的确定33422补偿装置容量的选择33致谢35参考文献36附录37河北工程大学毕业设计说明书11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。11主接线的设计原则和要求111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510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河北工程大学毕业设计说明书2路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。112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。1121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。1122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。1123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；要适当限制短河北工程大学毕业设计说明书3路电流，以便选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式（110/610KV）变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。2年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。3占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。4在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。12主接线的设计121设计步骤电气主接线设计，一般分以下几步1拟定可行的主接线方案根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟订出若干可行方案，内容包括主变压器形式、台数和容量、以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的要求，从技术上论证各方案的优、缺点，保留2个技术上相当的较好方案。2对2个技术上比较好的方案进行经济计算。3对2个方案进行全面的技术，经济比较，确定最优的主接线方案。4绘制最优方案电气主接线图。122初步方案设计根据原始资料，此变电站有三个电压等级110/35/10KV，故可初选三相三绕组变压器，根据变电站与系统连接的系统图知，变电站有两条进线，为保证供电可靠性，可装设两台主变压器。为保证设计出最优的接线方案，初步设计以下两种接线方案供最优方案的选择。方案一110KV侧采用双母线接线，35KV侧采用单母分段接线，10KV侧采用单母分段接线。方案二110KV侧采用单母分段接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用单母分段。两种方案接线形式如下河北工程大学毕业设计说明书4图11主接线方案一图12主接线方案二123最优方案确定1231技术比较在初步设计的两种方案中，方案一110KV侧采用双母线接线；方案二110KV侧采用单母分段接线。采用双母线接线的优点系统运行、供电可靠；系统调度灵活；系统扩建方便等。采用单母分段接线的优点接线简单；操作方便、设备少等；缺点可靠性差；系统稳定性差。所以，110KV侧采用双母线接线。在初步设计的两种方案中，方案一35KV侧采用单母分段接线；方案二35KV侧采用双母线接线。由原材料可知，问题中未说明负荷的重要程度，所以，35KV侧采用单母分段接线。河北工程大学毕业设计说明书51232经济比较对整个方案的分析可知，在配电装置的综合投资，包括控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运行灵活性上35KV、10KV侧单母线形接线比双母线接线有很大的灵活性。由以上分析，最优方案可选择为方案一，即110KV侧为采用双母线接线，35KV侧为单母线形接线，10KV侧为单母分段接线。其接线图见以上方案一。13主变压器的选择在各种电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压，进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义。131主变压器台数的选择为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变，当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。本设计变电站有两回电源进线，且低压侧电源只能由这两回进线取得，故选择两台主变压器。132主变压器型式的选择1321相数的确定在330KV及以下的变电站中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时，可选用两台容量较小的三相变压器，在技术经济合理时，也可选用单相变压器。1322绕组数的确定在有三种电压等级的变电站中，如果变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15及以上，或低压侧虽然无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。1323绕组连接方式的确定变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星接和角接，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来河北工程大学毕业设计说明书6确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用星接，35KV也采用星接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV及以下电压，变压器绕组都采用角接。1324结构型式的选择三绕组变压器在结构上有两种基本型式。1升压型。升压型的绕组排列为铁芯中压绕组低压绕组高压绕组，高、中压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。2降压型。降压型的绕组排列为铁芯低压绕组中压绕组高压绕组，高、低压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。3应根据功率传输方向来选择其结构型式。变电站的三绕组变压器，如果以高压侧向中压侧供电为主、向低压侧供电为辅，则选用降压型；如果以高压侧向低压侧供电为主、向中压侧供电为辅，也可选用升压型。1325调压方式的确定变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变其变比来实现。无励磁调压变压器分接头较少，且必须在停电情况下才能调节；有载调压变分接头较多，调压范围可达30，且分接头可带负荷调节，但有载调压变压器不能并联运行，因为有载分接开关的切换不能保证同步工作。根据变电所变压器配置，应选用无载调压变压器。133主变压器容量的选择变电站主变压器容量一般按建站后510年的规划负荷考虑，并按其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷的5070（35110KV变电站为60），或全部MAXS重要负荷（当、类负荷超过上述比例时）选择。即（11）MVANSN15160AX8式中N变压器主变台数134主变压器型号的选择SJSKEPIMAX/COSI（1）SJS最大计算负荷（KVA）PIMAX每个用户的最大负荷（KW）COSI功率因数KE同时系数线损率（取为5）河北工程大学毕业设计说明书7全所最大计算负荷SJSKESJS（35,10KV）134110KV线路负荷计算表1110KV负荷名称最大负荷（KW）COS回路数化工厂35000851铝厂50000852医院15000852氮肥厂20000851印刷厂15000851表格中各负荷间同时系数为085SJS085（3500/08525000/08521500/0852000/0851500/085）1521MVA134235KV线路负荷计算表1235KV负荷名称最大负荷（KW）COS回路数火电厂一8000091火电厂二5000091表格中各负荷间同时系数为09SJS09（8000/095000/09）151365MVA1343110KV级负荷计算35KV各负荷与10KV各负荷间的同时系数为09SJS09（211365）31185MVA所用电负荷计算SJS（K1P1P2）K1所用动力负荷换算系数，一般取085P1所用动力负荷之和P2所用照明负荷之和河北工程大学毕业设计说明书8表13110KV变电站自用电负荷类别名称容量（KW）功率因数安装台数工作台数备注照明主充电机2008511周期照明浮充电机4508511经常动力主变通风0150853232经常动力蓄电池通风2708511经常照明检修、试验用电1508511经常照明载波通讯用电108511经常照明屋内照明5208511经常照明屋外照明4508511经常动力生活水泵4508522周期照明福利区用电1508511周期SJS085（01532271452）204515152451500653（MVA）由上述计算结果可知10KV侧PLMAX21MVA35KV侧PLMAX1365MVA高压侧PLMIN062113652079MVA变电站用电负荷PZ为PZ00653MVA所以变电站最大负荷SMAX为SMAX207900653209MVA由以上计算，查发电厂电气部分选择主变压器型号如下表14主变压器型号及参数损耗KW阻抗电压额定电压KV型号及容量KVA高中低连接组空载负载高中高低中低空载电流SFSL731500/110101225121225385225105YN,YN0,D11381251051756511河北工程大学毕业设计说明书93522514站用变压器的选择141站用变压器的选择的基本原则1变压器原、副边额定电压分别与引接点和站用电系统的额定电压相适应；2阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及站用电负荷正常波动范围内，站用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的；503变压器的容量必须保证站用机械及设备能从电源获得足够的功率。142站用变压器型号的选择参考发电厂电气部分，选择站用变压器如下表15站用变压器型号及参数损耗W型号额定容量KVA额定电压KV连接组空载短路阻抗电压空载电流SC980/1080105/04Y,YN0340114042河北工程大学毕业设计说明书102短路电流计算21短路计算的目的、规定与步骤211短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面1在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。2在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。3在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。212短路计算的一般规定2121、计算的基本情况1电力系统中所有电源均在额定负载下运行。2所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。3短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。4所有电源的电动势相位角相等。5应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。2122、接线方式河北工程大学毕业设计说明书11计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。213计算步骤1选择计算短路点。2画等值网络图。首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。选取基准容量SB和基准电压UB（一般取各级的平均电压）。将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。3化简等值网络为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗XND。4求计算电抗XJS。5由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到XJS35）。计算无限大容量（或XJS3）的电源供给的短路电流周期分量。计算短路电流周期分量有名值和短路容量。22变压器的参数计算及短路点的确定221变压器参数的计算基准值的选取，取各侧平均额定电压MVASB10BU1主变压器参数计算由表14查明可知U12105U13175U2365U105U12U13U2305105175651075U205U12U23U1305105651750253河北工程大学毕业设计说明书13所以I“II021/XJS11/454022IBSB/3UB100/31150502KAINIBSN/SB05021000/100502KAI“II02I“INIINI02IN02250211KAICH255I“2551128KAICH152I“152111672KAS“3I“UN31111020958MVA232短路点D2的短路计算35KV母线网络化简为图23D2点短路等值图XF2XSX1X2/X1X2045403410/0341006245XJS2XF2SN/SB062451000/1006245I“II021/XJS2016IBSB/3UB100/337156KAINIBSN/SB1561000/100156KAI“II02I“INIINI02IN01615625KAICH255I“255256375KAICH152I“1522538KAS“3I“UN3253515155MVA233短路点D3的短路计算10KV母线网络化简为河北工程大学毕业设计说明书14图24D3点短路等值图XF3XSX1X3/X1X3045403410214/0341021407315XJS3XF3SN/SB073151000/1007315I“II021/XJS301367IBSB/3UB100/310555KAINIBSN/SB551000/10055KAI“II02I“INIINI02IN0136755752KAICH255I“25575219176KAICH152I“1527521143KAS“3I“UN37521013025MVA234短路点D4的短路计算网络化简只需在图24上加站用变压器的电抗标幺值即可，如下图所示图25D4点短路等值图XF4XF3X40731550507315XJS2XF4SN/SB5073151000/100507315I“II021/XJS3000197IBSB/3UB100/30414434KAINIBSN/SB144341000/10014434KAI“II02I“INIINI02IN00019714434284KA河北工程大学毕业设计说明书15ICH255I“2552847242KAICH152I“152284432KAS“3I“UN3284038187MVA24绘制短路电流计算结果表总结以上各短路点短路计算，得如下短路电流结果表河北工程大学毕业设计说明书15表21短路电流计算结果表0S短路电流周期分量稳态短路电流02短路电流短路点编号基值电压KVUB基值电流AI支路名称支路计算电抗JSX额定电流标幺值I有名值KA标幺值I有名值K标幺值20I有名值KA短路电流冲击值ICH全电流有效值KAIOH短路容量MVS公式BS3BNSNNNI20255152INUI3D11150502110KV45450202211022110221128167220958D23715635KV624515601625016250162563753815155D31055510KV73155501367752013677520136775219176114313025D4041443404KV507315144340001972860001972860001972867242432187河北工程大学毕业设计说明书163电气设备选择与校验导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。31电气设备选择的一般规定311一般原则应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要。312有关的几项规定导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按环境条校核电器的基本使用条件。1在正常运行条件下，各回路的持续工作电流，应按下表计算。表31各回路持续工作电流回路名称计算公式变压器回路IGMAX105IN105SN/3UN馈电回路IGMAXPN/3UNCOS注等都为设备本身的额定值。NIUP,32各回路持续工作电流的计算依据表41，各回路持续工作电流计算结果见下表表32各回路持续工作电流结果表回路名称计算公式及结果110KV母线IGMAX105SN/3UN10531500/311516605A110KV进线IGMAXPN/3UNCOS31185/31150851842A河北工程大学毕业设计说明书1735KV母线IGMAX105SN/3UN10531500/3385495996A火电厂一IGMAXS/3UNCOS8000/33708514686A35KV出线火电厂二IGMAXS/3UNCOS5000/3370859179A10KV母线IGMAX105SN/3UN10531500/3105181865A化工厂IGMAXS/3UNCOS3500/31050852264A铝厂（两回）IGMAXS/3UNCOS5000/310508532345A医院（两回）IGMAXS/3UNCOS1500/310508597A氮肥厂IGMAXS/3UNCOS2000/310508512938A10KV出线印刷厂IGMAXS/3UNCOS1500/310508597A04KV母线IGMAX105SN/3UN105653/303810417A33高压电气设备选择331断路器的选择与校验断路器型式的选择，除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据我国当前制造情况，电压6220KV的电网一般选用少油断路器，断路器选择的具体技术条件如下1电压UG电网工作电压UN（31）2电流IGMAX最大持续工作电流IN（32）3开断电流IDTIKD（33）式中IDT断路器实际开断时间T秒的短路电流周期分量；IKD断路器的额定开断电流。4动稳定ICHIMAX（34）式中ICH断路器极限通过电流峰值；IMAX三相短路电流冲击值。5热稳定I2TDZIT2T（35）式中I稳态三相短路电流；河北工程大学毕业设计说明书18其中，由和短路电流计算时间T，可从发电厂电气部205ZDTI分课程设计参考资料第112页，查短路电流周期分量等值时间T,从而计算出。DZT3311断路器的选择根据如下条件选择断路器电压NGUU电网工作电压电流，各回路的见表32。IIMAX最大持续工作电流MAXGI各断路器的选择结果见下表表33断路器的型号及参数性能指标位置型号额定电压（KV）额定电流（A）额定断开电流（KA）动稳定电流（KA）热稳定电流（KA）固有分闸时间（S）合闸时间（S）变压器110KV侧OFPI1101101250315803153U109UN（310）式中UN电压互感器额定一次线电压，其允许波动范围为NU102二次电压U2N电压互感器二次电压，应根据使用情况，按发电厂电气部分课程设计参考资料第118页、表538进行选择。3准确等级电压互感器应在那一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表、继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定。4二次负荷S2S2SN（311）式中S2二次负荷；SN对应于在测量仪表所要求的最高准确等级下，电压互感器的额定容量。3342电压互感器的选择由电压互感器选择的技术条件及各侧使用情况1110KV侧UN110KVU2N100/3V235KV侧UN35KVU2N100V310KV侧UN10KVU2N100V河北工程大学毕业设计说明书27三侧电压互感器准确等级1级参考发电厂电气部分课程设计参考资料185页表544，三侧电压互感器选择如下表所示表36电压互感器型号及参数在下列准确等级下额定容量VA型式额定变比05级1级3级最大容量VAJCC11010350010002000JDJ3535000/1001502506001200单相屋外式JDZ1010000/10080150300500其中JCC110型号电压互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第185页；JDJ35型号电压互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第185页；JDZ10型号电流互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第184页。335熔断器的选择高压熔断器应按所列技术条件选择，并按使用环境条件校验。熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载电流的损害，屋内型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器，而在电厂中多用于保护电压互感器。3351熔断器选择的具体技术条件如下1电压（312）NGU限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，以免因过电压而使电网中的电器损坏，故应为NG2电流（313）NFFGII12MAX式中熔体的额定电流。NFI2熔断器的额定电流13根据保护动作选择性的要求校验熔体额定电流，应保证前后两级熔断器之间，或熔断器与电源侧继电保护之间，以及熔断器与负荷侧继电保护之间动作的选择性。4断流容量（314）KDCHII或式中三相短路冲击电流的有效值。CHI河北工程大学毕业设计说明书28熔断器的开断电流。KDI3352熔断器的选择依据以上熔断器选择的技术条件，参考发电厂电气部分课程设计参考资料166页表535，35KV和10KV熔断器如下表所示表37熔断器的型号及参数系列型号额定电压KV额定电流A断流容量MVA备注RN210051000保护户内电压互感器RW93535052000保护户外电压互感器其中RN2型号熔断器见发电厂电气部分课程设计参考资料第166页；RW935型号熔断器见发电厂电气部分课程设计参考资料第165页；34母线及电缆的选择及校验变电所屋内屋外配电装置的主母线、变压器电气设备与配电装置母线之间的连接导线统称为母线。选择配电装置中的母线主要考虑母线的材料、母线截面形状、母线截面积的大小、校验母线的动稳定和热稳定。341材料的选择配电装置母线的材料有铜、铝、铝合金。铜的电阻率低，机械强度大，抗腐蚀性强，用途广，是很好的母线材料。但是铜的储量不多，价值较贵，因此铜母线只用于空气中含腐蚀性气体的屋外配电装置。铝的电阻率为铜的172倍，密度为铜的30，而且储量多价值也低，因此在屋内屋外配电装置中广泛采用铝母线或铝合金母线。在机械强度要求较高的情况下使用铜母线。342母线截面积的选择3421按长期发热允许电流选择各种电压等级的配电装置中，主母线和下引线以及临时装设的母线，一般均按长期发热允许电流选择截面积。因此，必须满足在正常运行中，通过母线的最大长期工作电流不应大于母线的长期发热允许电流，即KIALIGMAX315式中IAL相应于环境温度为25OC及母线放置方式时母线的长期允许电流。河北工程大学毕业设计说明书29IGMAX通过母线的最大长期工作电流。K温度修正系数/0ALALK0为母线的额定温度，通常0250C，为母线安装地点的实际环境温度，AL为母线的长期允许温度，通常AL700C。1110KV母线选择由表32可知110KV母线中IGMAX11605A9432570/3KKIAL094325223763611605IGMAX所以选253的矩形铝母线截面积为75MM2平放IAL252A235KV母线选择由表32可知35KV母线中IGMAX495996AKIAL0943632595976A495996IGMAX所以选503矩形铝母线截面积为250MM2平放IAL632A310KV母线选择由表32可知10KV母线中IGMAX181865AKIAL09431360128248A181865AIGMAX所以选8010矩形铝母线截面积为800MM2平放IAL1360A3422母线的校验1热稳定校验母线正常运行最高温度为（316）53425/016270MAXCILALW参考发电厂电气部分243页、表63得，则母线最小截面为9CMINS（317）7547190226MINMKQSS满足热稳定。2动稳定校验由短路电流计算结果表查得，短路冲击电流为KAICH82相间距离取M350河北工程大学毕业设计说明书30（318）531105207372MNILFCHPH（319）8353MBHWP（320）102910251063PALFPHPH由、，参考发电厂电气图215得258B8B4012K同相条间应力为（321）31756480250712MNKBIFCHB（322）163175602908206MAXFHBLBPHAL,即每跨内满足动稳定所必须的最少衬垫数为2个。实际衬垫距295MAXBL为MAX75021BBL满足动稳定的要求。343、10KV出线电缆的选择3431按允许载流量选择导线和电缆的截面积导线和电缆在正常运行时，必须保证它不致因温度过高而烧毁，因此，必须满足导线和电缆的最大允许持续电流IAL不小于其最大工作电流IGMAX，即MAXGALIK/0ALAL河北工程大学毕业设计说明书31式中，IAL是相应于环境温度为时导线和电缆的长期允许电流，可查表得出，单0位是A，是通过导线和电缆的最大长期工作电流，单位是A，K是温度修正系数，MAXG是导线和电缆的额定温度通常25摄氏度；是导线和电缆安装地点的实际环00境温度；是导线和电缆的长期允许温度，单位是摄氏度。AL化工厂选缆心截面120MM2IAL246AAIG426MAX由已知得96105/309KMAX42613246GALIK其余选择方法同化工厂。3432、10KV出线电缆的选择及校验1按额定电压NGUMAX2按最大持续工作电流选择电缆面积S，查表32得AIG9651MAX参考发电厂电气部分附表24、附表26，选择电缆，20S时，、。CN25AIN245CAL90温度修正系数（323）152ALTK其中为土壤温度参考发电厂电气部分附表29及附表210得土壤热阻修正系数,直埋013K两根并列敷设系数。允许载流量9204K（324）1382594920153AIINTAL满足长期发热要求。河北工程大学毕业设计说明书324无功补偿设计无功电源和有功电源一样是保证系统电能质量和安全供电不可缺少的。据统计，电力系统用户所消耗的无功功率大约是它们所消耗的有功功率的50100。另外电力系统中的无功功率损耗也很大，在变压器内和输电线路上所消耗掉的总无功功率可达用户消耗的总无功功率的75和25。因此，需要由系统中各类无功电源供给的无功功率为总有功功率的12倍。由无功功率的静态特性可知，无功功率与电压的关系较有功功率与电压的关系更为密切，从根本上来说，要维持整个系统的电压水平就必须有足够的无功电源。无功电源不足会使系统电压降低发送变电设备达不到正常出力，电网电能损失增大，故需要无功补偿。41无功补偿的原则与基本要求411无功补偿的原则1根据技术规程规定按主变容量的1020进行无功补偿；2分级补偿原则，按主变无功损耗减去电缆充电功率确定无功补偿的容量；且10KV和110KV侧电压不能低于标称电压；3在轻负荷（230主变容量计时）时由于电缆充电功率的影响，其充电功率与补偿功率近似抵消；412无功补偿的基本要求1电力系统的无功电源与无功负荷，在各种正常及事故运行时，都应实行分层分区、就地平衡的原则，并且无功电源应具有灵活的调节能力和一定的检修备用、事故备用。2在正常运行方式时，突然失去一回线路，或一台最大容量的无功补偿设备，或一台最大容量的发电机（包括失磁）之后，系统无功电源事故备用的容量方式及配电方式，应能保持电压稳定和正常供电，避免出现电压崩溃；在正常检修运行方式时，若发生上述事故，应允许采取切除部分负荷或并联电抗器等必要措施，以维持电压稳定。3对于110KV及以上系统的无功补偿，应考虑提高电力系统稳定性的作用。河北工程大学毕业设计说明书3342补偿装置选择及容量确定421补偿装置的确定1同步调相机同步调相机在额定电压5的范围内，可发额定容量，在过励磁运行时，它向系统供给感性的无功功率起无功电源作用，能提高系统电压，在欠励磁运行时，它从系统吸收感性的无功功率起无功负荷作用，可降低系统电压。装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑改变输出（或吸收）无功功率，进行电压调节，但是调相机的造价高，损耗大，维修麻烦，施工期长。2串联电容补偿装置在长距离超高压输电线路中，电容器组串入输电线路，利用电容器的容抗抵消输电线的一部分感抗，可以缩短输电线的电气距离，提高静稳定和动稳定度。但对负荷功率因数高（095）或导线截面小的线路，由于PR/V分量Y的比重大，串联补偿的调压效果就很小。3静电补偿器补偿装置它由静电电容器与电抗器并联组成电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出（或吸收）无功功率的静止补偿器，与同步调机相相比较，运行维护简单，功率损耗小，但相对串联电容及并联电容补偿装置，其造价高维护较复杂，一般适用以较高的电压等级500KV变电所中。4并联电容器补偿装置并联电容器是无功负荷的主要电源之一。它具有投资省，装设地点不受自然条件限制，运行简便可靠等优点，故一般首先考虑装设并联电容器。由于本次设计的变电站为110KV降压变电站，以补偿的角度来选择，以上四种均能满足要求，但是在经济和检修方面来考虑，首先选择并联和串联补偿装置。而原始资料可知，补偿装置主要补偿负荷的无功容量及平衡主变损耗。所以选择并联补偿装置。422补偿装置容量的选择1负荷所需补偿的最大容性无功量计算参考电力系统电气设备选择与实用计算第202页，利用电容器改善功率因数需要补偿的无功量为河北工程大学毕业设计说明书34（41）CFOMFFMFQPTGT1COS1S|222式中负荷所需补偿的最大容性无功量（KVAR）FMQ母线上的最大有功负荷（KW）P补偿前的最大功率因数角（）1补偿后的最小功率因数角（）2由所需补偿的容性无功值0CF时，每千瓦有功负荷补偿到21COSOS（KVAR/KW）则本站所需补偿的无功值为（其中功率因数是由085补偿到09）42VAR451908120|22MTGTPQFMF2电容器型号的选择参考电力工程电气设备手册电气一次部分997页，选择电容器如下表表41电容器参数型号额定电压（KV）额定容量（KVAR/KW）WBF3240/13/12400致谢35致谢通过这三个月来的忙碌和学习，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有很多考虑不周全的地方，在这里衷心感谢指导老师的督促和指导，以及一起学习的同学们的支持，让我按时完成了这次毕业设计。在毕业设计过程中，我遇到了很多困难。在此我要感谢王静爽老师给了我悉心的帮助和耐心细致的指导，我的毕业论文较为复杂繁琐，但王老师依然细心地纠正其中的错误。除了敬佩王老师的专业水平以外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极地影响我今后的学习和工作。还有谢谢我的同窗好友们，她们给了我无数的关心和鼓励，也让我的大学生活充满了温暖和欢乐。她门在设计过程中给了我许多宝贵的意见和建议。同时也感谢自己在遇到困难的时候没有一蹶不振，而是努力地寻找更好的方法来解决问题。通过这次毕业设计，我深刻的领会到基础的重要性，毕业设计不仅仅能帮助学生检验大学四年的学习成果，更重要的是毕业设计可以帮助我们更加清楚的认识自我，磨练学生的意志于耐性，这会为我日后的工作和生活带来很大的帮助。参考文献36参考文献1、短路电流实用计算西安交通大学中国水利电力出版社1995年2、实用短路电流计算天津科学技术出版社李德矩1955年3、电力系统分析华中科技大学出版社第三版1996年何仰赞编4、发电厂电气部分四川联合大学范锡普编2002年5、电力工程设计手册上海科技出版社1973年6、电力工程电气设计手册水利电气部西北电力设计院1998年7、电力系统郑州电力出版社李薇薇李芳编著19948、工厂供电天津大学出版社黄纯华编著200169、THAPER,EVALUTIONOFGROUNDRESISTANCEOFAGROUNDINGGRIDOFANYSHAPE,IEEETRANSSACTIONSONPOWERDELIVERYVOL6NO2APRIL199110、JMNAHMAN,ETALRESISTANCETOGROUNDOFCOMBINEDGRIDMULTIPLERODSELECTRODESIEEEIRANSACTIONSONPOWERDILIYERY，VOL1996附录一37附图110KV变电站电气主接线图附录一38内部资料仅供参考内部资料仅供参考图23地块位置图14UALM567B908CDERKVGNJPQXTSYOABCDEFGPINIFU9JWKFFWVGTYMJG6ACZ7HDQ8KQQFHVZFEDSWSYXTYQA9WKXFYEQDJSXUYUP2KNXPRWXMAUE9AQGN8XPR849GXGJQVUE9WEWZQCU