110KV降压变电所电气部分的设计

1、摘要电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所电气部分的主体，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置方式的确定，对电力系统的安全、可靠、经济运行起着决定的作用。本设计针对110kV降压变电站进行电气部分设计，电压等级110kV/35kV/10kV；设计内容

2、包括:变压器台数和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和校验继电保护及变电站防雷等。设计中依据电力工程设计手册，电气一次部分、发电厂、变电站电气部分，电力继电保护原理中小型变电所实用设计手册电气设备设计计算手册交流高压断路器订货技术条件、交流电气装置的过电压保护和绝缘配合、高压配电装置设计技术规程等国家和电力行业有关110kV变电所设计、标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准。关键词:降压变电站电气设计目录TOC o 1-5 h z第一章绪论1第一节选题背景1第二节选题意义1第三节变电站发展概况2一、变电站的出线3二、负荷情况3三、线路长度3第二章电气主接线设

3、计及短路电流计算4第一节电气主接线设计及主变压器容量选择4一、电气主接线方案初选4二、主接线方案比较5三、主变压器的选择、站用变压器的选择第二节短路电流计算二、短路电流计算点的确定8三、计算步骤8、变压器、线路及电抗器的参数计算五、系统网络化简11374143七、熔断器的选择47第四章主变保护整定计算及防雷接地计算49五、系统网络化简11374143七、熔断器的选择47第四章主变保护整定计算及防雷接地计算49TOC o 1-5 h z六、110kV母线短路点耳的短路计算12七、35KV母线短路点k的短路计算142八、10KV母线短路点k的短路计算153九、10KV出线短路点k的短路计算164第

4、三章电气主设备的选择及校验19第一节选择原则及规定19一、一般原则19二、校核电器的基本使用条件19三、各回路最大持续工作电流19第二节主设备选择及校验2020一、断路器的选择及校验20二、隔离开关的选择及校验25三、电流互感器的选择及校验29电压互感器的选择五、避雷器的选择及检验六、母线的选择及校验49494949第一节变压器继电保护二、变压器过流保护及过负荷保护计算52一、变压器差动保护计算二、变压器过流保护及过负荷保护计算52TOC o 1-5 h z第二节防雷接地计算53一、防雷计算53二、接地计算5658致谢错误!未定义书签。参考文献60附录A主接线方案图61附录B系统正序等值图63

5、附录C设备选择参照图64附录D短路电流计算结果表65附录E变电所主体设备型号一览表67第一章绪论第一节选题背景电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所电气部分的主体，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置方式的确定，对电力系统的安全、可靠、经济运行起着决

6、定的作用。目前，110KV、35KV常规变电站在城农网中仍占有较大的比重，其一次、二次设备都比较落后，继电保护装置多为电磁式继电器组合而成，一般只具有当地控制功能，多为有人值班运行方式。随着电网运行自动化系统的提高,变电站综合自动化系统发挥着越来越强大的作用,少人或无人值守变电站将成为今后变电运行的主流方式，对原有电站及新建电站实现无人值守势在必行。对设计人员来讲，我们只有不断提高自身素质，才能跟得上电力系统的飞速发展，为电力事业的兴盛尽一点微薄之力。第二节选题意义变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变

7、换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。本设计针对变电站进行设计，设计内容包括：变压器台数和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和校验、继电保护及变电站防雷等。通过对110KV降压变电所电气部分的设计，使我明白其目的在于使我们通过这次毕业设计，能够得到各方面的充分训练，结合毕业设计任务加深了对所学知识内在联系的理解，并能灵活的运用。第三节变电站发展概况随着计算机技术的飞速发展，微型计算机技术在电力系统中得到了越来越广泛的应用，

8、它集变电站中的控制、保护、测量、中央信号、故障录波等功能于一身，替代了原常规的突出式和插件式电磁保护、晶体管保护、集成电路保护。常规控制、保护装置已逐步从电力系统中退出，取而代之的则是这种新型的微机监控方式，它运用了自动控制技术、微机及网络通信技术，经过功能的重新组合和优化设计，组成计算机的软硬件设备代替人工,利用变电站中的远动终端设备来完成对站中设备的遥信、遥测、遥调、遥控即四遥功能。这就为实现变电站无人值守提供了前提条件。变电站、所综合自动化和无人值守是当今电网调度自动化领域中热门的话题，在当今城、农网建设改造中正被广泛采用。第四节第四节设计原始资料一、变电站的出线变电站的电压等级为110

9、kV/35kV/10kV，设两台主变，变电站最终规模的进出线回路数为：110kV：2回（双电源进线）35kV：6回（终端用户）10kV：12回（终端用户）二、负荷情况35kV、10kV负荷情况见下表。表1-1负荷情况表电压等级负荷级别最大负荷（MW）合计负荷（MW）35kVI820II8III410kVI716II5III4站用电I0.60.6三、线路长度110kV：架空线，170公里35kV：架空线，76公里10kV：架空线，27公里 参考文献黄纯华主编.发电厂电气部分课程设计参考资料.中国电力出版社，1987年。牟道槐主编.发电厂、变电站电气部分.重庆大学出版社，1996年。郑州工学院，郑

10、州电力学校合编.发电厂变电所电气部分.水利电力出版社，1994年。西北、东北电力设计院编.电力工程设计手册.上海人民出版社，1972年。水利电力部西北电力设计院编.电力工程设计手册，电气一次部分，水利电力出版社，1989年。华智明、张瑞林主编.电力系统.重庆大学出版社，1997年。附录A主接线方案图方吳一1LCIOP1号主燮圧器打路誰5-断跻器T乂目库&匪1：7T断賂黑1图A1方案一七断賂朝斷跖器门“斷桂器W隔离JT.Z22弓士变2盟13IVB回岀线1WKV进钱z才安二斷路器3内桥隔烝廿MPL号兰变2号主变断路器5新路器610KV断跻器8斷將器:亦厂斷路器11备蔣黑135KV丈断跻器104回出

11、线图A2方案二附录B系统正序等值图附录C设备选择参照图如:二1?1-1123*、斷跖器U断蹄腫15117寻兰吏130-1ljJ.火断路器1211120-2附录D短路电流计算结果表短路点编号基值电压恥刃基值电流Ib(kA)支路名称支路计算电抗XjJS(标幺值)额定电流I(kA)0s短路电流周期分量稳态短路电流0.2s短路电流短路电流冲击值ich(kA)全电流最大有效值Ioh(kA)短路容量S(MVA)标幺值I*有名值I(kA)标幺值I*有名值(kA)标幺值I0.2*有名值I0.2(kA)公式肃b宀BSb5I0.2*In2.552.7I1.521.62I込叫K11150.5211Okv0.5171

12、1701.9132.2381.9532.2851.6651.9475.7073.402426.384371.5635kv5.941.0073.6350.9853.583.8790.9103.3089.1295.442271.20K310.55.44910kv1.89712.8120.5406.9180.5507.0470.5116.54717.64110.515119.820K410.55.44105.5412.80.12.30.12.310.12.35.893.5140.09kv412801180180113327附录E变电所主体设备型号一览表设备名称安装处型号断路器110KV母线侧SW4-

13、110-1000110KV进线SW4-110-100035KV母线侧SW2-35-60035KV出线SW2-35-60010KV母线侧ZN12-10-200010KV出线ZN18-10-600隔离开关110KV母线侧GW2-110-600110KV进线GW2-110-60035KV母线侧GW2-35-60035KV出线GW8-35-40010KV母线侧GN1-10-200010KV出线GN1-10-200母线110KV母线LGJ-18535KV母线LGJQ-50010KV母线(100 x10)双条矩形铝母线电流互感器110KV进线LCWD-110-（50100）（300600）/5变压器110KV侧LCWD-110（50100）（300600）/535KV出线LCWD-35-2x202x300/