110KV变电站电气主接线设计毕业论文.doc

毕业设计（论文）题目 110KV变电站电气主接线设计专 业 电气工程及其自动化 班 级 学生姓名 指导教师 I 摘要本次设计为110kV降压变电站电气一次部分的初步设计，根据原始资料，以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据。变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。在本变电站的设计中，包括对变电站总体分析和负荷分析、变电站主变压器的选择、电气主接线、电气设备选择、短路电流计算等部分的分析计算以及防雷设计。在保证供电可靠性的前提下，减少事故的发生，降低运行费用。本次设计正文分设计说明书和设计计算书两个部分，设计说明书包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计；设计计算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验等，并附有电气主接线图及其它相关图纸。关键词：110kV变电站；短路电流；一次部分；设备选择目录摘要第一部分 设计说明书1 原始资料11.1 变电站的基本情况11.2 设计任务22 变压器选择32.1 变压器绕组与调压方式的选择32.2 变压器相数的选择32.3 变压器容量和台数的选择32.4 变压器的冷却方式43 电气主接线设计53.1 主接线的设计原则53.2 主接线设计的基本要求63.3 主接线方案的比较和确定.74 短路电流计算.114.1 短路电流计算的目的114.2 短路电流计算的规定114.3 短路电流计算的步骤124.4 短路类型及其计算方法125 高压电器选择145.1 高压断路器的选择145.2 隔离开关的选择145.3 各级电压母线的选择155.4 电流互感器的选择155.5 电压互感器的选择165.6 避雷器的选择166 配电装置设计186.1 配电装置的基本要求.186.2 配电装置的种类及应用.187 防雷保护设计197.1 防雷保护的特点197.2 变电站直击雷防护197.3 进线保护.19第二部分 计算书8 变压器容量计算及选择 208.1 本站负荷计算208.2 变压器容量及型号的选择209 短路电流计算219.1 原始资料219.2 短路计算2110 高压电器的选择与校验2710.1 最大持续工作电流计算2710.2 断路器的选择及校验2710.3 隔离开关的选择及校验3010.4 电流互感器的选择及校验3110.5 限流电抗器的选择及校验3510.6 电压互感器的选择及校验3510.7 导体的选择及校验3710.8 绝缘子及穿墙套管的选择39总结40参考资料41致谢4243第一部分 设计说明书1 原始资料1.1变电站的基本情况1.1.1变电站建设性质及规模本站位于蒙城边缘，供给城市和近郊工业、农业及生活用电，系新建变电站。电压等级：110/10kV线路回数：110kV：2回，备用2回10kV：13回，备用2回1.1.2 电力系统接线简图如下：图1.1 电力系统接线简图1.1.3变电站规模和电力系统情况（1）变电站性质：110kV变电站。（2）110kV最终两回进线四回出线。每回出线输送容量为15MVA，本期工程2回进线，2回出线。（3）10kV出线最终15回，本期13回，备用2回，Tmax=5500 小时，负荷同时率0.85，备用总负荷4MW,COS=0.85。（4）根据当地电力系统的远景规划，110kV和10kV负荷的具体参数如下表： 表1.1 110kV和10kV负荷具体参数表电压等级负荷名称最大穿越功率（MW）最大负荷（MW）负荷组成（%）cosTmax(h)线长(km)同时率线损近期远景近期远景一级二级三级110kVBZ线1015BI线1015备用（一）10备用（二）1010kV市区一2330500.8185%5%市区二2330500.82.5食品厂11.520400.840001.75针织厂11.520400.7840001.8棉纺厂一2330400.7555001棉纺厂二印染厂一34.535400.7855002印染厂二柴油机厂一23.530400.855002.5柴油机厂二水泥厂1.5225300.835002.5机修厂1.5220300.7530002郊区变1.5215300.81.5备用一23备用二231.2 设计任务 （1）变电站电气主接线的设计（2）主变压器的选择（3）短路电流的计算（4）电气设备的选择（5）配电装置及电气总平面设计（6）防雷保护设计2变压器选择2.1变压器绕组与调压方式的选择 （1）绕组连接方式 参考电力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y和型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是型的，我国110kV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性点，所以都需要选择的连接方式，而6-10kV侧采用型的连接方式。故该110kV变电站主变应采用的绕组连接方式为：YN，。 （2）调压方式的确定变压器的电压调整是用分解开关切换变压器的分接头，从而改变变压器比来实现的。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调压范围通常在+5以内，另一种是带负荷切换，称为有载调压，调压范围可达到+30。对于110kV及以下的变压器，以考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压。由以上知，此变电所的主变压器采用有载调压方式。2.2 变压器相数的选择主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。当不受运输条件限制时，在330kV及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。社会日新月异，在今天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，故有以上规程可知，此变电所的主变应采用三相变压器。2.3变压器容量和台数的选择主变容量一般按变电站建成近期负荷510年规划选择，并适当考虑远期1015年的负荷发展，对于城郊变电所主变压器容量应当与城市规划相结合，从长远利益考虑，本站应按近期和远期总负荷来选择主变的容量，根据变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在过负荷能力允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。所以每台变压器的额定容量按，其中为变电所最大负荷选择，即=0.7×38.77=27.14kVA这样当一台变压器停用时，也保证70%负荷的供电。由于一般电网变电所大约有25%的非重要负荷，因此采用式来计算主变容量对变电所保证重要负荷来说是可行的。通过计算本变电站可选择额定容量为31.5MVA的主变压器。为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电站一般装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同时也增加了配电设备及用电保护的复杂性，以及带来维护和倒闸操作的复杂化。考虑到两台主变同时发生故障机率较小，且适用远期负荷的增长以及扩建，故本变电站选择两台主变压器完全满足要求。2.4变压器的冷却方式根据变压器型号的不同,其冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环等。油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特制的冷却设备。而油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上，在油箱壁或散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却。加装风冷后可使变压器的容量增加30%35%。强迫油循环冷却方式，又分强油风冷和强油水冷两种。它是把变压器中的油，利用油泵打入油冷却器后再复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状，利用风扇吹风或循环水作冷却介质，把热量带走。这种方式若把油的循环速度比自然对流时提高3倍，则变压器可增加容量30%。综上所述，110kV变电站冷却方式宜采用强迫油循环风冷。3电气主接线设计电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家的经济建设方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下、兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络，它要求用规定的设备文字和图形符号