河北工程大学函授毕业设计论文讲述Word格式.docx

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（2）

第2章负荷情况分析·

第3章电气主接线设计·

（3）

第4章短路电流计算·

（8）

第5章电气设备的选择·

（9）

第6章防雷保护与接地系统设计·

（12）

第7章主变压器容量、台数及形式的选择·

（13）第8章变电所总体布置·

第二部分110kv变电站电气一次部分设计计算书

第1章负荷计算·

（15）

第2章短路计算·

（16）

结束语·

致谢·

（22）

参考文献·

（23）

附录

附录一电气主接线图

附录二变电站平面布置图

附录三进线剖面图

附录四出线剖面图

附录四防雷保护及接地系统图

前言

变电站是电力系统的重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的场所。

110KV变电站属于高压网络，电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线直关系着全厂电气设备的选择、是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式来选择。

根据主变容量选择适合的变压器，主变压器的台数、容量及形式的选择是很重要，它对发电厂和变电站的技术经济影响大。

本变电所的初步设计包括了：

（1）建站依据、必要性分析

（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）电气主接图设计（5）主要设备选择与校验（6）防雷保护与接地保护等内容（7）站变的选择（数量、容量、型式、接线）的分析。

[关键词]变电站、变压器、接线、高压网络、配电系统

第一部分110kv变电站电气一次部分设计说明书

第1章建站依据、必要性

1、1原始资料

（1）建站规模

变电站类型：

110kV降压变电站

电压等级：

110kV/35kV/10kV

系统情况：

（1）110kV侧：

2回，系统侧双回，容量无穷大，COSΦ＝0.85，至变电站阻抗标么值0.3（SB=100MVA），电厂侧双回，容量941MVA，至变电站阻抗标么值0.2（SB=100MVA），母线穿越容量211.7MVA;

（2）系统110kV母线电压满足常调压要求。

（2）环境条件：

（1）地质概况：

碳酸盐褐土（砂质粘土），土壤电阻率ρ＝102Ω·

m

（2）气象、水文资料：

海拔高度：

100m，超过该地区百年一遇洪水位：

全年最高月平均温度26.2℃，全年最低月平均温度1.4℃，年平均温13.7℃，相对湿度60％;

地震级：

7级，全年平均降水量：

200∽300mm;

雷电活动情况：

少雷区，但该站位置相对较高。

第2章负荷情况分析

2.1负荷类型分析

各类负荷对供电的要求：

（1）一类负荷为重要负荷，必须由两个或两个以上的独立电源供电，当任何一个电源失去后，能保证全部一级负荷不间断供电。

（2）二类负荷为比较重要负荷，一般要由两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证二级负荷的供电。

（3）三类负荷一般指需要一个电源供电的负荷。

本设计负荷情况：

35kV侧：

5回（架空线），Ⅰ、Ⅱ回用于企业用电，总容量63×

2MVA，其中一类负荷容量50.82MVA，TMAX=6000h,COSΦ＝0.85;

Ⅲ回用于一般工业用电，容量40MVA，TMAX=5000h,COSΦ＝0.85;

Ⅳ回用于农业用电，容量21.18MVA，TMAX=4000h,COSΦ＝0.85;

10kV侧：

12回（电缆）;

380V侧站用电总容量0.73MVA（按输送容量的0.5％计算）

第3章电气主接线的设计

3.1电气主接线的设计原则

电气主接线设计的基本原则为：

严格按照技术规定和标准，结合工程实际的具体特点，准确地掌握原始资料，保证设计方案的可靠性、灵活性和经济性。

3.2对主接线设计的基本要求

主接线应满足经济性、可靠性、灵活性和发展性等四方面的要求。

1.经济性。

方案的经济性体现在以下几个方面。

（1）投资省。

主接线要力求简单，以节省一次设备的使用数量.

（2）占地面积小。

直接影响到整个配电装置的占地面积。

（3）电能损耗小。

经济合理地选择变压器的类型

（4）发展性。

在不影响连续供电的情况下，完成过度期的扩建，且对一次和二次部分的改动工作量最少。

2.可靠性。

主接线的可靠性不仅包括开关、母线等，继电保护、自动装置等。

3.灵活性。

电气主接线的设计，应适合在运行、热备用、冷备用和检修等各种方式下的运行要求。

3.3本设计变电站的主接线方式

拟定可行的主接线方案2种，内容包括主变的形式，台数以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的基本要求，保留一种较好的方案。

110kv侧的接线

方案

（一）单母线分段接线

图3.1

分段的单母线的评价为:

（1）优点

a.具有单母线接线简单、经济、安全等优点。

b.运行比较灵活。

（2）缺点

a.任一分段母线或母线隔离开关检修或故障时，连接在该分段母线上的所有进出回路都要停止工作。

b.检修任一电源或出线断路器时，该回路必须停电。

方案

（二）不分段的双母线

图3.2

双母线接线的特点：

1.可轮流检修母线而不影响正常供电。

2.检修任一母线侧隔离开关时，只影响该回路供电。

以上二种方案比较：

方案

（一）主接线供电可靠性与灵活性高，用于110KV，出线回路适合本站设计，因此此方案可行。

方案

（二）多用于电源较多、输送和穿越功率较大的场合。

因此此方案不可行。

故110kv侧应采用方案

（一）的接线。

35kv侧的接线

图3.3

对用断路器分段的单母线的评价为:

1.具有单母线接线简单、安全等优点。

2.较之不分段的单母线供电可靠性高。

1.任一分段母线或母线隔离开关检修或故障时，连接在该分段母线上的所有进出回路都要停止工作检修任一电源或出线断路器时，该回路必须停电。

方案

（二）内桥接线

图3.4

内桥接线的特点为：

（1）线路操作方便。

如线路发生故障，仅故障线路的断路器跳闸，其余三回路可继续工作，并保持相互的联系。

（2）正常运行时变压器操作复杂。

方案

（一）虽此主接线供电可靠性与灵活性高，此方案适合出线回路比较多的，因此此方案可行。

方案

（二）两回进线，两回出线，但此方案适合出线较多，因此方案不可行。

故35kv侧应采用方案

（一）的接线。

10kv侧的接线

采用单母线分段接线

图3.5

（1）优点

a.具有单母线接线简单、安全等优点。

b.供电可靠性高。

母线或母线隔离开关短路时，非故障母线段可以实现完全不停电。

分析可知本方案符合本站设计所须的可靠性与经济性的要求，所以10kv侧采用单母线分段接线方式。

由以上分析比较，可得变电站的主接线方案为：

110KV采用单母分段接线，35KV采用单母分段接线，10KV采用单母分段接线

变电站主接线图见附录。

第4章短路电流的计算

4.1短路的基本知识

短路从根本意义上讲就是供配电系统中一相或多相载流导体接地及相线与相线接触并产生大电流其值远超出规定值。

短路电流的大小是比较主接线方案，分析运行方式时必须考虑的主要因素。

系统发生短路故障时产生电压降低，靠近短路点处更为严重，这直接影响危害用户供电的可靠性及其安全性。

本设计110KV变电站中的各种电气装置设备应能承受短路电流的冲击，勿使设备过热及电动力的作用造成装置破坏。

因此，在设计中充分考虑了各种细节，例如：

电流互感器的过电流倍数留有足够的冗余；

必须依据短路电流实验结果来选择接地装置的选择。

综上所述，短路电流的计算是变电所一次电气部分设计的前提。

4.2短路电流计算的目的

选择电气设备。

电气设备必须具有充分的电动力稳定性和热稳定性，而电气设备的电动力稳定性和热稳定性的效验是以短路电流计算结果为依据的。

（1）继电保护的配置和整定。

（2）电气主接线方案的比较和选择。

由经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占绝大多数，两相短路其次，三相短路的机会最为罕见。

但三相短路虽然很少发生，其情况较严重。

故本设计都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的安全性与稳定性。

4.3短路电流计算的内容

（1）短路点的选取：

各级电压母线、各级线路末端。

（2）短路时间的确定：

根据电气设备选择和继电保护整定的需要，确定计算短路电流的时间。

（3）短路电流的计算：

最大运行方式下最大短路电流；

最小运行方式下最小短路电流；

各级电压中性点不接地系统的单相短路电流。

4.4短路电流计算的步骤

（1）计算各元件电抗标幺值，并折算为同一基准容量下；

（2）给系统制订等值网络图；

（3）选择短路点；

（4）对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统

（5）计算短路容量，短路电流冲击值

短路容量：

S=

短路电流冲击值：

=2.55

（6）列出短路电流计算结果

（7