110kV变电站电气一次部分初步设计

三峡电力职业学院毕业设计/论文1三峡电力职业学院毕业设计《110kV变电站电气一次部分初步设计》设计人:王海风设计时间：2011年7月三峡电力职业学院毕业设计/论文2摘要根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。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。各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段接线和单母线分段接线。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、母线等）、各电压等级配电装置设计、直流系统设计以及防雷保护的配置。目录三峡电力职业学院毕业设计/论文3绪论..................................................................................................................................1第1章变电站总体分析..............................................................................................21.1变电站总体分析....................................................................................................2第2章负荷分析计算与主变压器的选择...................................................................42.1负荷分析计算...........................................................................................................42.2主变选择...................................................................................................................62.3无功补偿..................................................................................................................8第3章电气主接线设计................................................................错误!未定义书签。3.1主接线的设计原则和要求.....................................................................................113.2主接线的设计步骤...................................................................错误!未定义书签。3.3电气主接线设计......................................................................错误!未定义书签。第4章短路电流计算及电气设备选择.......................................错误!未定义书签。4.1短路电流的危害......................................................................错误!未定义书签。4.2电气设备选择...........................................................................错误!未定义书签。4.3高压断路器的选择.................................................................................................184.4隔离开关的选择.....................................................................................................194.5电压互感器选择.....................................................................................................194.6电流互感器选择.....................................................................................................204.7绝缘子和穿墙套管...................................................................错误!未定义书签。4.8电气设备表...............................................................................错误!未定义书签。第5章配电装置及电气总平面布置设计...................................错误!未定义书签。5.1概述..........................................................................................错误!未定义书签。5.2配电装置的确定......................................................................错误!未定义书签。5.3电气总平面布置..................................................................................................................25第6章防雷保护设计................................................................................................276.1变电站的防雷保护特点.........................................................................................276.2变电站直击雷防护...............................................................................................................276.3侵入波过电压防护.................................................................................................27第7章避雷针保护范围的计算方法........................................................................28第8章展望………………………………………………………………….…….29致谢................................................................................................................................30三峡电力职业学院毕业设计/论文4绪论本文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。按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在本区兴建一所中型110kV变电站。本设计属中间变电站该变电所建成后，,它的主要任务是把110KV变成35kV和10kV电压供周边城乡使用。WH市郊110kV变电站是地区性城市变电站，它由系统1和系统2供电，同较为紧密，在整个系统中占有重要地位。变电站主要设备的组成主要有主变压器、电气主接线、控制装置、避雷装置以及无功补偿设备。主变压器是变换电压的主要设备。在110kV变电站中它主要用于降压，此变电站中我们采用了三相变压器，在功率和电压等级上完全满足了我们的设计需要。电气主接线由于直接影响着电力系统的可靠性，至关重要，因此对它的选择应加以足够的重视。考虑到系统的可靠性、灵活性、经济性等因素，所以在本变电站中我们采用了单母分段的接线形式。控制装置是变电站的中枢神经，控制着整个电气元件。值班员可通过集中监视系统了解系统的运行状态。避雷装置是电力系统稳定运行的一个重要部分。它的故障能够导致整个电力系统的瓦解。给国民经济带来重大损失。在电力系统中为了减少电能在线路中的损耗，我们采用了无功补偿装置来调整系统中的无功功率。三峡电力职业学院毕业设计/论文5第1章变电站总体分析1.1变电站总体分析1.1.1设计依据根据省电力公司设计【XXXX】一文《XX变电所设计任务书的批复》。1.1.2WH市变电站建设的必要性图1-1110KV变电站系统接线图1.1.3变电站地址变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。变电所位于WH市郊东南郊，交通便利，变电所的西边为10KV负荷密集区，主要有棉纺厂、食品厂、印染厂、针织厂、柴油机厂、橡胶厂及部分市区用电。变电所以东主要有35KV的水泥厂、耐火厂及市郊其它用电。该变电所所址区海拔220m,地势平坦，为非强地震区，输电线路走廊阔，架设方便，全线为黄土层地带，地耐力为22.4/kgcm，天然容重32/rgcm,内摩擦角θ=23°,土壤电阻率为100Ω·cm,变电所保护地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。气象条件：年最高气温＋40℃,年最低气温－20℃，年平均温度＋15℃,最热月平均最高温度＋32℃,最大复水厚度ｂ＝10mm,最大风速25m/s,属于我国第六标准气象区。三峡电力职业学院毕业设计/论文61.1.4WH市11OKV变电所建设规模根据电力系统规划，本变电所的建设规模如下：额定电压等级：110KV/35KV/10KV110KV近期出线2回，远景发展2回；35KV近期出线3回，远景发展2回；10KV近期出线9回，远景发展2回。S1=1000MVAX1=0.5X2=0.7S2=600MVAX1=0.4X2=0.61.1.5变电站设计规范1．本规范适用于电压为35～110kV，单台变压器容量为2500kVA及以上新建变电所的设计。2．变电所的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。3．变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和