***学毕业设计(论文)课题名称110kV变电站电气一次部分初步设计学生姓名***学号02313270**院(系)、专业电气信息工程学院电力系统及自动化指导教师***职称教授二○○五年六月I内容提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、单母线分段带旁母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。本设计以《35~110kV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35~110kV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。SUMMARYFromtheguideofengineeringdesignassignment,wehaveto(includingcircuitbreaker,isolator,currenttransformer,potentialtransformer,busbaretc.)andthedesignfordistributioninstallationper.voltagegrade,directcurrentsystemandlightningprotectionisalsoincluded.III目录前言……………………………………………………………………1第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料…………………………………………………3第2章电气主接线设计…………………………………………5第2.1节主接线的设计原则和要求……………………………5第2.2节主接线的设计步骤……………………………………8第2.3节本变电站电气主接线设计……………………………9第3章变压器选择………………………………………………13第3.1节主变压器选择………………………………………13第3.2节站用变压器选择……………………………………13第4章短路电流计算……………………………………………15第4.1节短路电流计算的目的………………………………15第4.2节短路电流计算的一般规定…………………………15第4.3节短路电流计算的步骤………………………………16第4.4节短路电流计算结果…………………………………18第5章直流系统设计……………………………………………20第5.1节直流系统概述………………………………………20第5.2节直流系统的电压等级………………………………21第5.3节直流系统的接线方式………………………………21第5.4节本变电站直流系统设计……………………………22IV第6章高压电器设备选择………………………………………23第6.1节电器选择的一般条件………………………………23第6.2节高压断路器的选择…………………………………25第6.3节隔离开关的选择……………………………………27第6.4节电流互感器的选择…………………………………28第6.5节电压互感器的选择…………………………………28第6.6节高压熔断器的选择…………………………………28第7章配电装置设计……………………………………………29第8章防雷保护设计……………………………………………30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…………………………………………………33第1.1节主变压器负荷计算…………………………………33第1.2节站用变压器负荷计算………………………………34第2章短路电流计算……………………………………………36第2.1节三相短路电流计算…………………………………36第2.2节站用变压器低压侧短路电流计算…………………43第3章线路及变压器最大长期工作电流计算…………………44第3.1节线路最大长期工作电流计算………………………44第3.2节主变进线最大长期工作电流计算…………………45第4章电气设备选择及校验计算………………………………46第4.1节高压断路器选择及校验……………………………46第4.2节隔离开关选择及校验………………………………48V第4.3节电流互感器选择及校验……………………………49第4.4节电压互感器选择及校验……………………………49第4.5节熔断器选择及校验…………………………………51第4.6节母线选择及校验……………………………………52第5章防雷保护计算……………………………………………55第三部分110kV变电站电气一次部分设计图纸电气主接图…………………………………………………………57电气总平面布置图…………………………………………………58110kV进线间隔断面图……………………………………………59110kV主变、PT间隔断面图………………………………………6035kV进线间隔断面图……………………………………………6135kV主变间隔断面图……………………………………………62站用电系统图………………………………………………………63直流屏正面布置图…………………………………………………64直流系统接线图……………………………………………………65直击雷防护图………………………………………………………66总结……………………………………………………………………67参考文献………………………………………………………………68致谢……………………………………………………………………69VI前言变电站是电力系统的重要组成部分,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,直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电气主接线是变电站设计的首要任务,也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计,分为设计说明书、设计计算书、设计图纸等三部分。所设计的内容力求概念清楚,层次分明。本文是在***学电气信息工程学院***教授的精心指导下完成的。*老师治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向。在毕业设计期间*老师在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助。*老师循循善诱的教学方法、热情待人的处事方式、一丝不苟的治学态度、对学生严格要求的敬业精神给我留下了很深的印象。在此,我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢!本文从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述,并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、站用电系统图、防雷保护配置图、各级电压配电装置断面图、直流系统图等相关设计图纸。由于本人水平有限,错误和不妥之处在所难免,敬请各位老师批评指正。1第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书设计:***指导教师:***21.1地区电网的特点第1章原始资料(1)本地区即使在最枯的月份,水电站发电保证出力时亦能满足地区负荷的需要,加上小火电,基本不需要外系统支援。(2)本系统的水电大多数是迳流式电站,除发保证出力外的月份,均有电力剩余,特别是4至7月份。1.2建站规模(1)变电站类型:110kV变电工程(2)主变台数:最终两台(要求第一期工程全部投入)(3)电压等级:110kV、35kV、10kV(4)出线回数及传输容量①110kV出线6回本变—长泥坡15000kW6kmLGJ—120本变—双溪变15000kW42.3kmLGJ—120本变—系统30000kW72kmLGJ—150本变—芷江8000kW36kmLGJ—120备用两回②35kV出线8回本变—长泥坡8000kW6kmLGJ—95本变—火电厂10000kW8kmLGJ—95筑龙网本变—中方变5000kW15kmLGJ—95本变—水电站10000kW12kmLGJ—120(两回)本变—鸭嘴岩变5000kW10kmLGJ—95备用两回③10kV出线10回本变—氮肥厂2500kW2km本变—化工厂1500kW3km本变—医院1500kW5km(两回)3本变—印刷厂2000kW4km本变—造纸厂2500kW6km本变—机械厂2500kW4km备用三回(5)无功补偿采用电力电容两组,容量为2×4500kva1.3环境条件(1)当地年最高温度为40℃,年最低温度为-5℃;(2)当海拔高度为800米;(3)当地雷暴日数为55日/年;(4)本变电站处于“薄土层石灰岩”地区,土壤电阻率高达1000Ω.М。1.4电气主接线建议110kV、35kV、10kV均采用单母线分段带旁路接线,并考虑设置熔冰措施。1.5短路阻抗(1)系统作无穷大电源考虑:X1∑max=0.05,X0∑max=0.04,X1∑min=0.1,X0∑min=0.05。(2)火电厂装机容量为3×7500kW,X''d=0.125,最大运行方式下,该火电厂只投入二台机组,最小运行方式下,该火电厂三台机组全部投入,并满发。(3)水电厂装机容量为3×5000kW,X''d=0.27,最大运行方式下,该水电厂三台机组全部投入运行,并满发,最小运行方式下,该水电厂只投入一台机组。筑龙网4第2章电气主接线设计电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站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。为满足生产需要,变电站中安装有各种电气设备,并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路,称为电气主接线。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,故又称为一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列,详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图,称为主接线电路图。第2.1节主接线的设计原则和要求主接线代表了变电站电气部分主体结构,是电力系统接线的主要组成部分,是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式,从而完成变电、输配电的任务。它的设计,直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的,所以主接线设计的好坏,也影响到工农业生产和人民生活。因此,主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技