110kv变电站设计

华北电力大学成人教育毕业设计（论文）1华北电力大学成人教育毕业设计(论文)论文题目：110kV变电站设计学生姓名：丁平学号09301464年级、专业、层次：函授站：二○一一年九月华北电力大学成人教育毕业设计（论文）1毕业设计(论文)任务书本任务书下达给：09级—高起专—电力系统自动化专业—学生—丁平设计(论文)题目：110kV变电站设计一、设计(论述)内容：介绍110kV变电站的设计原则，结合一个110kV变电站的设计实例，进行110kV的主接线设计，在已提供各侧母线短路电流计算结果的基础上，进行电气设备的选型。二、基本要求：1．论述内容要紧扣题目，突出重点。2．论述内容要有依据，要紧密结合设计手册和设计规范。3．设计过程应有一些简单的计算，计算结果和设计内容应符合。三、重点研究的问题：110kV变电站的设计思路和方法。四、其他要说明的问题及时提交开题报告，中期报告，按照进度计划要求完成相应的设计任务。指导教师：王禹下达任务日期：2011年08月15日华北电力大学成人教育毕业设计（论文）2开题报告题目：110kV变电站的设计报告人：丁平2011年08月18日一、文献综述本次论文选用的题目是“110kV变电站的设计”，翻阅了如下参考文献：《电力工程电气设计手册》；《电力系统电气设备手册》；《工厂常用电气设备手册》；《110kV变电站设计规范》等；这些资料书籍为本次设计的圆满完成提供了有力保证和支持。二、选题的目的和意义110kV变电站是我国电力网中的重要组成部分，对于输电和配电网来说起着承上启下的作用，本文通过收集整理设计手册和规程规范中有关110kV变电站的内容，总结出了110kV变电站的设计原则和设计思路，以及110kV变电站中的电气设备选型方法，对打算从事或即将从事110kV变电站设计的相关人员具有一定的启示和参考作用。三、进度计划：在接到任务书以后，我详细安排了步骤计划如下：1)收集相关资料：8月22日~8月23日2)查阅各种相关文献：8月24日~8月31日4)对论文进行整体规划，并编写提纲：9月1日~9月2日5)编写论文正文：9月2日~9月10日6)论文自查：9月11日~9月17日四、指导教师意见：毕业论文选题与所学专业联系紧密，参考文献与选题紧密贴切，指导性强，进度计划完整，切实可行，请严格按照进度计划执行。指导教师：王禹华北电力大学成人教育毕业设计（论文）3中期报告题目：110kV变电站设计报告人：丁平一、总体设计按照设计任务书的要求，详细阅读收集的各种资料和参考文献，总结整理了110kV变电站的设计原则，针对一个实例，结合设计手册和设计规程规范进行变电站主接线的设计，以及变电站各主要电气设备参数的选择。二、论文框架概要：介绍待设计的110kV变电站基本情况和要求；电气主接线：介绍电气主接线的设计原则，根据概要中介绍的待设计变电站的具体要求，对变电站各电压等级的电气主接线进行设计；负荷计算及变压器容量选择；负荷电流及短路电流计算，其中短路电流计算利用短路电流计算软件完成；主要电气设备参数选择。三、进展情况2011年8月14日前，本人申报题目结束。按照设计任务书的要求，详细阅读收集的各种资料和参考文献，对论文进行规划，编写论文提纲，严格执行设计进度要求。2011年8月18日，本人上报开题报告，指导教师对本人上报的材料进行了指导。例如针对本次毕业设计时间紧、任务重的特点，指导教师提出了利用专业的计算机短路电流计算软件进行短路电流计算，利用计算结果进行后续的电气设备选择。结题验收将在2011年9月18日验收结束后上报论文，准备答辩。四、指导教师意见毕业论文总体设计思路清晰，结构严谨，符合变电站设计的一般规律。请再接再厉，严格按照开题报告中进度计划执行，在论文编写过程中，应注意设计依据论述要充分准确。指导教师：王禹华北电力大学成人教育毕业设计（论文）4结题验收一、完成日期：2011年9月21日二、完成质量：较好三、存在问题：语言表达不够严谨，需加强。四、结论：同意参加答辩。指导教师：王禹2011年9月18日华北电力大学成人教育毕业设计（论文）1摘要本文首先根据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，对高压断路器，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。关键词：变电站变压器接线华北电力大学成人教育毕业设计（论文）1目录概述…………………………………………………………………（1）第一章电气主接线…………………………………………………（2）1．1110kV电气主接线…………………………………………（3）1．235kV电气主接线…………………………………………（4）1．310kV电气主接线…………………………………………（6）1．4站用变接线……………………………………………（7）第二章负荷计算及变压器选择…………………………………（9）2．1负荷计算…………………………………………………（9）2．2主变台数、容量和型式的确定…………………………（10）2．3站用变台数、容量和型式的确定…………………………（11）第三章最大持续工作电流及短路电流的计算…………………（13）3．1各回路最大持续工作电流…………………………………（13）3．2短路电流计算点的确定和短路电流计算结果…………（13）第四章主要电气设备选择………………………………………（14）4．1高压断路器的选择………………………………………（16）4．2隔离开关的选择……………………………………………（17）4．3母线的选择…………………………………………………（18）4．4绝缘子和穿墙套管的选择…………………………………（18）4．5电流互感器的选择…………………………………………（19）4．6电压互感器的选择…………………………………………（20）4．7各主要电气设备选择结果一览表…………………………（22）附录I电气主接线图……………………………………………（23）华北电力大学成人教育毕业设计（论文）2致谢………………………………………………………………（24）参考文献…………………………………………………………（25）华北电力大学成人教育毕业设计（论文）1概述1、待设计变电所地位及作用按照电力先行的原则，依据远期负荷发展，决定在某区兴建1座中型110kV变电所。该变电所建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电，改善提高地区供电水平。同时和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。2、变电站出线．负荷情况及所址概况变电站的出线要求如下：110kV出线4回，2回备用35kV出线8回，2回备用10kV线路12回，另有2回备用本变电站的电压等级为110kV/35kV/10kV。变电站由两个系统供电，系统S1为600MVA，容抗为0.38,系统S2为800MVA，容抗为0.45.线路1为30KM,线路2为20KM,线路3为25KM。该地区自然条件：年最高气温40摄氏度，年最底气温-5摄氏度，年平均气温18摄氏度。出线方向110kV向北，35kV向西，10kV向东。所址概括，所趾位于华北平原，面积为100×100平方米，本地区无污秽，土壤电阻率7000Ω.cm。本论文主要通过分析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选择，进而完成了变电站一次部分设计。华北电力大学成人教育毕业设计（论文）2第一章电气主接线设计现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。1运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。2具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。3操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。4经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。5应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。华北电力大学成人教育毕业设计（论文）3变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。1.1110kV电气主接线由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的，那么其负荷性质为地区性负荷。根据《电力工程电气设计手册》，110kV～220kV配电装置回路数为3～4回时，宜采用单母线分段接线；110kV～220kV配电装置回路数为5回及以上时，或当110kV～220kV配电装置，在系统中居重要地位，出线为4回及以上时，宜采用双母线分段接线。在采用单母线、单母线分段或双母线的35kV～110kV系统中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。根据以上综合分析，推荐下面两种可能的接线方案，如图1.1及图1.2所示。图1.1单母线分段带旁母接线华北电力大学成人教育毕业设计（论文）4图1.2双母线带旁路母线接线对2种接线方案的综合比较，见表1-1。表1-1主接线方案比较项目方案方案Ⅰ方案Ⅱ技术①简单清晰、操作方便、易于发展②可靠性、灵活性差③旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电①运行可靠、运行方式灵活、便于事故处理、易扩建②母联断路器可代替需检修的出线断路器工作③倒闸操作复杂，容易误操作经济①设备少、投资小②用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资①占地大、设备多、投资大②母联断路器兼作旁路断路器节省投资在技术上（可靠性、灵活性）第Ⅱ种方案明显合理，在经济上则方案Ⅰ占优势。鉴于此站为地区性变电站,经综合比较分析，推荐选第Ⅱ种方案为设计的最终方案。1.235kV电气主接线电压等级为35kV～63kV，出线为4～8回时，可采用单母线分段接线；出线回路数超过8回，或不足8回但连接的电源较多、负荷较大时，应采用双母线接线。为保证线路检修时不中断对用户的供电，采用单母线分段接线和双母线接线时，可增设旁路母线。但35kV～63kV出线多为双回路，有可能停华北电力大学成人教育毕业设计（论文）5电检修断路器，且检修时间短，约为2～3天，所以一般不设旁路母线。若确实无法停电检修时，35kV～63kV当采用单母线分段接线时，可设置不带专用旁路断路器的旁路母线；双母线接线时，可设置旁路隔离开关。据上述综合分析，筛选出以下两种方案。如图1.3及图1.4所示。图1.3单母线分段带旁母接线图1.4双母线接线（不带旁路隔离开关）对图1.3及图1.4所示方案综合比较。见表1-2表1-2主接线方案比较华北电力大学成人教育毕业设计（论文）6项目方案方案Ⅰ单方案Ⅱ双技术①简单清晰、操作方便、易于发展②可靠性、灵活性差③旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电①供电可靠②调度灵活③扩建方便④便于试验⑤易误操作经济①设备少、投资小②用母线分段断路器兼作