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目录前言·（1）1变电所原始资料·（2）2变压器设计·（3）2.1主变压器选取·（3）2.2所用变压器选取·（4）3电气主接线设计·（5）3.1电气主接线方案拟定·（5）3.2110KV侧电气主接线选取·（6）3.3变电所无功补偿·（7）4短路电流计算·（7）4.1短路计算原则·（7）4.2短路电流计算办法和环节·（8）4.3短路电流计算成果表·（9）4.4短路电流计算·（9）4.5短路电流计算列表·（9）5电气设备选取·（10）5.1电气设备选取原则·（11）5.2电气设备选取技术条件·（11）5.3重要电气设备选取·（12）5.410KV高压开关柜选取·（14）6配电装置选取·（14）6.1高压配电装置选取·（14）1.附录1短路电流计算及程序阐明·（17）2.附录2电气设备选取·（20）3.附录3主接线图·（29）4.参照文献·（29）前言电力工业是能源工业、基本工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要位置，是时间国家当代化战略重点。电能是一种无形、不能大量储存二次能源。电能发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完毕，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展规定就必要加强电网建设，而变电站建设就是电网建设中重要一环。在变电站设计中，既规定所变电能能较好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活用电需要，并做好节能工作，就必要达到如下基本规定：安全在变电过程中，不发生人身事故和设备事故。可靠所变电能应满足电能顾客对用电可靠性规定。优质所变电能应满足电能顾客对电压和频率等质量规定。经济变电站投资要少，输送费用要低，并尽量地节约电能、减少有色金属消耗量和尽量地节约用地面积。110KV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所肩负任务及顾客负荷等状况，选取所址，运用顾客数据进行负荷计算，拟定顾客无功功率补偿装置。同步进行各种变压器选取，从而拟定变电站接线方式，再进行短路电流计算，选取送配电网络及导线，进行短路电流计算。选取变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供根据。本变电所初步设计涉及了：（1）总体方案拟定（2）负荷分析（3）短路电流计算（4）高低压配电系统设计与系统接线方案选取（5）继电保护选取与整定（6）防雷与接地保护等内容。随着电力技术高新化、复杂化迅速发展，电力系统在从发电到供电所有领域中，通过新技术使用，都在不断发生变化。变电所作为电力系统中一种核心环节也同样在新技术领域得到了充分发展。[核心词]变电站、变压器、接线、高压网络、配电系统1变电所原始资料建设性质及规模：为满足某县城区及有关单位用电，建一座110KV降压变电所。所址海拔为200m，为非地震多发区。最高气温+39℃，最低气温为-18℃，最热月平均最高气温为30℃。⑴110KV线路进线2回。⑵10KV线路同步系数为0.9，线损率5%。⑶10KV线路8回，远期发展2回。如下图电压级别负荷名称穿越功率(MW)最大负荷(MW)负荷构成(%)COSΦ同步率线损率(%)(%)近期远景近期远景一级二级三级110KV新黄线35新区线3510KV机械厂2.431560250.8855食品厂1.121030600．885510KV汽配厂1.222040400.885510KV城区2．.542040400.885510KV工业园5．283040300.885510KV自来水厂0.50.83050200.885510KV生活区0.5130700.885510KV转供电0.81.820800.885510KV发展线11.52060200.885510KV发展线21.52060200.8855⑷阐明：①系统S容量（水电）Smax=1000MVA；Smin=880MVA；系统S阻抗Xsmax=1.58；Xsmin=1.25。②系统低压侧功率因数规定不低于0.9。2变压器设计M2.1主变压器选取⑴主变压器台数选取据资料分析以及线路来看，为保障对Ⅰ、Ⅱ类负荷需要，以及扩建也许性，至少需要安装两台主变以提高对负荷供电可靠性，以便当其中一台主变故障或者检修时，另一台能继续供电约为1.2倍最大负荷容量。⑵主变压器容量选取近期负荷：∑PM=25.6MW远期总负荷：∑PM=14.2MW用电负荷总视在功率为∑SM远期：∑SM=∑PM/COSφ=25.6/0.8=32MVA主变压器总容量应满足：Sn≥K∑SM/S=0.9×32/0.95=30.32MVA(K为同步率，依照资料取0.9,线损5%)满载运营且留裕10%后容量：S=Sn/2×（1+10%）=30.32/2×1.1=16.676MVA变电所有两台主变压器，考虑到任意一台主变停运或检修时，另一主变都要满足容量：Sn≥30.32×70%=21.224MVA因此选每台主变容量：Sn=21.224MVA为了满足系统规定，以及通过查表，拟定每台主变装机容量为：25MVA总装机容量为2×25MVA=50MVA考虑周边环境温度影响：θp=(θmax+θmin)/2=（39-18）/2=10.5℃K=（15-10.5）/100+1=1.045依照Sn≥0.6K∑S/K=0.6×0.9×32/1.055=16.38MVAθθ即Sn=25MVA＞16.38MVA满足规定。⑶主变压器型式选取相数选取：连型号高压低压空载电流空载损耗负载电流阻抗电压SF9-25000/110110±2×2.5%10．50.225.2110.710．5接组别Yn,d11电力系统中大多数为三相变压器，三相变压器较之于同容量单相变压器组，其金属材料少20%~25%，运营电能损耗少12%~15%，并且占地面积少，因而考虑优先采用。本变电所设在城郊附近，不受运送条件限制，因此采用三相变压器。绕组拟定：该变电所只有两个电压级别（110KV和10KV），且自耦变压器普通用在220KV以上变电所中，因此这里选取双绕组变压器。绕组接线方式选取：变压器绕组连接方式必要和系统电压连接方式相位一致，否则不能并联运营。国内110KV及以上变压器绕组都选用Y连接，35KV及如下电压，绕组都选取△连接方式，因此该变电站两台主变，高压侧（110KV）采用Y连接，低压侧(10KV)采用△连接方式。依照110KV变电所设计指引，以上选取符合系统对变电所技术规定，两台相似变压器同步投入时，可选取型号为SF9-25000/110主变，技术参数如下：表2.1主变压器技术参数2.2所用变压器选取2.2.1所用变压器选取依照《35～110KV变电所设计规范》规定，在有两台及以上主变压器变电所中，宜装设两台容量相似可互为备用所用变压器，分别接到母线不同分段上。变电所所用负荷，普通都比较小，其可靠性规定也不如发电厂那样高。变电所重要负荷是变压器冷却装置、直流系统中充电装置和硅整流设备、油解决设备、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。这些负荷容量都不太大，因而变电所所用电压只需0.4KV一级，采用动力与照明混合供电方式。380V所用电母线可采用低压断路器（即自动空气开关）或闸刀进行分段，并以低压成套配电装置供电。本变电所所用容量为100KVA，选用两台型号为S9-100/10三相油浸自冷式铜线变压器，接入低压侧,互为暗备用。参数如下表：表2.2站用电变压器参数表产品额定容量高压侧低压侧接线组短路损短路电空载损空载电流型号(KVA)(KV)(KV)方式耗(W)压(%)耗(W)(%)S9-100/10100100.4Y,yn0150042901.62.2.2所用变压器低压侧接线所用电系统采用380/220V中性点直接接地三相四线制，动力与照明合用一种电源，所用变压器低压侧接线采用单母线分段接线方式，平时分裂运营，以限制故障范畴，提高供电可靠性。380V所用电母线可采用低压断路器（即自动空气开关）或闸刀进行分段。3电气主接线设计发电厂、变电站主接线须满足如下基本规定：（1）运营可靠断路器检修时与否影响供电；设备和线路故障检修时，需要停电顾客数目多少和停电时间长短，以及能否保证对重要顾客供电。（2）具备一定灵活性主接线正常运营时可以依照调度规定灵活变化运营方式，达到调度目，并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、影响范畴最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员安全。（3）操作应尽量简朴、以便可靠性单母分段比纯粹单母线高，但是整体稳定性不算高单母分段带旁路比较成果比不带旁路稳定可靠灵活性简朴、以便、易于扩建倒闸操作简朴经济性具备单母线接线经济特点6～10kV普通不设旁路母线，由于供电负荷小，供电距离短，并且普通可在网络中获得备用电源，同步大多为电缆出线，事故跳闸设备增多，投资增次数很少。因此选取单母线分段接线方式输大，占地面积也相应出。增大主接线应简朴清晰、操作以便，尽量使操作环节简朴，便于运营人员掌握。复杂接线不但不便于操作，还往往会导致运营人员误操作而发生事故。但接线过于简朴，也许又不能满足运营方式需要，并且也会给运营导致不便或导致不必要停电。（4）经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活以便基本上，还应使投资和年运营费用小，占地面积至少，使其尽地发挥经济效益。（5）应具备扩建也许性由于国内工农业高速发展，电力负荷增长不久。因而，在选取主接线时还要考虑到具备扩建也许性。变电站电气主接线选取，重要决定于变电站在电力系统中地位、环境、负荷性质、出线数目多少、电网构造等3.1电气主接线方案拟定由于Ⅰ类、Ⅱ类负荷居多（将近60%），为了安全可靠起见，保存2种方案。⑴110kv侧进线以单母线分段接线方式引入，10kv侧同样以单母线分段接线方式输出。⑵110kv侧进线以双母线接线方式引入，10kv侧以单母线分段接旁路接线方式输出。3.1.110KV侧2种接线方案比较表3.1接线方案3.1.210KV侧电气主接线选取由上表可以得到10KV侧接线方式选取，咱们要选取占地和资金少线路，但是必要在保障安全，灵活前提下，资金和占地相差不是多，而安全性和灵活性提高诸多。可见，变电所在10KV侧为居民供电系统中，应当选取单母线分段接线。3.2110KV侧电气主接线选取高压侧，即110kV电源侧采用单母分段接线，长处是以便，经济灵活接线简朴，缺陷是可靠性普通；高压侧采用双母线接线，两个线路断路器、两个主变断路器、尚有一种母连断路器，总共5个断路器，可靠性还可以了。跟单母线分段接线方式输出比较经济性欠完好。经比较高压侧选取单母线分段接线。如下图所示图3.2高压侧单母线分段接线图3.3变电所无功补偿因本站有许多无功负荷，为了防止无功倒送也为了保证顾客电压，以及提高系统运营稳定性、安全性和经济性，应进行合理无功补偿。无功补偿应依照分散补性质测定。依照《电力系统电压质量和无功电力管理规定》规定，在最大负荷时，一次侧不应低于0.9。《电力工程电力设计手册》规定“对于35-110KV变电所，可按主变压器额定容量10-30%作为所有需要补偿最大容量性无功量，地区无功或距离电源点接近变电所，取较低者。地区无功缺额较多或距离电源点较远变电所，取较低者，地区无功缺额较多或距离电源点较远变电所取较高者。无功补偿容量：Q＝P（tanφ-tanφ）C12P————有功计算负荷（MW）tanφ——补偿前用电单位自然功率因数角正切角1tanφ2——补偿后用电单位功率因数角正切角P=0.85（3+2+2+4+8+0.8+1+1.8+1.5+1.5）（1+0.05）=22.85MWQc=P(tanφ1-tanφ2）＝6.09MVar选用2台5MVar并联电容器在10kv2段母线上进行无功补偿。无功补偿并联电容器选取如表：表3.3型号额定电压额定容量连接方式/KV/KVar配套电容器额定电压额定容量/KV/KVarTBB10-5000AK105000Y11/3334依照设计规范，自然功率应未达到规定原则变电所，应安装并联电容补偿装置，电容器装置应设立在主变压器低压侧或重要负荷侧，电容器装置宜用中性点不接地星型接线。4短路电流计算4.1短路电流计算条件⑴由于系统电压级别较高，输电导线截面较大、电阻较小、电抗较大，因而在短路电