110KV 变电站一次部分设计
摘 要
电能是现代城市发展的主要能源和动力。随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。城市供电系统的核心部分是变电所，因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。本变电所设计除了注重变电所设计的基本计算外，对于主接线的选择与论证等都作了充分的说明，其主要内容包括：变电所主接线方案的选择，进出线的选择；变电所主变压器台数、容量和型式的确定；短路点的确定与短路电流的计算，电气设备的选择（断路器，隔离开关，电压互感器，电流互感器，避雷器）；配电装置设计和总平面布置；防雷保护与接地系统的设计。另外，绘制了六张图纸，包括：电气主接线图，电气总平面布置图、防雷接地图、110kV接线断面图、35kV配电装置平面与断面图、110kV母线断面图。图纸规格与布图规范都按照了电力系统相关的图纸要求来进行绘制。
关键词：变电所；电气主接线；电气设备；设计
A DESIGN OF ELETRIC SYSTEM
FOR 110kV TERMINAL TRANSFORMER SUBSTATION
Abstract
Electric energy is the main energy and dynamism of modern city development. With development and progress of modern civilization, social production and is it put forward high request more and more to quality and management that electric energy supply to live. The core of city for supplying power is transformer. It is very important to design and build one safe and economical transformer substation. Besides paying attention to basic calculation of design for transformer substation, the design make satisfying narration toward choice and argumentation of main connection. The main content of this design include the choice of main connection for transformer substation; the choice of pass in and out line; the certainty of number, capacitance and model for main transformer; the certainty of short circuit points and calculation of short circuit; the choice electric equipment(breaker, insulate switch, voltage mutual-inductance implement, current mutual-inductance implement, arrester); the design for distribution and disposal for chief plane; the design for lightning proof protection and earth system. In addition, drawing six blueprints include the main wiring diagram; the disposal drawing of electric plane; the drawing of lightning proof protection and earth system; the drawing of 110kV connection;
switchgear layout and sections of 35 kV; the drawing of 110 kV bus connection. Both the specification of drawing and the criterion of disposal is based on requirement of drawing to electric power system.
Keywords: Transformer substation; Main connection; Electric equipment; Design
目 录
第一章 绪论....................................................... 4 第二章 电气主接线的方按及论证 ...................................... 5 第一节 6～220KV主接线.................................. 错误！未定义书签。 第二节 主接线的选择与设计 .............................. 错误！未定义书签。 第三节 变压器接地方式 .................................. 错误！未定义书签。 第三章 变电所电力变压器的选择 ..................................... 11 第一节 电力变压器的选择 ................................................ 11 第二节 功率因数和无功功率补偿 .......................... 错误！未定义书签。 第四章 短路电流计算 .............................................. 12 第一节 短路电流计算的概述 .............................................. 12 第二节 短路电流的计算 .................................................. 15 第五章 变电所一次设备的选择 ....................................... 17 第一节 电气一次设备的选择原则 .......................................... 17 第二节 一次设备的选择与检验 ............................................ 23 第三节 导体的设计 ...................................... 错误！未定义书签。 第四节 高压熔断器的选择 ................................ 错误！未定义书签。 第六章 高压配电装置 .............................................. 32 第一节 设计原则与要求 .................................................. 32 第二节 6---110KV配电装置............................................... 35 第七章 变电所防雷与接地规划 ....................................... 36 第八章 继电保护 .................................. 错误！未定义书签。 第一节 概述 ............................................ 错误！未定义书签。 第二节 变压器的保护 .................................... 错误！未定义书签。 第三节 母线的继电器保护 ................................ 错误！未定义书签。 第九章 仪表规划 .................................... 错误！未定义书签。 设计总结 ........................................... 错误！未定义书签。 参考文献 ........................................... 错误！未定义书签。 英文翻译 ........................................... 错误！未定义书签。 致谢 ............................................... 错误！未定义书签。
第一章 绪论
一、110KV变电所的技术背景
近年来，我国的电力工业在持续迅速的发展，而电力工业是我国国民经济的一个重要组成部分，其使命包括发电、输电及向用户的配电的全部过程。完成这些任务的实体是电力系统，电力系统相应的有发电厂、输电系统、配电系统及电力用户组成。110KV变电所一次部分的设计，是主要研究一个地方降压变电所是如何保证运行的可靠性、灵活性、经济性。而变电所是作为电力系统的一部分，在连接输电系统和配点系统中起着重要作用。我们这次选题的目的是将大学四年所学过的《电力工程》、《电力系统自动化》、《电机学》、《电路》等有关电力工业知识的课程，通过这次毕业设计将理论知识得以应用。
二、设计依据
这次设计的基本原则是以设计任务书为依据，以所学知识为基础，以国家经济建设的方针政策，技术规范为标准，结合工程的实际情况，在保证供电可靠性、高度灵活，满足各项技术要求的前提下。兼顾运行、维护方便，尽可能的节约投资就近取材，力争设备和技术的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济的原则。由设计任务书给出变电所的容量、电压等级、出线回路，主要负荷对变电所的要求，以及该设计的内容和范围。这些原始资料是设计的依据，必须进行详细的分析和研究。从而获得主接线的框架结构图。依据《电力系统设计手册》、《电力工程电气设计手册》等选择电气主接线图、主变压器及所用变压器、电气设备，完成设计任务书中的各项要求。
三．设计的主要内容：
电气主接线的设计是变电所电气设计的主体。它与电力系统、变电所的动态参数、基本原始资料以及运行的可靠性、经济性的要求相关，并对设备的选择、电气设备的布置、继电保护和控制方式等都有教大的影响。因此主接线的设计也结合电力系统和变电所的具体情况，全面分析所有影响因素，正确合理的选择主接线方案以及主变压器、进行短路电流计算、设备选择已经继电保护配置等。最后完成电气主接线图、保护配置图各一张。
本设计110KV变电所电气一次部分设计，其原始资料如下：
三．原始资料： 1．电压等级：110/35/10KV 2．出线回路数： 110KV侧 2回（架空线）LGJ-300/35km 35KV侧 4回（架空线） 10KV侧 8回（其中电缆4回）
3．负荷情况 35KV侧：最大40MW，最小25MW，Tmax=6500h，cosφ=0.85 10KV侧：最大25MW，最小18MW，Tmax=6500h，cosφ=0.85 负荷性质：工农业生产及城乡生活用电 4、系统情况： （1）系统经双回路给变电站供电。 （2）系统110KV母线短路容量为3000KVA。 （2）系统110KV母线电压满足常调压要求。 5、环境条件：年最高温度：30℃ 年最低温度：-5℃ 海拔高度：200m 雷暴日数：30日/年 土质：粘土、土壤电阻率ρ＜250欧．米.
第二章 电气主接线设计
变电所的电气主接线是高压电器设备通过接线组成的汇集分配和输送电能的电路。主接线代表了变电所电气部分的主体结构是电力系统网络结构的重要组成部分。它对电气设备选择,配电装置的布置及运行的可靠性和经济性等都有重大的影响。本章将先介绍6～220KV高压配电装置的接线分别作以介绍，再结合本次设计的要求选择合适的、经济的主接线。
2电气主接线设计
2.1 主接线的设计原则
变电站电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路、和断路器等的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全站电器设备的选择、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。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术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。
对于6～220kV电压配电装置的接线，一般分两类：一为母线类，包括单母线、单母线分段、双母线、双母线分段和增设旁路母线的接线；其二为无母线类，