110kv变电站一次系统设计
引言
电力行业是国民经济的基础工业，它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。电力系统规划设计及运行的任务是：在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供可靠充足、质量合格的电能。所以在本次设计中选择变电站电气部分的初步设计，是为了更多的了解现代化变电站的设计规程、步骤和要求，设计出比较合理变电站。
根据设计要求的任务，在本次设计中主要通过变电站电气主接线、短路电流计算、设备选择与校验、无功补偿、主变保护和配电装置部分的设计，使我对四年来所学的知识更进一步的巩固和加强，并从中获得一些较为实际的工作经验。因为在设计中查阅了大量的相关资料，所以开始逐步掌握了查阅，运用资料的能力，又可以总结四年来所学的电力工业的部分相关知识，为我们日后的工作打下了坚实的基础。
第1章概述
因为某地区电力系统的发展和负荷增长，拟建一座110KV变电站，向该地区用35KV和10KV两个电压等级供电。
本变电站由两个系统1S2S供电，对35KV侧来讲，本所供电对象是A厂、B厂的厂区和生活区及A、B两座变电站，10KV侧供电对象是a厂、b厂、c厂、d厂的厂区和生活区及a、b两个居民区。具体数据如下：
注：35KV负荷同时系数为0.9
表1-3 10KV侧负荷资料表
注：10KV负荷同时系数为0.85
根据上表所述，一旦停电，就会造成地区断电、断水等后果严重影响人们的正常生活，还将造成机器停运，整个生产处于瘫痪状态，严重影响各厂生产的质量和数量。因此对本所得运行可靠性必须保证在非特殊情况下一本不允许对他们断电。
鉴于以上情况，110KV侧线路回数采用4回，其中2回留作备用，35KV侧线路回数采用6回，另有2回留作备用，A、B厂采用双回路供电，10KV侧线路回数采
用8回，另有2回留作备用，c、d厂采用双回路供电，以提高供电可靠性。
在建站条件方面，本站地势平坦，属轻地震区，年最高气温+40℃，站最低气温-5℃，站平均温度+18℃，属于我国Ⅷ类标准气象区。
本变电站自用电主要负荷如表1-4：
表1-4 110kV变电站自用电负荷
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。
第2章 负荷计算及变压器选择
2.1 负荷计算
2.1.1 计算负荷的目的
计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。
2.1.2 负荷分析
要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算出各侧的负荷，包括35kV 侧负荷、10kV 侧负荷和站用电负荷（动力负荷和照明负荷）。
系统负荷的计算公式为：
式中 max i ——各出线的最大负荷； i ——功率因数； Kt ——同时系数； %α——线损率，取5%；
根据第1章所给资料，可以计算出以下数据：
站用电负荷：
S ＝(照明负荷+动力负荷÷0.85)KVA
S ＝0.85)1.524.51152.7320.154.5(204.5 5.2÷+⨯++++⨯++++
＝78.5235KVA
变电站的总负荷：
∑S =33.6+22.75+0.0785=56.428MVA
2.2 主变压器的选择
2.2.1 主变压器台数和容量的确定
1、主变压器台数的选择
主变压器台数的选择原则：
（1）对于大城市郊区的一次变电所在中低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台变压器为宜。
（2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所在设计时应考虑装设三台变压器。
（3）对于规划只装设两台变压器的变电所，其变压器基础宜按大于变压器容量的 1—2 级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。
通过上述分析，本变电站硬装设两台主变压器。
2、主变压器容量的选择
主变压器容量一般按变电所建成后 5~10 年规划负荷选择，并适当考虑到远期 10~20 年的负荷发展，对于城市郊区变电所，主变压器应与城市规划相结合。
根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%~ 80%。
单台变压器的容量T S =(0.7~0.8)∑S
根据负荷计算算出本变电站总的负荷为： ∑S =56.428MVA
T S =0.7⨯56.428=39.43MVA
2.2.2 变压器型号的选择
1、绕组数量的确定
根据《电力工程电气设计手册》所述：在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的 15 %以上或低压侧虽无负荷，但在变电所内需设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。
在本变电所中：
35S /∑S =27.448⨯0.8/57.5364=0.3816＞15%
10S /∑S =35.0097⨯0.8/57.5364=0.4868＞15%
因此，主变压器选为三绕组变压器。
2. 相数的确定
根据《电力工程电气设计手册》变压器相数选择原则：当不受运输条件限制时，在330KV及以下发电厂和变电站，均应选用三相变压器。
3. 绕组数和接线组别的确定：
该变电所有三个电压等级，所以选用三绕组变压器，连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，110kV以上电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV 采用Y形连接，10KV采用Δ连接。
4. 调压方式的选择：
普通型的变压器调压范围小，仅为±5%，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求。另外，普通变压器的调整很不方便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它的调压范围较大，一般在15%以上，而且要向系统传输功率，又可能从系统反送功率，要求母线电压恒定，保证供电质量情况下，有载调压变压器，可以实现，特别是在潮流方向不固定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时，有载调压可解决，因此选用有载调压变压器。
5. 冷却方式的选择：
主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却。考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工作量，首选自然风冷冷却方式。
根基上述条件本变电站应用两台SFSZ7—40000/110型有载调压变压器，采用暗备用方式，查变压器的参数如下：
2.3 本变电站站用变压器的选择
变电站的站用电是变电站的重要负荷，因此，在站用电设计时应按照运行可靠、
检修和维护方便的要求，考虑变电站发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极
慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电
站安全，经济的运行。
一般变电站装设一台站用变压器，对于枢纽变电站、装有两台以上主变压器的变电站中应装设两台容量相等的站用变压器，互为备用，如果能从变电站外引入一个可靠的低压备用电源时，也可装设一台站用变压器。根据如上规定，本变电站选用两台容量相等的站用变压器。
站用变压器的容量应按站用负荷选择：
S＝78.5235KVA
考虑一定的站用负荷增长裕度，站用变10KV侧选择两台S9—100／10型号
配电变压器，互为备用。根据容量选择，站用电变压器为S9—100／10型变压器，其
其容量比为：100/100/50
2.4 小结
在本章中，根据本变电站的实际情况选择了变电站的主变压器和站用变压器：主变压器为两台SFSZ7—40000/110型有载调压变压器；站用变压器两台S9—100／10型号配电变压器。
第3章无功补偿装置的选择
3.1 补偿装置的意义
无功补偿可以保证电压质量、减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗，同时对增强系统的稳定性有重要意义。
3.2 无功补偿装置类型的选择
3.2.1 无功补偿装置的类型
无功补偿装置可分为两大类：串联补偿装置和并联补偿装置。
目前常用的补偿装置有：静止补偿器、同步调相机、并联电容器。
3.2.2 常用的三种补偿装置的比较及选择
这三种无功补偿装置都是直接或者通过变压器并接于需要补偿无功的变配电所的母线上。
同步调相机：
同步调相机相当于空载运行的同步电动机在过励磁时运行，它向系统提供无功功率而起到无功电源的作用，可提高系统电压。
装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑地改变输出或汲取的无功功率，进行电压调节。特别是有强行励磁装置时，在系统故障情况下，还能调整系统的电压，有利于提高系统的稳定性。但是同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂。它的有功功率损耗较大。小容量的调相机每千伏安容量的投入费用也较大。故同步调相机宜于大容量集中使用，容量小于5MV A的一般不装设。在我国，同步调相机常安装在枢纽变电所，以便平滑调节电压和提高系统稳定性。
静止补偿器：
静止补偿器由电力电容器与可调电抗并联组成。电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，根据调压需要，通过可调电抗器吸收电容器组中的无功功率，来调节静止补偿其输出的无功功率的大小和方向。
静止补偿器是一种技术先进、调节性能、使用方便、经纪性能良好的动态无功功率补偿装置。静止补偿器能快速平滑地调节无功功率，以满足无功补偿装置的要求。这样就克服了电容器作为无功补偿装置只能做电源不能做负荷，且调节不能连续的缺点。与同步调相机比较，静止补偿器运行维护简单，功率损耗小，能做到分相补偿以适应不平衡负荷的变化，对冲击负荷也有较强的适应性，因此在电力系统得到越来越广泛的应用。（但此设备造价太高，不在本设计中不宜采用）。
电力电容器：
电力电容器可按三角形和星形接法连接在变电所母线上。它所提供的无功功率值
与所节点的电压成正比。
电力电容器的装设容量可大可小。而且既可集中安装，又可分散装设来接地供应无功率，运行时功率损耗亦较小。此外，因为它没有旋转部件，维护也较方便。为了在运行中调节电容器的功率，也可将电容器连接成若干组，根据负荷的变化，分组投入和切除。
综合比较以上三种无功补偿装置后，选择并联电容器作为无功补偿装置。
3.3 无功补偿装置容量的确定
（根据现场经验）
现场经验一般按主变容量的10％--30％来确定无功补偿装置的容量。
此设计中主变容量为40000KV A
故并联电容器的容量为：4000KV A—12000KV A为宜，在此设计中取12000KV A。
3.4 并联电容器装置的分组
3.4.1 分组原则
1、并联电容器装置的分组主要有系统专业根据电压波动、负荷变化、谐波含量等因素确定。
2、对于单独补偿的某台设备，例如电动机、小容量变压器等用的并联电容器装置，不必分组，可直接与设备相联接，并与该设备同时投切。
对于110KV—220KV、主变代有载调压装置的变电所，应按有载调压分组，并按电压或功率的要求实行自动投切。
3、终端变电所的并联电容器设备，主要是为了提高电压和补偿变压器的无功损耗。此时，各组应能随电压波动实行自动投切。投切任一组电容器时引起的电压波动不应超过2.5％。
3.4.2 分组方式
1、并联电容器的分组方式有等容量分组、等差容量分组、带总断路器的等差容量分组、带总断路器的等差级数容量分组。
2、各种分组方式比较
a、等差容量分组方式：因为其分组容量之间成等差级数关系，从而使并联电容器装置可按不同投切方式得到多种容量组合。既可用比等容量分组方式少的分组数目，达到更多种容量组合的要求，从而节约了回路设备数。但会在改变容量组合的操作过程中，会引起无功补偿功率较大的变化，并可能使分组容量较小的分组断路器频繁操作，断路器的检修间隔时间缩短，从而使电容器组退出运行的可能性增加。因而应用范围有限。
b、带总断路器的等差容量分组、带总断路器的等差级数容量分组，当某一并联电容器组因短路故障而切除时，将造成整个并联电容器装置退出运行。
c、等容量分作方式，是应用较多的分作方式。
综上所述，在本设计中，无功补偿装置分作方式采用等容量分组方式。
3.5 并联电容器装置的接线
并联电容器装置的基本接线分为星形（Y）和三角形（△）两种。经常使用的还有由星形派生出来的双星形，在某种场合下，也采用有由三角形派生出来的双三角形。
从《电气工程电气设计手册》（一次部分）中比较得，应采用双星形接线。因为双星形接线更简单，而且可靠性、灵敏性都高，对电网通讯不会造成干扰，适用于10KV及以上的大容量并联电容器组。
中性点接地方式：对该变电所进行无功补偿，主要是补偿主变和负荷的无功功率，因此并联电容器装置装设在变电所低压侧，故采用中性点不接地方式。
10KV系统的中性点是不接地的，该变电站采用的并联电容器组的中性点也是不接地的，当发生单相接地故障时，构不成零序电流回路，所以不会对10KV系统造成影响。
第4章电气主接线设计
4.1 主接线的设计原则
4.1.1 主接线设计的基本要求：
主接线的基本要求：应满足可靠性，灵活性和经济性。
（1）可靠性：
安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。
可靠性的具体要求：
1．断路器检修时，不影响对系统和负荷的供电；
2．断路器和母线故障以及母线检修应尽量减少停电时间及回数，并要保证一级负荷及大部分二级负荷的供电。
3．尽量避免全所停运、停电的可能性。
（2）灵活性：
主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
1．调度时，应可以灵活地投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式，检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。
2．检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网的运行和对用户的供电。
3．扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。
（3）经济性
主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下，做到经济合理。
1．投资省
（1）主接线应力求简单清晰，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。
（2）要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。
（3）要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。
（4）如能满足系统安全运行及继电保护要求，110kV及以下终端或分支变电所可采用简易电器。
2．占地面积小
主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件，尽量使占地面积减少。
3．电能损失少
经济合理地选择主变压器的种类、容量、数量，要避免因两次变压而增加电能损失。
此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽。为简化主接线，发电厂、
变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。
4.1.2 主接线的设计依据
在选择电气主接线时应以下列各点作为设计依据：
1．发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用；
2．发电厂、变电所的分期和最终建设规模；
3．负荷大小和重要性
（1）对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。
（2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对大部分二级负荷的供电。
（3）对于三级负荷一般只需一个电源供电。
4．系统备用容量大小
装有2台组级以上主变压器的变电所，其中一台（组）事故断开，其余主变压器的容量应保证该所60%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。
5．系统专业对电气主接线提供的具体要求。
4.2 110kV主接线的选择
根据《变电所设计技术规程》第22条：110~220kV配电装置中，当出线数为2回时，一般采用桥形接线，当出线不超过4回时，一般采用分段单母线接线。110KV 侧初期设计回路数为4回。
由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：
110KV侧配电装置宜采用单母线分段的接线方式。
110KV侧采用单母线分段的接线方式，有下列优点：
（1）供电可靠性：当一组母线停电或故障时，不影响另一组母线供电；
（2）调度灵活，任一电源消失时，可用另一电源带两段母线：
（3）扩建方便；
（4）在保证可靠性和灵活性的基础上，较经济。
经过比较内桥形接线比单母线接线形式少一组断路器，110KV处为两回进线，两回出线，该变电所应用两台降压变压器，宜选用内桥形接线，在配电装置的综合投资，包括控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运行灵活性上，桥形接线比单母线形接线有很大的灵活性，所以经过技术及经济上的比较，桥形接线的优势大于单母线的接线形式。
故110KV侧采用内桥式的连接方式。
4.3 35kV主接线的选择
由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：当35—63KV配电装置出线回路数为4—8回，采用单母分段连接，当连接的电源较多，负荷较大时也可
采用双母线接线。
《变电所设计技术规程》第23条：35～60千伏配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线；当出线为2回以上时，一般采用分段单母线或单母线接线。出线回数较多、连接的电源较多、负荷大或污秽环境中的，35～60千伏屋外配电装置，可采用双母线接线。
因为35kV回路为8回，采用双母线接线后，可以轮流检修一组母线及任一回路的母线隔离开关，一组母线故障后，能迅速恢复供电，各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，因此就没有必要采用增设旁母。投资也较单母分段带旁母少。因此经过比较后，决定采用双母线接线作为35kV侧的主接线。
4.4 10kV主接线的选择
《变电所设计技术规程》第23条：6kV和10kV配电装置中，一般采用分段单母线或单母线接线。
《电气工程设计手册》1规定：6~10kV配电装置出线回路数为6回以上时，可采用单母线分段接线。
本所10kV侧出线数为10回，又c、d厂采用双回路供电，所以采用单母分段接线方式。该方式具有较高的可靠性和灵活性，双回线路分别接到不同母线上，这样当一回故障时，另一回可继续对其供电而不至使重要用户停电。
4.5 所用电设计
一所用电源引接方式
在选择所用变时一般情况下，厂家不生产110/0.4kV或35/0.4kV的双绕组变压器，又因为网络故障较多，从所外电源引接所用电源可靠性较低。这样所用电必须从主变低压侧（10kV）母线不同段上各引接一个。并要加装限流电抗器。
二所用电接线
《电力工程设计手册》1规定：所用变高压侧尽量采用熔断器，所用变的低压侧采用380/220V中性点直接接地的三相四线制，动力与照明合用，且设置一个检修电源。
本所站变电压等级10/0.4kV，低压侧为三相母线制运行，且0.4kV侧采用单母分段接线方式，以保证所用电的可靠性和灵活性。以维护变电所的正常运行。
第5章电路电流计算
5.1 节短路电流计算的目的
在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节，其计算的目的主要有以下几方面：
1．在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。
2．在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值，计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定，计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。
3．在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。
4．在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。
5．接地装置的设计，也需用短路电流。
5.2 短路电流计算的条件
<1>基本假定
短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则：
1．正常工作时，三相系统对称运行；
2．所有电源的电动势、相位角相同；
3．系统中的同步和异步电机均为理想电机，不考虑电机磁饱和磁滞、涡流及导体集肤效应等影响，转子结构完全对称，定子三相绕组空间相差120。电气角度。
4．电力系统中各组件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。
5．电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中50%负荷接在高压母线，50%负荷接在系统侧。
6．同步电机都具有自动调整励磁装置。
7．短路发生在短路电流为最大值的瞬间。
8．不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
9．除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，组件的电阻都略去不计。
10．组件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。
11．输电线路的电容略去不计。
12．用概率统计法制定短路电流运算曲线。
<2> 一般规定：
1．验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成的5~10年）。
确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
2．选择导体和电器用的短路电流在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
3．选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。
4．导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算，若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算。
5.3 短路电流计算
5.3.1 计算步骤
选择计算短路点。
画等值网络图。
首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各组件的电阻。
选取基准容量b S 和基准电压b U （一般取各级的平均电压）。
将各组件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。
绘制等值网络图，并将各组件电抗统一编号。
化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗nd X 。
求计算电抗js X 。
由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到
5.3=js X ）
。 计算无限大容量（或3≥js X ）的电源供给的短路电流周期分量。
计算短路电流周期分量有名值和短路容量。
计算短路电流冲击值。
绘制短路电流计算结果表。
5.3.2 变压器参数的计算
基准值的选取：MVA S j 100=，d U 取各侧平均额定电压
主变压器参数计算
由表2-1查明可知：5.10%12=U 17%13=U 5.6%23=U
5.10)5.6175.10(5.0%)%%(5.0%2313121=-+=-+=U U U U
0)175.65.10(5.0%)%%(5.0%1323122=-+=-+=U U U U
5.6)5.105.617(5.0%)%%(5.0%1223133=-+=-+=U U U U
电抗标幺值为：
263.0401001005.10100%11=⨯=⨯=N B S S U X
02=X
163.0401001005.6100%33=⨯=⨯=N B S S U X
站用变压器参数计算
由表2-2查明：4%=d U
401
.010********%4=⨯=⨯=N B d S S U X 系统等值电抗
38.01=c X 45.02=c X M V A S 6001= M V A S 8002=
L1=30 L2=20
线路阻抗取0.4
5.3.3 短路点的确定
此变电站设计中，电压等级有四个，在选择的短路点中，其中110KV 进线处短路与变压器高压侧短路，短路电流相同，所以在此电压等级下只需选择一个短路点；在另外三个电压等级下，同理也只需各选一个短路点。
依据本变电站选定的主接线方式、设备参数和短路点选择，网络等值图如下：
图5-1 系统等值网络图5.3.4 各短路点的短路计算
1. 短路点d-1的短路计算(110KV母线)
网络化简如图5-2所示：
XL1 XL2
图5-2d-1点短路等值图
0633.01
1*1=⨯=S S X X j
c 0563.022*2=⨯=S S X X j
c
0907.01151004.0302*1=⨯
⨯=L X 0605.01151004.0202*2=⨯⨯=L X
154.0*1*11*=+=∑L X X X
1168.0*2*22*=+=∑L X X X
KA X I 494.61*1*1==
∑ KA X I 562.81*2
*2==∑ d-1点短路电流的标幺值 KA I d 056.15562.8494.6*1=+=
d-1点短路电流的有名值 KA U S I I d j d d 558.73*11== 基准值 KA U S I d j
d 502.011531003=⨯==
稳态短路电流 KA I I di 558.7==∞ 短路冲击电流 KA I i sh 2729.19558.755.255.2=⨯=⨯=∞ 短路全电流最大有效值 KA I I sh 4882.11558.752.152.1=⨯=⨯=∞
2. 短路点d-2的短路计算(35KV 母线) 网络化简为：
图5-3 d-2点短路等值图
0664.0)()(22112211=++++⨯+=∑l c l c l c l c X X X X X X X X X 2
)(212X X X X ++=∑∑=0.1979 d-2点短路电流的标幺值 KA X I d 0531.512
2*==∑ d-2点短路电流的有名值 KA U S I I d j d d 883.73*22==
基准值 KA U S I d j
d 56.13731003=⨯==
稳态短路电流 KA I I d 883.72==∞ 短路冲击电流 KA I i sh 10.20883.755.255.2=⨯=⨯=∞ 短路全电流最大有效值 KA I I sh 982.11883.752.152.1=⨯=⨯=∞
3. 短路点d-3的短路计算(10KV 母线)
110kv变电站一次系统设计
引言 电力行业是国民经济的基础工业，它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。电力系统规划设计及运行的任务是：在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供可靠充足、质量合格的电能。所以在本次设计中选择变电站电气部分的初步设计，是为了更多的了解现代化变电站的设计规程、步骤和要求，设计出比较合理变电站。 根据设计要求的任务，在本次设计中主要通过变电站电气主接线、短路电流计算、设备选择与校验、无功补偿、主变保护和配电装置部分的设计，使我对四年来所学的知识更进一步的巩固和加强，并从中获得一些较为实际的工作经验。因为在设计中查阅了大量的相关资料，所以开始逐步掌握了查阅，运用资料的能力，又可以总结四年来所学的电力工业的部分相关知识，为我们日后的工作打下了坚实的基础。
第1章概述 因为某地区电力系统的发展和负荷增长，拟建一座110KV变电站，向该地区用35KV和10KV两个电压等级供电。 本变电站由两个系统1S2S供电，对35KV侧来讲，本所供电对象是A厂、B厂的厂区和生活区及A、B两座变电站，10KV侧供电对象是a厂、b厂、c厂、d厂的厂区和生活区及a、b两个居民区。具体数据如下： 注：35KV负荷同时系数为0.9 表1-3 10KV侧负荷资料表 注：10KV负荷同时系数为0.85 根据上表所述，一旦停电，就会造成地区断电、断水等后果严重影响人们的正常生活，还将造成机器停运，整个生产处于瘫痪状态，严重影响各厂生产的质量和数量。因此对本所得运行可靠性必须保证在非特殊情况下一本不允许对他们断电。 鉴于以上情况，110KV侧线路回数采用4回，其中2回留作备用，35KV侧线路回数采用6回，另有2回留作备用，A、B厂采用双回路供电，10KV侧线路回数采
110kV变电站一次系统设计
110kV变电站一次系统设计
110kV变电站一次系统设计 摘要 本设计首先对课题所给原始数据进行分析，然后进行变电站的负荷计算和无 功补偿计算。确定无功补偿装置及无功补偿容量。其次就是根据原始数据，进行短路计算和主接线的选择，然后根据短路计算的结果，对各种一次设备进行选型校验；完成主接线选择及设备选型后，根据设计要求绘制该变电站一次系统图。最后进行防雷、接地、变电站布置以及变电站自用电系统的设计，其中电器设备的选择主要包括：断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、绝 缘子、套管、电缆母线、避雷器等。 关键词：变电站；一次系统；负荷计算；无功补偿；短路计算 I
Design of 110kV Substation and Primary System Abstract The design first to subject the original data analysis，and substations loads computation and no work make the calculation. Then precede the burthen calculation of the transformer substation with have no the coefficient the in expiation of calculation the etc.. Secondly, according to the original data, for short terms and the choice, And according to short-circuit the result, a device would the checksum ；Complete the connection to choose the type and equipment designed to draw, when the substations a system. Finally, to prevent ground, ready for substations, and the electricity system in substations, Of electrical equipment chosen primarily includes ： breaker, isolated from a switch, voltage, potential transformer , current transformer, post-type insulator, bushing and cables etc., lightning arrester，bus etc. Keywords: Transformer Substation, The Primary System, load calculation，Reactive power compensation，Short-circuit calculation II
110KV变电站一次设计
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变电站电气一次系统初步设计，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。本文是在老师们治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向。设计的主要内容有主变压器及所用变压器选择、电气主接线选择与论证、短路电流的计算、主要电气一次设备的选择与校验、配电装置选择与布置、初步设计方案的基本图纸；在毕业设计期间老师给了我很多的指导和帮助。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。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。
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 1.1变电站情况： ①类型：地区性变电站 ②气象条件：最高气温35度；年平均气温15度。 ③电压等级：110kV/38.5 kV/11kV 。 ④所用电：量0.1% 1.2负荷与系统情况： ①10kV侧：负荷最大值12MW，最小值7.5MW，平均功率因数0.8，年最大负荷利用小时数5000小时，负荷馈线8回。 ②35kV系统：负荷最大值30MW，最小值21MW，平均功率因数0.85，年最大负荷利用小时数5500小时；系统联络线两回，该系统电源容量1000MVA，系统阻抗标幺值折合到本所110kV母线为3.1；负荷馈线共计4回。 ③110kV系统：该系统电源容量为2000MVA，归算到本所110kV母线的阻抗标幺值得 3.1；架空输电线路2回。 1.3其他必要的原始数据自己合理补充。
110kV变电站电气一次系统部分规划设计
毕业设计(论文) 题目110kV变电站电气一次系统部分规 划设计 系别电力工程系 专业班级电气工程及其自动化15k8班 学生姓名甄朋博 指导教师王璐 二○一九年六月
110kV变电站电气一次系统部分规划设计 摘要 现在是21世纪是个飞速发展的时代，现代化高科技产品的比重越来越大。人们越来越追求高质量的生活，越来越重视供电的质量，同时各种科技产品都离不开电，进而带动了电力行业的发展。国家对此扶植力度很大，国家有国家电网和南方电网，构成了整个电力系统。其中的变电站是个重要的枢纽，是发电厂和用户的媒介，有着不可动摇的地位和作用。因此，我所研究的课题是110kV变电站电气一次部分的设计，对于电网的建设很有意义。 变电站具有很强大的功能，它实现了电能的集中、转换还有分配的功能。而且它还保证了供电的可靠性，为整个电力系统能够提供高质量的，而且安全可靠稳定的电能功不可没。变电站的使命是保障电网稳定运行，同时还要保护电气设备和线路。它可以优化电能利用率，减少电能损耗，提高传输效率。不管从经济方面还是安全可靠方面，它的作用是毋庸置疑的，具有划时代的意义。同时增加了新的变电站容量，对解决目前电力供应短缺和电网资源短缺起着重要作用。 本课题根据任务书上所给负荷的参数，从安全，经济及可靠性等方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV的主接线方案。本次设计进行了短路电流计算，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，选择了主要电气设备，并且进行了选择和校验。之后对变电站的防雷保护进行了设计。从而完成了本次毕业设计课题的设计。本设计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。 关键词：供电质量；一次系统；主变压器；短路电流计算；电气设备；防雷保护
110kV变电站的电气一次系统设计
1 10kV变电站的电气一次系统设计 摘要：电力作为现代社会最基础的能源之一在各个行业中发挥着极为重要的作用。随着时代的发展，社会对电能的需求量变得越来越大，需求量增加之后就会对发电厂的要求也越来越高，但是因为发电厂自身的原因，大部分的大型发电厂建设会选择在比较偏僻的地方，并且和电力负荷中心有着一段距离，要想把发电厂和电力负荷中心更好的进行连接，消除这一段距离，就需要变电站来从中进行连接，让人们能够更安全的使用电能。变电站能够决定电网的稳定，所以在设计的时候就变得尤为重要。本文就110kV变电站的电气一次系统设计展开探讨。 关键词：110kV变电站；电气一次系统；设计 引言 电力系统接线一个重要的组成部分就是变电所的电气主接线。电力系统的安全性、灵活性、稳定性、经济运行以及变电所电气设备的选择都是受到变电站主接线型式影响的。本文对110kV变电站一次系统电气主接线设计进行分析，包括高压侧接线型式、低压侧接线型式、电气设备选择等，使电气一次系统操作简便，运行灵活和经济合理。 1变电站一次系统电气主接线设计的关键点 1.1电气主接线 电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分。主接线与电力系统整体及发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电气设备选择、配电装置布置等有较大影响。 1.2变电站电气设备的选择 在未来的发展中，变电站会以智能为主进行发展，所以在选择电气设备的时候应该考虑电气设备的先进程度和可靠性，同时还需要有采集和保护测控的功能。
除此之外，变电站的设备还应具有降低生命周期成本的功能，减少后期的维修以及维修的成本。 1.3计算短路电流 电网系统日趋完善，相应的技术水平也有所提高。设计阶段中，需准确记录短路电流，并作为设计的参考数据。可通过短路电流计算选择导体和设备、确定中性点接地方式、计算软导线的短路摇摆、确定分裂导线间隔棒的间距等。 1.4变电站的防雷接地保护 针对110kV变电站这一高压网络，在夏季雷雨天气当中非常容易出现安全事故，因此为避免变电站安全事故的发生，造成不可估量的损失，必须对变电站做好防雷处理。变电站防雷方案的设计必须严格参考相关设计标准与规范，确保站内设备不因过电压损坏，除此之外还应对变电站的避雷装置及时进行检修与保养维护，确保避雷设备能够达到较强的避雷标准，进而使得整体配电网络系统能够安全高效的运行。 2几种变电站一次系统电气主接线设计的策略 2.1主变压器 变电站的电气主接线设计中，设备选择是极为重要的。对于此方面，需结合借助细节设计，提高选用程序的可靠性，其中包括配电的频率、反馈线路等。相关的设计师应注重设备的容量选择，分析设备的过载能力和在异常情况下工作的安全性。常规变电站中，若主变压器未能处于较好的工作状态，其他变电装置所承载的电荷会大幅提高。出现该种情况主要是由于其发生故障后，已经无法正常承载电荷，而为确保正常供电，会转至其他无问题设备。结合实践数据进行分析，在安装程序中需规划多项具体的实施计划，提升整体设计的可靠性，有效协调各方面的因素。主变压器的主要作用是转变线路中的电压、保证用电安全。若其出现故障问题且未能立即解决，会引发大范围的停电问题，装置本身也会受损。在选用设计时，首先，应考量其容量，根据电力系统负荷情况以及局部的负荷情况进行确定。若处于负荷比重较高的地区，需考虑若其中的一台设备无法正常工作，
110KV变电站电气一次系统初步设计
1. 毕业设计课题及原始资料课题：110KV变电站电气一次系统初步设计 原始资料： 1）电压等级：110/35/10kV 2）负荷情况： 35kV侧：最大20MW，最小15MW，Tmax=5000 小时，COS?=0.80 10kV侧：最大15MW, 最小10MW, Tmax=5200 小时, COS?=0.85 3）出线情况： 110kV侧：2回（架空线），LGJ-185/20km； 35kV侧： 6回（架空线）； 10kV侧： 12回（电缆）。 4）系统情况： 系统经双回线给变电所供电； 系统110kV母线电压满足常调压要求； 系统110kV母线短路电流标幺值为30（Sb=100MVA）。 5）环境条件： 最高温度40 ℃，最低温度-30℃，年平均温度20℃； 土壤电阻率 <400欧米； 当地雷暴日 40日/年。
2. 变电站主变压器的选择 2.1 主变压器的选择原则 主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。应根据传递容量原始资料，电力系统5～10年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级等综合分析，合理选择。 2.2 主变压器的选择 1) 主变压器台数：为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变压器。 2) 调压方式的确定：为了满足系统110母线电压满足常调压要求，保证供电质量，电压必须维持在允许范围之类，保持电压稳定，所以选择有载调压变压器。 3) 主变压器容量：对装两台变压器的变电站，每台变压器额定容量一般按下式选择： max 0.6n S S = （max S —变电所最大负荷） （2-1） 这样，当一台变压器停用时，可保证对60%的负荷供电，考虑变压器的事故过负荷能力，则可保证对84%负荷供电。本变电站有70%的一、二级负荷，30%的非重要负荷，因此按上式选择是可行的。 由原始资料可得： 35 kV 侧：max 20P = MW , cos 0.80?= ∴ max max 20 25cos 0.80 P S ?= == （MV A ） （2-2） 10 kV 侧：max 15P = MW , cos 0.85?= ∴ max max 15 17.6cos 0.85 P S ?= == （MV A ） （2-3） 所以在最大运行方式下： max 0.60.6(2517.6)25.6n S S ==?+= （MV A ） （2-4） 综上所述选择主变压器(三绕组)的型号为：SFSL1-31500 4) 容量校验： 低负荷系数K 1=实际最小负荷/额定容量 =（15+10）/31.5=0.79 高负荷系数K 2=实际最大负荷/额定容量 =（15+20）/31.5=1.11 查变压器过负荷曲线图可得过负荷时间T ≈20>max T =5200/365=14.25 小时 可见：此变压器能满足要求，应选此型号的变压器。
110kV降压变电站一次系统设计毕业论文（完整版）
110kV降压变电站一次系统设计毕业论文（完整版） XXX大学 毕业设计(论文) 110kV 降压变电站一次系统设计 院系名称： 专业： 学生姓名： 学号： 指导老师： （本论文有完整的逻辑框架，内容详实，WORD格式/ A4大小稍作修改可直接使用，顺利毕业无忧！） XXX大学教务处制 2019年05月25日 目录 摘要........................................................................................................................... ....................... I Abstract .............................................................................................................. ............................ II 引言. (1) 1 电气主接线方案的选择 (1) 1.1 电气主接线设计 (1) 1.1.1 主接线的设计原则 (1) 1.1.2 主接线的设计要求 (1) 1.1.3 拟定主接线方案 (2) 1.1.4 原始资料 (5) 1.1.5 拟定方案 (5) 1.2 电气主接线方案的确定 (5) 1.2.1 主接线方案的可靠性比较 (5) 1.2.2 主接线方案的灵活性比较 (8)
1.2.3 主接线方案的经济性比较 (8) 1.2.4 主接线方案的确定 (7) 2 变压器的确定 (8) 2.1 主变压器容量、台数及型号的选择 (8) 2.1.1 主变压器的选择 (8) 2.2 所用变压器容量、台数及型号的选择 (12) 2.2.1 所用变压器台数及容量的确定 (12) 2.2.2 所用电源引接方式 (13) 2.2.3 所用变的选择 (13) 3 短路电流计算 (13) 3.1 短路电流计算的目的 (13) 3.2 短路电流计算的一般规定 (13) 3.2.1 计算的基本情况 (13) 3.2.2 接线方式 (14) 3.2.3 计算容量 (14) 3.2.4 短路种类 (14) 3.3 短路电流计算 (14) 3.3.1 选择计算短路点 (14) 3.3.2 画等值网络图 (14) 3.3.3 计算............................................................................................. 错误！未定义书签。 4 设备的选择与校验 (18) 4.1 设备选择的原则和规定 (19) 4.1.1 设备选择的一般原则 (19) 4.1.2 设备选择的有关规定 (19) 4.2 导线的选择和校验 (20) 4.2.1 导线的选择 (21) 4.2.2 导线的校验 (23) 4.3 断路器的选择和校验 (19) 4.3.1 断路器选择的技术条件 (19)
110KV变电站一次设计文献综述
110kV变电站电气一次系统设计 一、选题意义 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划 [1]。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向 和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，在电力系统 中起着至关重要的作用。近年来110kV变电站的建设迅猛发 展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗 和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、优化通道”的技 术改造思路[2]。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面积，使变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益⑶。 二、变电站建设的国内外现状和发展趋势 为了保障我国经济的高速发展，以及持续的城镇化进程，我国电力系统进入了一个快速发展阶段，电网建设得到进一步完善。由于我国电力建设起步比较晚，目 前我国变电站主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电站转 变，交流传输向直流输出转变，在城市变电站建设中，户内型变电站大幅增加。国 外变电站主要是交流输出向直流输出转变。而数字化智能变电站也是国内外变电站 未来发展趋势。 1、无人值守变电站： 冋西方发达国家相比，由于我国变电站自动化系统应用起步较晚，变电站运行管理的理念也有很大差异，使我们的变电站无人值守运行水平与之相比还有很大的 差距。在我国，许多220 kV及以下电压等级变电站已经 开始由监控中心进行监控，基本上实现了变电站无人值守。但作为国内电网中最高 电压等级的500 kV和330 kV变电站，即使采用了变电站自动化系统的，也都是实行有人值守的管理方式。而在欧美发达国家，各个电压等级变电站都能实现变电站 无人值守。由此发现，在国内外无人值守变电站之间、国内外变电站自动化系统之 间都还有很大的差异⑷。全面实现变电 站无人值守对我国电网建设有非常明显的技术经济效益:1提高了运行可 靠性；2加快了事故处理的速度；3提高了劳动生产率；4降低了建设成本。 [5] 2、城市变电站建设 随着城市中心地区的用电负荷迅速增长，形势迫使在城市电网加快改造和建设的同时，在中心城区要迅速地建设一批高质量的城市变电站，在多种变电站的型式
(完整)110KV降压变电所一次系统设计文献综述
变电所一次系统设计探究 摘要：随着工业时代的发展，电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓，提高电力系统的安全可靠性和运行效率。从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。变电所是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。目前，国内110kv及以下中低压变电所，主接线为了安全,可靠起见多选单母线接线。另外,合理的选择各种一次设备也能够提高变电所的安全系数及其经济性。 关键词：变电所 /安全/可靠/经济
1 我国电能与变电站现状 电能是发展国民经济的基础,是一种无形的、不能大量存储的二次能源，同时也是现代社会中最重要也是最方便的能源[3]。电能的发、变、送、配电和用电，几乎是在同一时间完成的，须相互协调与平衡［2］。变电和配电是为了电能的传输和合理的分配，在电力系统中占很重要的地位，其都是由电力变压器来完成的，因此变电所在供电系统中的作用是不言而语的。 变电所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[2]。因此，变电所的作用显得尤为重要.首先要满足的就是变电所的设计规范.安全可靠地发、供电是对电力系统运行的首要要求[10]。 （1）变电所的设计要认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求. （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）变电缩的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理的确定设计方案。 (4）变电所的设计，必须坚持节约用地的原则.其次，变电所所址的选择,应根据要求,综合考虑确定［1]。 2 设计变电站着手方面 2。1 电气主接线方案的选定 电气主接线是整个变电所电气部分的主干。变电所电气主接线指的是变电所中汇集、分配电能的电路，通常称为变电所一次接线，是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的。［4]它是电力系统总体设计的重要组成部份。变电站主接线形式应根据变电站在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求［2]。主接线设计的基本要求为：（1)供电可靠性。主接线的设计首先应满足这一要求；当系统发生故障时,要求停电范围小,恢复供电快. （2)适应性和灵活性。能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化；改变运行方式时操作方便，便于变电站的扩建。 (3)经济性。在确保供电可靠、满足电能质量的前提下,要尽量节省建设投资和运行费用，减少用地面积。 （4）简化主接线。配网自动化、变电站无人化是现代电网发展必然趋势,简化主接线为这一技术全面实施，创造更为有利的条件.
110kV变电站一次系统设计
110kV变电站一次系统设计 随着电力系统的快速发展和演化，变电站的设计和规划成为了电力系统的重要组成部分。其中，110kV变电站作为电力系统的重要节点，其一次系统设计对于整个电力网络的稳定性和安全性具有决定性的 影响。本文将详细阐述110kV变电站一次系统设计的主要步骤和关键因素，以确保变电站的安全、可靠和高效运行。 110kV变电站一次系统设计的基本架构包括高压进线、主变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器以及无功补偿装置等关键部分。设计时需要明确各部分的功能和作用，并根据系统工程原理进行整体优化。 在设备选择方面，需要考虑到设备性能、技术参数以及运行环境等多个因素。例如，主变压器应选择低损耗、低噪音、高可靠性的产品，同时要考虑到散热和冷却问题；断路器则应选择切断能力强、动作速度快、使用寿命长的设备。还要根据实际需求来选择适当的电流、电压互感器和无功补偿装置。 设备布置也是一项重要的设计任务。在设备布置时，需要考虑设备的维护和操作空间，保证人员安全和设备稳定运行。同时，要合理安排设备的排列和布局，使整个系统看起来简洁、明了，方便运行和维护。
为了保证变电站的安全和稳定运行，仪表和安全防护装置也是必不可少的。仪表可以实时监测设备的运行状态，为运行人员提供重要的运行参考。安全防护装置则可以在设备故障或异常情况下，快速切断电源，保护设备和人员安全。 在进行电路分析时，需要采用适当的计算方法和原理，以确定各部分的电气性能和参数。例如，可以通过电路仿真软件进行模拟实验，得到各部分的电压、电流以及功率因数等关键数据。 根据电路分析结果，可以进一步计算设备的参数。例如，可以通过计算得到主变压器的容量、断路器的切断能力、电流互感器的变比等关键参数。这些参数对于设备的选择和系统的整体性能具有重要影响。在完成上述计算和分析后，可以得出110kV变电站一次系统设计的主要内容和结论。设计时需要权衡各种因素，如设备性能、系统稳定性、经济性等，以满足用户需求和系统规划要求。同时，设计中还需要考虑可扩展性和可维护性，以适应未来电力系统的变化和发展。 为了保证110kV变电站一次系统设计的成功，建议在设计中注重以下几个方面：必须严格执行国家和行业的相关标准和规范，确保设计的安全性和合规性；要充分考虑设备的兼容性和可替换性，以便在设备故障或损坏时能够及时更换；需要注重系统的智能化和自动化，通过
110KV变电所电气一次部分设计
目录 第一章绪论 (2) 第二章电气主接线的方按及论证 (4) 第一节6～220KV主接线 (4) 第二节主接线的选择与设计 (11) 第三节变压器接地方式 (14) 第三章变电所电力变压器的选择 (15) 第一节电力变压器的选择 (15) 第二节功率因数和无功功率补偿 (16) 第四章短路电流计算 (19) 第一节短路电流计算的概述 (19) 第二节短路电流的计算 (21) 第五章变电所一次设备的选择 (24) 第一节电气一次设备的选择原则 (24) 第二节一次设备的选择与检验 (29) 第三节导体的设计 (37) 第四节高压熔断器的选择 (42) 第六章高压配电装置 (44) 第一节设计原则与要求 (44) 第二节6---110KV配电装置 (47) 第七章变电所防雷与接地规划 (49) 第八章继电保护 (53) 第一节概述 (53) 第二节变压器的保护 (56) 第三节母线的继电器保护 (57) 第九章仪表规划 (58) 设计总结................................................. 错误!未定义书签。参考文献 (61) 英文翻译 (61) 致谢 (72)
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
110kV降压变电所电气一次系统设计方案
110kV降压变电所电气一次系统设计 摘要 经济的快速发展，科学技术的不停进步促进社会中各行各业都在不停地发展壮大，各大高校接踵出现了亘古未有的发展势头，特别是各样高、新、尖、精的技术应用，而所有的全部都离不开电，而电的中枢—变电所更是必不行少，起到至关重要的作用。目前，我国城市电力网和乡村电力网正进行大规模的改造，与此相应，城乡变电所也正不停的更新换代。我国电力网的现真相况是惯例变电所依旧存在，小型变电所，微机监，测变电所，综合自动化变电所接踵出现，并获得快速的发展。但是，所有的变化发展都是依据变电设计的基来源理而来，所以对于变电设计基来源理的掌握是创新的根本。本毕业设计的内容为ll0kV终端变电所电气一次系统设计，正是最为常有的惯例变电所，并依据变电所设计的基来源理设计，务求掌握惯例变电所的电气一次系统的原理及设计程。 重点词：变电所设计；电气主接线；继电保护
110 kv step-down substation electrical system design at a time Abstract The rapid development of economy, science and technology progress of society in all walks of life are continuously developing, major colleges and universities have been hitherto unknown development tendency, especially the application of high technology, new, sharp, fine, and all cannot do without electricity, and electric center substation it is essential, play a crucial role in. At present, our country city power network and the rural power network is a large-scale renovation, accordingly, urban and rural substation is also constantly upgrading. The reality of power network in China is still exists conventional substation, small substation, microcomputer monitoring, measurement of substation, comprehensive automation substation appear in succession, and has rapid development. However, development of all is according to the basic principle of the basic principle, the design of electric control is innovation. This graduation design content for the ll0kV terminal substation electrical design of a system, it is the most common conventional substation, according to the basic principle of the design of substation design, to master the principle and the design process of conventional substation electric primary system. Keywords: substation design; The main electrical wiring; Relay protection
110kV变电所电气一次设计
第1章原始资料阐发 1.变电站的地址和地舆位置选择：建设一个变电站要考虑到地舆环境、气象条件等因素，包罗： ⑴年最高温度、最低温度。 ⑵冬季、夏季的风向以及最大风速。 ⑶该地域的污染情况。 ⑴电压等级有两个：110kV 10kV。⑵主变压器用两台。⑶进出线情况：110kV 有两回进线，10kV有18回出线。 3.设计110kV和10kV侧的电气主接线：通过比较各种接线方式的优错误谬误、适用范围，确定出最正确的接线方案。 ⑴110kV侧有两回进线，为电源进线，此时宜采用桥形接线，按照桥断路器的安装位置，可分为内桥和外桥接线两种，比较这两种接线的特点，适用范围，确定110kV侧的接线方式为内桥接线。 ⑵10kV侧有18回出线，可供选择的接线方式有： ①单母线分段接线。 ②双母线以及双母线分段。 ③带旁路母线的单母线和双母线接线。 比较这几种接线方式的优错误谬误，适用范围，确定出10KV侧的接线方式为单母线分段接线。 4.计算短路电流及主要设备选型。 ⑴主变压器的型号、容量、电压等级、冷却方式、布局、容量比和中性点接处所式的选择等。 ①主变的容量： 主变容量确实定应按照电力系统5-10年开展规划进行。当变电所装设两
台及以上主变时，每台容量的选择应按照此中任一台停运时，其余容量至少能包管所供一级负荷或为变电所全部负荷的60-80%。 ②接线方式： 我国110kV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN〞联接；35kV采用“Y〞联接，此中性点多通过消弧线圈接地。因此，普通双绕组一般选用YN，d11接线；三绕组变压器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。 5.绘制电气主接线图；总平面安插图；110kV和10kV的进出线间隔断面图等有关图纸。 6.简要设计主变压器继电庇护的配置、整定计算 选择几个特殊的短路点：如110kV侧、10kV母线上。按照系统的短路容量进行整定计算。 防雷设计要考虑到年雷暴日，庇护范围等因素。接地设计考虑到主要的电气设备能可靠的接地，免受雷电以及短路。
浅谈110kV变电站电气一次系统设计
浅谈110kV变电站电气一次系统设计青岛特锐德高压设备有限公司 266000 摘要：本文作者根据多年的变电站电气设计经验，分析了采用由三台主变组成的110kV变电站电气一次设计方案，介绍了此种方案的经济性和合理性。 关键词： 110kV变电站；电气一次；设计 引言 电气工程设计是电力基本建设的重要环节，工程能否如期建成投运，保证质量，节约投资，取得更好的经济效益，设计师关键。而变电站是整个电力系统中最为重要的组成部分之一，也是电网的主要监控点，其运行质量的优劣，直接关系到供电质量。变电站是由诸多一次设备组成，在对其进行设计时，必须合理选择好一次设备，这是确保变电站安全、稳定、可靠运行的关键。 1.110kV变电站一次电气设备的设计要点 1.变压器的选择 变压器是110kV变电站中较为重要的电气设备之一，它的选择对于变电站的安全、可靠、稳定、经济运行有着至关重要的作用。 （1）当变电站负荷满足以下条件的任何一条时，均必须安排至少两台以上的变压器。 1 存在大量的一级负荷，或者虽属于二级负荷但从安全角度考虑时。 2 季节性负荷变化较大的地区。 3 集中特定负荷较大的情况下，如动力电与站名共用变电器、电源系统不接地、电气装置外露等等。 （2）变压器的台数。
变电站中一般都配有两台或者两台以上的主变，当某一台变压器出现故障时，可以将其上的负荷转移到另一台变压器上，以确保电力系统能够正常供电。对 110kV变电站而言，安装几台变压器更合理，要按照该区域的具体供电条件、负 荷性质、运行方式等等进行确定。 1 确定主变容量。在总负荷一定时，当停止其中某一台变压器，要求供电 能力保持不变。 2 变压器自身的容量上限。 3 变压器的实际占地面积。由于110kV变电站多位于市区，节约变压器的 占地面积显得尤为重要。而安装三台变压器显然要比两台占地面积大。 4 设备投资。当采用高压有断路的接线方式时，通常都会使用SF6断路器，而采用T接线方式或是线路变压器组接线方式时，则需要建设出线间隔，这样一 来投资势必会有所增大。 5 断路电流水平。当变压器单台容量提高以后，势必会使低压侧的短路容 量有所增大，这样一来就会给10kV配电设备的选型带来一定的困难。为此，当 变压器容量较大致使10kV配电无法选用轻型设备时，应采取限制短路电流的措施。 6 变压器成本。选用两台变压器与三台变压器所需的总容量要相对较多， 但总体投资却所差无几。若是以两台主变和三台主变两种方案为例，两台变压器 的方案要比三台占地面积小很多，并且投资成本和运行维护费用也都低得多，同 时容载比较大、电网适应能力强，优越性非常明显。但需要注意的是，随着城市 的不断发展，用电密度势必会有所增加，加之为了进一步提高变电站运行的安全 性和灵活性，110kV变电站的电气设计上，应当采用三台主变，这是变电站一次 电气设备设计的必然趋势。 1.2主接线方式的选择 在实际设计中经常会采用较为复杂的主接线，这种接线方式有许多不足，如 接线方式较为复杂、运行操作过于频繁、检修维护量大、投资成本大、占地面积
110kV变电站部分电气一次设计
110kV变电站部分电气一次设计 一、变电站电气主接线(一)变电站电气主接线的概念变电站电气主接线是指由变压器、开关、刀闸、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定的顺序连接,用来汇集和分配电能的电路,也称为电气一次设备主接线图。 (二)电气主接线的关键因素 主接线方案,是根据该变电站的规划及其在系统中的作用最终确定的,主接线方案确定了该变电站的总体规模(包 括近期及远期规模),运行的可靠性、灵活性和经济性,并且对选择电气设备、布置配电装置、拟定保护继电和控制继电的方式,影响是相当的大。所以,处理好各方面的关系是必须的,全面分析有关影响因素,通过技术经济比较,合理确定主接线方案。 1、配电装置的选型 屋内布置和屋外布置是110kV高压配电装置通常采用的布置形式。而普通电器安装在屋内布置、SF6全封闭组合电器(GIS)屋内布置、110kV断路器小车屋内布置这三种形式又是屋内布置的分类。普通电器安装被用在屋内布置和110kV 断路器小车屋内布置,其具有基本相同的占地面积,投资也 相差不悬殊,在城郊或者污染比较严重的地区多多采用普通电器安装在屋内布置。占地最小的是SF6全封闭组合电器
(GIS)屋内布置,并且有最好的运行维护,可是也有相对较高的投资,在城市中心或者用地非常紧张的地方较多的采用。屋外中型布置、屋外半高型布置、屋外高型布置又是屋外布置的分类。是将所有电气设备都安装在地面设备支架上,任何电气设备都不会布置在母线,此布置称为屋外中型布置,该布置具有许多优点,例如布置比较清晰、运行可靠、造价低等优点。将母线与母线隔离开关升高是半高型布置,在升高母线的下方直接布置断路器、电流互感器等设备,从而使得减少配电装置跨度尺寸,但由于进出线间隔不能合并,增大了横向面积,因此,半高型布置适合于进出线回路多的变电站。将母线与母线隔离开关上下重叠布置称为高型布置,此布置适用于双母线布置。 2、相关电气设备及典型接线方式 终端变电站和中间变电站是在110kV变电站电气主接线设计选择中主要考虑的两个功能的变电站。终端变电站接近负荷中心,在110kV变电站中分为两路进线,将电能分配给低压用户主要是通过两台主变实现的;变电站主接线设计应在确保供电可靠性的前提下使得设计规范化、自动化、简单化以及无人化,使得占地面积尽可能的减少,根据负荷性质是变电站电气主接线选择的依据,除此之外,影响因素还有电气设备特点和上级电网强弱。对于终端变电站高压侧主接线形式主要采用以下三种:单母线接线;内桥接线;线路-变压
110kv变电站电气一次系统设计文献综述
liokv变电站电气一次系统设计文献综述 一、引言 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展讣划。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级 电压的电网联系起来，在电力系统中起着至关重要的作用。近年来llOkV 变电站的建设迅猛发展。科学的变电站设计•方案能够提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗 和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、优化通道”的技术改 造思路。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面积，使变电站的配置达到最佳，不断 提高经济效益和社会效益。 二、什么叫变电站 变电站是改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，称为变电所、配电室等。 变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。变电站主要组成为：馈电线(进线、出线)和母线，隔离开关，接地开关，断路器，电力变压器(主变)，站用变，电压互感器TV (PT)、电流互感器TA(CT),避雷针。 变电站主要可分为：枢纽变电站、终端变电站；升压变电站、降压变电站；电力系统的变电站、工矿变电站、铁路变电站(27. 5kV、50Hz)； lOOOkW 750kV、500kV> 330kV、220kV、110k\\ 66kV、35kV、10k\\ 6. 3kV 等电压等级的变电站。 变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。L1前分布式变电站自动化系统已逐步成为技术发展的主流叭 三、研究的主要内容 设计llOkV变电站，电压等级为110/35/6kV,进岀线数2/4/1 lo 35kV 侧:最大35MW,最小15MW, Tmax=5200 小时，cos 4）二0.90 6kV 侧：最大12MW,最小6MW, Tmax=5000 小时，cos 4> =0. 85
(完整版)110kV降压变电所电气一次系统设计毕业论文
毕业设计(论文) 110kV 降压变电所电气一次系统设计 系别电力工程系 专业班级电气 08K5 班
学生姓名严丽 指导教师胡永强 二〇一二年六月
摘要 随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求也日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划，城网110kV 变电站的建设迅猛发展。如何设计城网 110kV 变电站，是成网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全 与经济运行，是联系发电厂与用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的中间环节，电气主接线的拟定直接关系 着全厂（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，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 本次设计建设一座 110kV 降压变电站。首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较。选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短 路冲击电流，从三项短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。 最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选 择，然后进行校验。 关键词：变电站；电气主接线；短路电流；设备选择；校验
1原始数据 1、变电站类型： 110kV 降压变电所 2、电压等级： 11010kV 3、负荷情况： 最大 25MW ，最小 16MW ， T max = 5000 小时， cosφ = 0.85 负荷性质：工业生产用电 4、出线情况： (1) 110kV 侧： 2 回（架空线）LGJ —18528km； (2)10kV 侧： 12 回（电缆）。 5、系统情况： (1) 系统经双回线给钢厂供电； (2)系统 110kV 母线短路电流标幺值为 33（SＢ＝100MVA） 6、环境条件： (1)最高温度 40℃，最低温度 -25℃，年平均温度 20℃； (2)土壤电阻率ρ <400欧米； (3)当地雷暴日40 日年。