110kV降压变电所

电气工程系 毕业设计论文

题目：110kV降压变电站 电气一次部分设计

专业名称：电气自动化专业 学生姓名： 班级： 指导教师： 1

毕业设计任务书 一. 题目： 110kV降压变电站电气一次部分设计 二. 毕业设计内容 本所位于某市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。 电压等级： 110kV：近期2回，远景发展2回； 10kV： 近期12回，远景发展2回。 三、毕业设计应达到的主要指标 1、变电所总体分析； 2、负荷分析计算与主变压器选择； 3、电气主接线设计； 4、短路电流计算及电气设备选择； 四、设计原始资料 (一) 建设性质及规模 本所位于市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。 电压等级： 110/10kV 线路回数： 110kV：近期2回，远景发展2回； 10kV：近期12回，远景发展2回。 （二）电力系统接线简图 2

附注：1.图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式； 2.最小运行方式下：S1=1300MVA，XS1=0.65；S2=170MVA，XS2=0.75。 (三) 负荷资料（10kV负荷的同时率kt取0.85） 列表如下页。 （四）所址条件

1．地理位置示意图如上所示 2．地形、地质、水文、气象条件 所址地区海拔200米，地势平坦，非强地震地区。 年最高气温+40˚C，年最低气温-20˚C，年平均温度+15˚C，最热月平均最高温+32˚C。最大覆冰厚度 b=10mm。最大风速25m/s,，属于我国第六标准气象区。 线路从系统2（S2）110KV母线出发至变电所南墙止。全长10km。在距离系统2北墙0.25、5、8、9.98km处转角 、 四次进入变电所。 全线为黄土层地带，地耐力2.4kg/cm2，天然容重γ=2g/ 。内摩擦角23度 ，土壤电阻率100Ω·cm，地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。土壤热阻系数 =120˚C·cm/wm。土温20˚C。 3

负荷资料表： 电压 等级 负荷名称 最大负荷 (MW) 穿越功率(MW) 负荷组成（%） 自 然 力 率 Tmax (h) 线长(km) 近期 远景 近期 远景 一级 二级

110kV 市系线 10 18 10 市甲线 10 18 10 备用1 10 备用2 12

10kV 棉纺厂1 2 2.5 20% 40% 0.75 5500 3.5

棉纺厂2 2 2.5 20% 40% 0.75 5500 3.5

印染厂1 2 3 30% 40% 0.78 5000 4.5

印染厂2 2 3 30% 40% 0.78 5000 4.5

毛纺厂 2 2.5 20% 40% 0.75 5000 2.5 针织厂 1 1.5 20% 40% 0.75 4500 1.5 柴油机厂1 3 4 25% 40% 0.8 4000 3

柴油机厂2 3 4 25% 40% 0.8 4000 3

橡胶厂 1 1.5 30% 40% 0.72 4500 3 市区1 1.5 2 20% 40% 0.8 2500 2 市区2 1.5 2 20% 40% 0.8 2500 2 食品厂 1.2 1.5 15% 30% 0.8 4000 1.5 备用1 1.5 0.78 备用2 1.5 0.78

学生： 张静 指导教师：屈保中 系主任：胡应占 4

摘 要 随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越来全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。 变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电气设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的坚实、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。 110KV变电所属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。 电力技术高新化、复杂化的迅速发展，使电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。

关键字：变电所；电气设备；配电网络；负荷；功率 5

目 录 毕业设计任务书 ----------------------------------------------1 摘要 --------------------------------------------------------4 第一章 绪论 ------------------------------------------------6 1.1 发展概况 -----------------------------------6 1.2 选题目的 -----------------------------------6 1.3 背景和意义 ---------------------------------6 第二章 变电所总体分析 --------------------------------------7 2.1 分析内容 -----------------------------------7 2.2 总体分析 -----------------------------------7 第三章 负荷计算 --------------------------------------------8 3.1 负荷分析 -----------------------------------8 3.2 负荷计算 -----------------------------------9 第四章 主变压器选择 ----------------------------------------11 4.1 主变台数选择 -------------------------------11 4.2 主变容量选择 -------------------------------11 第五章 电气主接线方案选择 ----------------------------------13 5.1 电气主接线设计的基本要求和原则 -------------13 5.2 110kV侧接线的选择 -------------------------14 5.3 10kV侧接线的选择 --------------------------16 第六章 短路电流计算 ----------------------------------------19 6.1 计算目的 -----------------------------------19 6.2 计算方法 -----------------------------------19 6.3 计算过程 -----------------------------------20 第七章 电气设备选择 ----------------------------------------26 7.1 本设计的主要任务-----------------------------26 7.2 选择导体和电器的一般原则 -------------------26 7.3 选择导体和电器的技术条件 -------------------26 7.4 电气设备选择 -------------------------------28 7.5 导线选择及校验 -----------------------------30 第八章 电气主接线图 ----------------------------------------32 第九章 结论 ------------------------------------------------33 致谢 --------------------------------------------------------34 参考文献 ----------------------------------------------------35 6

第一章 绪论 1.1发展概况 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。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，现在已有许多变电站实现了集中控制和采用计算机监控．电力系统也实现了分级集中调度，所有电力企业都在努力增产节约，降低成本，确保安全远行。随着我国国民经济的发展，电力工业将逐步跨入世界先进水平的行列。变电所是生产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑。电力工业的发展,单机容量的增大、总容量在百万千瓦以上变电所的建立促使变电所建筑结构和设计不断地改进和发展。变电所结构的改进、新型建材的采用、施工装备的更新、施工方法的改进、代管理的运用、队伍素质的提高、使火电厂土建施工技术及施工组织水平也相应地随之不断提高。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定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，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统，继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。 1.2选题目的 我选择设计本课题，是对自己已学知识的整理和进一步的理解、认识，学习和掌握变电所电气部分设计的基本方法，培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。电力工业的迅速发展，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，综合应用所学理论知识，开拓思路，锻炼独立分析问题及解决问题的能力。 1.3背景和意义 110KV降压变电所是电网建设和电网络改造中非常重要技术环节，所以做好110KV变电所的设计是我国电网建设的重要环节。在目前的电网建设中，尤其是在110KV变电所的建设中，土地、资金等资源浪费现象严重，存在重复建设、改造困难、工频电磁辐射、无线电干扰和噪声等环保问题、电能质量差等问题已成为影响高压输变电工程建设成本和运行质量的重要因素。这已经违背了我