110kV变电站设计毕业设计论文(说明书).doc

110kV变电站设计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。变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器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。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，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。关键词：变电站、负荷、输电系统 The 110 kV transformer substation designAbstract Along with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and more completely and system. Because the quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect request to the power supply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the expenses with have the metal depletion in colour metal, but also will reflect the dependable in power supply and the safe in many facts. In a word, it is close with the economic performance and the safety of the people. The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. As an important part of powers transport and control, the transformer substation must change the mode of the traditional design and control, then can adapt to the modern electric power system, the development of modern industry and the of trend of the society life.Along with the high and quick development of electric power technique, electric power system then can change from the generate of the electricity to the supply the power. Key words： substation ,load ,transmission system 目录1. 负荷分析及主变压器选择11.1 站内35KV、10KV及0.4KV侧负荷分析11.2 主变压器选择12. 主接线方案设计、评价、比较及选择42.1 电气主接线的概况42.2 35KV侧主接线的设计42.3 10KV侧主接线的设计42.4 0.4KV侧主接线的设计52.5 主接线方案的比较选择53. 短路电流计算63.1 短路电流计算的目的63.2 短路电流计算的一般规定63.3 短路电流计算结果73.3.1 110kV侧三相短路电流计算73.3.2 35kV、10kV短路电流计算按最大容量计算73.3.3 短路电流计算结果74. 计算部分84.1 已知的原始数据84.2 负荷计算部分84.3三相短路电流计算94.3.1稳态短路电流计算94.3.2短路冲击电流计算115. 电力元件及载流导体的选择125.1 电力元件及载流导体的选择规定125.2 主要电气设备的选择135.2.1 高压断路器135.2.2 隔离开关的选择145.2.3各级电压母线的选择145.2.4 互感器的选择155.2.5 高压熔断器175.2.6 配电装置175.3 设备综合汇总表186. 变电站的接地网的设计196.1 接地分类196.2 基本步骤196.3 变电所的防雷保护196.4 变电所接地网20致谢22参考文献23附录24图A1： 110KV地区变电站主接线图25图A2： 10KV地区变电所用电接线图26图A3： 110KV地区变电站 断面图 母断兼旁断27 1. 负荷分析及主变压器选择1.1 站内35KV、10KV及0.4KV侧负荷分析1、35KV侧 P1 =20 MVA Q1 =20×0.85=17MVA2、10KV侧 P2 =12 MVA Q2 =12×0.85=10.2MVA3、0.4KV侧 P3 =0.05 MVA Q3 =0.05×0.8=0.04MVA P =20120.05=32.05 MVA Q =17+10.2+0.04=27.24MVA所以: S=（32.052+27.242）1/2 =42.062 MVA考虑到大概线损及同时率时的容量为: S1=42.062×0.8×1.05= 35.33MVA1.2 主变压器选择主变压器在电气设备投资中所占比例很大,同时与之相适应的配电装置,特别是大容量、高电压的配电装置的投资也很大.因此,主变压器的选择对发电厂、变电站的技术经济性影响很大.1、主变台数的选择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，变电所以装设两台主变压器为宜。此设计中的变电所符合此情况，故主变设为两台。2、主变容量的确定根据变电所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所，应考虑到当一台主变压器停运时，其余变压器容量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；对一般性变电所，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。 有以上规程可知，此变电所单台主变的容量为：S=S1×0.8=35.33×0.8=28.26MVA所以应选容量为31500KVA的主变压器。3、主变相数选择主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。故有以上规程可知，此变电所的主变应采用三相变压器。4、主变相数选择在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧的功率均达到该变压器容量的15以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿装备时，主变压器宜采用三绕组变压器。根据以上规程，计算主变各侧的功率与该主变容量的比值：高压侧：K1=(20000+12000)*0.8/31500=0.81>0.15中压侧：K2=20000*0.8/31500=0.51>0.15低压侧：K3=12000*0.8/31500=0.3>0.15由以上可知此变电所中的主变应采用三绕组。5、主变绕组连接方式变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有y和，高、中、低三侧绕组如何要根据具体情况来确定。此变电站110KV侧采用Y接线35KV侧采用Y连接，10KV侧采用接线主变中性点的接地方式：选择电力网中性点接送地方式是一个综合问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰。主要接地方式有：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和直接接地。电力网中性点的接地方式，决定了变压器中性点的接地方式。电力网中性点接地与否，决定于主变压器中性点运行方式。35KV系统，IC10A；10KV系统；IC30A（采用中性点不接地的运行方式）。所以在本设计中110KV采用中性点直接接地方式。35、10KV采用中性点不接地方式。6、主变调压方式确定有载调压变压器与普通变压器的差别在于:普通变压器的调压开关只能在停电状态下进行切换,有载调压变压器的调压开关可以在运行中带负荷操作;普通变压器调压范围较小,有载调压变压器调压范围大.由于此变电站属于地方变电站,往往出现日负荷变化幅度很大的情况,为了满足电能质量要求,所以站内2主变装设有载调压装置。7、主变冷却方式选择主变一般的冷却方式有：自然风冷却；强迫有循环风冷却；强迫油循环水冷却；强迫、导向油循环冷却。小容量变压器一般采用自然风冷却。大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却方式。故此变电所中的主变采用油浸水冷冷却方式。附：主变型号的表示方法第一段：汉语拼音组合表示变压器型号及材料第一部分：相数 S-三相；D-单相第二部分：冷却方式 J-油浸自冷； F-油浸风冷； S-油浸水冷；G-干式；N