毕业设计（论文）-110KV变电站电气设计.doc

*本科毕业设计（论文）110KV变电站电气设计学生姓名： * 学生学号： * 院（系）： 电气信息工程学院 年级专业：10级电气工程与自动化指导教师： * 教授 助理指导教师： 二一四年五月攀枝花学院本科毕业设计(论文)摘要摘要本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制。关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择I攀枝花学院本科毕业设计(论文)ABSTRACTIIII攀枝花学院本科毕业设计(论文)目录ABSTRACTThis paperdesign a 110KV substation.Firstly,according to the gaved system, electricity line and the parameters of load ,which provided by the assignment book,through considering the substation which will be built and feeders,analysising load materials,confirming the Main electrical wiring form of 110KV、35KV、10KV side based on security,economy and reliability,then conform the numbers,volume and type of the main transformer through load calulation and supply district,thus getting the parameters of all the component,simplify electric circuit,select short point carry on short circuit calculations operation circuit, select and check out electrical equipment, including bus,breaker, disconnect switch, voltage transformer, current transformer and so on,so that conform the distribution apparatus.Configurating relay protection and setting-calculation for the electricity line,transformer and bus according to the load and short calculations.At the same time,this paper analyse simply lightning protection and grounding system.Finally,two pictures be drawed which include Main electrical wiring diagram anower distribution equment sectional drawing interval KeyWords: Substation design,Transformer,Main electrical wiring,Equipment electionII攀枝花学院本科毕业设计(论文)1 引言目录摘要IABSTRACTII1引言11.1 变电站的作用11.1.1变电站在电力系统中的地位11.1.2电力系统供电要求11.1.3电力系统的额定电压21.2 我国变电站及其设计的发展趋势31.2.1我国变电站的发展趋势31.2.2我国变电站设计的发展趋势41.3 变电站设计的主要原则和分类51.4 选题目的及意义61.5 设计思路及工作方法61.6 设计任务完成的阶段内容及时间安排62 任务书82.1 原始资料82.2 设计内容及要求102.3负荷计算112.3.1 35KV侧负荷112.3.2 10KV侧负荷：112.4无功补偿123 电气主接线设计133.1 电气主接线设计概述133.1.1对电气主接线的基本要求133.1.2变电站电气主接线的设计原则143.1.3电气主接线设计步骤143.2 电气主接线的基本形式163.3 电气主接线选择164 变电站主变压器选择204.1 主变压器的选择204.1.1主变压器台数的选择204.1.2主变压器容量的选择204.1.3主变压器型号的选择214.2 主变压器选择结果215 短路电流计算225.1 短路的危害225.2 短路电流计算的目的225.3 短路电流计算方法225.4 短路电流计算23攀枝花学院本科毕业设计(论文)1 引言5.4.1 110KV侧母线短路计算255.4.2 35KV侧母线短路计算265.4.3 10KV侧母线短路计算286 电气设备的选择306.1 导体的选择和校验306.1.1 110KV母线选择及校验316.1.2 35KV母线选择及校验326.1.3 10KV母线选择及校验336.2 断路器和隔离开关的选择及校验346.2.1 110KV侧断路器及隔离开关的选择及校验356.2.2 35KV侧断路器及隔离开关的选择及校验376.2.3 10KV侧断路器及隔离开关的选择及校验396.3 电压互感器和电流互感器的选择416.3.1 电流互感器的选择416.3.2 电压互感器的选择437 继电保护的配置447.1 继电保护的基本知识447.2 110KV线路的继电保护配置及整定计算447.2.1 110KV线路继电保护配置447.2.2 110KV线路继电保护整定计算447.3 变压器的继电保护及整定计算497.3.1 变压器的继电保护497.3.2 变压器的继电保护整定计算507.4 母线保护527.5 备自投和自动重合闸的设置547.5.1 备用电源自动投入装置的含义和作用547.5.2 自动重合闸装置548 防雷与接地方案的设计558.1 防雷保护558.1.1 直击雷保护558.1.2 侵入波保护558.2 接地装置的设计559 配电装置579.1 配电装置概述579.2 配电装置类型579.3 对配电装置的基本要求和设计步骤579.4 屋内配电装置589.5 屋外配电装置5810 结束语60参考文献61附录A：电气主接线图62附录B：110KV间隔装置断面图63攀枝花学院本科毕业设计(论文)目录致谢64攀枝花学院本科毕业设计(论文) 1 引言11 引言1.1 变电站的作用 1.1.1变电站在电力系统中的地位电力系统一般都是由变压器、输电线路、负荷组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。系统中的这些互联元件大致可以分为两:一类是电力元件，它们对电能进行生产、变换、输送和分配，最后就是消耗；还有一类就是是控制元件，它们能够改变系统的运行状态，比如同步发电机的励磁调节器、调速器和继电器等等。变电站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。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类： 枢纽变电站；位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330500KV的变电站，成为枢纽，全所停电后，将引起系统解列，甚至出项瘫痪。 中间变电站：高压侧以交换潮流为主，其系统变换功的作用。或使长距离输电线路分段，一般汇聚23个电源，电压为220330KV，同时又降压供当地供电，这样的变电站起中间环节的作用，所以叫中间变电站。全所停电后，将引起区域电网解列。 地区变电站：高压侧一般为110KV220KV，主要功能是向地区用户供电为主的变电站，这是一个地区的主要变电站。全所停电后，仅使该地区断电。 终端变电站：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧的电压为110KV，在经过变压器降压后直接向用户供电的变电站，即为终端变电站。全所停电后,只是用户受到损失。1.1.2电力系统供电要求 保证可靠的持续供电：供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。所以，电力系统运行首先要求是可靠、持续供电。 保证良好的电能质量：电能质量包括电压质量，频率质量和波形质量这三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许 电压偏移为额定电压的正负5%，给定的允许频率偏移为正负0.20.5%HZ2 等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。所有这些质量指标，都必须采取一切手段来予以保证。 保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 ，而且在电能变换，输送，分配时的损耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送，分配时的损耗，又极其重要的意义。1.1.3电力系统的额定电压 额定电压是指能使电气设备长期运行的最经济的电压。在系统中，各部分电压等级是不同的。三相交流系统中，三相视在功率S=3UI。当输出功率一定时，电压越高，电流越小，线路、电气的载流部分所需的截面积就越小，有色金属的投资也越小，同时由于电流小，传输线路上的功率损耗和电压损耗也较小。另一方面，电压越高，对绝缘水平的要求就越高，变压器、开关等设备的投资也越大。综合考虑这些因素，对应一定的输送功率和输送距离都有一个最为经济合理的输电电压，当从设备制造角度考虑，为保证产品的标准化和系列化，又不应随意确定输电电压。 用电设备的额定电压：经线路向用电设备输送电能时，由于用电设备大都是感性负荷，沿线路的电压分布往往是首段高于末端，系统标称电压与用电设备的额定电压取值一致，使线路的实际电压与用电设备要求的额定电压之间的偏差不致太大。 变压器额定电压：变压器一次侧接电源，相当于用电设备，二次侧向负荷供电，有相当于电源，因此变压器一次侧额定电压等于用电设备的额定电压，由于变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，额定负载下变压器内部的电压降落约为5%，当供电线路较长时，为使正常运行时变压器二次侧电压较系统标称电压高5%，以便补偿线路电压损失。变压器二次侧额定电压较用电设备额定电压高10%，只有当变压器二次侧与用电设备间电气距离很近时，其二次侧额定电压才取为用电设备额定电压的1.05倍。1.2 我国变电站及其设计的发展趋势1.2.1我国变电站的发展趋势近年来，在我国在经济技术领域中取得了快速发展，特别是计算机网络技术和通信技术的发展，为我国变电站的发展起到了强有力的推动作用，越来越多的新技术新产品应用到变电站方面，具体来说，使我国变电站设计呈现以下发展趋势： 智能化智能化变电站的发展是随着高压高精度的智能仪器的出现而逐渐发展的，特别是计算机高速通信网络在实时系统中的开发和应用，使变电站的所有信息采集、传输实现的智能化处理提供的强大的物质和理论基础。智能化主要体现在以下几个方面： 紧密联结全网。 支撑智能电网。 高电压等级的智能化变电站满足特高压输电网架的要求。 中低压智能化变电站允许分布式电源的接入。 远程可视化。 装备与设施标准化设计，模块化安装。 另外，为了变电站及无人值守变电站在防盗保安、火警监控、安全生产等方面的综合管理水平有所加强，我国的电力企业正在考虑集中式远程图像监控系统的建设，这促使了电力综合监控的网络化发展。以IP数字视频的方式，对各变电站/所的环境参量、相关数据和图像进行监控，实时的了解和掌握各个变电站/所的情况，并及时对发生的情况做出反应，适应许多地区变电站的需要。不过我国目前还没用完全实现真正意义山的智能化一次设备，一次设备的智能化仍然需要通过一定的二次设备俩转化实现，一般采用智能终端的模式。目前在国内进行的数字化变电站项目，虽然大多数采用此种方式，但是普遍没有对开关内部的二次回路进行集成化改造，智能终端与开关整合度较低，还有很大的发展空间。 数字化通过采用现代化的精密仪器仪表，以及实时性较高的通信网络，所以在此基础上出现了数字化变电站，数字化变电站技术是具有里程碑意义的一次伟大变革，对变电站自动化系统的各方面都将产生了非常深远的影响。在系统可靠性、经济性、3维护简便性方面数字化变电站均比常规变电站有大幅度提升。 装配化 装配式变电站的建筑形式一般采用全预制装配结构，大幅度的缩短了设计及建设周期，并且也减少了变电站占地面积，节约了土地资源。国家电网公司“两型一化”的逐步推广，装配式变电站在全国各地试点均成功，为今后变电站的建设树立了一种新型模式。1.2.2我国变电站设计的发展趋势依据我国的国情，以及我国多年来积累的关于变电站设计的实践和经验，可以看出我国变电站设计的发展趋势有以下几个方面。我国电力建设经过多年的发展，电力系统容量越来越大，并且短路电流不断增大，对电气设备及系统内大量信息的实时性、准确性等要求越来越高;而随着我国科技的高速发展，材料行业、制造业快速发展，尤其是计算机及网络技术的快速发展，使变电技术也有了新的发展，我国变电站设计出现了一些新的趋势。 方案趋于简单化的变电站接线因为各个制造厂商生产的电气设备质量的提高，并且随着电网可靠性的增加，使得简化变电站接线成为可能。例如，变电站的主要电气设备：断路器，其制造技术近几年获得了巨大的发展，其可靠性大为提高，检修时间少。特别国外一些知名厂家生产的超高压断路器均可达到20年不大修，更换部件费时很短。为了进一步控制工程造价，提高经济效益，经过专家反复论证，我国少数变电站设计已逐渐采用一些新的更为简单的接线方案。 大量采用新的电气一次设备近几年来电气一次设备制造发展较大，高性能、新型设备更是大量的不断出现，而新的设备越来越趋于无油化，采用SF6气体绝缘的设备价格不断下降，伴随着国产GIS向大容量、高电压、三相共箱体方向发展，性能不断得到完善，应用面不断扩大，许多城市电网建设工程、用户供电工程都会考虑采用GIS配电装置。变电站设计的电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向真空开关、SF6开关、无油化和机、电组合一体化的小型设备发展。这些户外高压和超高压组合电器共同特点是以SF6断路器为核心，与其它高压电气设备进行组合，形式繁多。这些设备运行可靠性高、节省占地面积和空间、施工安装简单、运行维护方便，价格介于常规电气设备与GIS之间，是电气设备今后发展的一个方向，符合我国目前的国情和技术发展方向。变电站占地及建筑面积减少随着城市建设和经济的发展，城市的用电负荷迅速增长，而城市土地资源十分宝贵，土地价格越来越贵。新建的城市变电站不仅要追求综合经济、社会效益，还必须符合城市的形象及环保等要求，所以建设形式大多采用地下或地面全户内型等布置形式，占地面积有效减少。另外，针对一些110KV及以下变电站实现无人值班，设计中取消了与运行人员有关的建筑和设施，建筑面积更是大为减少。 变电站综合自动化技术变电站综合自动化是一项提高变电站可靠稳定运行、安全水平，降低运维成本，提高经济效益，向供电用户提供优质电能的一项措施。随着计算机、自动化技术、网络技术和通信技术等高科技的飞速发展，一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统，已经成为必然趋势。另一方面，保护本身也需要控制管理、事件记录、运行监视、自检查和故障滤波等功能。电力系统发展的新的趋势必然是发展和完善变电站综合自动化系统。综合自动化技术将会成为变电站设计核心技术之一。变电站综合自动化发展趋势主要表现在一下几个方面：1)全分散式变电站自动化系统.2)引入先进的网络技术。总之，变电站综合自动化向着使电力系统的运行和控制更方便、快捷、安全、灵活的方向发展。1.3 变电站设计的主要原则和分类变电站设计的主要原则是：安全可靠、标准统一、运行高效、技术先进、投资合理，努力做到统一性与可靠性、适应性、和谐性、时效性、先进性、经济性和灵活性的协调统一。统一性：建设、基建和生产标准统一，外部形象提醒公司企业的文化特征。可靠性：安全可靠的主接线方案。经济性：按照利益最大化原则，并综合考虑工程初期投资和长期运行的费用，追求电气设备寿命期内的最佳经济效益。先进性：选择设备要先进合理，占地面积尽可能小，注重环保，各项技术可以稍比指标更先进。适应性：综合考虑当地的实际情况，在系统中应该具有广泛的适应性，并且能够在一定时间内对不同规模，不同形式，不同外部条件均能适应。灵活性：规模划分合理，接口灵活，组合方案多样，规模增减方便，能够运行于不同的情况环境下。时效性：建立滚动修改机制，随着电网的发展和技术的进步，不断更新、补充和完善设计。8. 和谐性：变电站的整体状况与变电站周边人文地理环境相协调变电站设计的分类按照配电装置型式、变电站规模和变电站标准方式3个层次进行划分。 按配电装置型式分类。110KV配电装置可再分为全封闭式组合电气和常规敞开式开关设备2类进行设计。 按变电站规模进行分类。比如户外AIS变电站，可按最高电压等级的主变台数、容量和出线回路数等不同规模分为中间变电站、枢纽变电站和终端变电站。 按照变电站布置方式分类。110KV变电站分可以为半地下变电站、户内变电站和户外变电站3类。在变电站的设计中，半地下变电站是指主变布置在地上，其它主要电气设备布置在地下建筑内的变电站；地下变电站是指主变及其他主要电气设备布置在地下建筑内的变电站。户内变电站是指配电装置布置在户内，主变布置在户内、户外或者户内的变电站。户外变电站是指最高电压等级的配电装置、主变布置在户外的变电站。 1.4 选题目的及意义本次设计旨在掌握变电站设计的基本流程。这既是对平时理论知识的考察，更是对所学专业知识的一次实践。通过本次设计，巩固和加深专业课知识，掌握发电厂部分初步设计的过程，而且也可以拓宽知识面，增强工程观念，培养变电站设计的能力，逐步提高解决问题的能力。同时对能源、发电、变电、和输电的电气部分有了详细的概念，能熟练地运用所学专业知识，如短路计算的基本理论和方法，继电保护整定的基本理论和方法，主接线的设计，导体和电气设备的选择以及变压器的选择，防雷接地保护等。1.5 设计思路及工作方法分四步完成： 变电站电气主接线的设计（完成主接线，主变及站变的选择：包括容量计算、台数和型号的选择，绘出主接线）； 短路电流计算及继电保护整定计算； 主要电气设备选择； 配电装置设计。1.6 设计任务完成的阶段内容及时间安排设计（论文）各阶段名称起止日期1查阅资料，翻译文献大四上学期第14、15周2了解设计内容及要求，熟悉设计题目，收集与设计相关的资料并阅读，完成开题报告大四上学期第16、17、18周3实习，并进行开题答辩大四下学期第1、2周4初步完成电气主接线设计，完成主接线、主变及站变的选择（容量计算、台数和型号的选择）第3、4周5完成短路计算和继电保护整定计算第5、6、7、8周6完成导体和电气设备的选择第9、10周7完成防雷接地设计第11周8配电装置设计第12周9完成毕业设计论文及图纸的绘制，准备答辩第13、14、15周65攀枝花学院本科毕业设计(论文)2 任务书2 任务书2.1 原始资料一、 题目： 110KV变电站设计二、 原始资料 （一）建设性质及规模 本所为于某市边缘。除以10KV电压供给市区工业与生活用电外，并以35KV电压向郊区工矿企业及农业供电。其性质为区域变电站。电压等级：110/35/10KV线路回数：110KV 近期2回，远景发展2回；35KV 近期4回，远景发展2回；10KV 近期9回，远景发展2回； （二）电力系统接线简图=200MVSx1=0.6110KV1200MVA甲交Sx2=0.6 2（）110KVFS市变图2-1电力系统接线图附注：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：=170MVA，XS1=0.85S2=1050MVA，XS2=0.65 3、系统可保证本所110KV母线电压波动在5%以内。（三）负荷资料电压等级 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）备注近期远景近期远景一级二级三级 110KV市系一线152012市甲线152025备用一10备用二1035KV煤矿11.5240300.920煤矿21.5240300.920甲乡镇2320300.910乙乡镇22.520300.920备用11.50.915备用220.9120.9均为补偿后值10KV化肥厂12.52.540200.7855002化肥厂22.52.540200.7855002开关厂12.520300.7540003电线电缆厂111.520300.7345002电线电缆厂211.530300.7345002玻璃厂1130300.7550002机械厂11.530300.7840003.5食品厂11.520300.845003.5市区1.2220400.830001.5备用一10.78备用二10.78主变器容量一般按变电所建成5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期。总平均功率因数值应在0.9以上（四）地形、地质、水文、气象等条件所址地区海拔185m，地势平坦，属轻微地震区。年最高气温+40C，年最低气温-10C，年平均气温+12C，最热月平均最高温度+34C。最大风速30m/s，复水厚度为10mm，属于我国第V标准气象区。 线路由系统变电所S1,南墙出发至RM变电所南墙上，全长共12KM，在线路3、7、9、11KM处共转角四次。其角度为28、6、90、78。全线地质为亚黏土地层，地耐力为2.5kg/cm2，天然容重2.7kg/cm3，土壤电阻率为100。地下水位较低，水质良好，无腐蚀作用。土壤热阻率T=120C/w，土温20C。三、设计任务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；5、 配电装置设计；6、 110KV线路保护整定计算；7、 变压器保护整定计算；8、 110KV或35KV母线保护整定计算；四、设计成品（一） 毕业设计说明书一册（包括：电气一次、二次部分）；（二） 设计图纸（1） 电气主接线图（#2图）；（2） 110KV配电装置间隔断面图（#2图）；2.2 设计内容及要求1、主接线设计：分析原始资料，根据任务数的要求拟出各级电压母线接线方式，选择变压器型式及连接方式，通过技术经济比较选择主接线最优方案。2、短路电流计算：根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流并列表示出短路电流计算结果。3、 主要电气设备选择。4、 110KV高压配电装置设计。5、 进行继电保护的规划设计。（简略）6、 线保护和变压器主保护进行整定计算。 2.3负荷计算 2.3.1 35KV侧负荷由公式1.1可的=0.9*(2+2+3+2.5+1.5+2)=11.7MW由公式1.2=0.435* (2+2+3+2.5+1.5+2)*1000=5660 kvar2.3.2 10KV侧负荷：=2.5*0.78*2+2.5*0.75+1.5*0.73*2+1*0.75+1.5*0.78+1.5*0.8+0.8+1*0.78*2=14.245MW=(2.5*0.802*2+2.5*0.881+1.5*0.93*2+1*0.881+1.5*0.802+1.5*0.75+2*0.75+1*0.802*2)*1000=15315kvar=11.7MW+14.245MW=25.945MW=25945KW=5660+15315=20975 kvar 由公式可得=33363.06KVA.2.4无功补偿变压器低压侧的视在功率计算为=33363.06kVA,这时变压器低压侧的功率因数为0.88，无功补偿容量的计算：因为 应大于0.9，所以取=0.92 =8406.22Kar 取kvar查表后可选择型号为BFF11/50003W的并联电容器2台 补偿后的容量和功率因数为 =28788kV.A因此主变压器容量可选择为31500kV.A补偿后的容量和功率因数 功率因数负荷满足要求。攀枝花学院本科毕业设计(论文)3 电气主接线设计3 电气主接线设计发电厂和变电所的电气主接线是指由发动机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备，按一定顺序连接的，用以表示生产、汇集和分配电能的电路，电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电站电气部分的主体结构，直接影响着配电装置的布置、继电保护装置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。3.1 电气主接线设计概述3.1.1对电气主接线的基本要求现代电力系统是一个巨大的、严密的整体，各个发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发、变、配的任务。其主接线的好坏在影响变电站、发电厂和电力系统的同时也影响到人民日常生活及工农业生产。因此，主接线必须满足以下基本要求。 运行的可靠在进行断路器检修时是否影响供电；在进行设备和线路故障检修时，停电的数目和时间，以及对重要用户供电的保证。 运行的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在设备检修或各种事故时，能以最快速度的推出设备。使停电时间短，影响范围就最小，并且可以保证检修人员在检修时的人身安全。 操作应尽可能简单、方便主接线应操作方便、简单清晰，为了便于运行人员掌握，尽可能让操作步骤简单。复杂的接线往往会造成运行人员的误操作而导致发生事故。如果接线太过于简单，可能又不能够满足运行方式的需要，给运行造成不必要的停电的可能加大。 经济上合理主接线在操作灵活方便、保证安全可靠的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积尽可能最少，使其尽可能的发挥经济效益。 具有扩建的可能性由于我国的高速发展，电力负荷飞速增加，因此，扩建的可能性在选择主接线时是必须考虑到的。变电站电气主接线的选择，主要取决于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。3.1.2变电站电气主接线的设计原则以设计任务书为依据是电气主接线的基本原则，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，根据实际情况，在保证调度灵活、供电可靠、满足各项技术要求的前提下，兼顾维护和运行的方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设计和设备元件的可靠性与先进性，坚持适用、可靠、先进、经济、美观的原则。变电站或发电厂电气设计的主体是电气主接线的设计。他与基本原始资料、电厂动能参数、电力系统以及电厂运行的经济性、可靠性等要求等密切相关，并对电气设备布置和选择、控制方式和继电保护等都有很大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况，全面分析有关影响因素 ，正确处理他们之间的关系，合理的选择主接线方案。在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的，设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。 接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少的或不用断路器的接线，如线路变压器组或桥型接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在110220KV配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥型接线，当出线不超过4回时，一般采用单母线接线，在枢纽变电站中，当110220KV出线在4回及以上时，一般采用双母线接线。在大容量变电站中，为了限制610KV出线上的短路电流，一般可采用下列措施：1、变压器分列运行2、在变压器回路中装置分裂电抗器。3、采用低压侧为分裂绕组的变压器。4、 出线上装设电抗器。 断路器的设置：根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以完成切、合电路任务。 为正确选择接线和设备，必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。当缺乏足够 的资料时，可采取下列数据：最小负荷为最大负荷的6070%，如主要农业负荷时则取2030%；负荷同时率取0.850.9，当馈线在三回以下且其中有特大负荷时，可取0.951；功率因数 一般取0.8；线损平均取5%。3.1.3电气主接线设计步骤 分析原始资料1) 本工程情况包括变电站类型，设计规划容量（近期，远景），主变台数及容量，最大负荷利用小时数及可能的运行方式等。2) 电力系统状况包括电力系统近期及远景规划（510年），变电站在电力系统中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程和远景各级电压中性点接地方式以及电力系统连接方式等。主变压器中性点接地方式是一个综合问题，他与过电压水平、保护配置、电压等级、单相接地短路电流等有关，直接影响电网的系统供电的可靠性、连续性和绝缘水平、对通信线路的干扰以及主变压器的运行安全等。我国采用中性点非直接接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接地）一般针对35KV及以下电压电力系统，又称小电流接地系统，对110KV及以上高压系统，皆采用中性点直接接地系统，又称大电流接地系统。3) 负荷情况包括负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。设计主接线的基础数据必须是电力负荷的原始资料，所以电力负荷的预测是电力规划的基础，也是电力规划的重要组成部分。电力负荷的预测不仅仅只有短期负荷预测，还应该进行中长期负荷预测，而电力负荷预测的准确性，直接影响变电站和发电厂电气主接线设计的质量，一个优秀的设计，应当能经受当前及较长远时间（510年）的检验。4) 环境条件 包括当地的湿度、气温、覆冰、污秽、海拔高度、地震、水文及地质等因素，对主接线中配电装置的实施和电气设备的选择均有一定影响，特别是我国土地辽阔，各地气象、地理条件相差较大，所以应该引起重视。5) 设备制造情况设备制造情况是设计能否成立的重要前提，为了使设计的主接线具有可行性，必须对各主要电气设备的供货情况、价格和制造能力、性能等信息汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可靠性。 主接线方案的拟定与选择根据任务书的要求，在原始资料的基础上，根据变压器台数和电压等级、出线回路数、电源、母线结构以及容量等不同的考量，可以拟定出若干个主接线方案（近期和远景）。根据对主接线设计的基本要求，从技术上论证并淘汰一些明显不合理的方案，最终保留23个技术上相当，有能满足任务书要求的方案，再进行经济比较，结合最新技术，最终确定出在技术上合理、经济山可行的最终方案。 短路电流计算和主要电气设备选择对选定的电气主接线进行短路电流计算，并选择合理的电气设备。 绘制电气主接线对最终确定的电气主接线，按照要求，绘图。3.2 电气主接线的基本形式主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种接线方式，它以电源和出线为主体。由于各个变电站或发电厂的出线回路数和电源回路数不同。且各回馈线中所传输的容量也不一样，因此为了使电能的分配和汇集更方便，在进线和出线较多时（一般超过4回），中间环节采用母线，可使运行方便，主接线简单清晰，有利于扩建和安装。与有母线的接线相比，无汇流母线的接线使用电气设备更少，配电装置占地面积更小，通常用于进出线回路少，不再发展和扩建的变电站和发电厂。有汇流母线的接线方式可概括为单母线接线和双母线接线两大类，无汇流母线的接线形式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。3.3 电气主接线选择依据原始资料，经过分析，根据可靠性和灵活性经济性的要求，高压侧有4回出线，其中两回备用，宜采用双母线接线或单母线分段接线，中压侧有6回出线，其中两回备用，可以采用双母线接线、单母线分段接线方式，低压侧有11回出线，其中两回备用，可以采用单母线分段、单母线分段带旁路母线的接线方式，经过分析、综合、组合和比较，提出三种方案：方案一：110KV侧采用双母线接线方式，35KV侧采用双母线接线方式，10KV侧采用单母线分段接线方式。110KV侧采用双母线接线方式，优点是运行方式灵活，检修母线时不中断供电，任一组母线故障时仅短时停电，可靠性高。缺点是，操作复杂，容易出现误操作，检修任一回路断路器时，该回路仍需停电或短时停电，任一母线故障仍会短时停电，结构复杂，占地面积大，投资大。10KV侧采用单母线分段接线方式，供给市区工业与生活用电，由于一级负荷占25%左右，二级负荷占30%左右，一级和二级负荷占55%左右，采用单母线分段接线方式，优点是接线简单清晰，操作方便，造价低，扩展性好，缺点是可靠性灵活性差。方案一主接线图如下：图31 方案一主接线图方案二：110KV侧采用双母线接线方式，35KV侧采用单母线分段带旁路母线接线方式，10KV侧采用单母线分段接线方式35KV侧采用单母线分段带旁路母线接线方式，优点是，检修任一进出线断路器时，不中断对该回路的供电，和单母线分段接线方式相比，可靠性提高，灵活性增加，缺点是，增设旁路母线后，配电装置占地面积增大，增加了断路器和隔离开关的数目，接线复杂，投资增大。方案二的主接线图如下：图32 方案二主接线图方案三：110KV侧采用单母线接线方式，35KV侧采用单母线分段带旁路母线接线方式，10KV侧采用单母线分段带旁路母线接线方式方案三的主接线图如下：图33 方案三主接线图对于上述三种方案综合考虑：该地区海拔185m，海拔并不高，对变电站设计没有特殊要求，地势平坦，属平原地带，为轻微地震区，年最高气温+40C，年最低气温-10C，年平均气温+12C，最热月平均最高温度+34C。最大风速30m/s，复水厚度为10mm，属于我国第V标准气象区。因此110KV侧采用单母线分段接线方式就能满足可靠性和灵活性及经济性要求，对于35KV及10KV侧，采用单母线分段接线方式。综合各种因素，宜采用第三种方案。攀枝花学院本科毕业设计(论文)4 变电站主变压器选择4 变电站主变压器选择主变压器的选择：无论在什么电压等级的变电站中，变压器始终是主要的电气设备之一。变压器担负着进行电力传输和变换网络电压的重要任务，确定合理的变压器容量、型号和台数是变电站可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发、利用、节约并重，近期以节约为主。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的台数、容量和型号，提高网络的经济运行将具有明显的经济效益。4.1 主变压器的选择4.1.1主变压器台数的选择在变电站设计过程中，一般需要装设两台主变压器，防止其中一台出现故障或检修时中断对用户的供电。对110KV及以下的终端或分支变电站，如果只有一个电源，或变电所的重要负荷有中、低压侧电网取得备用电源时，可只装设一台主变压器，对大型超高压枢纽变电站，可根据具体情况装设24台主变压器，以便减小单台容量。因此，在本次设计中装设两台主变压器。4.1.2主变压器容量的选择 其容量一般按变电所建成后510年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期1020年的负荷发展。对于城郊变电站，其主变压器容量应该与城市规划和建设相结合。 根据变电站电网结构和所带负荷的性质来确定主变压器的容量。对负荷很重要的变电站，必须考虑当一台主变停运时，其余主变的容量一般应满足60%（220KV及以上电压等级的变电所应满足70%）的全部最大综合计算负荷，以及满