降压变电所设计新

1、发电厂电气部分课程设计（论文）110kV降压变电站设计指导教师：姜新通所在学院：信息技术学院专 业：电气工程及其自动化学生姓名：关珊珊 20094073103赵娜 20094073110艾津平 20094073115宋婉晴 20094073128卢振宇 20094073150张寰宇 20094073162中国·大庆2012 年 5 月发电厂电气部分课程设计（论文）任务书论 文 题 目110kV降压变电所设计作 者 姓 名第2组成员所属系、专业、年级 2009级电气（1）班指导教师姓名、职称姜新通任务下达日期4月8日一、论文（设计）的主要内容：设计内容某南方城市为保证供电需求，要求设计

2、一座110kV总降压变电所，以60kV和35kV两个电压等级给工厂供电。1.设计变电所的主电路，论证设计方案是最佳方案，选择主变压器的容量和台数。2.计算短路电流。3.设计本变电所的自用电路，选择自用变压器的容量和台数。4.选择电气设备建站规模（1）变电所类型：110kV降压变电工程（2）主变压器：（3）电压等级：110kV、60kV、10kV（4）出线回路及传输容量110kV侧共4回线与系统相连60kV侧共7回架空出线，最大综合负荷70MW，35kV侧共10回架空出线，最大综合负荷42MW，（5）无功补偿环境条件高原地势，海拔1200m，交通方便，有公路经过。最高气温+42，最低气温-15，

3、年平均气温+20，最大风速35 m/s，覆冰厚度2 mm，地震烈度 <6 级，土壤电阻率 <500，年雷电日45，周围环境较好，冻土深度0.3 m，主导风向为夏东南风、冬西北风。二. 论文（设计）的基本要求 1、毕业设计论文；3、计算说明书；4、电气主接线图。三. 论文(设计)进度安排阶段论文（设计）各阶段名称起止日期1熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料4月8日4月10日2查阅有关资料4月11日4月14日3阅读设计要求必读的参考资料4月15日4月19日4电气主接线设计4月20日4月25日5短路电流计算4月26日4月28日6变电站综合自动化设计4月28日4月30日7书写毕业设计说

4、明书5月1日5月3日8打印整理毕业设计资料5月4日5月6日9送交文印单位装订成规范的毕业设计文本5月6日5月7日10准备答辩5月7日5月10日四、需收集和阅读的资料及参考文献（指导教师指定）1 熊信银.发电厂电气部分M. 北京：中国电力出版社，2009.2 姚锡禄.工厂供电(第二版)M.北京：电子工业出版社，2007-7.3 刘涤尘. 电气工程基础M. 武汉理工大学出版社,2002(1) . 4 王玉华、赵志英.工厂供配电M.北京：北京大学出版社，2006.5 何仰赞.电力系统分析M.华中理工大学出版社,1996.6 西北电力设计院.电力工程电气设计手册M.中国电力出版社,2002.7 西北电

5、力设计院.电力工程电气设备手册M.中国电力出版社,2002.8 李瑞荣.短路电流实用计算M.中国电力出版社,1996.9 刘国亭.电力工程CADM. 北京：中国水利水电出版社，2006.教研室意见 负责人签名：年 月 日系（部） 意 见负责人签名： 年 月 日摘要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。随着计算机技术、现

6、代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的监视、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变电站属于高压网络，某南方城市总降压变电所所涉及方面多，考虑问题多，进行变压器的选择，从而确定变电站的主接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算，选择变电站高低压电气设备。总降压变电所的初步设计包括了：(1)总体方案的确定；(2)负荷分析；(3)短路电流的计算；(4)高低压配电系统设计； (5) 电气设备检验等内容。关键词：总降压 负荷分析 短路电流计算 电气设备检验 输电系统 目录发电厂电气部分课程设计（论文）任务书I摘要III1.原始资料

7、分析- 1 -1.1 地区电网的特点- 1 -1.2 建站规模- 1 -1.3 环境条件- 1 -2.电气主接线设计- 1 -2.1主接线的设计原则和要求- 1 -（1）可靠性- 2 -（2）灵活性- 2 -（3）经济性- 2 -2.2110kV主接线设计- 2 -方案一：单母线分段带旁路母线接线形式- 2 -方案二：单母线带旁路母线接线形式- 3 -两种方案的分析比较：- 3 -2.360kV主接线设计- 3 -方案一：单母线分段带旁路母线接线形式- 4 -方案二：双母线不带旁路母线接线形式- 4 -两种方案的分析比较：- 5 -2.435kV主接线设计- 5 -方案一：单母线分段带旁路母线

8、接线形式- 5 -方案二：双母线不带旁路母线接线形式- 6 -两种方案的分析比较：- 6 -2.5所用电接线设计- 6 -3.变压器选择- 7 -3.1主变压器选择- 7 -3.2主变压器型号- 9 -4.短路电流计算- 9 -4.1 短路电流计算的目的及一般规定- 9 -4.2 具体短路计算- 10 -5.导体电气设备选择- 12 -5.1各种电气设备选择原则- 12 -5.2母线型号选择- 12 -5.3断路器、隔离开关和电抗器的选择- 13 -总结- 16 -参考文献- 17 -附录- 18 -电气主接线图- 18 -计算说明书- 21 -1. 原始资料分析1.1 地区电网的特点（1）本

9、站属于区域性变电所.（2）本地区位于南方中等城市近郊，向市区及较大工业用户供电，水电站发电保证出力时能满足地区负荷的需要，加上小火电站，基本不需要外系统的支援。（3）本系统的水电站大多数是径流式电站，除保证出力外的月份均有电力剩余，特别是4至7月份。1.2 建站规模（1）变电所类型：110kV降压变电工程（2）主变压器：（3）电压等级：110kV、60kV、10kV（4）出线回路及传输容量110kV侧共4回线与系统相连60kV侧共7回架空出线，最大综合负荷70MW，35kV侧共10回架空出线，最大综合负荷42MW，1.3 环境条件高原地势，海拔1200m，交通方便，有公路经过。最高气温+42，

10、最低气温-15，年平均气温+20，最大风速35 m/s，覆冰厚度2 mm，地震烈度 <6 级，土壤电阻率 <500，年雷电日45，周围环境较好，冻土深度0.3 m，主导风向为夏东南风、冬西北风。2. 电气主接线设计2.1主接线的设计原则和要求电气主接线是发电厂、变电站的设计主体。采用何种形式的接线，与电力系统原始资料，发电厂、变电站本身的可靠性、灵活性、经济性的要求密切相关，并且对电气设备的选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响。因此，主接线的设计必须根据电力系统、发电厂或变电站的具体情况，全面分析，正确地处理好各方面的关系，合理地选择主接线方案。 电气主接线设

11、计的基本原则:电气主接线设计应以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。主接线设计的基本要求是在设计主接线时，应使其满足供电可靠、运行灵活和经济等项基本要求。（1）可靠性断路器检修时不宜影响对系统的供电；线路、断路器、母线发生故障或母线检修时，应保证对重要用户的供电。（2）灵活性调度灵活，操作简便：应能；灵活地投入（或切除）某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事

12、故、检修及特殊运行方式下的调度要求；检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电；扩建方便：应能容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，一次和二次设备等所需的改造最少。（3）经济性投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；占地面积少：电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用；电能损耗少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能

13、损失。2.2 110kV主接线设计学校选用的教材发电厂电气部分提到：出线回路少、没有重要负荷的发电厂和变电站可采用单母线接线形式；110kV220kV配电装置出线34回得变电站适用于单母线分段接线形式；110kV出线数为6回以上的变电站适用于双母线接线形式；110kV变电站一般不采用双母线分段接线形式。教材中还提到，断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修，为了能使采用单母线分段或双母线的配电装置检修断路器时，不致中断该回路供电，可增设旁路母线，当110kV出线在6回以上、220kV出线在4回以上，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线，当出线回数较少的情况，为节省投资，采用母联断路器或分段

14、断路器与旁路断路器之间互相兼用的带旁路母线接线方式，有些特殊情况不设置旁路设施。方案一：单母线分段带旁路母线接线形式图 1 110kV侧方案一主接线方案二：单母线带旁路母线接线形式图2 110kV侧方案二主接线两种方案的分析比较：表1 110kV侧接线方案比较项目 方案方案一方案二技术简单清晰、操作方便、易于发展可靠性、灵活性差旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电 简单清晰、易于发展 接线简单、操作方便 可靠性、灵活性差 调度不方便经济设备少、投资小用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资 设备少、投资小2.3 60kV主接线设计学校选用的教材发电厂电气部分

15、提到：出线回路少、没有重要负荷的发电厂和变电站可采用单母线接线形式；3563kV配电装置出线48回适用于单母线分段接线形式；35kV60kV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时，适用于双母线接线形式；其它接线方式一般不适用。教材还提到，35kV60kV配电装置采用单母线分段且断路器无条件停电检修时，可设置不带专用旁路断路器的旁路母线；当采用双母线接线时，不设置旁路母线，有条件可设置旁路隔离开关。方案一：单母线分段带旁路母线接线形式图3 60kV侧方案一主接线方案二：双母线不带旁路母线接线形式图4 60kV侧方案二主接线两种方案的分析比较：表2 60kV侧接线方案比较项目 方案方案单分方案

16、单技术简单清晰、操作方便、易于发展可靠性、灵活性差旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电 供电可靠 调度灵活 扩建方便 便于试验 易误操作经济设备少、投资小用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资设备多、配电装置复杂投资和占地面大2.4 35kV主接线设计除了上文中提到的设计原则外，教材中还提到采用35kV当母线手车式成套开关柜时，由于断路器可迅速置换，故可不设旁路设施。方案一：单母线分段带旁路母线接线形式图5 60kV侧方案一主接线方案二：双母线不带旁路母线接线形式图6 35kV侧方案一主接线两种方案的分析比较：表3 35kV侧接线方案比较项目 方案方案单分

17、方案单技术简单清晰、操作方便、易于发展可靠性、灵活性差旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电 供电可靠 调度灵活 扩建方便 便于试验 易误操作经济设备少、投资小用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资 设备多、配电装置复杂 投资和占地面大2.5 所用电接线设计变电站的主要站用电负荷是变压器冷却装置，直流系统中的充放电装置和晶闸管整流设备，照明、检修及供水和消防系统，小型变电站，大多只装1台站用变压器，从变电站低压母线引进，站用变压器的二次侧为380/220V中性点直接接地的三相四线制系统。对于中型变电站或装设有调相机的变电站，通常都装设2台站用变压器，分别接在

18、变电站低压母线的不同分段上，380V站用电母线采用低压断路器进行分段，并以低压成套配电装置供电。因而本设计两台所用变分别接于35kV母线的段和段，互为备用，平时运行当一台故障时，另一台能够承担变电所的全部负荷。接线图如下所示。图7 所用电接线图3. 变压器选择3.1 主变压器选择在变电所中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器。主主变压器的台数、容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。（1）主变压器台数的选择对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

19、。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主变压器的可能性。对于规划只装设两台主变压器的变电所，应留有扩建的余地，以便负荷发展时，更换变压器的容量。（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510年的规划负荷选择，适当考虑到远期1020年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。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，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其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，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%80%

20、。同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网出发，推行系列化、标准化。式中取同时系数为，单台保证供电系数为，各电压等级线损率。（3）变压器绕组的连接方式 变压器绕组的连接方式必须和系统电压相一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星形三角形，高、中、低三册绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用星形连接，60kV亦采用星形连接，其中性点多通过消弧线圈接地，35kV以下电压，变压器绕组都采用三角形连接。由于60kV采用星形连接方式与220kV、110kV系统的线电压相位角为零度（相位12点），这样当电压为22011060kV，高、中压为

21、自偶连接时，变压器的第三绕组加接线方式就不能三角形连接，否则就不能与现有60kV系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星形连接的变压器。 变压器采用绕组连接方式有D和Y，我国60kV采用Y连接，35kV以下电压的变压器有国标Y/d11、Y/Y0等变电所选用主变的连接组别为Y/d11连接方式。故本次设计的变电所选用主变的连接组别为YN/d11型。（4）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却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。本次设计选择的是小容量变压器，故采用自然风冷却。（5）调压方式的选择变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器变比来实现的。切换方式有两

22、种：无激励调压，调整范围通常在±5%以内；另一种是有载调压，调整范围可达30%，设置有载调压的原则如下：对于220kV及以上的降压变压器，仅在电网电压可能有较大变化的情况下采用有载调压方式，一般均采用五激磁调压。当电力系统运行确有需要时，在降压变电所亦可装设单独的调压变压器或串联变压器。对于110kV及以下的变压器，宜考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压方式。电力潮流变化大和电压偏移大的变电所，如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时，应采用有载调压变压器。一般采用有载调压方式。故本次设计选用主变的调压方式为有载调压。3.2 主变压器型号查电力工程电气设备手册：电

23、气一次部分，选定变压器的总容量为13MVA。由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查大型变压器技术数据选定主变型号为：SFPS7-18000/220。故采用10000/60型三相双绕组有载调压变压器，其容量以及技术参数如下：表4 主变压器型号参数变压器型号额定电压（kV）连接组标号损耗（kW）空载电流(%)阻抗电压(%)生产厂家高压中压低压空载损耗短路损耗SFZL7-31500/11011035YN,d1142.21481.110.5西安变压器厂SFZ7-312500/606035YN，d1142.02141.00.89.0哈尔滨变压器厂SFSY7-75000/1101106

24、060YN，d11，d11703000.456.5沈阳变压器厂所用变压器选择原则：所用电负荷按0.2%变电所容量计，设置2台所用变相互备用。表5 所用变压器型号参数变压器型号额定电压（kV）连接组标号损耗（kW）空载电流(%)阻抗电压(%)生产厂家高压中压低压空载损耗短路损耗S10-16000/35350.4YN,d1113.164.71.110.5西安变压器厂4. 短路电流计算4.1 短路电流计算的目的及一般规定(1)短路电流计算目的选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，确定某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。在选择电气设备时，为了保证各种电器设备和导体在正

25、常运行和故障情况下都能保证安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要用短路电流进行校验。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安全距离。在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时短路电流为依据。(2)短路电流计算的一般规定验算导体和电器的动、热稳定及电器开断电流所用的短路电流、应按工程的设计手册规划的容量计算、并考虑电力系统510年的发展。接线方式应按可能发生最大短路电流和正常接线方式，而不能按切换中可能出现的运行方式。选择导体和电器中的短路电流，在电气连接的电网中，应考虑电容补偿装置的充放电电流的影响。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

26、正常接线方式时，Id最大的点，对带电抗器的610kV出线应计算两点，电抗器前和电抗器后的Id。短路时，导体和电器的动稳定、热稳定及电器开断电流一般按三相电流验算，若有更严重的按更严重的条件计算。(3)短路电流计算方法：实用短路电流计算法运算曲线法假设： 正常工作时，三相系统对称运行； 所有电源的电动势相位角相同； 系统中的同步和异步电机均为理想电机； 电力系统中各元件磁路不饱和； 短路发生在短路电流为最大值瞬间； 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； 除计算短路电流的衰减时间常数外，元件的电阻不考虑； 元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数误差和调整范围； 输电线路电容略去不计。4.2

27、短路电流计算的结果图8 短路等效图图9 等值电路图在110kV侧、35kV侧、10kV侧母线短路时，短路电流值，冲击电流值，全电流有效值，短路容量值如下表7表7 短路电流计算结果运行方式短路点基准电压暂态短路电流冲击电流全电流有效值短路容量最大运行方式k11151.233.141.87133.3k2631.061.951.16116.28k3371.663.061.81106.38k40.489.07163.8997.0961.73最小运行方式k11150.751.911.1481.30k2630.671.230.7376.63k3371.102.031.2070.42k40.468.7112

28、6.4374.8947.625. 导体电气设备选择5.1 各种电气设备选择原则电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时必须符合国家有关经济技术政策。技术要先进，经济要合理，安全要可靠，运行要灵活，而且要符合现场的自然条件要求。所选设备正常时应能可靠工作，短路时应能承受多种短路效应。电气设备的选择应遵循以下两个原则：1.按正常工作条件选择电气设备；2.按短路状态校验。按正常工作条件选择的具体条件：额定电压：电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运行电压。一般220kV及以下的电气设

29、备的最高允许电压为。所以一般可以按照电气设备的额定电压不低于装设地点的电网的额定电压的条件选择，即。额定电流：电气设备的额定电流IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即INImax。由于变压器在电压降低5%时，输出功率可保持不变，故其相应回路的Imax应为变压器的额定电流的1.05倍；母联断路器回路一般可取母线上最大一台变压器的Imax。按短路状态校验的具体条件：短路热稳定校验：当短路电流通过所选的电气设备时，其热效应不应该超过允许值。满足热稳定的条件为: 。电动力稳定校验：电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的

30、能力，亦称电动力。满足动稳定的条件为：。选择设备的基本原则：设备按照主接线形式进行配置按装置位置及系统正常运行情况进行选择，按短路情况进行校验所选择设备在系统中最恶劣运行方式下仍能可靠工作、动作同类设备尽量同一型号，便于设备的维护，订货和相互备用考虑近期5年发展的要求5.2 母线型号选择 经计算和校验后，最终选择母线和导线如下表8：表8 母线和导线型号类型电压等级工作电流I(A)母线出线110kV698.09LGJ-95LGJ-18560kV821.49LGJ-95LGJ-7035kV775.32单条、平放 (60mm*10mm)矩形铝导线单条、平放 (60mm*10mm)矩形铝导线0.4kV

31、532.02单条、平放 (60mm*10mm)矩形铝导线单条、平放 (60mm*10mm)矩形铝导线5.3 断路器、隔离开关、电抗器和互感器的选择限流电抗器：当短路电流很大，致使短路容量过大，无法选择“轻型”断路器时，在10kV、35kV甚至110kV的变电所主接线中常采用电抗器来限制短路电流。所谓“轻型”，是指断路器额定开断电流与所控制电路的短路电流相适应，使断路器及其相应的电器比较经济合理。电抗器的基本参数是额定电抗百分数，它等于在电抗器中流过额定电流时的感抗压降占其额定电压的百分数，即经短路电流计算，可知短路电流不大，能在此条件下选择断路器和隔离开关等电气设备。经校验后，都满足要求。所以

32、，不采用电抗器。详细的计算和校验过程请见附录中的计算书。电气接线110kV侧电气设备有关参数如下表：表9 110kV侧电气设备安装地点设备工作环境以及电气条件设备型号规格LW6-110I断路器GW4-110D/600隔离开关LCWD-110电流互感器JCC2-110电压互感器 110 0.5 1.23 1.87160 110 2.5 31.5 1252500 110 0.6 50 50980额定电流比（50600）/5准确级次0.5/B最大容量2000VA额定电压比（50600）/5准确级次0.5/B电气接线60kV侧电气设备有关参数表10 60kV侧电气设备安装地点设备工作环境以及电气条件设

33、备型号规格LN2-35I断路器GW4-60G/600隔离开关LCW-60电流互感器JDJJ-60电压互感器 60 0.3 1.95 1.1645.95 60 1.25 16 401024 60 0.6 50 50980额定电流比（20800）/5准确级次 0.5最大容量2000VA额定电压比（20800）/5准确级次0.5电气接线35kV侧电气设备有关参数如下表：表11 35kV侧电气设备安装地点设备工作环境以及电气条件设备型号规格LN2-35I断路器GW4-35G/600隔离开关LCW-35电流互感器JDJJ-35电压互感器 35 0.7 1.81 3.0678.5 35 1.25 16 4

34、01024 35 0.6 50 50980额定电流比（151000）/5准确级次0.5最大容量2000VA额定电压比（151000）/5准确级次0.5电气接线0.4kV侧电气设备有关参数如下表表11 0.4kV侧电气设备安装地点设备工作环境以及电气条件设备型号规格LN2-0.4I断路器GW4-0.4G/1000隔离开关LCW-0.4电流互感器JDJJ-0.4电压互感器 0.4 0.9 9.05 16.6578.5 0.4 1.25 25 801024 0.4 1 80 803696额定电流比（151000）/5准确级次0.5最大容量2000VA额定电压比（151000）/5准确级次0.5总结感

35、谢学校给我们安排的这次课程设计，让我们有一次锻炼的机会。这次的课程设计，我们尽量做到合理分工，积极组织小组会议讨论，综合大家的思想，总结出最好的方案和方法。做设计讲究协同工作，如果靠个人独自完成，既浪费时间，效果又不好。以前的我们很倾向于各自做东西，通过这次的设计，大家明白理解了合作的重要性。配合工作做得很好。大家都很积极查阅相关资料，提出自己的想法让大家讨论，并最终确定出出完美的方案。这次的课程设计，让我们感到很充实。大家加深了对变电所电气主接线知识的理解，基本掌握了变电所电气主接线设计的步骤，所学的理论知识很好的运用到了实际工程中。这次的课程设计，跟以往的不同。不是一两本参考书就能解决的。

36、这次我翻遍了课程设计的有关资料。由于学校图书馆的参考书不是很多，无法满足这次的课程设计任务，我跑到书店去查阅更多的参考书。感谢这次的课程设计，让我们学到了很多我应该用到却不太清楚的知识。通过此次课程设计，我熟悉和学习了变电所电气主接线设计和各种计算。其中包括：短路电流计算、电气设备选型、导体选择计算、防雷保护等。掌握了各种电气主接线使用条件、优缺点、接线形式，了解了各种电气设备的性能指标，校验方法，以及导线的选择。除了从网上下载的一些资料和跑图书馆外，我还从学校图书馆借了几本好书，不应该说是好书，而应该说是很有用的书，帮我们解决了一些很棘手的问题。虽然每本书的内容都大致相同，但各有各的优点，综

37、合取其对设计最有用的东西。比如理论性的分析、实用性的计算以及主变压器和电气设备选择的参考资料。这次的课程设计还存在很多错误、不足。短路电流计算和设备选择校验计算有点“前言不搭后语”和“想当然”，做的也比较简单，无功补偿、接地保护、选择电抗器等都没有做。我们感觉这次的课程设计对我们的就业有很大的帮助，也许这就是老师安排这次课程设计的目的。但是，刚拿到设计任务书的时候，一点头绪都没有，更别提怎么做了。一个多月的时间，确实很短。刚刚把有关的知识点了解的差不多的时候，就得急急忙忙的在电脑上规划任务书。在老师和同学的引领和帮助下，才逐步有了思路，最终比较满意地完成任务。回想最初面对任务书的困惑，到完成任

38、务的轻松感，感觉成功其实很简单。只要面对困难有一种不服输的劲头，凭着执著和努力就能成功，一定会有个完美的结局。在此，感谢我们的姜新通老师。作为老师，看着比我们还着急，努力帮我们解决困惑。老师严谨细致、一丝不苟的作风，让我们很是倾佩，以及老师的谆谆教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。这次的设计，离不开老师您的细心指导。在我们的努力和您的帮助下，我们终于完成了这次的课程设计。参考文献1 熊信银.发电厂电气部分M. 北京：中国电力出版社，2009.2 姚锡禄.工厂供电(第二版)M.北京：电子工业出版社，2007-7.3 刘涤尘. 电气工程基础M. 武汉理工大学出版社,2002(1) . 4 王玉华

39、、赵志英.工厂供配电M.北京：北京大学出版社，2006.5 何仰赞.电力系统分析M.华中理工大学出版社,1996.6 西北电力设计院.电力工程电气设计手册M.中国电力出版社,2002.7 西北电力设计院.电力工程电气设备手册M.中国电力出版社,2002.8 李瑞荣.短路电流实用计算M.中国电力出版社,2005.9 刘国亭.电力工程CADM. 北京：中国水利水电出版社，2006.10 马彦琴、王牣、赵普. 110kV变电所综合自动化设计J. 重庆科技学院学报(自然科学版)，2008,10(2):49-52.11 黎文安.电气设备手册M .中国水利水电出版社，2006.12 朱宝骅.一种新型箱式变

40、电站-集成变配电站J.电工技术杂志，2002（2）.13 麦艳红.新型箱式变电站的应用与分析J.广西水利水电，2006（1）.14 熊作胜.关于110kv箱式变电站的技术改进J.电气时代,2007（3）.15 王章启、何俊佳.电力开关技术M.武汉：华中科技大学出版社，2003.16 尹项根.曾克娥.电力系统继电保护原理和应用M.武汉:华中科技大学出版社2008.17 贺家李、宋从矩.电力系统继电保护原理M. 北京：机械工业出版社，2006.18 戈以草.电工技能手册M.上海：上海交通大学出版社， 2001.19 朴在林.变电所电气部分M. 北京： 水利电力出版社, 2002.20 王锡凡.电力

41、工程基础M.西安：西安交通大学出版社，1998.21 张仁豫.高电压实验技术M. 北京：清华大学出版社，1992.22 王博.电力系统自动化M.北京：北京大学出版社，2006.23 陆荣华.电气安全手册M.北京：中国电力出版社，2005.24 李广凯,赵成勇.电气工程及其自动化专业毕业设计研究J.电气电子教学学报,2003,25(3): 101-103.25 黄益庄.变电站综合自动化技术M.北京:中国电力出版社,2000.26 熊信银,张步涵.电力系统工程基础M.武汉:华中科技大学出版社,2003.2.附录电气主接线图图10 电气主接线方案一计算说明书1负荷计算（1）最大负荷时：60kV出线=

42、tan=20×tan（arccos0.82）=13.90Mvar=tan=20×tan（arccos0.82）=13.90Mvar=tan=10×tan（arccos0.82）=6.95Mvar=tan=12×tan（arccos0.82）=8.34Mvar=tan=8×tan（arccos0.82）=5.56Mvar35kV出线=tan=10×tan（arccos0.85）=5.86Mvar=tan=10×tan（arccos0.85）=5.86Mvar=tan=6×tan（arccos0.85）=3.00Mva

43、r=tan=4×tan（arccos0.85）=2.33Mvar=tan=4×tan（arccos0.85）=2.33Mvar=tan=3×tan（arccos0.85）=1.75Mvar=tan=3×tan（arccos0.85）=1.75Mvar=tan=2×tan（arccos0.85）=1.16Mvar于是母线侧的总负荷为=+=70+42=112MW=+=48.66+24.47= 73.13Mvar（2）最小负荷时：60kV出线=tan=16×tan（arccos0.82）=11.12Mvar=tan=14×tan（

44、arccos0.82）=9.73Mvar=tan=6×tan（arccos0.82）=4.17Mvar=tan=10×tan（arccos0.82）=6.95Mvar=tan=6×tan（arccos0.82）=4.17Mvar35kV出线=tan=6×tan（arccos0.85）=3.66Mvar=tan=6×tan（arccos0.85）=3.66Mvar=tan=4×tan（arccos0.85）=2.44Mvar=tan=3×tan（arccos0.85）=1.83Mvar=tan=2×tan（arcco

45、s0.85）=1.22Mvar=tan=2×tan（arccos0.85）=1.22Mvar=tan=2×tan（arccos0.85）=1.22Mvar=tan=1×tan（arccos0.85）=0.61Mvar于是母线侧的总负荷为=+=42+26=68MW=+ =29.19+15.90= 45.09Mvar（3）系统的计算负荷为：最大运行方式下：=133.76MVA最小运行方式下：=81.59MVA若待建变电所考虑15%的负荷发展余地，则=157.36MVA=95.98MVA2短路电流计算（1）做出变电站计算系统图在计算用系统图中应包括与短路电流计算有关的全

46、部电力元件（如系统、发电机、变压器、输电线路等），以及它们之间的相互连接关系。在元件旁边应注明它们的技术数据，如额定电压、额定容量、线路的长度以及线路型号等。另外，在图中应标明短路点。为了便于计算，每个元件按顺序标号。图8 短路等效图（2）计算各元件参数根据给定的电力系统，确定计算方法。一般在有两个及两个以上电压等级情况下用标幺值的方法计算简便。用标幺值计算时，首先基于便于计算的原则选定一个基准容量，基准电压一般选取平均电压，然后计算出基准电流以及其他的元件参数。(3)绘制化简后等值网络图绘制电力系统等值网络图的目的是便于短路电流的计算，图中应标明各元件的序号及阻抗。（如2/X分子表示元件序号

47、，分母表示元件的阻抗值。）网络化简是将等值网络化简到最简的形式。图9 等值电路图（4）进行短路电流计算取基准容量SB=100MVA，基准电压UB1=115kV，UB2=37kV，UB3=10.5kV。则基准电流为计算各元件阻抗标幺值系统电抗变压器1阻抗变压器2阻抗变压器3阻抗变压器4阻抗k1点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量最大运行方式下最小运行方式下两种运行方式属于一般高压系统中发生短路，冲击系数。k2点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量最大运行方式下最小运行方式下两种运行方式属于一般低压系统中发生短路，冲击系数。k3点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短

48、路容量最大运行方式下最小运行方式下两种运行方式属于一般低压系统中发生短路，冲击系数。k4点短路时的总等效阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量最大运行方式下最小运行方式下两种运行方式属于一般低压系统中发生短路，冲击系数。由于短路电流不大，可以选择断路器和隔离开关等电气设备，所以不用加电抗器。表7 短路电流计算结果运行方式短路点基准电压暂态短路电流冲击电流全电流有效值短路容量最大运行方式k11151.233.141.87133.3k2631.061.952.13116.28k3371.663.061.81106.38k40.489.07163.8997.0961.73最小运行方式k11150.751

49、.911.1481.30k2630.671.230.7376.63k3371.102.031.2070.42k40.468.71126.4374.8947.623电气设备校验计算3.1导线的选择（1）110kV侧导线的选择由于枢纽变电所到本设计变电所采用LGJ-185导线，所以110kV侧选用LGJ-185型钢芯铝绞线。 110kV母线的最大持续工作电流为 设年最大负荷利用小时Tmax=6000h，查电力工程基础表3-3得，经济电流密度jec=0.90A/ mm，则导线的经济截面积为 校验发热条件 查电力工程基础附录得，30C时LGJ-185型钢芯铝绞线的允许载流量为满足发热条件。 校验机械强

50、度 查电力工程基础知，35kV及以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm,所以满足机械强度要求。 校验热稳定度 满足热稳定度的最小允许截面积为实际选用的母线截面积185mm >154.7mm ，所以热稳定度满足要求。 电晕校验 采用LGJ-185/30导线，查电力系统课程设计及毕业设计参考资料知，导线直径18.88mm，使用由7片绝缘子组成的绝缘子串，导线按水平排列，相间距离4m。电晕临界电压：取=0.9,=1.0,=1.0.边相，1.06*114.2=121.1kV； 中间相，0.96*114.2=109.6kV线路的实际运行相电压为115/=66.4kV<Ucr，线路不会发生电晕。（2） 60kV汇流母线 按发热条件选择导线截面积。35kV母线的最大持续工作电流为查表得，30 C时LGJ-95型钢芯铝绞线的允许载流量为故35kV汇流母线选LGJ-95型钢芯铝绞线。 校验机械强度 查表得，35kV以上钢芯铝绞线最小允许截面积为35mm ，所选LGJ-95满足机械强度要求。 热稳定度校验 满足热稳定的最小允许截面