某110KV终端变电所电气部份设计毕业设计说明书

1、毕业设计说明书题目：某110KV终端变电所电气部份设计专业：电气工程及其自动化学号：姓名：指导教师：时间：变电所是电力系统的重要组成部份，它直接阻碍整个电力系统的平安与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分派电能的作用。本设计一个110KV终端降压变电所，第一依照各个电压品级的负荷进行计算变压器的容选取主变压器的台数、型号及其容量等各个参数。第二依照主接线的靠得住性及其运行的灵活性，选择各个电压品级的的接线方式。并从经济和技术方面进行比较，选取最优接线方式。再次,依照主接线选择短路点，并画出等值网络图进行短路计算，依照各短路点计算出三相短路电流，短路容量，短路冲击电流的值。最后依

2、照短路计算选取各个电压品级的母线，断路器，隔离开关，电流、电压互感器，避雷器，并进行校验，同时还做了变压器的继电爱惜;并简单的做了防雷爱惜。关键词：主接线；短路电流；电气设管选择；继电爱惜；防雷AbstractElectricitysubstationisanimportantcomponentofthesystem,ithasadirectimpactontheentirepowersystemssecurityandeconomy,usersarcconnectedpowerplantsandtheintermediatelinks,transformationanddistributio

3、nofelectricenergytoplaytherole.ThisdesignistheconstructionofallOKVsubstationsterminalbuck,firstofallbasedonthereliabilityofthemaincableandruntheflexibilitytochoosevariousvoltagelevelsoftheconnectionmode.Andfromtheeconomicandtechnicalaspectstocompare,selecttheoptimalconnectionmode.Secondaccordingtova

4、riouslevelsofloadvoltagetransformertocalculatethecapacitytoselectthemaintransformerofTaiwananditscapacity,andothermodels、variousparameters.Onceagain,accordingtochoosevhcmainformofshort-circuitwiring,paintandnetworkequivalenttoshort-circuit,accordingtocalculatethethree-phaseshortcircuit,shortcircuitc

5、urrent,short-circuitcapacity,short-circuittheimpactofcurrentvalue.Accordingtoselectthefinalcalculationofvhcvariousshort-circuitthebusvoltage,circuitbreakers,switchesisolation,current,voltagetransformers,arresters,andchecktosecwhethertheappropriateselectionofdevices,andalsodoneatransformerrelay.Keywo

6、rds:mainelectricalconnection;shortcircuitcurrent;choiceofmainelectricalequipment;relayprotection;anti-lightnin摘要IABSTRACTII目录m第一章引言1设计在工程建设中的作用设计工作应遵循的要紧原那么1设计的大体程序1第2章原始资料2一、毕业设计的技术背景和设计依据：2二、毕业设计的任务2三、毕业设计的要紧内容、功能及技术指标3第3章电气主接线4变电所主接线设计的大体要求：4主接线的设计依据4变电所主接线设计原那么：5配电装置的大体接线及适用范围5电气主接线方案的拟定9两种方案的比较

7、11方案的确信11主接线的设备配置11第4章主变压器台数和容量的选择13主变压器台数的选择13.主变压器容量的选择13.各电压品级容量计算13主变压器型号的选择14无功补偿1415主变压器的中性点接地16所用变压器的选择16第5章短路电流计算18绘计算电路图18.绘制等值网络图195.3短路计算20第6章高压电气设备的选择29110KV侧电气设备的选择3135KV侧电气设备的选择3310KV电气设备的选择35电抗器的选择与校验38第7章导线的选择39母线的选择与查验39架空线的选择45电缆截面的选择46第8章电流互感器、电压互感器选择与校验4710KV侧互感器选择与校验4735KV侧互感器选择

8、与校验49110KV侧互感器选择与校验50第9章防雷爱惜51防雷爱惜525253防雷装置变电所的防雷爱惜设备的接地55第10章主变压器继电爱惜的整定与计算5610.1主变压器继电爱惜5610.2主变压器继电爱惜整定计算60总结63参考文献64外文翻译65第一章引言在高速进展的现代社会中，电力工业在国民经济中有着重要作用，它不仅全面地阻碍国民经济其他部门的进展，同时也极大的阻碍人民的物质与文化生活水平的提高。设计在工程建设中的作用设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行平安靠得住性和生产的综合经济效益，起着决定性作用。设计是工程建设的灵魂。设计

9、的大体任务是，在工程建设中贯彻国家的大体建设方针和技术经济政策，做出符合实际、平安有效、技术先进、综合效益好的设计，有效的为电力建设效劳。设计工作应遵循的要紧原那么1 .遵守国家的法律、法规，贯彻执行国家的经济建设方针、政策和大体建设程序，专门应贯彻执行提高综合经济效益和增进技术进步的方针。2 .要运用系统工程的方式从全局动身，正确处置中央与地址、工业与农业、城市与乡镇、近期与远期、技改与新建、生产与生活、平安与经济等方面的关系。3 .要依照国家标准、标准与有关规定，结合工程的不同性质、要求，从实际情形动身，合理确信设计标准。4 .要实行资源的综合利用，节约能源、水源，爱惜环境，节约用地等。设

10、计的大体程序设计要执行国家规定的大体建设程序。工程进入施工时期后，设计工作还要配合施工、参加工程治理、试运行和验收，最后进行总结，从而完成设计工作的全进程。第2章原始资料电信学院毕业设计任务书题目某UOKV终端变电所电气部份设计学生姓名班级学号题目类型指导教师系主任一、毕业设计的技术背景和设计依据：某地域地址负荷增加专门快，原先的供电方案已难以知足本地用户用电需求，急需新建一座110KV终端变电所，从而减缓供电部门的供电压力。完善和增强110KV电网功能，提高电网平安运行水平和供电靠得住性。同时考虑以后5年的的负荷进展问题。1.变电所建设规模：（1）建设两台电力变压器，电压品级为：U0/35/

11、10KV（2）10KV电压品级：8km电缆馈线8回，每回平均传输容量3000KW,最大负荷25MW,最小负荷20MW,cos“二，Tmax=4800h/a=25/=最小负荷下：20MW/cos小=20/=25MVA(2)35KV电压品级正常情形下：6X6500KW=39000KW39MW/cos4)=39/=最大负荷下：50MW/cos小=50/二最小负荷下：38MW/cos小=38/二变压器的最大负荷为：正常情形下：30+二最大负荷下：+二最小负荷下：25+二S=S=SX70%=考虑到五年进展计划：S总二KiXSX(1+5%厂5=XX二因此主变压器容量选取为75000KVAo主变压器型号的选

12、择1 ,相数的选择主变压器采纳三相或是单相，要紧考虑变压器制造条件，靠得住性要求及运输条件等因素，专门是在330KV及以下的变电所均应采纳三相变压器。2 .绕组数量和联结方式的选择(1)主变压器绕组数量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，主变压器宜采纳三绕组变压器。(2)主变压器联结方式的选择我国110KV及以上电压，变压器绕组都采纳星型接地连接；35KV宜采纳星型连接，其中星点多通过消弧线圈接地：35KV以下变压器绕组都采纳三角形连接。综合考虑各类因素，宜选两台110KV的三绕组主变压器，型号为SFPSZ7-75000/110,三相油浸风冷铜

13、线三绕组有教调压电力变压器,其技术参数如表4-1所示：表4-1主变压器SFPSZ7-75000/110技术参数型号额定容量(KVA)额定电压阻抗电压连接组标号1目J压中压低压中.，一冏低中低SFPSZ7-75000/110750001108X%385%138YN,Y,dll无功补偿依照设计技术指标二：变电所功率因数不低于。对原始资料分析，10KV侧和35KV侧的功率因数都为，需要加补偿置补偿无功功率。1无功功率的人工补偿装置工厂中普遍采纳并联电容器来补偿供电系统中的无功功率。并联电容器的补偿方式有以下三种：1 .高压集中补偿电容器装设在变电所的高压电容器室，与高压母线相连，如图2-9示。高压电

14、容器宜采纳单星形接线或双星形接线。在中性点非直接接地电网中，星形接线电容器组中的中性点不该接地。图2-9高压电容器集中补偿的接线图2-10低电容器集中补偿的接线图2-11低压电容器分散补偿的接线2 .低压集中补偿电容器装设在变电所的低压配电室或单独的低压电容器室内与低压母线相联。低压电容器足可采纳三角形接线或中性点不接地的星形接线方式。如图2-10示。3 .低压分散补偿电容器装设在低压配电箱旁或与用电设备并联，电容器组多采纳三角形接线。如图2-11示。无功补偿并联电容器容量的选择用户无功补偿并联电容器的容量依照用户自身的功率因数计算。2=&（tana-tan4）式中：勺一工厂的有功计算负荷（单

15、位KW）;kmq对应于原先的功率因数（cosa二；tanq一对应于需补偿到功率因数（cosq二;(l)lOKV电压品级：其中cosq=0.8,cosq=0.9,4)=3000xl2=36000KWQc=36000x0.27=9720kvar假设选型号TBB10-3600/100的并联电容器，那么依照公式N=;%3600那么无功补偿中并联电容器的个数为3。O97?0(2)35KV电压品级：邑=-39000x0.27=10530%varqc3600假设选型号TBB3510800/100的并联电容器，咱们只需要一个。主变压器的中性点接地电力网中性点接地址式，决定了主变压器中性点接地址式。(1)主变压

16、器的110500KV侧采纳中性点直接接地址式。(2)终端变电所的变压器中性点一样不接地。(3)所有一般变压器的中性点都应经隔离开关接地，以便于运行调度灵活选择接地址。(4)选择接地址时应保证任何故障形式都不使电网解列成为中性点接地。(5)主变压器663KV侧采纳中性点不接地址式，但当单相接地故障电流大于30A(670KV)或10A(2063KV)时，中性点应经消弧线圈接地。所用变压器的选择1 .所用变数量确信枢纽变电所、总容量为60MVA及以上的变电所、装有水冷却或强迫油循环冷却的主变压器和装有同步伐相机的变电所，均装设两台所用变压器。咱们要保证所用变压器的靠得住性,因此咱们选在10KV侧和3

17、5KV侧别离接一台因此变压器以提高所用变压器的靠得住运行。2 .所用容量的确信依照设计要求，所用电负荷可按变电所容量考虑，依照节计算的变电所容量为93750KVA,那么厂用变计算负荷为：S=x%KVA=最后选一台型号为S7-100/10的变压器，其技术参数如表2-3所示:表2-3型号为S7-100/10的厂用变压器的技术参数型号额定 容量(KVA)额定电压(KV)阻抗电压高压侧低压侧 (UK%)S7-100/1010010损耗(W)空载 短路3202000连接组别Y, ynO和一台型号为S7-100/35的变压器，其技术参数如表2-4所示:表2-4型号为S7-100/35的厂用变压器的技术参数

18、型号额定容量(KVA)额定电压(KV)高压侧低压侧阻抗电压损耗(W)空载 短路连接组别S7-100/35100353702250Y, ynO第5章短路电流计算在变电所的设计中，不仅要考虑正常状态，还要考虑到可能发生的故障和不正常运行情形。对供电系统危害最大的是短路故障。短路电流将引发电动力效应和发烧效应和电压的降低。因此短路电流计算是电气主接线的方案比较，电气设备及载流导体的选择，接地计算及继电爱惜选择和整定的基础。绘计算电路图1 .绘制计算电路图计算电路图上应将短路计算中需要即如的所有电路元件的额定参数都表示出来，并将各个元件依次编号。图5-1计算电路图2 .短路类型短路计算应选择需要进行短

19、路校验的电气元件由最大可能的短路电流通过。一样按三相短路计算，但当其他类型的短路电流较三相短路严峻时，那么应按最严峻的那种短路来验算。3 .短路计算点应选择通过导体和电器的短路电流为最大的那些点作为短路计算点。依照本次任务书要求选择110KV进线处（K。、35KV母线（七）、35KV出线（右）、10KV母线（KJ、10KV出线（&）五个点作为短路计算.绘制等值网络图1.求各元件电抗，用标幺值计算设基准容量=100MVA,基准电压= 115KV,42=37KV,1）三绕组变压器各绕组之间的电抗:(1一2)% = 22.54(1一3)% = 13(/2-3)% = 84=；%+%-%.3)%)=；

20、(22.5+13-8)=13.75%2%=：%+/每3)%-%)=J(22.5+8-13)=8.75乙乙%3%=；(%,一)%+4(2-3)%力62，%)=1(13+822.5)=0.75变压器：中=鬻噫鬻士需瞑。年i=工22=0.11734-100S7.v100752）电缆线的电抗:线路：线路所在网络的平均额定电压）10KV电压品级电缆出线：X7=X=X*=X.x=8x0.08=0.5878,，10.523）架空线的电抗:35KV电压品级架空线出线：乂9=乂|0=%*=%、科=60乂与x0.4=1.754）电抗器的电抗:电抗器：X3=X4=XJ=*xJx3（Uu：电抗器所在网络的平均额定电压

21、）10KV出线：Xb=X14=X/=xx=A_1L_=1,19110KV电压品级:X“=X1=0.22.绘制等值网络图等值电路如下:5.3短路计算K1点短路计算：等值网络图如图5-3所示二相短路电流：1产=虫=x2.40 = 2.07947C4 2120.2,rvvv图5-3KI点等值网络图K1点短路电流为：/厂=殳=史x-L=4.7826/Xr1150.2c1An化为出名值：/,=/,T-=r=x4.7826=2.40/C4y/3UHV3xll5图5-5短路容量：S,=廊小=/Jxl15x2.4=478.26MK4短路冲击电流：骁=虚储/=75x1.8x2.4=6.1094KAK2点短路计算

22、：等值网路图如图5-4所示/ainu丁.图5-4K2点等值网络图其中：Xs=X”+X+X、=0.2+0.183+0.117=0.5X16=X12+X2+X4=0.2+0.183+0.117=0.51/K1Xs+Xw0.5+0.5K2点短路电流为：.=2=Ux-L=3.826/X171150.25C1(V)化为出名值：。=/.1-=-,_X3.826=5.970K4回b73x37二相短路电流：/)=正/x5.970=5.17K4f2f2短路容量：S,=疯r_vvvvw、tywrvvv-/#，J_.75JK3图5-6K3点等值网路X.=XP+X=0.2+0.183+0.117=0.5X,5=X,.

23、+X,+X.=0.2+0.183+0.117=0.5图5-83!FUB3上一E一米E1米图5-9K4点等值网路图其中：X=X+X”=0.183+0.2=0.383X,=X,+XP=0.183+0.2=0.383工I/I，图5-10乂2/9_O183x2=（）95X,1+XO.183+O.2-J1El*=4.995K4点短路电流为:E.1101=xX”115 0.1915 一化为出名值：=/-.-=J00X4.995=27.465/C46Ub73x10.5二相短路电流：/）=立乙=x27.465=23.786X4f2f2短路容量：Sf=血J=6x10.5x27.465=499.4954短路冲击电

24、流：骁=/2x1.8x27.465=69.91/C4K5点短路计算：等值网路图如图5T2所示1_1L5183（）2W、CqF米g12.一0.1830.2rw、QE米图5-12K5点等值网路图其中：X|9=X1+X”=0.183+0.2=0.383X,n=X,+=O.183+0.2=0.383X23=X7+X13=0.58+1.19=1.77其中：X“=X/X?。X|9+X2G0.383x0.383.一.+X，3=1-1.77=1.9615-0.383+0.383K5点短路电流为：Zr4=x=0.4876X,、1151.9615cinn化为出名值：=/,.T-=r=x0.4876=2.681K4

25、回b73x10.5二相短路电流：/5)=正。=x2.681=2.322/C422短路容量：Sf=UaJf=/3x10.5x2.681=48.758164JJ短路冲击电流：骁=OkJ=V2xl.8x2.681=6.837/C4三相短路计算的数据如表5-1所示:表5-1三相短路计算的数据短路点110KV进线处(勺)35KV母线上(h)35K出线处(勺)10KV母线上(%)10KV出线处(k5)计算三相短路电流(KA)/=/L1产值二相短路电流(KA)/)=尸=短路容量(MVA)Sf=Sf=sf=Sf=Sf=短路冲击电流(KA)L二i#=i、卜=匕=正序网络：X、=0.20,负序网络:乂2=0.20

26、,零序网络:Xoz=0.182;单相接地短路：其等效网络图为三序网络串联，假设A相接地，计算方式如下：FiLi=t=-/1.7182y(Xjv+X2L+X0)j(0.2+0.2+0.182)因为单相接地短路有：Ic=1=1e=-71.7182L=L=0Ui=E1L-7LiX1L=/(Xze+XoQLh=j(0.2+0.182)x(-j1.7182)=0.6564Ja2=-JLiX2E=yO.2x(-jl.7182)=-0.3436Uno=-jL1X0=jO.l82X(-71.7182)=-0.3127短路处短路电流：I.=3/a=-j5A5非故障点相电压：Uh=a2Uai+aUn2+Uao0.

27、6278+(g+/g)x(-0.3287)-0.2991=-0.4691-J0.866=0.9489Z61.6Uc=(lU+U02+UnO=(-+J)x0.6278+(-j2y-)x(-0.3287)-0.29912222=-0.4691+jO.866=0.9489Z118.4化成出名值：=5.1546x2=2.58/G4x/3xll5u.=oUh=0.9849x写=65.39KVUc=0.9849X4=65.39KV（2）当发生两相接地短路时，等效网络图为三序网络并联，假设b,c两相接地Ia=j(X1E+X2E/XQ.20,2x0.182J(0.2+0.0953),0.2+0.182=-73.3865Q1Q7.Jx(/3.3865)=jl.