110kv变电站电气部分设计汇总

110kv变电站电气部分设计汇总110kv变电站电气部

分设计

供配电技术

——110kv变电站电气部分设计

currentforthemainelectricalequipmentselectionandvalidation(includingcircuitbreaker,disconnectingswitch,currenttransformer,voltagetransformer,etc.).

Finally,thetotalelectricaldrawafloorplan,layoutplanandotherrelatedlightningprotectiondesigndrawings.Keywords:electricalmainwiringdesign;short-circuitcurrentcalculation;electricalequipmentselection;designdrawings

前言

1、选题的理论、实际意义

随着我国工业的进展，各行业对电力系统的供电牢靠性和稳定性的要求日益提高。

变电站是连接电力系统的中间环节，用以汇合电源、升降电压和安排电能。变电站的安

全运行对电力系统至关重要。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、继电爱护和自动装置的确定，是

变电站电气部分投资大小的打算性因素。随着变电站综合自动化技术的不断进展与进

步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统，继而实现“无人值班”

变电站已成为电力系统新的进展方向和趋势。因此，改善电网结构，提高供电力量与可

靠性以及综合自动化程度，以满意日益增长的社会需求是电力企业的首要目标。

2、讨论动态、见解

变电站综合自动化系统是在计算机和网络通信技术基础上进展起来的，在我国近几

年进展快速，产品的更新换代及定型也越来越快。从这几年应用和实践看，变电站综合

自动化给变电站设计安装、调试和运行、维护、管理等方面都带来了一系列自动化技术

的变革。

目前国内还没有出台变电站综合自动化系统的具体要求和制造标准，国内市场上变

电站综合自动化产品的类型及系统结构也各不相同，因此，选择一种抱负的自动化系

统，合理组态是工程设计和应用的重点。满意现场实际和工程需要的技术要求，分析了

变电站综合自动化所具备的功能以及进展过程和方向，在对市场和产品充分调研下，提

出了基于计算机技术和通信技术的综合自动化系统是一种比较成熟和有用的系统，并进

行了合理选型和组态，改良了产品中不符合现场需要的部分，完成了该110kv变电站的

设计和实施。

3、讨论思路、方法、技术路线

110KV变电站电气部分设计的讨论主要内容是结合相关的设计手册，帮助资料和国家有关规程，主要完成该变电站的一次、二次部分设计，参考国内外最新的设计方法、研

究成果和新的电气设备，对降压变电所的站址、电气主接线方案及主变压器的选择，电

气设备的选择（包括断路器，隔离开关，熔断器等），配电装置的选择以及防雷爱护的

设计。主变压器、各侧电压等级的电气主接线和相关一次、二次设备、避雷装置、继电

爱护装置进行选择。同时，完成110KV变电站平面布置初步设计图和相关设计图。

名目

——110kv变电站电气部分设计0

第一章设计的内容和要求(1)

1.1原始资料分析(1)

1.2设计原则和基本要求(2)

1.3设计内容(3)

其次章主变压器的选择(4)

2.1主变台数的确定(4)

2.2本变电站站用变压器的选择(6)

2.3小结(7)

第三章电气主接线的选择(8)

3.1选择原则(8)

3.1.1主接线设计的基本要求及原则(8)

3.1.2主接线的基本形式和特点(9)

3.2变电站的各侧主接线方案的拟定(9)

3.3小结(13)

第四章短路电流计算(14)

4.1短路计算的目的及假设(14)

4.2短路电流计算的步骤(15)

4.3短路电流计算及计算结果(15)

4.4小结(18)

第五章导体和电气设备的选择(19)

5.1电气设备的选择原则(19)

5.2断路器和隔离开关的选择(19)

5.3互感器的选择(22)

5.4母线的选择(24)

5.5高压熔断器的选择(26)

5.6消弧线圈的选择(26)

5.7小结(27)

第六章变电站防雷爱护及其配置(28)

6.1直击雷的过电压爱护(28)

6.2雷电侵入波的过电压爱护(28)

6.3避雷器和避雷线的配置(28)

6.4小结(29)

第七章高压配电装置及平面布置(30)

7.1设计原则与要求(30)

7.2高压配电装置(31)

7.3小结(32)

第八章结论(33)

致谢(34)

附录1避雷针爱护范围图(35)

附录2变电所总体平面布置图(36)

第一章设计的内容和要求

1.1原始资料分析

1、变电站的建设规模

（1）、类型：110kV地方变电站。

（2）、最终容量：依据电力系统的规划需要安装两台容量为31.5MVA，电压为

110kV/35kV/10kV的主变压器，主变各侧容量比为100/100/100，一次设计并建成。

2、电力系统与本所的连接状况

（1）、待设计的变电站是一座降压变电站，担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。

（2）、本变电站有两回平行线路与110kV电力系统连接，有两回35kV电力系统连接。

（3）、本变电站在系统最大运行方式下的系统正、负阻抗的标幺值示意图如图1（Sj=100MVA）,110kV及35kV电源容量为无穷大，阻抗值各包含平行线路阻抗在内。

图1变电所连接示意图

变电所不考虑装调相机、电容器等无功补偿设备，35kV因电网线路的电容电流较少，也不装设消弧线圈。110kV出线无电源。

3、电力负荷水平

110kV进出线共2回，两回进线为110kV的平行供电线路，正常送电容量各为35000KVA。

35kV进出线共2回，两回进线连接着35kV电源，输送容量各为35000KVA。

10kV出线共12回，全部为架空线路，其中3回每回输送容量按5000KVA设计；另外5回每回输送容量为4000KVA，再预留四个出线间隔，待以后扩建。

4、本变电站自用电主要负荷如表1-2

图1变电所连接示意图

序号设备名称额定容量

（kW）

功率因数

（cosφ）

安装

台数

工作台

数

备注

1主充电机200.8511周期性负荷

2浮充电机4.50.8511常常性负荷

3主变通风0.150.853232常常性负荷

4蓄电池通风2.70.8

511常常性负荷

5检修、试验用电150.85常常性负荷

6载波通讯用电10.85常常性负荷

7屋内照明5.2

8屋外照明4.5

9生活水泵4.50.8522周期性负荷

10福利区用电1.50.85周期性负荷

计算负荷S=5.2+4.5+（20+4.5+0.15*32+2.7+15+1+4.5*2+1.5）*0.85＝49.725(kVA)5、环境条件

（1）当地年最高温度39.1℃，年最低温度－5.9℃，最热月平均最高温度29℃；

最热月平均地下0.8m土壤温度21.5℃。

（2）当地海拔高度1518.3m。

（3）当地雷电日T=25.1日/年。

1.2设计原则和基本要求

设计根据国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电牢靠、保