110kV降压变电站电气部分设计

摘要

电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率，从而达到降低成本、提高经济效益的目的。变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，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。电气主接线是发电厂变电所电气部分的主体，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择，配电装置的布置，继电保护和自动装置方式的确定，对电力系统的安全、可靠、经济运行起着决定的作用。

本设计针对110kV降压变电站进行电气部分设计，电压等级110kV/35kV/10kV；设计内容包括：变压器台数和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和校验、继电保护及变电站防雷等。

设计中依据国家和电力行业有关110kV变电所设计、标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准。

关键词：110kv；降压；变电站；设计。

目录

1 绪论 ........................................................................................................................................ 1 1.1 选题背景 ............................................................................................................................. 1 1.2 选题意义 ............................................................................................................................. 1 1.3 变电站发展概况 ................................................................................................................. 1 1.4 设计原始资料 ..................................................................................................................... 2 2 电气主接线设计及短路电流计算 ........................................................................................ 4 2.1 电气主接线设计及主变压器容量选择.............................................................................. 4 2.2 主接线方案比较 ................................................................................................................. 4 2.3 主变压器的选择 ................................................................................................................. 5 2.4 站用变压器的选择 ............................................................................................................. 6 2.5 短路电流计算 ..................................................................................................................... 6 2.5.1 短路电流的计算目的 ...................................................................................................... 7 2.5.2 短路电流计算点的确定 .................................................................................................. 7 2.5.3 计算步骤 .......................................................................................................................... 7 2.5.4 变压器、线路及电抗器的参数计算............................................................................... 7 2.6 系统网络化简 ..................................................................................................................... 9 3 电气主设备的选择及校验 .................................................................................................. 17 3.1 选择原则及规定 ............................................................................................................... 17 3.1.1 一般原则 ........................................................................................................................ 17 3.1.2 校核电器的基本使用条件 ............................................................................................ 17 3.1.3 各回路最大持续工作电流 ............................................................................................ 17 3.2 主设备选择及校验 ........................................................................................................... 18 3.2.1 断路器的选择及校验 .................................................................................................... 18 3.2.2 隔离开关的选择及校验 ................................................................................................ 22 3.3 互感器的选择及校验 ....................................................................................................... 26 3.3.1 互感器的作用： ............................................................................................................ 26 3.3.2 电流互感器的配置原则 ................................................................................................ 27 3.3.3 电流互感器的选择 ........................................................................................................ 27 3.4 电压互感器的选择 ........................................................................................................... 32 3.5 避雷器的选择及检验 ....................................................................................................... 35

3.6 母线的选择及校验 ........................................................................................................... 37 3.7 熔断器的选择 ................................................................................................................... 40 4 主变保护整定计算及防雷接地计算 .................................................................................. 42 4.1 变压器继电保护 ............................................................................................................... 42 4.1.1 变压器差动保护计算 .................................................................................................... 42 4.1.2 变压器过流保护及过负荷保护计算............................................................................. 45 4.2 防雷接地计算 ................................................................................................................... 46 4.2.1 防雷计算 ........................................................................................................................ 46 4.2.2 接地计算 ........................................................................................................................ 48 附录A 主接线方案图 ............................................................................................................. 53 附录B 系统正序等值图 ......................................................................................................... 55 附录C 设备选择参照图 ......................................................................................................... 56 附录D 短路电流计算结果表 ................................................................................................. 57 附录E 变电所主体设备型号一览表 ..................................................................................... 58

1 绪论

1.1 选题背景

电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的。变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，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。电气主接线是发电厂变电所电气部分的主体，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置方式的确定，对电力系统的安全、可靠、经济运行起着决定的作用。

目前，110kv、35kv常规变电站在城农网中仍占有较大的比重，其一次、二次设备都比较落后，继电保护装置多为电磁式继电器组合而成，一般只具有当地控制功能，多为有人值班运行方式。随着电网运行自动化系统的提高，变电站综合自动化系统发挥着越来越强大的作用，少人或无人值守变电站将成为今后变电运行的主流方式，对原有电站及新建电站实现无人值守势在必行。对设计人员来讲，我们只有不断提高自身素质，才能跟得上电力系统的飞速发展，为电力事业的兴盛尽一点微薄之力。

1.2 选题意义

照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在本区兴建一中型110kv变电所。该变电所建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电，改善提高供电水平。同时和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。

本设计针对变电站进行设计，设计内容包括：变压器台数和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和校验、继电保护及变电站防雷等。通过对110KV降压变电所电气部分的设计，使我明白其目的在于使我们通过这次毕业设计，能够得到各方面的充分训练，结合毕业设计任务加深对所学知识内在联系的理解，并能灵活的运用。

1.3 变电站发展概况

随着计算机技术的飞速发展，微型计算机技术在电力系统中得到了越来越广泛的应用，它集变电站中的控制、保护、测量、中央信号、故障录波等功能于一身，替代了原常规的突出式和插件式电磁保护、晶体管保护、集成电路保护。常规控制、保护装置已逐步从电力系统中退出，取而代之的则是这种新型的微机监控方式，它运用了自动控制