题 目 学生姓名 110kV降压变电站电气设计(一次系统) 班级学号 专业 电气工程及其自动化 1. 对指导教师下达的课题任务的学习与理解 目前，随着我国城市化进程的发展，小城市和西部地区对于电能提出越来越高的要求。西部主要是高原地带，在高海拔的条件下，农村现有的变电技术远达不到经济的快速发展，这也在一定程度上影响了西部地区和中小城市变电技术的推广和应用技术的深化。西部经济的不断发展，35kV以下电压已经满足不了供电需求，所以需要建设35kV以上的变电所。考虑到在35kV以上变电所的成本高低，110kV是性价比最高的。因此，需要创造条件有针对性地提高对小城市以及农村的变电站的建设，来提高农村和西部地区的用电质量，多建造一批110kV变电所。 经过仔细分析，对于该课题的主要问题及重难点，总结如下： 研究的主要问题：通过对本课题的研究，在遵循电力系统设计基本原则前提下，应用所学知识完成负荷分析并求出计算负荷、电容器补偿容量，确定总降变压器容量、数量，完成电气主接线设计，计算短路电流以及对部分主要设备进行选型，针对本次设计，熟练掌握AutoCAD绘制图纸。 重点：本课题的研究重点是负荷计算、主变容量确定、电气主接线设计，短路电流计算、并对变电所电气系统的安全性、可靠性、灵活性以及运行维护性等主要方面进行探讨，结合工程实际需要拟定电气设计方案。 难点：各类电气计算：负荷计算，短路电流计算；主变容量确定；电气主接线设计。 2. 阅读文献资料进行调研的综述 如今国内外变电所各项新技术激烈的竞争，这也使得电力自动化设备尤其是高压大功率变电站的市场开发空间大大拓展。其次高压变电所的最终用户对变电站的自动控制、节能、环保意识越来越强烈，迫使其上游提供者尤其是系统集成商更加重视地区性电能分配技术方面的需要，变电站技术在这样的背景下飞速发展，内因和外因都要求我国变电技术上也要跟上世界主流的脚步。变电站及配电所在配电网中具有十分重要的地位。它既是变压器侧配电网中的负荷，又是下一级配电网的电源，起着变换和分配电能的作用，其自动化程度的高低直接反映了配电自动化的水平。110kV变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。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、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统，继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。 ? 本次毕业设计采取的主要技术路线或方法 一．主变压器台数及容量的选择 根据任务书中待建变电所的原始资料，考虑到该变电所在系统中的地位和作用，负荷大小和作用，备用容量大小及其对供电可靠性的要求进行分析，综合和计算，为主变压器选择及接线方式的设计准备必要的资料。根据《电气设计手册》，从而可以确定主变压器的台数，容量，变压器型号。 二. 各电压级接线方案的确定 主变压器台数、型式、容量确定之后，为每个电压等级拟定出2个初步方案，进行比较，主要从可靠性、灵活性和经济性三项基本要求进行比较，然后分别得出各电压等级的最佳接线方式。设计结果要符合规程规定。 三.短路电流计算 计算短路电流在本次毕业设计中的目的是进行电气主接线比选和选择导体和电器。 三相短路电流的计算步骤如下： (1)根据已经选择的变电站主接线方案画出电气主接线图； (2)根据规定的电气设备选择任务，确定所用的短路计算点；
(3)计算各个电气元件的电抗标么值，画出以标么值表示的等值电路图； (4)对各短路计算点进行网络化简，求出X*∑； (5)求出各个电源对短路点的转移阻抗；
(6)求出各个电源的计算电抗Xca，由运算曲线查出各时刻的短路电流标么值,最后求出各短路计算点的三相短路电流。 四．主要电气设备的选择
1.断路器和隔离开关的选择
断路器和隔离开关的型式选择要根据电压等级、安装地点、对系统稳定运行的影响等因素决定。 断路器选择校验内容：1)选择类型；2)选择额定电压；3)选择额定电流；4)校验切断能力；5)校验热稳定性；6)校验动稳定性。
隔离开关的选择校验内容：1)选择类型；2)选择额定电压；3)选择额定电流；4)校验切断能力；5)校验热稳定性；6)校验动稳定性。 2.电压互感器的选择内容：
1)根据安装地点和用途，选择电压互感器的型号、台数；2)确定额定电压；3)根据额定电压，确定接线方式和准确级。
3. 电流互感器的选择内容：
1)选择类型；2)选择额定电压；3)选择额定电流；4)校验动稳定性；5)校验热稳定性；6)在施工阶段，需要校验准确级。
4.避雷器的选择内容：1)选择避雷器型号；2)选择额定电压；3)校验最大允许电压；4)校验工频放电电压。
5.高压熔断器的选择
高压熔断器只适用于35kV及以下电压等级，较广泛地用于高压输电线路、变压器和电流互感器等设备过载及短路保护。它的选择内容：1)选择型式种类；2)选择额定电压；3)选择额定电流；4)选择开断电流。
6.硬母线及其软导体的选择
硬导体包括矩形、槽形和管形等，软导体指钢芯铝绞线。对于年最大负荷利用小时数较大，距离长、传输容量大的回路(如发电机引出线回路变压器引出线回路)，一般按经济电流密度选择截面，其它短导体按长期发热允许电流选择截面。一般原则如下
(1)发热允许电流选择截面； (2)电流密度选择截面；
(3)电压校验(对110kV及以上电压的母线进行校验)； (4)相短路状态下，进行热稳定和动稳定校验。 五．防雷保护的设计
避雷器的配置原则:
(1)配电装置的每组母线上，应装设避雷器。
(2)旁路母线上是否应装设避雷器，应看旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足而定。
(3)220kV以下变压器和并联电抗器处必须装设避雷器，并尽可能靠近设备本体。
(4)220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。 (5)三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。
3. 根据任务书的任务及文献调研结果，初步拟定的执行(实施)方案(含具体进度计划)
第1-3周： 熟悉课题，检索文献、资料，了解110kV变电站设计的现状，初步分析原始资料，明确
设计内容，理清设计思路，撰写开题报告。 第4-10周： 完成主接线方案，对变电站的一次系统进行设计和相关数据计算。 第4-5周：学习电气主接线的原则，拟定至少两个主接线方案； 第6周： 比较各个主接线的优缺点，确定主接线方案； 第7周： 学习变压器选型的原则；进行负荷计算，无功补偿容量计算，最终确定主变压器； 第8周前半周： 确定站用电接线及设备用电源接线方案； 第8周后半周-第10周前半周： 进行短路计算，完成导体和电气设备的选型； 第10周后半周： 完成防雷及过电压保护装置设计； 第11周： 制定变电站继电保护配置方案； 第12-13周： 撰写并修改毕业设计论文，绘制图纸。 第14周： 准备毕业设计答辩 4.参考文献 [1]水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册 电气一次部分[M].中国电力出版社.1989 [2]刘天琪.邱晓燕.电力系统分析理论[M].第二版.科学出版社.2011 [3]姚春球．发电厂电气部分[M]．中国电力出版社.2004 [4]徐青.城网110kV变电所发展模式探讨[J].中国电力.1997 指导教师批阅意见 指导教师(签名)： 年 月 日 注：可另附A4纸
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