【正文】 這些設(shè)備運行可靠性高、節(jié)省占地面積和空間、施工安裝簡單、運行維護(hù)方便，價格介于常規(guī)電氣設(shè)備與GIS之間，是電氣設(shè)備今后發(fā)展的一個方向，符合我國目前的國情和技術(shù)發(fā)展方向。變電站占地及建筑面積減少隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展，市區(qū)的用電負(fù)荷增長迅速，而城市土地十分寶貴，地價越來越昂貴。新建的城市變電站必須符合城市的形象及環(huán)保等要求，追求綜合經(jīng)濟(jì)、社會效益，所以建設(shè)形式多采用地面全戶內(nèi)型或地下等布置形式，占地面積有效減少。另外，針對一些110kV及以下變電站實現(xiàn)無人值班，設(shè)計中取消了與運行人員有關(guān)的建筑和設(shè)施，建筑面積更是大為減少?！　∽冸娬揪C合自動化技術(shù)變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項措施。隨著自動化技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技的飛速發(fā)展，一方面綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已經(jīng)成為必然趨勢。另一方面，保護(hù)本身也需要自檢查、故障濾波、事件記錄、運行監(jiān)視和控制管理等功能。發(fā)展和完善變電站綜合自動化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢。變電站綜合自動化技術(shù)將會引起電力行業(yè)的重視，成為變電站設(shè)計核心技術(shù)之一。變電站綜合自動化發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在一下幾個方面：⑴全分散式變電站自動化系統(tǒng).⑵引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。總之，變電站綜合自動化向著使電力系統(tǒng)的運行和控制更方便、快捷、安全、靈活的方向發(fā)展。 變電站設(shè)計的主要原則和分類變電站設(shè)計的原則是：安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、投資合理、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、運行高效、努力做到統(tǒng)一性與可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性、靈活性、時效性和和諧性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。1. 統(tǒng)一性：建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，基建和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，外部形象提醒公司企業(yè)的文化特征。2. 可靠性：主接線方案安全可靠。3. 經(jīng)濟(jì)性，按照利益最大化原則，綜合考慮工程初期投資與長期運行費用，追求設(shè)備壽命期內(nèi)最佳經(jīng)濟(jì)效益。4. 先進(jìn)性：設(shè)備選型先進(jìn)合理，占地面積小，注重環(huán)保，各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)可比指標(biāo)先進(jìn)。5. 適應(yīng)性：綜合考慮不同地區(qū)的實際情況，要在系統(tǒng)中具有廣泛的適應(yīng)性，并能在一定時間內(nèi)對不同規(guī)模，不同形式，不同外部條件均能適應(yīng)。6. 靈活性：規(guī)模劃分合理，接口靈活，組合方案多樣，規(guī)模增減方便，能夠運行于不同的情況環(huán)境下。7. 時效性：建立滾動修改機(jī)制，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，不斷更新、補充和完善設(shè)計。8. 和諧性：變電站的整體狀況與變電站周邊人文地理環(huán)境相協(xié)調(diào)變電站設(shè)計的分類按照變電站標(biāo)準(zhǔn)方式、配電裝置型式和變電站規(guī)模3個層次進(jìn)行劃分。（1） 按照變電站布置方式分類。110kv變電站分為戶外變電站、戶內(nèi)變電站和半地下變電站3類。在變電站設(shè)計中，戶外變電站是指最高電壓等級的配電裝置、主變布置在戶外的變電站；戶內(nèi)變電站是指配電裝置布置在戶內(nèi)，主變布置在戶內(nèi)、戶外或者戶內(nèi)的變電站。半地下變電站是指主變布置在地上，其它主要電氣設(shè)備布置在地下建筑內(nèi)的變電站；地下變電站是指主變及其他主要電氣設(shè)備布置在地下建筑內(nèi)的變電站。（2） 按配電裝置型式分類。110kv配電裝置可再分為常規(guī)敞開式開關(guān)設(shè)備和全封閉式組合電氣2類進(jìn)行設(shè)計。（3） 按變電站規(guī)模進(jìn)行分類。例如戶外AIS變電站，可按最高電壓等級的出線回路數(shù)和主變臺數(shù)、容量等不同規(guī)模分為終端變電站、中間變電站和樞紐變電站。 選題目的及意義本次設(shè)計旨在掌握變電站設(shè)計的基本流程。這既是對平時理論知識的考察，更是對所學(xué)專業(yè)知識的一次實踐。通過本次設(shè)計，鞏固和加深專業(yè)課知識，掌握發(fā)電廠部分初步設(shè)計的過程，而且也可以拓寬知識面，增強工程觀念，培養(yǎng)變電站設(shè)計的能力，逐步提高解決問題的能力。同時對能源、發(fā)電、變電、和輸電的電氣部分有了詳細(xì)的概念，能熟練地運用所學(xué)專業(yè)知識，如短路計算的基本理論和方法，繼電保護(hù)整定的基本理論和方法，主接線的設(shè)計，導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇以及變壓器的選擇，防雷接地保護(hù)等。 設(shè)計思路及工作方法分四步完成：1. 變電站電氣主接線的設(shè)計（完成主接線，主變及站變的選擇：包括容量計算、臺數(shù)和型號的選擇，繪出主接線）；2. 短路電流計算及繼電保護(hù)整定計算；3. 主要電氣設(shè)備選擇；4. 配電裝置設(shè)計。 設(shè)計任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排設(shè)計（論文）各階段名稱起止日期1查閱資料，翻譯文獻(xiàn)大四上學(xué)期第115周2了解設(shè)計內(nèi)容及要求，熟悉設(shè)計題目，收集與設(shè)計相關(guān)的資料并閱讀，完成開題報告大四上學(xué)期第1118周3實習(xí)，并進(jìn)行開題答辯大四下學(xué)期第2周4初步完成電氣主接線設(shè)計，完成主接線、主變及站變的選擇（容量計算、臺數(shù)和型號的選擇）第4周5完成短路計算和繼電保護(hù)整定計算第8周6完成導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇第10周7完成防雷接地設(shè)計第11周8配電裝置設(shè)計第12周9完成畢業(yè)設(shè)計論文及圖紙的繪制，準(zhǔn)備答辯第1115周2 任務(wù)書 原始資料一、 題目： 110KV變電站設(shè)計二、 原始資料 （一）建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模 本所為于廣州市邊緣是為廣州市供電的26處變電站之一。除以10KV電壓供給市區(qū)工業(yè)與生活用電外，其性質(zhì)為區(qū)域變電站。電壓等級：110/10KV線路回數(shù)：110KV 近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；10KV 近期17回，遠(yuǎn)景發(fā)展13回； （二）電力系統(tǒng)接線簡圖~=200MVSx1= 110KV 1200MVA~ 甲交 Sx2= 2（） 110KV FS市變 圖21電力系統(tǒng)接線圖附注： 圖中，系統(tǒng)容量、系統(tǒng)阻抗均相當(dāng)于最大運行方式：最小運行方式下：=170MVA，XS1=S2=1050MVA，XS2= 系統(tǒng)可保證本所110KV母線電壓波動在177。5%以內(nèi)。（三）負(fù)荷資料電壓等級 負(fù)荷 名稱最大負(fù)荷 MW穿越功率 MW負(fù)荷組成（%）自然力率Tmax（h） 線長（km）備注近期遠(yuǎn)景近期遠(yuǎn)景一級二級三級 110KV市系一線152012市甲線152025備用一10備用二1035KV煤礦12403020煤礦22403020甲鄉(xiāng)鎮(zhèn)23203010乙鄉(xiāng)鎮(zhèn)2203020備用115備用2212均為補償后值10KV化肥廠1402055002化肥廠2402055002開關(guān)廠1203040003電線電纜廠11203045002電線電纜廠21303045002玻璃廠11303050002機(jī)械廠130304000食品廠120304500市區(qū)220403000備用一1備用二1（四）地形、地質(zhì)、水文、氣象等條件所址地區(qū)海拔185m，地勢平坦，屬輕微地震區(qū)。年最高氣溫+40176。C，年最低氣溫10176。C，年平均氣溫+12176。C，最熱月平均最高溫度+34176。C。最大風(fēng)速30m/s，復(fù)水厚度為10mm，屬于我國第V標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。 線路由系統(tǒng)變電所S1,南墻出發(fā)至RM變電所南墻上，全長共12KM，在線路11KM處共轉(zhuǎn)角四次。其角度為28176。、6176。、90176。、78176。全線地質(zhì)為亞黏土地層，，土壤電阻率為100Ω。地下水位較低，水質(zhì)良好，無腐蝕作用。土壤熱阻率ρT=120176。C/w，土溫20176。C。三、設(shè)計任務(wù) 變電所總體分析； 負(fù)荷分析計算與主變壓器選擇； 電氣主接線設(shè)計； 短路電流計算及電氣設(shè)備選擇； 配電裝置設(shè)計； 110KV線路保護(hù)整定計算； 變壓器保護(hù)整定計算； 110KV或35KV母線保護(hù)整定計算；四、設(shè)計成品（一） 畢業(yè)設(shè)計說明書一冊（包括：電氣一次、二次部分）；（二） 設(shè)計圖紙（1） 電氣主接線圖（2圖）；（2） 110KV配電裝置間隔斷面圖（2圖）； 設(shè)計內(nèi)容及要求主接線設(shè)計：分析原始資料，根據(jù)任務(wù)數(shù)的要求擬出各級電壓母線接線方式，選擇變壓器型式及連接方式，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇主接線最優(yōu)方案。短路電流計算：根據(jù)所確定的主接線方案，選擇適當(dāng)?shù)挠嬎愣搪伏c計算短路電流并列表示出短路電流計算結(jié)果。 主要電氣設(shè)備選擇。 110kV高壓配電裝置設(shè)計。 進(jìn)行繼電保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計。（簡略） 線保護(hù)和變壓器主保護(hù)進(jìn)行整定計算。3 電氣主接線設(shè)計發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是指由發(fā)動機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線和電纜等電氣設(shè)備，按一定順序連接的，用以表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路，電氣主接線又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)，代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置、自動裝置和控制方式的選擇，對運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定性的作用。 電氣主接線設(shè)計概述一、對電氣主接線的基本要求現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴(yán)密的整體，各個發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足一下基本要求。（1） 運行的可靠斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。（2） 具有一定的靈活性主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快的推出設(shè)備。切除故障停電時間短，影響范圍就最小，并且再檢修時可以保證檢修人員的安全。（3） 操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不但不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或者不必要的停電。（4） 經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡可能的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。（5） 具有擴(kuò)建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快，因此，在選擇主接線時還應(yīng)考慮到具有擴(kuò)建的可能性。變電站電氣主接線的選擇，主要取決于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。二、變電站電氣主接線的設(shè)計原則電氣主接線的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行和維護(hù)的方便，盡可能地節(jié)省投資，就進(jìn)取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進(jìn)性與可靠性，堅持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。電氣主接線的設(shè)計是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計的主體。他與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運行可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并對電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大影響。因此，主接線設(shè)計，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素 ，正確處理他們之間的關(guān)系，合理的選擇主接線方案。在工程設(shè)計中，經(jīng)上級主管部門批準(zhǔn)的設(shè)計任務(wù)書或委托書是必不可少的，設(shè)計的主接線應(yīng)滿足供電可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、留有擴(kuò)建和發(fā)展的余地。(1) 接線方式：對于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運行要求時，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋型接線等。若能滿足繼電保護(hù)要求時，也可采用線路分支接線。在110—220kv配電裝置中，當(dāng)出線為2回時，一般采用橋型接線，當(dāng)出線不超過4回時，一般采用單母線接線，在樞紐變電站中，當(dāng)110—220kv出線在4回及以上時，一般采用雙母線接線。在大容量變電站中，為了限制6—10kv出線上的短路電流，一般可采用下列措施：1. 變壓器分列運行2. 在變壓器回路中裝置分裂電抗器。3. 采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。4. 出線上裝設(shè)電抗器。(2) 斷路器的設(shè)置：根據(jù)電氣接線方式，每回線路均應(yīng)設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的斷路器，用以完成切、合電路任務(wù)。(3) 為正確選擇接線和設(shè)備，必須進(jìn)行逐年各級電壓最大最小有功和無功電力負(fù)荷的平衡。當(dāng)缺乏足夠 的資料時，可采取下列數(shù)據(jù)：1. 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的60—70%，如主要農(nóng)業(yè)負(fù)荷時則取20—30%；2. —，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負(fù)荷時，—1；3.　功率因數(shù) ；４. 線損平均取5%。三、電氣主接線設(shè)計步驟（1）分析原始資料1. 本工程情況包括變電站類型，