【正文】 110KV 變電站電氣一次初步設(shè)計(jì)書 1 設(shè)計(jì)總說明書 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次設(shè)計(jì)為 110KV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)，并繪制電氣主接線圖及其它圖紙。該變電站設(shè)有兩臺(tái)主變壓器，站內(nèi)接線分為110KV,35KV 和 10KV 三個(gè)電壓等級(jí)，各個(gè)電壓等級(jí)分別采用單母分段接線，單母分段接線和單母分段接線。 本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了電氣主接線的設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器和母線等），各電壓等級(jí)配電裝置設(shè)計(jì)及防雷保護(hù)的配置。 本設(shè)計(jì)內(nèi)容是將電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》《發(fā)電廠電氣部分》、《電 力系統(tǒng)繼電保護(hù)》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》、《電氣識(shí)圖》、電氣設(shè)計(jì)《 CAD》等課程所學(xué)的主要知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，將理論知識(shí)與工程實(shí)際聯(lián)系起來，綜合運(yùn)用，全面貫通。 110KV 變電站電氣一次初步設(shè)計(jì)書 2 目錄 前言 ????????????????????????? 4 第一部分 110KV 變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)說明書 第 1 章 原始資料 ????????????????? ????????? 5 第 2 章 電氣主接線設(shè)計(jì) ?????????????? ????????? 6 第 節(jié) 主接線設(shè)計(jì)原則和要求 ??????? ?? ?????????? 6 第 節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)步驟 ??????????? ?????????? 10 第 節(jié) 本變電站電氣主接線設(shè)計(jì) ???????? ?????????? 11 第 3 章 變壓器選擇 第 節(jié) 主變壓器選擇 ????????????? ?????????? 15 第 4 章 短路電流計(jì)算 第 節(jié) 短路電流計(jì)算目的 ??????????? ?????????? 17 第 節(jié) 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 ???????? ?????????? 17 第 節(jié) 短路電流計(jì)算的目的 ?????????? ?????? ???? 18 第 節(jié) 短路電流計(jì)算結(jié)果 ??????????? ?????????? 20 第 5 章 高壓電氣設(shè)備選擇 第 節(jié) 電器選擇的一般條件 ?????????? ?????????? 22 第 節(jié) 高壓斷路器的選擇 ??????????? ?????????? 24 第 節(jié) 隔離開關(guān)的選擇 ???????????? ?????????? 24 第 節(jié) 互感器的選擇 ???????????? ??????????? 25 第 節(jié) 高壓熔斷器的選擇 ??????????? ?????????? 25 第 6 章 配電裝置 設(shè)計(jì) ??????????????? ????????27 第 7 章 防雷保 計(jì) ??? ?????????????????????? 28 第二部分 110KV 變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)計(jì)算書 第 1 章 短路電流計(jì)算 第 節(jié) 三相短路電流計(jì)算 ??????????? ?????????29 第 節(jié) 線路最大長期工作電流計(jì)算 ??????? ????????? 29 第 2 章 電氣設(shè)備選擇 第 節(jié) 高壓斷路器選擇 ????????????????????? 32 110KV 變電站電氣一次初步設(shè)計(jì)書 3 第 隔離開關(guān)選擇 ????????????? ????????? 33 第 節(jié) 互感器選擇 ?????????? ????????????? 34 第 節(jié) 熔斷器選擇 ?????????????? ????????? 36 總結(jié) ??????????????????????? ???????? 37 致謝 ?????????????????????? ????????? 38 參考文獻(xiàn) ????????????????????? ???????? 39 附錄一 ?????????????????????????????? 39 附錄二 ?????????????????????????????? 39 附錄三 ?????????????????????????????? 39 附錄四 ?????????????????????????????? 39 110KV 變電站電氣一次初步設(shè)計(jì)書 4 設(shè)計(jì)總說明書 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電氣主接線是變電站設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是夠成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全站電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的配置，繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 本次設(shè)計(jì)為 110KV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)，分為設(shè)計(jì)說明書，設(shè)計(jì)計(jì)算書，設(shè)計(jì) 圖紙等三部分。所設(shè)計(jì)的內(nèi)容力求概念清楚，層次分明。 本文從主接線，短路電流計(jì)算，主要電氣設(shè)備選擇等幾方面對(duì)變電站設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，并繪制了電氣主接線圖，電氣總平面布置圖，各級(jí)電壓配電裝置斷面圖等相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙。由于本人專業(yè)知識(shí)有限，錯(cuò)誤在所難免，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 110KV 變電站電氣一次初步設(shè)計(jì)書 5 第一部分 設(shè)計(jì)說明書 第 1 章 原始資料 該課題來源于工程實(shí)際， 建設(shè)此變電站是為了滿 足該 地區(qū)輸變電的需要。本次設(shè)計(jì)的變電站高壓側(cè)從相距 PX110kV 變電站受電，經(jīng)過降壓后分別以35kV、 10kV 兩個(gè)電壓等級(jí)輸出。它在系統(tǒng)中起著重要的作用， 它是變換電壓、匯集和分配電能的電網(wǎng)環(huán)節(jié)，可以 降低輸電時(shí)電線上的損耗 ，主要的作用是將 高壓電降 為低 壓 電 ，經(jīng)過降壓后的電才可接入用戶。 建站規(guī)模 （ 1）、變電站類型：待建電站屬于 110kV 變電工程。 （ 2）、主變臺(tái)數(shù)及容量：待建 DK110kV 變電站主變臺(tái)數(shù)及容量為：本期 2，遠(yuǎn)景規(guī)劃： 2 。 （ 3）、主變臺(tái)數(shù)及容 量：待建 DK110kV 變電站主變臺(tái)數(shù)及容量為：本期 2，遠(yuǎn)景規(guī)劃： 2 。 （ 4）、進(jìn)出線：待建 DK110kV 變電站從相距 的 PX110kV 變電站受電，線徑 LGJ240；變電站進(jìn)出線 (全部為架空線 )， 110kV 共 2 回； 35kV 共 4 回； 10KV共 16 回。 （ 5）負(fù)荷情況：待建 DK110kV 變電站年負(fù)荷增長率為 5%，變電站總負(fù)荷考慮五年發(fā)展規(guī)劃。 （ 6）無功補(bǔ)償：待建 DK110kV 變電站無功補(bǔ)償裝置采用電力電容兩組，容量為 2 3000kvar。 （ 7）建站規(guī)模：待建 DK110kV 變電站所占地面積可采用半高型布置。 、 短路阻抗 系統(tǒng)作無窮大電源考慮，歸算到本站 110kV 側(cè)母線上的阻抗標(biāo)幺值1X = ?X ， ?X （取 100?BS MVA， ?SE ）。 、 地區(qū)環(huán)境條件 待建 DK110kV 變電站所在地區(qū)年最高氣溫 35℃ ，年最低氣溫 － 15℃ ，年平均氣溫 15℃ 。 110KV 變電站電氣一次初步設(shè)計(jì)書 6 第 2 章 電氣主接線設(shè)計(jì) 電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、線路和用戶組成。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。為滿足生產(chǎn)需要，變電站中安裝有各種電氣設(shè)備，并依照相應(yīng)的技術(shù)要求聯(lián)接起來。 把變壓器、斷路器等按預(yù)期生產(chǎn)流程連成的電路，稱為電氣主接線。電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)路，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)的表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。 第 節(jié) 主接線設(shè)計(jì)原則和要求 主接線代表了變電站電氣部分主題結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)的主要組成部分，是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分。它表明了變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式，從而完成變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問題。必須在滿足國 家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，力爭使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家相關(guān)的方針、政策、法規(guī)、規(guī)程為準(zhǔn)則，結(jié)合工程實(shí)際情況的具體特點(diǎn)，全面、綜合的加以分析，力求保證供電可靠、調(diào)度靈活、操作方便、節(jié)省投資的原則。 合理的選擇發(fā)電機(jī)以及其容量和臺(tái)數(shù) （ 1）應(yīng)該根據(jù)發(fā)電廠在系統(tǒng)中的地位和作用，以優(yōu)先選取大容量、高效率的標(biāo)準(zhǔn)系列發(fā)電機(jī)組為原則，結(jié)合任務(wù)書提出的具體情況及現(xiàn)場 條件來確定。 （ 2）為了便于管理，火力發(fā)電廠內(nèi)一個(gè)廠房的機(jī)組不宜超過六臺(tái)。 （ 3）確定水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量，應(yīng)按保證出力和經(jīng)濟(jì)用水，并注意豐水期和枯水期的運(yùn)行方式。 110KV 變電站電氣一次初步設(shè)計(jì)書 7 （ 4）發(fā)電廠最大單機(jī)容量一般不宜大于系統(tǒng)總?cè)萘康?1000 。 2． 電壓等級(jí)及接入系統(tǒng)方式的確定 （ 1）發(fā)電廠或變電所的電壓等級(jí)不宜過多，以不超過三個(gè)電壓等級(jí)為原則。 （ 2）大型發(fā)電廠一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，電能需要較高電壓輸送，其容量較大，故宜采用簡單可靠的單元接線方式 （如發(fā)電機(jī) —— 變壓器單元接線或發(fā)電機(jī) ——變壓器 —— 線路單元接線），直接接入高壓或超高壓系統(tǒng)。 （ 3）中、小型發(fā)電廠一般靠近負(fù)荷中心，常帶有 6~10kv 電壓級(jí)的近區(qū)負(fù)荷，與系統(tǒng)的連接只是輸出本廠剩余功率，容量不大。其主接線的設(shè)計(jì)對(duì) 6~10kv 發(fā)電機(jī)電壓級(jí)接線宜采用供電可靠性較高的母線接線形式，而與系統(tǒng)的連接則可采用單回線弱聯(lián)系的接入方式。 （ 4） 35kv 及其以上高壓線路多采用架空線路； 10kv 可采用架空線路，也可用電纜線路。 有發(fā)電機(jī)電壓母