【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要本設(shè)計為建平變電所電氣部分的設(shè)計（110 kV/10kV）。本次設(shè)計的變電所是在當前建平縣概況的前提下進行的，設(shè)計負荷充分的考慮到建平地區(qū)的工業(yè)及非工業(yè)情況，明確在變電所所有供電負荷中，哪些是一級負荷，哪些是二、三級負荷，并對相應的負荷采取不同的供電措施,以保證供電質(zhì)量和供電的可靠性。因本次設(shè)計的110KV變電所屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該地區(qū)變電站所涉及方面多，考慮問題也多，在分析變電所擔負的任務(wù)及用戶負荷等情況下，慎重的進行選擇所址。充分利用用戶數(shù)據(jù)進行負荷的統(tǒng)計和計算，確定對進行用戶無功功率補償裝置，同時進行變電所主變壓器的選擇，使變電所在能滿足當前供電負荷的情況下，同時能滿足未來510年該地區(qū)的供電負荷?？紤]安全、可靠、靈活和經(jīng)濟，確定變電所的電氣主接線的接線方式。再進行短路電流計算，以便選擇設(shè)計變電所的高低壓電氣設(shè)備和導線，同時對它們進行校驗。本變電站的初步設(shè)計包括了：（1）總體方案的確定（2）負荷計算（3）主變壓器的選擇（4）電氣主接線的確定（5）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計（6）繼電保護（7）防雷與接地保護等內(nèi)容。隨著電力技術(shù)高新化、復雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。變電站作為電力系統(tǒng)中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新的技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。關(guān)鍵詞：變電站；負荷；主變壓器；電氣主接線；高低壓電氣設(shè)備 AbstractThis design is a part of Jianping electrical substations excogitation(110 kV/10kV).The substation was designed on the basis of Jianping electrical power situation, think over the industry and nonindustrial of Jianping district to design, according to thinking about what is the first class load ,the second class load and the third class load explicit about the load of the substation in Jianping. Using the different measures in line with the relevant the load situation to ensure the quality of power supply and service reliability of customers.Because of this design are highvoltage network 110KV substation, substation in the area in more involved, consider the problem more, substation in the analysis tasks and user load such circumstances, careful to choose the site. Make full use of user data for statistical and puting load, determine for reactive power pensation device users, at the same time the choice of main transformer substation, to meet the current electricity substation in the case of load, at the same time the next 510 years to meet the region39。s electricity load. Consider safety, reliability, flexibility and economy, to determine the electrical substation main connection of wiring. Further shortcircuit current calculation, in order to choose the design of high voltage electrical substation equipment and wires, check them at the same time.The preliminary design of the substation including:(1)the overall scheme determined (2) load calculation (3) the choice of main transformer (4)Determination of Main Electrical Wiring (5)High and low voltage power distribution system design (6) lightning protection and grounding (7)Lightning protection and grounding .Key words：transformer substation。 load。 transformer。 main electrical connection。 high and low voltage electrical equipment目 錄第1章 緒 論 1 概述 1 課題來源及設(shè)計背景 2第2章 變電站負荷計算和無功補償計算 4 變電站的負荷計算 4 變電站無功補償計算 7第3章 主變壓器臺數(shù)和容量的選擇 9 變壓器選擇原則 9 主變壓器臺數(shù)的選擇 9第4章 電氣主接線的確定 11 主接線方案比較 11 電氣主接線設(shè)計方案 12第5章 短路計算 16 短路電流的概述 16 計算短路電流的目的 16 短路電流計算的步驟 18第6章 電氣設(shè)備的選擇與校驗 23 電氣設(shè)備選擇和校驗的原則 23 高壓斷路器的選擇 24 110kV電壓級斷路器 24 10kV電壓級斷路器 25 隔離開關(guān)的選擇 27 110kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇 27 10kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇 28 互感器的選擇 29 電流互感器的選擇 29 電壓互感器的選擇 31 母線的選擇 32 各電氣設(shè)備選擇結(jié)果表 33第7章 主變壓器的繼電保護設(shè)計 34 繼電保護的目的 34 繼電保護設(shè)計 34第8章 防雷和接地保護設(shè)計 40 變電所防雷設(shè)計 40 變電所接地保護設(shè)計 42第9章 結(jié) 論 44參考文獻 45致 謝 46附錄 47IV第1章 緒 論 概述能源是社會生產(chǎn)力的重要基礎(chǔ)，隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人類使用能源不僅在數(shù)量上越來越多，在品種及構(gòu)成上也發(fā)生了很大的變化。人類對能源質(zhì)量也要求越來越高。電力是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實現(xiàn)國家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點。電能的發(fā)、變、輸、配和用電，幾乎是在同一時刻完成，須隨時保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展。因此，做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設(shè)，就顯得十分重要。特別是建國以來，我國的電力事業(yè)已經(jīng)獲得了長足的發(fā)展。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大、電力分配的日益復雜和用戶對電能的質(zhì)量的要求進一步提高，電網(wǎng)自動化就顯得極為重要；而且近年來我國計算機和通信技術(shù)的發(fā)展及自動化技術(shù)的成熟，發(fā)展配電網(wǎng)調(diào)度與管理自動化已具備了條件。變電站在配電網(wǎng)中的地位十分重要，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行起著舉足輕重的作用。因此，變電站自動化幾十實現(xiàn)自動化的重要基礎(chǔ)之一，也是滿足現(xiàn)代化供用電的實時，可靠，安全和經(jīng)濟運行管理的需要，更是電力系統(tǒng)自動化EMS和DMS的基礎(chǔ)。變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，變電所對電力的生產(chǎn)和分配起到了舉足輕重的作用，它承擔著變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的責任。它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。電氣主接線是發(fā)電廠和變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電所電氣部分投資大小的決定性因素。一、待設(shè)計變電所地位及作用按照先行的原則，依據(jù)遠期負荷發(fā)展，決定在建平地區(qū)興建一座中型110kV變電所。該變電所建成后，主要對本地區(qū)用戶供電為主，尤其對本地區(qū)大用戶進行供電。改善提高供電水平。同時和其他地區(qū)變電所聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，提高了本地供電質(zhì)量和可靠性。北 待建變電所總體圖上圖為待建變電所總體圖，圖中的出線是此次設(shè)計的變電所在建平地區(qū)的主要用電戶，其中，火車站、縣政府、縣醫(yī)院、縣公安局和縣中心市場總共10回出線，5回備用；縣重點高中、縣第二高級中學、縣實驗高中、縣中心小學、商業(yè)城、國際酒店、興隆理石加工廠和其他散戶均為單回出線。二、變電站的選址對于電網(wǎng)，無論是城網(wǎng)還是農(nóng)網(wǎng)，一般均將高壓變壓器建于城郊區(qū)，如北京（500kV）、上海（500kV）、西安（330kV）和南京（220kV）等城市，均在城市外圍建立了外環(huán)網(wǎng)。隨后逐級降壓深入市區(qū)，向用戶供電。各級變電站選址的基本原則是：l 盡量接近該變電站的供電中心，以節(jié)省線路投資和供電損耗。l 交通方便，便于設(shè)備運輸和檢修、值班等。l 具有進出線路走廊位置，靠近規(guī)劃的變電站已有高壓線路。l 對周圍環(huán)境影響小，如遠離通信塔、機場、軍用倉庫、電視臺、危險品貯藏地、油庫等。l 征用土地困難小。 課題來源及設(shè)計背景一、課題來源本次畢業(yè)設(shè)計的題目是“建平變電所電氣部分設(shè)計”，它來源于生產(chǎn)實踐，與生產(chǎn)實際密切結(jié)合。二、課題設(shè)計背景本次設(shè)計的“建平變電所”位于建平縣。遼寧省建平縣歷史悠久。被歷史學家稱為“中華文明的新曙光”，被美、英、日、印等國學者稱之為“世界性發(fā)現(xiàn)”的“紅山文化”就誕生在這里。在此出土的女神頭像被譽為“東方維納斯”。境內(nèi)還存有戰(zhàn)國時期的燕長城、金代古塔、遼代古城，使建平縣充滿了古文化的深邃魅力。 建平縣地理位置優(yōu)越。位于中國遼寧西部，東靠錦州、沈陽，西通承德、北京，北鄰赤峰，南接山海關(guān)，地處遼寧、河北、內(nèi)蒙古三?。▍^(qū)）交匯處。一、建平地形山脈建平縣屬遼西山地丘陵區(qū)，%，%，%，可謂“六山一水三分田”。境內(nèi)群山起伏，溝壑縱橫。努魯爾虎山脈橫貫中部，自東北延伸西南，將全縣分成南北兩個不同的自然區(qū)，中部地勢較高，是老哈河與大凌河的分水嶺。二、建平氣候特點建平縣屬北溫帶大陸季風氣候區(qū)，盡管東南部受海洋暖濕空氣影響，但由于北部蒙古高原的干燥冷空氣經(jīng)常侵入，形成了半干旱半濕潤易旱地區(qū)。全縣處于海洋性季風氣候向大陸性氣候過渡的區(qū)域內(nèi),屬半濕潤、半干旱季風型大陸性氣候。雨熱同季，℃，最高氣溫37℃，℃,年均日照時數(shù)2850～2950小時。，多集中在68月份,無霜期120～155天。春秋兩季多風易旱，風力一般2～3級，冬季盛行西北風，風力較強。三、建平的自然資源建平縣境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，地下礦產(chǎn)資源現(xiàn)已探明和發(fā)現(xiàn)55種，其中金屬礦產(chǎn)27種，非金屬礦產(chǎn)28種，金屬礦產(chǎn)主要有鐵、金、錳、鈮等，非金屬礦產(chǎn)主要有玄武巖、珍珠巖、白云石、膨潤土、集塊巖、石灰石、煤炭等。尤其是膨潤土，居世界首位，被譽為“中國膨潤土之鄉(xiāng)”。建平縣的農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)資源也非常的豐富，名優(yōu)土特產(chǎn)品品種繁多，開發(fā)的潛力巨大。全縣有天然和人工草場面積190萬畝。隨著“退耕還林、還草”項目的落實，畜牧業(yè)還將會有更大的發(fā)展空間。此次設(shè)計的建平變電所就分別向縣內(nèi)有規(guī)模較大的興隆理石加工廠、商業(yè)城、國際酒店等商業(yè)場所供電。教育方面的3所高級中學，分別是縣重點高中、縣實驗高中和縣第二高級中學，它們的供電也是由建平變電所承擔。此外，縣政府、縣醫(yī)院、縣公安局、縣中心市場以及火車站等也都在建平變電所的供電范圍中。第2章 變電站負荷計算和無功補償計算 變電站的負荷計算一、負荷計算的目的 變電所進行電力設(shè)計的基本原始資料是根據(jù)各用電負荷所提供，但往往這些統(tǒng)計是不齊全的，所以在設(shè)計時必須考慮5到10年的負荷增長情況并如何根據(jù)這些資料正確估計變電所所需要的電力、電量是一個非常重要的問題。負荷計算直接影響著變壓器的選擇，計算負荷是根據(jù)變電所所帶負荷的容量確定的，預期不便的最大假想負荷。這個負荷是設(shè)計時作為選擇變電所電力系統(tǒng)供電線路的導線截面，母線的選擇，變壓器容量，斷路器，隔離開關(guān)，互感器額定參數(shù)的依據(jù)。二、負荷統(tǒng)計因為此次設(shè)計的建平變電所是要對建平這一地區(qū)的主要用戶供電的，所以在進行變電所的設(shè)計之前，就要對變電所供電范圍內(nèi)的主要用戶及其用電負荷進行統(tǒng)計，從而將用戶進行負荷分類，便于在設(shè)計電氣主接線時考慮是否要對哪些用戶給予雙回進線或單回進線。建平變電所（110kV/10kV）供電范圍負荷統(tǒng)計，如下表21和表22： 用電負荷統(tǒng)計（單位：千瓦）用電單位負荷統(tǒng)計（kW）負荷類別火車站25001縣政府9001縣醫(yī)院7501縣公安局8501縣中心市場10001縣重點高中8002縣第二高級中學8002縣實驗高中8002續(xù)縣中心小學4002商業(yè)城25002國際酒店30002興隆理石加工廠200002其他散戶50003合計39300 負荷性質(zhì)分析表負荷等級負荷量（kW）占總負荷百分比（%）16000333300三、具體的負荷計算通過以前學習的知識，我們知道計算負荷有多種方法，包括需要系數(shù)法、AB法、二項式法等。在本