【正文】 中南大學 110kV區(qū)域變電站電氣部分設計電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計目 錄第1章 設計的內(nèi)容和要求 1 原始資料分析 1 設計原則和基本要求 2 設計內(nèi)容 2第2章 主變壓器的選擇 3 主變臺數(shù)的確定 3 本變電站站用變壓器的選擇 4 小結(jié) 5第3章 電氣主接線的選擇 6 選擇原則 6 主接線設計的基本要求及原則 6 主接線的基本形式和特點 7 變電站的各側(cè)主接線方案的擬定 7 小結(jié) 11第4章 短路電流計算 12 短路計算的目的及假設 12 短路電流計算的步驟 12 短路電流計算及計算結(jié)果 13 小結(jié) 16第5章 導體和電氣設備的選擇 17 電氣設備的選擇原則 17 斷路器和隔離開關的選擇 17 互感器的選擇 20 母線的選擇 22 高壓熔斷器的選擇 24 消弧線圈的選擇 24 小結(jié) 25第6章 變電站防雷保護及其配置 26 直擊雷的過電壓保護 26 雷電侵入波的過電壓保護 26 避雷器和避雷線的配置 26 小結(jié) 27第7章 高壓配電裝置及平面布置 28 設計原則與要求 28 高壓配電裝置 29 小結(jié) 30結(jié) 論 31參考文獻 32致 謝 33附錄1 避雷針保護范圍圖 34附錄2 變電所總體平面布置圖 35附錄3 110KV/35KV/10KV降壓變電站電氣一次主接線圖 3535第1章 設計的內(nèi)容和要求 原始資料分析變電站的建設規(guī)模（1）、類型：110kV地方變電站。（2）、最終容量： MVA，電壓為110kV/35kV/10kV的主變壓器，主變各側(cè)容量比為100/100/100，一次設計并建成。電力系統(tǒng)與本所的連接情況（1）、待設計的變電站是一座降壓變電站，擔負著向該地區(qū)工廠、農(nóng)村供電的重要任務。（2）、本變電站有兩回平行線路與110kV電力系統(tǒng)連接，有兩回35kV電力系統(tǒng)連接。圖1 變電所連接示意圖（3）、本變電站在系統(tǒng)最大運行方式下的系統(tǒng)正、負阻抗的標么值示意圖如圖1（Sj=100MVA）,110kV及35kV電源容量為無窮大，阻抗值各包含平行線路阻抗在內(nèi)。圖1 變電所連接示意圖電所不考慮裝調(diào)相機、電容器等無功補償設備，35kV因電網(wǎng)線路的電容電流較少，也不裝設消弧線圈。110kV出線無電源。電力負荷水平110kV進出線共2回，兩回進線為110kV的平行供電線路，正常送電容量各為35000KVA。35kV進出線共2回，兩回進線連接著35kV電源，輸送容量各為35000KVA。10kV出線共12回，全部為架空線路，其中3回每回輸送容量按5000KVA設計；另外5回每回輸送容量為4000KVA，再預留四個出線間隔，待以后擴建。本變電站自用電主要負荷如表12 表1－2 110kV變電站自用電負荷序 號設備名稱額定容量（kW）功率因數(shù)（cosφ）安裝臺數(shù)工作臺數(shù)備 注1主充電機2011周期性負荷2浮充電機11經(jīng)常性負荷3主變通風3232經(jīng)常性負荷4蓄電池通風11經(jīng)常性負荷5檢修、試驗用電15經(jīng)常性負荷6載波通訊用電1經(jīng)常性負荷7屋內(nèi)照明8屋外照明9生活水泵22周期性負荷10福利區(qū)用電周期性負荷計算負荷S=++（20++*32++15+1+*2+）*＝ (kVA)環(huán)境條件（1）℃，年最低溫度－℃，最熱月平均最高溫度29℃；℃。（2）。（3）當?shù)乩纂娙誘=。 設計原則和基本要求 設計按照國家標準要求和有關設計技術規(guī)程進行，要求對用戶供電可靠、保證電能質(zhì)量、接線簡單清晰、操作方便、運行靈活、投資少、運行費用低，．并且具有可擴建的方便性。要求如下： 1)選擇主變壓器臺數(shù)、容量和型式(一般按變電站建成510年的發(fā)展規(guī)劃進行選擇，并應考慮變壓器正常運行和事故時的過負荷能力)； 2)設計變電所電氣主接線； 3)短路電流計算； 4)主要電氣設備的選擇及各電壓等級配電裝置類型的確定。 設計內(nèi)容本次設計的是一個降壓變電站，有三個電壓等級(110kV／35kV／10kV)，110kV主接線采用雙母線接線方式，兩路進線，35kV和10kV主接線均采用單母線分段接線方式。主變壓器容量為2*31．5MVA，110kV與35kV之間采用Yo／Yo－12連接方式，110kV與10kV之間采用Yo／△—11連接方式。本設計采用的主變壓器有兩個出線端子，一端接35kV的引出線，另一端接10kV的引出線。設計中主要涉及的是變電站內(nèi)部電氣部分的設計，并未涉及到出線線路具體應用到什么用戶，所以負荷統(tǒng)計表相對比較簡潔，也減少了電氣主接線圖的制作難度。第2章 主變壓器的選擇 主變臺數(shù)的確定待設計變電站在電力系統(tǒng)中的地位：本變電站為一降壓變電站，在系統(tǒng)中起著匯聚和分配電能的作用，擔負著向該地區(qū)工廠、農(nóng)村供電的重要任務，地位比較重要。該變電站的建成，不僅增強了當?shù)仉娋W(wǎng)的網(wǎng)絡結(jié)構，而且為當?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了足夠的電能，從而達到使本地區(qū)電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟地運行的目的。待設計變電站的建設規(guī)模： （1）電壓等級110kV/35kV／10kV （2）線路回路數(shù)量 110kV進出線共2回，兩回進線為110kV的平行供電線路，正常送電容量各為35000KVA。35kV進出線共2回，兩回進線連接著35kV電源，輸送容量各為35000KVA。10kV進出線共12回，全部為架空線路，其中3回每回輸送容量按5000KVA設計；另外5回每回輸送容量為4000KVA，再預留四個出線間隔，待以后擴建。（3）主變選擇 由第一章概況及負荷統(tǒng)計可知：主變壓器選為兩臺110kV級低損耗三繞組有載調(diào)壓變壓器，兩變壓器同時運行。電壓等級：110KV／35KV/10KV，各側(cè)容量比：100：100：100。1）變壓器容量：裝有兩臺變壓器的變電站，采用暗備用方式，當其中一臺主變因事故斷開，另一臺主變的容量應滿足全部負荷的70%，考慮變壓器的事故過負荷能力為40%，則可保證80%負荷供電。 2）在330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般選三相變壓器，采用降壓結(jié)構的線圈，排列成鐵芯—低壓—中壓—高壓線圈，高與低之間阻抗最大。 3）繞組數(shù)和接線組別的確定： 該變電所有三個電壓等級，所以選用三繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行，110kV以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接，35KV采用Y形連接，10KV采用Δ連接。4）調(diào)壓方式的選擇：普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為177。5%，而且當調(diào)壓要求的變化趨勢與實際相反（如逆調(diào)壓）時，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。5）冷卻方式的選擇：主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風冷、強迫油循環(huán)風冷、強迫油循環(huán)水冷、強迫導向油循環(huán)冷卻。考慮到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求及維護工作量，首選自然風冷冷卻方式。所以用兩臺SFSZ7—31500/110型有載調(diào)壓變壓器，采用暗備用方式，查變壓器的參數(shù)如下：表21 變壓器技術數(shù)據(jù)型 號額定容量（kVA）額定電壓（kV）損 耗（kW）阻抗電壓（%）空載電流（%）連接組別高壓中壓低壓空載短路SFSZ7—31500/11031500110177。8*%35177。4*%41U12=%U13=%U23=%1YN、yno、dn 本變電站站用變壓器的選擇變電站的站用電是變電站的重要負荷，因此，在站用電設計時應按照運行可靠、檢修和維護方便的要求，考慮變電站發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術和新設備，使設計達到經(jīng)濟合理，技術先進，保證變電站安全，經(jīng)濟的運行。一般變電站裝設一臺站用變壓器，對于樞紐變電站、裝有兩臺以上主變壓器的變電站中應裝設兩臺容量相等的站用變壓器，互為備用，如果能從變電站外引入一個可靠的低壓備用電源時，也可裝設一臺站用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電站選用兩臺容量相等的站用變壓器。站用變壓器的容量應按站用負荷選擇： S＝照明負荷+其余負荷*(kVA)站用變壓器的容量：Se≥S＝∑P十P照明(kVA)根據(jù)任務書給出的站用負荷計算：S＝+ +（20++*32++15+1+*2+）*＝ (kVA) 考慮一定的站用負荷增長裕度，站用變10KV側(cè)選擇兩臺SL7—125／10型號配電變壓器，互為備用。根據(jù)容量選擇站用電變壓器如下：型號：SL7—125／10；容量為：125(kVA)連接組別號：Yn，yn0 調(diào)壓范圍為：高壓：177。5％阻抗電壓為(%)：4 小結(jié)在本章中，根據(jù)本變電站的實際情況選擇了變電站的主變壓器和站用變壓器：主變