【正文】 目 錄前言 ………………………………………………………………………2摘要 ………………………………………………………………………3第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 ………………………………………………………4第一節(jié) 變電站概況 ……………………………………………………4第二節(jié) 負(fù)荷情況 ………………………………………………………4第三節(jié) 負(fù)荷類型 ………………………………………………………5第四節(jié) 設(shè)計(jì)成果 ………………………………………………………5第二章 設(shè)計(jì)說明書 ………………………………………………………7第一節(jié) 負(fù)荷計(jì)算 …………………………………………………7第二節(jié) 變電所主變壓器的選擇 ………………………………………7第四節(jié) 變電所主接線方案的選擇 ……………………………………11第五節(jié) 短路電流的計(jì)算 ……………………………………………20第六節(jié) 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) …………………………………22第七節(jié) 配電裝置的規(guī)劃 ……………………………………………26第八節(jié) 繼電保護(hù)的配置 ………………………………………………28第九節(jié) 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì) ………………………………………………34第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算書 ………………………………………………………37結(jié)束語 ……………………………………………………………………40參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………41英文翻譯 …………………………………………………………………44附 變電站主接線圖及繼電保護(hù)接線圖（見圖紙） 前言畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文是本科生培養(yǎng)方案的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論和方法解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)員實(shí)際操作的技能以及分析思維能力，使學(xué)員能夠掌握文獻(xiàn)檢索、研究分析問題的基本方法，提高學(xué)員閱讀外文本書刊和進(jìn)行科學(xué)研究的能力，在作畢業(yè)論文的過程中，所學(xué)知識(shí)得到疏理和運(yùn)用，它即是一次檢閱，又是一次鍛煉。我畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是《110kv降壓變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)》。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，具有同時(shí)性。110kv降壓變電站作為供用網(wǎng)絡(luò)中重要的變電一環(huán)，它設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到該地區(qū)的用電的可靠性和地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也影響到該地區(qū)的用電可靠性和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。本次設(shè)計(jì)根據(jù)有關(guān)規(guī)定，依據(jù)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、合理等的要求，為保證對(duì)用戶不間斷地供給充足、優(yōu)質(zhì)又經(jīng)濟(jì)的電能設(shè)計(jì)方案。！摘要由于某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長(zhǎng)，擬建一座110KV變電站，向該地區(qū)用35KV和10KV兩個(gè)電壓等級(jí)供電。設(shè)計(jì)要求采用35KV出線6回，10KV出線7回。基于上述條件，變電站的設(shè)計(jì)在滿足國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，盡量考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。形式上采用獨(dú)立變電站。主變壓器采用滿足需求的三繞組變壓器，一次設(shè)備的選取都充分考慮了生產(chǎn)的需要。在防雷上采用通用的防雷設(shè)計(jì)方法。在保證供電可靠性的前提下，減少事故的發(fā)生，降低運(yùn)行費(fèi)用。變電站的設(shè)計(jì)是按照本地區(qū)5～10年后的用電量的滿負(fù)荷的容量設(shè)計(jì)的，不必為將來因?yàn)槿萘啃《僦亟ɑ驍U(kuò)容，一次設(shè)計(jì)到位，減少了投資，并為變電站的安全穩(wěn)定供電提供了保障。 在設(shè)計(jì)中，有設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)計(jì)算書、 繪圖以及相關(guān)文獻(xiàn)翻譯等。第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 第一節(jié) 變電站概況一、擬建變電站概況110KV以雙回路與 35km外的系統(tǒng)相連。系統(tǒng)最大方式的容量為2900 MVA，；系統(tǒng)最小的方式為2100 MVA，（一系統(tǒng)容量及電壓為基準(zhǔn)的標(biāo)么值）。系統(tǒng)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為TM=5660h。35KV架空線6回，3回輸送距離25km，每回輸送功率12MVA；3回輸送距離15km，每回輸送功率8MVA。10KV電壓級(jí)，電纜出線3回，輸送距離4km，每回輸送功率3MW；架空輸電線4回，輸送距離7km，每回輸送功率4MW。變電站所在高度70M，最高年平均氣溫19攝氏度，月平均氣溫27攝氏度。第二節(jié) 負(fù)荷情況負(fù)荷情況如下表所示：電壓負(fù)荷名稱最大負(fù)荷KVAcosΦ回路數(shù)供電方式線路長(zhǎng)度KM35kV市鎮(zhèn)變1120001架空25市鎮(zhèn)變2120001架空25煤礦變120001架空25化肥廠80001架空15磚廠80001架空15水泥廠80001架空1510kV鎮(zhèn)區(qū)變40001架空7機(jī)械廠30001電纜4紡織廠130001電纜4紡織廠230001電纜4農(nóng)藥廠40001架空7面粉廠40001架空7耐火材料廠40001架空 7第三節(jié) 負(fù)荷類型35kV電壓等級(jí)下共有出線6回，其中一級(jí)負(fù)荷為2回，分別為煤礦變和化肥廠；二級(jí)負(fù)荷為4回，分別為市鎮(zhèn)變市鎮(zhèn)變磚廠和水泥廠。10kV電壓等級(jí)下共有出線7回，其中一級(jí)負(fù)荷為4回，分別為鎮(zhèn)區(qū)變、機(jī)械廠、紡織廠耐火材料廠。二級(jí)負(fù)荷為3回，分別為紡織廠農(nóng)藥廠和面粉廠第四節(jié) 設(shè)計(jì)成果一、編寫設(shè)計(jì)說明書（1） 變電站主變壓器臺(tái)數(shù)、容量選擇計(jì)算及結(jié)果；（2） 變電站各電壓側(cè)主接線分析論證及結(jié)果；（3） 變電站短路電流計(jì)算；（4） 斷路器、隔離開關(guān)選擇、校驗(yàn)計(jì)算；（5） 變電站無功補(bǔ)償容量計(jì)算各主設(shè)備選擇及校驗(yàn)結(jié)果（列表）；（6） 繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算結(jié)果；二、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算書（1）變電站設(shè)計(jì)水平年負(fù)荷計(jì)算；（2）短路電流計(jì)算；（3）線路導(dǎo)線線型選擇計(jì)算；（4）線路導(dǎo)線線型電壓損耗校驗(yàn)計(jì)算；（5）線路繼電保護(hù)整定計(jì)算；三、繪圖（1）變電站主接線圖(CAD出圖[A3]1張，手工繪制[A1]1張)；（2）變壓器、線路繼電保護(hù)接線圖各1張(CAD出圖[A3]1張)；四、 專業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)翻譯（原件及譯文，漢字要求3000字以上）第二章 設(shè)計(jì)說明書第一節(jié) 負(fù)荷計(jì)算電壓負(fù)荷名稱最大負(fù)荷KWcosΦ回路數(shù)計(jì)算負(fù)荷S30/KVAI30/A35kV市鎮(zhèn)變1120001市鎮(zhèn)變2120001煤礦變120001化肥廠80001磚廠80001水泥廠8000110kV鎮(zhèn)區(qū)變40001機(jī)械廠30001紡織廠130001紡織廠230001農(nóng)藥廠40001面粉廠40001耐火材料廠40001合計(jì)第二節(jié) 變電所主變壓器的選擇。一、35/110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范（GB5005992）（主變臺(tái)數(shù)的確定） 在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。 裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開一臺(tái)時(shí)，其余變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷。已知系統(tǒng)情況為系統(tǒng)通過雙回110kV架空線路向待設(shè)計(jì)變電所供電，且在該待設(shè)計(jì)變電所的負(fù)荷中，同時(shí)存在有一、二級(jí)負(fù)荷，故在設(shè)計(jì)中選擇兩臺(tái)主變壓器。二、主變壓器容量的確定（1） 主變壓器容量一般按變電所建成后5至10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10至20年的負(fù)荷發(fā)展。（2） 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。三、主變相數(shù)的選擇（1） 變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件，可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。（2） 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)選用三相變壓器。四、主變繞組連接方式變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y和△，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國(guó)110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接；35kV亦采用Y連接，其中性點(diǎn)多經(jīng)過消弧線圈接地。35kV以下電壓，變壓器繞組都采用△連接。由于待設(shè)計(jì)變電站為110kV電壓等級(jí)降壓至35kV和10kV，故繞組連接方式為Y0/Y0/△。根據(jù)該待設(shè)計(jì)變電所負(fù)荷分析確定：采用兩臺(tái)主變壓器。五、是否選擇有載調(diào)壓變壓器在大型降壓變電所中，普通三繞組變壓器的應(yīng)用范圍有限，當(dāng)主網(wǎng)電壓為110220kv，中壓電網(wǎng)為35kv時(shí)，由于他們中性點(diǎn)采用不同接地方式，才采用普通三繞組變壓器，當(dāng)中壓為110kv及以上的電壓時(shí)，降壓變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器多采用自耦變壓器，因自耦變壓器高、中壓繞組有直接電氣聯(lián)系，具有巨大經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。由于我國(guó)電力不足，缺電嚴(yán)重，電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大，變壓器的有載調(diào)壓是改善電壓質(zhì)量，缺少電壓波動(dòng)的有效手段，對(duì)電力系統(tǒng)，一般要求110kv及以下變電所至少采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。六、主變冷卻方式主變一般采用的冷卻方式有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻，大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻變壓器，在發(fā)電廠水源充足情況下，為縮短占地面積，大容量變壓器也有采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。近年來隨著變壓器制造技術(shù)發(fā)展，在大容量變壓器中，采用了強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式，它是用潛油泵將冷油壓入線圈之間和鐵芯的油道中，故此冷卻方式效率更高。據(jù)上所述 因S總=*=七、所以選擇變壓器為變壓器型號(hào)SFSZ9110/60000（北京變壓器廠）額定容量（kVA）60000電壓組合（kV）高110 中低聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)YNyn0d11空載損耗（kW）負(fù)載損耗（kW）空載電流%短路阻抗% 高低1718 外形尺寸（mm）長(zhǎng)寬高規(guī)矩（mm）變壓器型號(hào)中字母代表的含義：S在第一位表示三相，在第三、第四則表示三繞組F代表油浸風(fēng)冷 Z代表有載調(diào)壓J代表油浸自冷L代表鋁繞組或防雷P代表強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷D代表自耦，在第一位表示降壓，在末位表示升壓X代表消弧線圈第三節(jié) 電氣主接線的選擇一、電氣主接線的依據(jù)。電壓為110kV，但也有220kV。，當(dāng)失去一個(gè)電源時(shí)應(yīng)保證不停電；對(duì)于二類負(fù)荷，當(dāng)失去一個(gè)電源時(shí)，應(yīng)保證不全部停電；對(duì)于三類負(fù)荷可以只有一個(gè)電源。，運(yùn)行備用容量不應(yīng)小于8%，以適應(yīng)負(fù)荷突增、機(jī)組檢修和事故停運(yùn)三種情況。設(shè)計(jì)主接線時(shí)，還應(yīng)考慮檢修母線或斷路器時(shí)是否允許線路故障、變壓器或發(fā)電機(jī)停運(yùn)。故障時(shí)允許切除的線路、變壓器的數(shù)量等。、負(fù)荷大、潮流變化大且出線回路數(shù)多時(shí)，宜采用雙母線或雙母分段的接線方式。，當(dāng)斷路器為少油或壓縮空氣時(shí)，除斷路器有條件停電檢修外，應(yīng)設(shè)置旁路設(shè)施；當(dāng)220kV出線在四回及以上、110kV出線在六回及以上時(shí)，宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線。當(dāng)斷路器為SF6時(shí)，可根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，有條件的可不設(shè)旁路設(shè)施；當(dāng)需要設(shè)置旁路設(shè)施，且220kV出線在六回及以上、110kV出線在八回及以上時(shí)，可采用帶專用旁路斷路器的旁路母線。二、電氣主接線的基本要求可靠性：；，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一類負(fù)荷和大部分二類負(fù)荷的供電；。靈活性：、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性；，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。，在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組變壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分改建的工作量最少。經(jīng)濟(jì)性：，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備； ，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；，以便選擇廉價(jià)的電氣設(shè)備或輕型設(shè)備；。三、主接線形式只設(shè)一條母線，電源和線路接在一條母線上。單母線接線具有簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資少、運(yùn)行操作方便且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但可靠性和靈活性差。當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開全部電源，造成全所停電；此外，在檢修斷路器時(shí)，也造成該回路停電。故不采納。單母線分段接線借助分段斷路器對(duì)單母線進(jìn)行分段，對(duì)重要用戶可以從不同分段上進(jìn)行引接，有兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)裝置將分段斷路器跳開，保證正常母線不間斷供電，提高了供電的可靠性和靈活性。不僅便于分段檢修母線，而且可以減少母線故障影響范圍。但一段母線檢修時(shí)，將會(huì)造成該母線上的變