【正文】 110KV 電氣設(shè)計(jì)及變壓器容量選擇畢業(yè)論文目　　錄第一章　電氣主接線設(shè)計(jì)及變壓器容量的選擇第 1．1 節(jié) 主變臺(tái)數(shù)和容量的選擇 ???????????????? （1）第 1．2 節(jié) 主變壓器形式的選擇 ?????????????????? （1）第 1．3 節(jié) 主接線方案的技術(shù)比較 ???????????????? （2） 第 1．4 節(jié) 站用變壓器選擇 ?????????????????????? （6）第 1．5 節(jié) 10KV 電纜出線電抗器的選擇 ???????????? （6）第二章　短路電流計(jì)算書第 2．1 節(jié) 短路電流計(jì)算的目的 ?????????????????? （7）第 2．2 節(jié) 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 ?????????????? （7）第 2．3 節(jié) 短路電流計(jì)算步驟 ???????????????????? （8）第 2．4 節(jié) 變壓器及電抗的參數(shù)選擇 ?????????????? （9）第三章　電氣設(shè)備選型及校驗(yàn)第 3．1 節(jié) 變電站網(wǎng)絡(luò)化解 ????????????????????????? （15）第 3．2 節(jié) 斷路器的選擇及校驗(yàn) ????????????????????? （20）第 3．3 節(jié) 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) ??????????????????? （23）第 3．4 節(jié) 熔斷器的選擇及校驗(yàn) ????????????????? （24）第 3．5 節(jié) 電流互感器的選擇及校驗(yàn) ????????????? （29）第 3．6 節(jié)電壓互感器的選擇及校驗(yàn) ?????????????????? （29）第 3．7 節(jié)避雷器的選擇及校驗(yàn) ?????????????????????? （31）第 3．8 節(jié)母線和電纜 ?????????????????????????? （33）設(shè)備選擇表 ?????????????????????????????????????? （38）參考文獻(xiàn) ???????????????????????????????????????? （39）XX 大學(xué)電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 1 頁第一章　電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器容量選擇第 1．1 節(jié) 臺(tái)數(shù)和容量的選擇（1）主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等綜合考慮確定。（2）主變壓器容量一般按變電所、建成后 5～10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城網(wǎng)變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。（3）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)取得跔容量的備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。（4）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)，其余主變壓器的容量不應(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。第 1．2 節(jié) 主變壓器型式的選擇（1）110kV 及 10kV 主變壓器一般均應(yīng)選用三相雙繞組變壓器。（2）具有三種電壓的變電所，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，主變壓器宜采用三相三繞組變壓器。（3）110kV 及以上電壓的變壓器繞組一般均為 YN 連接；35kV 采用 YN 連接或 D 連接，采用 YN 連接時(shí)，其中性點(diǎn)都通過消弧線圈接地。 根據(jù)以上規(guī)定下面為我選的方案（1）方案一① 110KV 側(cè)、35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)均采用單母分段帶旁路母線的接線方式。② 主變?nèi)萘考芭_(tái)數(shù)的選擇：2 臺(tái)主變?nèi)萘客桨敢?。?） 方案二① 110KV 側(cè)采用橋形接線，35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)采用單母分段帶旁路母線。② 主變?nèi)萘考芭_(tái)數(shù)的選擇：2 臺(tái)主變?nèi)萘客桨敢?。?）方案三① 110KV 側(cè)接線方式：110KV 側(cè)采用橋形接線，35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)采用雙母線。② 主變?nèi)萘考芭_(tái)數(shù)的選擇：2 臺(tái)主變?nèi)萘客桨敢?，而且設(shè)備瑾和參數(shù)均選為一致，便于進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。（4）方案四① 110KV 側(cè)、35KV 側(cè)、10KV 側(cè)均采用雙母線接線方式，兩臺(tái)主變壓器。② 主變臺(tái)數(shù)的選擇：XX 大學(xué)電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 2 頁1） 運(yùn)行主變壓器的容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 10—20 年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇。由于任務(wù)書給定的是一個(gè)三個(gè)電壓等級(jí)的變電站，而且每個(gè)電壓等級(jí)的負(fù)荷均較大，故采用三繞組變壓器 2 臺(tái)，運(yùn)行主變壓器的容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 10—20 年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇。并應(yīng)考慮變壓器正常運(yùn)行和事故過負(fù)荷能力，以變壓器正常的過負(fù)荷能力來承擔(dān)變壓器遭受的短時(shí)高峰負(fù)荷，過負(fù)荷值以不縮短變壓器的壽命為限。通常每臺(tái)變壓器容量應(yīng)當(dāng)在當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，另一臺(tái)容量至少保證對(duì) 60%負(fù)荷的供電。2） 主變?nèi)萘窟x擇 Sn＝ m。(S m 為變電站最大負(fù)荷)3）兩臺(tái)主變可方便于運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備的檢修同時(shí)能滿足站代負(fù)荷的供電要 兩臺(tái)求。4） ．運(yùn)行方式靈活、可靠、方便。(3)主變壓器形式的選擇：①．相數(shù)的確定為了提高電壓質(zhì)量最好選擇有載調(diào)壓變壓器。②．繞組的確定本站具有三種電壓等級(jí)，且通過主變各側(cè)繞組功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上，故選三繞組變壓器。③．緩緩的連接方式考慮系統(tǒng)的并列同期要求以及三次諧波的影響，本站主變壓器繞組連接方式選用Y0Y0△－11。采用“△”接線的目的就是為三次諧波電流提供通路，保證主磁通和相電勢(shì)接近正弦波，附加損耗和局過熱的情況大為改善，同時(shí)限制諧波向高壓側(cè)轉(zhuǎn)移。第 2．2 節(jié) 主接線方案技術(shù)比較綜上所述，由于方案四和方案三采用橋形接線，站用的斷路器比方安一和方案四少。主變臺(tái)數(shù)、型號(hào)、參數(shù)均相同，同時(shí)又不降低用電和供電可靠性，又符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和設(shè)計(jì)規(guī)程的要求，從經(jīng)濟(jì)角度考慮選擇方案四和三比較合適，達(dá)到了工程造價(jià)較低，同時(shí)考慮了變電站隨著負(fù)荷的增加，進(jìn)行擴(kuò)建和增容的可能性，因?yàn)闃蚴浇泳€在負(fù)荷增加時(shí)，可很方便的改造為單母線分段，以適應(yīng)負(fù)荷增加和供電可靠性的要求。但是，如果 110KV 輸電線路運(yùn)行時(shí)故障多，跳閘頻繁，將影響變電站負(fù)荷的可靠性。從現(xiàn)階段負(fù)荷的可靠性來說，用戶對(duì)可靠的要求越來越高，已經(jīng)對(duì)電力系統(tǒng)的供電可靠性提出了更高的要求，同時(shí)由于供電企業(yè)自身的需要增供擴(kuò)銷的內(nèi)在要求，變電站XX 大學(xué)電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 3 頁110KV 側(cè)也可設(shè)計(jì)成雙母線或單母分段帶旁路母線較合適。因此從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行和供電企業(yè)自身的需要，經(jīng)濟(jì)條件比過去好許多。由以下分析，最終初步將方案四和方案三淘汰掉，對(duì)方案一和方案二進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較。最終確定一個(gè)最優(yōu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。第 2．3 節(jié) 主接線方案的經(jīng)濟(jì)比較本節(jié)是將方案一和方案二進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。經(jīng)濟(jì)計(jì)算是從國民經(jīng)濟(jì)整體利益出發(fā)，計(jì)算電氣主接線各比較方案的費(fèi)用和效益，為選擇經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)方案提供依據(jù)。在經(jīng)濟(jì)比較中，一般有投資和年運(yùn)行費(fèi)用兩大項(xiàng)。1．主變壓器的選擇主變?nèi)萘康拇_定：Sn=?cos=(80+35)/==81176KVA選 SSPSL90000 型，選擇結(jié)果如表 21：表 21損耗 (KW) 阻抗電壓(%)短路型號(hào)及容量(KVA)額定電壓高/中/低(KV)連接組 空載高中 高低 中低 高中 高低 中低空載電流(%)運(yùn)輸重量(t)參考價(jià)格(萬元)綜合投資(萬元)SSPSL90000 110/Y0/Y0/△1211 90 90 68 17 6 2．主變?nèi)萘勘鹊拇_定(1) 35KV 側(cè)：S2n＝80/＝ ＝94118KVA%????n(2) 10KV 側(cè)：S3n＝35/＝ ＝???n(3)因 35KV 側(cè)大于變壓器容量的 30%，故確定主變?nèi)萘勘葹?100/100/50。3．計(jì)算方案一與方案二的綜合投資 ZXX 大學(xué)電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 4 頁(1)方案二的綜合投資(110KV 側(cè)、35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)均要采用雙母線接線)①．主變：2 萬元②．110KV 母線：(4)萬元35KV 母線：(+ 4)萬元10KV 母線：(+4)萬元以上各項(xiàng)數(shù)字及意義如表 22 所示：表 22進(jìn)出線數(shù) 單母線分段帶旁路 雙母線斷路器型號(hào) 電壓 主變 饋線 投資 增、減一個(gè)饋路投資 投資增、減一個(gè)饋路投資SW1110 110 2 6 SW235 35 2 6 10 2 6 ③． Z0＝ 2+(4)+(+4)+(+4)＝ (其中，Z 0 為主體設(shè)備的綜合投資，包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、配電裝置等設(shè)備的綜合投資)④．Z=Z 0(1+α/100)=(1+90/100)= 萬元(其中，α 為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù)，110KV 取 90)(2)方案四的綜合投資(110KV 側(cè)、35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)均采用單母分段帶旁路母線接線形式)①．主變：2 萬元②．110KV 母線：(4)萬元35KV 母線：(+ 4)萬元10KV 母線：(+4)萬元以上各項(xiàng)數(shù)字及意義如表 22 所示：③． Z0＝ 2+(4)+(+4)+(+4)＝ ④．Z=Z 0(1+α/100)=(1+90/100)= 萬元(其中，α 為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù)，110KV 取 90)4．計(jì)算方案一與方案二的年運(yùn)行費(fèi)用(1)方案二的年運(yùn)行費(fèi)用△P 0=△Q 0=I0%Sn/100=90000/100=1440KVar△P s(12)=90KW △P s(13)=90KW △P s(23)=68KW△P s1=1/2(△P s(12)+△P s(13)△P s(23))XX 大學(xué)電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 5 頁=1/2(90+9068)=56kw△P s2=1/2(△P s(12)+△P s(23)△P s(13))=1/2(90+6890)=34kw△P s3=1/2(△P s(13)+△P s(23)△P s(12))=1/2(90+6890)=34kw△P=△P s1+△P s2+△P s3=56+34+34=124kwUd(12)%=17 Ud(13)%= Ud(23)%=6Ud1%= 1/2(Ud(12)%+ Ud(13)% Ud(23)%)=1/2(17+)=Ud2%= 1/2(Ud(12)%+ Ud(23)% Ud(13)%)=1/2(17+)=Ud3%= 1/2(Ud(23)%+ Ud(13)% Ud(12)%)=1/2(6+)=Ud%= Ud1%+ Ud2%+ Ud3%=+=△Q= U d%Sn/100=90000/100=15075kWarS1=(35000+80000)/=S2=80000/=S3=35000/=T0=8000h由 Tmax=5000 查 25 頁表 23 得τ＝3500h由以上數(shù)據(jù)可算出△A：△A=n(△P 0+K△Q 0)+1/2n(△P+K△Q)(XX 大學(xué)電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 6 頁)τnnS3221?=2(+1440)8000+ (124+15075)21?( )22?=3318000+(++)3500=hU1=2△A10 4+u1+u2=104++= 萬元(2)方案一的年運(yùn)行費(fèi)用因?yàn)椤鰽 與方案二相同，故這里不做重復(fù)計(jì)算U4=2△A10 4+u1+u2=104++= 萬元經(jīng)濟(jì)比較方案一和方案二的綜合投資和年運(yùn)行費(fèi)用，方案一都低于方案二，故最終確定方案一為最優(yōu)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)。第 2．4 節(jié) 站用變壓器的選擇由主變壓器容量為 90000KVA，站用電率為 %，可選用變壓器容量。Sn=90000%=450 KVA查 58 頁表 36 選 SJL1—500 型，選擇結(jié)果如表 22 所示：表 22損耗 (KW)型號(hào)及容量(KVA) 低壓側(cè)額定電壓(KV) 連接組 空載 短路阻抗電壓(%) 空載電流(%) 總重(t) 軌距(mm) 參考價(jià)格(萬元)SJL1—500 Y/Y0/12 4 660 第 2．5 節(jié) 10KV 電纜出線電抗器的選擇1．電壓：U g≤U n 所以 Ug＝10KV Un＝10KV所以 Ug＝U n2．電流：I = =???nPXX 大學(xué)電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 7 頁第三章 短路電流計(jì)算書第 2．1 節(jié) 短路電流