【正文】 到統(tǒng)一性與可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性、靈活性、時(shí)效性和和諧性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù) 變電站綜合自動(dòng)化是一項(xiàng)提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運(yùn)行水平，降低運(yùn)行維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，向用戶(hù)提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項(xiàng)措施。 變電站占地及建筑面積減少 隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展，市區(qū)的用電負(fù)荷增長(zhǎng)迅速，而城市土地十分寶貴，地價(jià)越來(lái)越貴。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來(lái)有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時(shí)間少。依據(jù)我國(guó)的國(guó)情，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)有了新的飛躍，我國(guó)變電站設(shè)計(jì)出現(xiàn)了一些新的趨勢(shì)。 3. 裝配化 裝配式變電站采用全預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)的建筑形式，大幅縮短了設(shè)計(jì)及建設(shè)周期，減少了變電站占地面積，節(jié)約了土地資源。 　　2. 數(shù)字化 通過(guò)采用現(xiàn)代化的精密儀器儀表，以及實(shí)時(shí)性較高的通信網(wǎng)絡(luò)，因此在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了數(shù)字化變電站，數(shù)字化變電站技術(shù)是變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革，對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的各方面將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 　　遠(yuǎn)程可視化。 　　高電壓等級(jí)的智能化變電站滿(mǎn)足特高壓輸電網(wǎng)架的要求。智能化主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 　　緊密聯(lián)結(jié)全網(wǎng)。80年代以來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)的完善，特別是人們對(duì)變電站無(wú)人值班認(rèn)識(shí)的提高，鄭州、深圳、大連、廣東出現(xiàn)無(wú)人值班，1996年底全國(guó)有60余座，97年底有1000余座。變壓器二次側(cè)額定電壓較用電設(shè)備額定電壓高10%，只有當(dāng)變壓器二次側(cè)與用電設(shè)備間電氣距離很近時(shí)。 (2)用電設(shè)備的額定電壓：經(jīng)線(xiàn)路向用電設(shè)備輸送電能時(shí)，由于用電設(shè)備大都是感性負(fù)荷，沿線(xiàn)路的電壓分布往往是首段高于末端，系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓與用電設(shè)備的額定電壓取值一致，使線(xiàn)路的實(shí)際電壓與用電設(shè)備要求的額定電壓之間的偏差不致太大。另一方面，電壓越高，對(duì)絕緣水平的要求就越高，變壓器、開(kāi)關(guān)等設(shè)備的投資也越大。三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率S=3UI。 (1)額定電壓是指能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行于最佳工作狀態(tài)的電壓。電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)是國(guó)家根據(jù)回民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的。電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)一次能源總消耗占的比重約為70％，而且在電能變換，輸送和分配時(shí)的損耗絕對(duì)值也相當(dāng)可觀。所有這些質(zhì)量指標(biāo)，都必須采取一定技術(shù)手段來(lái)予以保證。5%，給定的允許頻率偏移為177。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先應(yīng)滿(mǎn)足可靠、持續(xù)供電的要求。 (1)保證可靠的持續(xù)供電：供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設(shè)備的安全，形成十分嚴(yán)重的后果。終端變電站：在輸電線(xiàn)路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)的電壓為110kV，經(jīng)降壓后直接向用戶(hù)供電的變電站，即為終端變電站。 地區(qū)變電站：高壓側(cè)一般為110或220kV，向地區(qū)用戶(hù)供電為主的變電站，這是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電站。或使長(zhǎng)距離輸電線(xiàn)路分段，一般匯聚2~3個(gè)電源，電壓為220~330kV，同時(shí)又降壓供當(dāng)?shù)毓╇?，這樣的變電站起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電站。變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類(lèi)： 樞紐變電站；位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部 分，匯集多個(gè)電源，電壓為330—500kV的變電站，成為樞紐，全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出項(xiàng)癱瘓。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是電力元件，它們對(duì)電能進(jìn)行生產(chǎn)、變換、輸送和分配，消費(fèi)稱(chēng)之為電力系統(tǒng)一次部分；另一類(lèi)是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等稱(chēng)之為電力系統(tǒng)二次部分。最后繪出了電氣主接線(xiàn)圖和配電裝置圖。根據(jù)負(fù)荷及短路計(jì)算為線(xiàn)路、變壓器、母線(xiàn)配置繼電保護(hù)并對(duì)保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目名稱(chēng)：110KV變電站設(shè)計(jì)院系名稱(chēng)：電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院班 級(jí)：電氣本114班學(xué) 號(hào)：321108010431學(xué)生姓名：張 艷 偉指導(dǎo)教師：劉 海 波 2013 年 5月摘要 本文主要進(jìn)行110KV變電站一次部分設(shè)計(jì)。首先根據(jù)任務(wù)書(shū)所給系統(tǒng)及線(xiàn)路和所有負(fù)荷的有關(guān)技術(shù)參數(shù)，通過(guò)對(duì)所建變電站及出線(xiàn)的考慮和對(duì)負(fù)荷資料分析，滿(mǎn)足安全性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性的要求確定了110kV、35kV、10kV側(cè)主接線(xiàn)的形式，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及對(duì)供電范圍內(nèi)一級(jí)負(fù)荷供電可靠性的考慮及對(duì)N1原則的應(yīng)用，確定了主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)，從而得出各元件的技術(shù)參數(shù)，為以后的計(jì)算和設(shè)備選取做好準(zhǔn)備，又進(jìn)行等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，選擇短路點(diǎn)做出短路等值電路并進(jìn)行短路計(jì)算，根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果及最大持續(xù)工作電流，對(duì)包括母線(xiàn)、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器在內(nèi)的電氣設(shè)備做了選擇和校驗(yàn)，并根據(jù)工程情況參考與關(guān)資料確定配電裝置。本文同時(shí)對(duì)變電所防雷保護(hù)尤其是侵入雷保護(hù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析并考慮了接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：電氣主接線(xiàn) 短路計(jì)算 電氣設(shè)備 變電所設(shè)計(jì)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)AbstractThis paper designs a 110kV ,according to the given material, electricity line and the parameters of load ,which provided by the assignment book,through considering the substation which will be built ,analyzing load materials,confirming the Main electrical bus form of 110kV、35kV、10kV side based on security,economy and reliability,then conform the numbers,volume and type of the main transformer through load calculation and supply district,thus getting the parameters of all the ponent,simplify electric circuit,select short point to carry on short circuit calculations operation circuit, select and check out electrical equipment, including bus,breaker, disconnect switch, voltage transformer, current transformer and so on,so that conform the distribution relay protection and settingcalculation for the electricity line,transformer and bus according to the load and short the same time,this paper analyses simply lightning protection and grounding ,two pictures are given including main electrical wiring diagram and 110kV power distribution equipment sectional drawing Keywords: Substation design,Transformer,Main electrical wiring,Equipment election目錄摘 要第1章 引言 1 變電站的作用 1 1 1 2 我國(guó)變電站及其設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)及新變化 3 變電站設(shè)計(jì)的主要原則和分類(lèi) 4第2章電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 5 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)概述 5 5 6 7 電氣主接線(xiàn)的基本形式 9 電氣主接線(xiàn)選擇 9第3章 變電站主變壓器選擇 13 主變壓器的選擇 13 13 14 15 主變壓器選擇結(jié)果 17第4章 短路電流計(jì)算 17 短路的危害及預(yù)防辦法 18 短路電流計(jì)算的目的 19 短路電流計(jì)算方法 19 20 110kV側(cè)母線(xiàn)短路計(jì)算 23 35kV側(cè)母線(xiàn)短路計(jì)算 26 10kV側(cè)母線(xiàn)短路計(jì)算 27第5章 電氣設(shè)備的選擇 29 導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn) 29 110kv母線(xiàn)選擇及校驗(yàn) 31 35kv母線(xiàn)選擇及校驗(yàn) 32 10kv母線(xiàn)選擇及校驗(yàn) 33 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn) 34 110kV側(cè)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn) 35 35kV側(cè)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn) 37 10kV側(cè)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn) 39 電壓互感器和電流互感器的選擇 41 電流互感器的選擇 41 電壓互感器的選擇 43第6章 防雷保護(hù) 44 44 侵入波保護(hù) 45 45第7章配電裝置 46 46 46 47 對(duì)配電裝置的基本要求和設(shè)計(jì)步驟 48 屋內(nèi)配電裝置 48 屋外配電裝置 49結(jié)束語(yǔ) 51參考文獻(xiàn) 52致謝 53附錄 54附錄 電氣主接線(xiàn)圖 54第1章 引言 變電站的作用 電力系統(tǒng)是由變壓器、輸電線(xiàn)路、用電設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過(guò)電的或機(jī)械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。 變電站是聯(lián)系發(fā)電廠(chǎng)和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。 中間變電站：高壓側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)變換功率的作用。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。全所停電后，只是用戶(hù)受到損失。停電給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電力系統(tǒng)本身的損失。 (2)保證良好的電能質(zhì)量：電能質(zhì)量包括電壓質(zhì)量，頻率質(zhì)量和波形質(zhì)量這三個(gè)方面，分別以電壓偏移量、頻率偏移量和波形畸變率來(lái)衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定電壓的177。~，波形質(zhì)量則以畸變率是否超過(guò)給定值來(lái)衡量。 (3)保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性：衡量電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的兩個(gè)指標(biāo)是煤耗率和網(wǎng)損率。因此，降低每生產(chǎn)一度電能損耗的能源和降低變換，輸送，分配時(shí)的損耗對(duì)于提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性又極其重要的意義。它是確定各類(lèi)用電設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。在系統(tǒng)中，各部分電壓等級(jí)是不同的。當(dāng)輸出功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，線(xiàn)路載流面積就越小，金屬的投資也越小，同時(shí)由于電流小，傳輸線(xiàn)路上的功率損耗和電壓損耗也較小。綜合考慮這些因素，對(duì)應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離都有一個(gè)最為經(jīng)濟(jì)合理的輸電電壓，當(dāng)從設(shè)備制造角度考慮，為保證產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互換和設(shè)備的成批生產(chǎn)，又不應(yīng)隨意確定輸電電壓。 (3)變壓器額定電壓：變壓器一次側(cè)接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備，二次側(cè)向負(fù)荷供電，有相當(dāng)于電源，因此變壓器一次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備的額定電壓，由于變壓器二次側(cè)額定電壓規(guī)定為空載時(shí)的電壓，額定負(fù)載下變壓器內(nèi)部的電壓降落約為5%，當(dāng)供電線(xiàn)路較長(zhǎng)時(shí)，為使正常運(yùn)行時(shí)變壓器二次側(cè)電壓較系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓高5%，以便補(bǔ)償線(xiàn)路電壓損失。 我國(guó)變電站及其設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)及新變化 我國(guó)變電站的發(fā)展趨勢(shì)變電站無(wú)人值班運(yùn)行管理，早在50年代末60年代初，許多供電局就進(jìn)行了無(wú)人值班的試點(diǎn)，當(dāng)時(shí)采用的是從原蘇聯(lián)引進(jìn)的有接點(diǎn)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，型號(hào)是SF58,但由于技術(shù)手段不完善，管理體制不適應(yīng)，認(rèn)識(shí)上的種種原因，除上海、鄭州等少數(shù)地區(qū)外都沒(méi)有堅(jiān)持。 近年來(lái)，我國(guó)在經(jīng)濟(jì)技術(shù)領(lǐng)域中取得了飛速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)變電站的發(fā)展起到了強(qiáng)有力的推動(dòng)作用，越來(lái)越多的新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用到變電站方面，具體來(lái)說(shuō)，使我國(guó)變電站設(shè)計(jì)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)： 1. 智能化 智能化變電站的發(fā)展是隨著高壓高精度的智能儀器的出現(xiàn)而逐漸發(fā)展的，特別是計(jì)算機(jī)高速通信網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，使變電站的所有信息采集、傳輸實(shí)現(xiàn)的智能化處理提供的強(qiáng)大的物質(zhì)和理論基礎(chǔ)。 　　支撐智能電網(wǎng)。 　 中低壓智能化變電站允許分布式電源的接入。 　　裝備與設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，模塊化安裝。數(shù)字化變電站在系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)簡(jiǎn)便性方面均比常規(guī)變電站有大幅度提升。隨著國(guó)網(wǎng)公司“兩型一化”的推廣，裝配式變電站在全國(guó)各地均成功試點(diǎn)，成為今后變電站建設(shè)的一種新型模式。 變電站接線(xiàn)方案趨于簡(jiǎn)單化　　隨著制造廠(chǎng)生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng)可靠性的增加，變電站接線(xiàn)簡(jiǎn)化趨于可能。 大量采用新的電氣一次設(shè)備 近年來(lái)電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，大量高性能、高可靠性新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無(wú)油化，采用SF6氣體絕緣的設(shè)備價(jià)格不斷下降，伴隨著國(guó)產(chǎn)GIS向高電壓、大容量、三相共箱體方面發(fā)展，性能不斷完善，應(yīng)用面不斷擴(kuò)大。新建的城市變電站必須符合城市的形象及環(huán)保等要求，追求綜合經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，所以建設(shè)形式多采用地面全戶(hù)內(nèi)型或地下等布置形式，占地面積有效減少。發(fā)展和完善變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢(shì)。變電站設(shè)計(jì)的分類(lèi)按照變電站標(biāo)準(zhǔn)方式、配電裝置型式和變電站規(guī)模3個(gè)層次進(jìn)行劃分。110kV變電站分為戶(hù)外變電站、戶(hù)內(nèi)變電站和半地下變電站3類(lèi)。半地下變電站是指主變布置在地上，其它主要電氣設(shè)備布置在地下建筑內(nèi)的變電站；地下變電站是指主變及其它主要電氣設(shè)備布置在地下建筑內(nèi)的變電站。110kV配電裝置可再分為常規(guī)敞開(kāi)式開(kāi)關(guān)設(shè)備和全封閉式組合電氣2類(lèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如戶(hù)外AIS變電站，可按最高電壓等級(jí)的出線(xiàn)回路數(shù)和主變臺(tái)數(shù)、容量等不同規(guī)模分為終端變電站、中間變電站和樞紐變電站。電氣主接線(xiàn)又稱(chēng)為一次接線(xiàn)或電氣主系統(tǒng)，代表了發(fā)電廠(chǎng)和變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和控制方式的