【正文】 隨著國網(wǎng)公司“兩型一化”的推廣，裝配式變電站在全國各地均成功試點，成為今后變電站建設(shè)的一種新型模式。數(shù)字化變電站在系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟性、維護簡便性方面均比常規(guī)變電站有大幅度提升。目前在國內(nèi)進行的數(shù)字化變電站項目，雖然大多數(shù)采用此種方式，但是普遍沒有對開關(guān)內(nèi)部的二次回路進行集成化改造，智能終端與開關(guān)整合度較低，還有很大的發(fā)展空間。以IP數(shù)字視頻方式，能夠?qū)Ω髯冸娬?所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進行監(jiān)控和監(jiān)視，實時、直接地了解和掌握各個變電站/所的情況，并及時對發(fā)生的情況做出反應(yīng)，適應(yīng)許多地區(qū)變電站的需要。 　　裝備與設(shè)施標準化設(shè)計，模塊化安裝。 　　中低壓智能化變電站允許分布式電源的接入。 　　支撐智能電網(wǎng)。 我國變電站及其設(shè)計的發(fā)展趨勢近年來，在我國在經(jīng)濟技術(shù)領(lǐng)域中取得了快速發(fā)展，特別是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，為我國變電站的發(fā)展起到了強有力的推動作用，越來越多的新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用到變電站方面，具體來說，使我國變電站設(shè)計呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：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，特別是計算機高速通信網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)和應(yīng)用，使變電站的所有信息采集、傳輸實現(xiàn)的智能化處理提供的強大的物質(zhì)和理論基礎(chǔ)。（3） 變壓器額定電壓：變壓器一次側(cè)接電源，相當于用電設(shè)備，二次側(cè)向負荷供電，有相當于電源，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)定為空載時的電壓，額定負載下變壓器內(nèi)部的電壓降落約為5%，當供電線路較長時，為使正常運行時變壓器二次側(cè)電壓較系統(tǒng)標稱電壓高5%，以便補償線路電壓損失。綜合考慮這些因素，對應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離都有一個最為經(jīng)濟合理的輸電電壓，當從設(shè)備制造角度考慮，為保證產(chǎn)品的標準化和系列化，又不應(yīng)隨意確定輸電電壓。當輸出功率一定時，電壓越高，電流越小，線路、電氣的載流部分所需的截面積就越小，有色金屬的投資也越小，同時由于電流小，傳輸線路上的功率損耗和電壓損耗也較小。在系統(tǒng)中，各部分電壓等級是不同的。因此，降低每生產(chǎn)一度電能損耗的能源和降低變換，輸送，分配時的損耗，又極其重要的意義。所有這些質(zhì)量指標，都必須采取一切手段來予以保證。因此，電力系統(tǒng)運行首先足可靠、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，形成十分嚴重的后果。（4） 終端變電站：在輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側(cè)的電壓為110kv，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電站，即為終端變電站。（3） 地區(qū)變電站：高壓側(cè)一般為110—220kv，向地區(qū)用戶供電為主的變電站，這是一個地區(qū)或城市的主要變電站?；蚴归L距離輸電線路分段，一般匯聚2—3個電源，電壓為220—330kv，同時又降壓供當?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：（1） 樞紐變電站；位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源，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，甚至出項癱瘓。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對電能進行生產(chǎn)（發(fā)電機）、變換（變壓器、整流器、逆變器）、輸送和分配（電力傳輸線、配電網(wǎng)），消費（負荷）；另一類是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如同步發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等。畢業(yè)設(shè)計（論文）110KV變電站設(shè)計110KV Substation Design目 錄第1章 引言 1 變電站的作用 1 我國變電站及其設(shè)計的發(fā)展趨勢 2 變電站設(shè)計的主要原則和分類 5 選題目的及意義 5 設(shè)計思路及工作方法 6 設(shè)計任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排 6第2章 任務(wù)書 7 原始資料 7 設(shè)計內(nèi)容及要求 9第3章 電氣主接線設(shè)計 11 電氣主接線設(shè)計概述 11 電氣主接線的基本形式 14 電氣主接線選擇 14第4章 變電站主變壓器選擇 18 主變壓器的選擇 18 主變壓器選擇結(jié)果 205 短路電流計算 21 短路的危害 21 短路電流計算的目的 21 短路電流計算方法 21 短路電流計算 22 110kv側(cè)母線短路計算 24 35kv側(cè)母線短路計算 26 10kv側(cè)母線短路計算 276 電氣設(shè)備的選擇 30 導體的選擇和校驗 30 110kv母線選擇及校驗 31 35kv母線選擇及校驗 31 10kv母線選擇及校驗 32 斷路器和隔離開關(guān)的選擇及校驗 32 110kv側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗 33 35kv側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗 33 10kv側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗 34 電壓互感器和電流互感器的選擇 34 電流互感器的選擇 34 電壓互感器的選擇 36第7章 繼電保護的配置 37 繼電保護的基本知識 37 110kv線路的繼電保護配置及整定計算 37 110kV線路繼電保護配置 37 110kV線路繼電保護整定計算 37 變壓器的繼電保護及整定計算 41 變壓器的繼電保護 41 變壓器的繼電保護整定計算 42 母線保護 45 備自投和自動重合閘的設(shè)置 46 備用電源自動投入裝置的含義和作用 46 自動重合閘裝置 47第8章 防雷與接地方案的設(shè)計 48 防雷保護 48 接地裝置的設(shè)計 48第9章 補償裝置 50 補償裝置的種類和作用 50 并聯(lián)電容器裝置容量選擇和主要要求。 51 并聯(lián)電容器容量的計算 51第10章 配電裝置 53 配電裝置概述 53 配電裝置類型 53 對配電裝置的基本要求和設(shè)計步驟 53 屋內(nèi)配電裝置 54 屋外配電裝置 54參考文獻 56 第1章 引言 變電站的作用 變電站在電力系統(tǒng)中的地位電力系統(tǒng)是由變壓器、輸電線路、用電設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。（2） 中間變電站：高壓側(cè)以交換潮流為主，其系統(tǒng)變換功的作用。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，只是用戶受到損失。停電給國民經(jīng)濟造成的損失遠遠超過電力系統(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)量這三個方面，電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量均以偏移是否超過給定的數(shù)來衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定電壓的正負5%，—%HZ等，波形質(zhì)量則以畸變率是否超過給定值來衡量。（3） 保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性：電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟一次能源總消耗占的比重約為1/3 ，而且在電能變換，輸送，分配時的損耗絕對值也相當可觀。（1） 額定電壓是指能使電氣設(shè)備長期運行的最經(jīng)濟的電壓。三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率S=3UI。另一方面，電壓越高，對絕緣水平的要求就越高，變壓器、開關(guān)等設(shè)備的投資也越大。（2） 用電設(shè)備的額定電壓：經(jīng)線路向用電設(shè)備輸送電能時，由于用電設(shè)備大都是感性負荷，沿線路的電壓分布往往是首段高于末端，系統(tǒng)標稱電壓與用電設(shè)備的額定電壓取值一致，使線路的實際電壓與用電設(shè)備要求的額定電壓之間的偏差不致太大。變壓器二次側(cè)額定電壓較用電設(shè)備額定電壓高10%，只有當變壓器二次側(cè)與用電設(shè)備間電氣距離很近時。智能化主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 　　緊密聯(lián)結(jié)全網(wǎng)。 　　高電壓等級的智能化變電站滿足特高壓輸電網(wǎng)架的要求。 　　遠程可視化。 　　另外，為了加強對變電站及無人值守變電站在安全生產(chǎn)、防盜保安、火警監(jiān)控等方面的綜合管理水平，越來越多的電力企業(yè)正在考慮建設(shè)集中式遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，這促使了電力綜合監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。不過我國目前還沒用完全實現(xiàn)真正意義山的智能化一次設(shè)備，一次設(shè)備的智能化仍然需要通過一定的二次設(shè)備倆轉(zhuǎn)化實現(xiàn)，一般采用智能終端的模式。2. 數(shù)字化通過采用現(xiàn)代化的精密儀器儀表，以及實時性較高的通信網(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)是變電站自動化技術(shù)發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革，對變電站自動化系統(tǒng)的各方面將產(chǎn)生深遠的影響。 3. 裝配化 裝配式變電站采用全預制裝配結(jié)構(gòu)的建筑形式，大幅縮短了設(shè)計及建設(shè)周期，減少了變電站占地面積，節(jié)約了土地資源。依據(jù)我國的國情，以及我國多年來積累的關(guān)于變電站設(shè)計的實踐和經(jīng)驗，可以看出我國變電站設(shè)計的發(fā)展趨勢有以下幾個方面。而隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展，制造、材料行業(yè)，尤其是計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)也有了新的飛躍，我國變電站設(shè)計出現(xiàn)了一些新的趨勢。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時間少。為了進一步控制工程造價，提高經(jīng)濟效益，經(jīng)過專家反復論證，我國少數(shù)變電站設(shè)計已逐漸采用一些新的更為簡單的接線方案。變電站設(shè)計的電氣設(shè)備檔次不斷提高，配電裝置也從傳統(tǒng)的形式走向無油化、真空開關(guān)、SF6開關(guān)和機、電組合一體化的小型設(shè)備發(fā)展。這些設(shè)備運行可靠性高、節(jié)省占地面積和空間、施工安裝簡單、運行維護方便，價格介于常規(guī)電氣設(shè)備與GIS之間，是電氣設(shè)備今后發(fā)展的一個方向，符合我國目前的國情和技術(shù)發(fā)展方向。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、社會效益，所以建設(shè)形式多采用地面全戶內(nèi)型或地下等布置形式，占地面積有效減少?！　∽冸娬揪C合自動化技術(shù)變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護成本，提高經(jīng)濟效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項措施。另一方面，保護本身也需要自檢查、故障濾波、事件記錄、運行監(jiān)視和控制管理等功能。變電站綜合自動化技術(shù)將會引起電力行業(yè)的重視，成為變電站設(shè)計核心技術(shù)之一?？傊?，變電站綜合自動化向著使電力系統(tǒng)的運行和控制更方便、快捷、安全、靈活的方向發(fā)展。1. 統(tǒng)一性：建設(shè)標準統(tǒng)一，基建和生產(chǎn)標準統(tǒng)一，外部形象提醒公司企業(yè)的文化特征。3. 經(jīng)濟性，按照利益最大化原則，綜合考慮工程初期投資與長期運行費用，追求設(shè)備壽命期內(nèi)最佳經(jīng)濟效益。5. 適應(yīng)性：綜合考慮不同地區(qū)的實際情況，要在系統(tǒng)中具有廣泛的適應(yīng)性，并能在一定時間內(nèi)對不同規(guī)模，不同形式，不同外部條件均能適應(yīng)。7. 時效性：建立滾動修改機制，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和技術(shù)的進步，不斷更新、補充和完善設(shè)計。（1） 按照變電站布置方式分類。在變電站設(shè)計中，戶外變電站是指最高電壓等級的配電裝置、主變布置在戶外的變電站；戶內(nèi)變電站是指配電裝置布置在戶內(nèi)，主變布置在戶內(nèi)、戶外或者戶內(nèi)的變電站。（2） 按配電裝置型式分類。（3） 按變電站規(guī)模進行分類。 選題目的及意義本次設(shè)計旨在掌握變電站設(shè)計的基本流程。通過本次設(shè)計，鞏固和加深專業(yè)課知識，掌握發(fā)電廠部分初步設(shè)計的過程，而且也可以拓寬知識面，增強工程觀念，培養(yǎng)變電站設(shè)計的能力，逐步提高解決問題的能力。 設(shè)計思路及工作方法分四步完成：1. 變電站電氣主接線的設(shè)計（完成主接線，主變及站變的選擇：包括容量計算、臺數(shù)和型號的選擇，繪出主接線）；2. 短路電流計算及繼電保護整定計算；3. 主要電氣設(shè)備選擇；4. 配電裝置設(shè)計。除以10KV電壓供給市區(qū)工業(yè)與生活用電外，并以35KV電壓向郊區(qū)工礦企業(yè)及農(nóng)業(yè)供電。電壓等級：110/35/10KV線路回數(shù)：110KV 近期2回，遠景發(fā)展2回；35KV 近期4回，遠景發(fā)展2回；10KV 近期9回，遠景發(fā)展2回； （二）電力系統(tǒng)接線簡圖~=200MVSx1= 110KV 1200MVA~ 甲交 Sx2= 110KVFS市變 2（）附注： 圖中，系統(tǒng)容量、系統(tǒng)阻抗均相當于最大運行方式：最小運行方式下：=170MVA，XS1=S2=1050MVA，XS2= 系統(tǒng)可保證本所110KV母線電壓波動在177。（三）負荷資料電壓等級 負荷 名稱最大負荷 MW穿越功率 MW負荷組成（%）自然力率Tmax（h） 線長（km）備注近期遠景近期遠景一級二級三級 110KV市系一線152012市甲線152025備用一10備用二1035KV煤礦12403020煤礦22403020甲鄉(xiāng)鎮(zhèn)23203010乙鄉(xiāng)鎮(zhèn)2203020備用115備用2212均為補償后值10KV化肥廠1402055002化肥廠2402055002開關(guān)廠1203040003電線電纜廠11203045002電線電纜廠21303045002玻璃廠11303050002機械廠1