毕业论文电气自动化类 110kv变电站设计

摘要随着经济的发展和现代工业的建设的迅速崛起，供电系统的设计越来全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，它从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式才能适用现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展,为目前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。110KV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及的方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中通过新技术的使用都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中的一个关键环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。关键词：变电站;负荷;输电系统;配电系统;高压网络;补偿装置目录第一章绪论.............................................................................................................................11.待设计变电所地位及作用...................................................................................................12.变电站负荷情况及所址概况...............................................................................................1第二章电气主接线设计...........................................................................................................22.1110kV电气主接线............................................................................................................22.235kV电气主接线..............................................................................................................42.310kV电气主接线..............................................................................................................52.4站用电接线.......................................................................................................................8第三章负荷计算及变压器选择.............................................................................................83.1负荷计算...........................................................................................................................83.2主变台数、容量和型式的确定.......................................................................................83.3站用变台数、容量和型式的确定.................................................................................10第四章最大持续工作电流节短路计算.............................................................................114.1各回路最大持续工作电流.............................................................................................114.2短路电流计算点的确定和短路电流计算结果.............................................................11第五章主要电气设备选择....................................................................................................135.1高压断路器的选择.........................................................................................................145.2隔离开关的选择.............................................................................................................155.3各级电压母线的选择.....................................................................................................155.4绝缘子和穿墙套管的选择.............................................................................................165.5电流互感器的配置和选择..............................................................................................165.6电压互感器的配置和选择.............................................................................................17参考文献...............................................................................................................................21致谢...............................................................................................................................22-1-第一章绪论1.待设计变电所地位及作用按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在本区兴建1中型110kV变电所。该变电所建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电。改善提高供电水平。同时和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。110kV出线4回，2回备用35kV出线8回，2回备用10kV线路12回，另有2回备用2.变电站负荷情况及所址概况本变电站的电压等级为110/35/10。变电站由两个系统供电，系统S1为600MVA，容抗为0.38,系统S2为800MVA，容抗为0.45.线路1为30KM,线路2为20KM,线路3为25KM。该地区自然条件：年最高气温40摄氏度，年最底气温-5摄氏度，年平均气温18摄氏度。出线方向110kV向北，35kV向西，10kV向东。所址概括，黄土高原，面积为100×100平方米，本地区无污秽，土壤电阻率7000Ω.cm。本论文主要通过分析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选择，进而完成了变电站一次部分设计。待设计变电站～～110kv变电站设计-2-第二章电气主接线设计现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。1.运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。2.具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。3.操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。4.经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。5.应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。2.1110kV电气主接线由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的。那么其负荷为地区性负荷。变电站110kV侧和10kV侧，均为单母线分段接线。110kV～220kV出线数目为5回及以上或者在系统中居重要地位，出线数目为4回及以上的配电装置。在采用单母线、分段单母线或双母线的35kV～110kV系统中，当不允许停电检修断路器时，可设-3-置旁路母线。根据以上分析、组合，保留下面两种可能接线方案，如图1.1及图1.2所示。图2-1单母线分段带旁母接线图2-2双母线带旁路母线接线对图2.1及图2.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表2-1。表2-1主接线方案比较表项目方案方案Ⅰ方案Ⅱ技术①简单清晰、操作方便、易于发展②可靠性、灵活性差①运行可靠、运行方式灵活、便于事故处理、易扩建②母联断路器可代替需检修的出线断路110kv变电站设计-4-器工作经济①设备少、投资小②用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资①占地大、设备多、投资大②母联断路器兼作旁路断路器节省投资在技术上（可靠性、灵活性）第Ⅱ种方案明显合理，在经济上则方案Ⅰ占优势。鉴于此站