论文总字数：16374字

摘 要

此文章主要进行110KV变电所设计。首先通过任务书上提供系统以及线路和用户的参数，通过对变电站出线的考虑和对用户资料分析，满足安全性、省钱和可靠性的要求来确定110KV、35KV、10KV侧的方式，为了选择主变台数和容量以及型号来计算和提供电量，得到所有参数，进行简化，在算短路电流，根据一系列的计算结果，校验设备并选择，其中有母线、断路器、隔离开关、电压互感器和电流互感器等，确定配电装置。

关键词：变电站设计；变压器；电气主接线；设备选择

abstract

This article mainly carries on the 110KV substation design. We provide parameters system and line and users of the task book, based on the consideration of the user and the outlet of substation data analysis, meet the safety, reliability and economical requirements to determine the main wiring of 110KV, 35KV, 10KV side of the form, and then through the load calculation and the power to determine the size of main transformer units the type and capacity parameters of each component, network equivalence, then the points in short-circuit, bus, circuit breaker, isolating switch, voltage transformer and current transformer in the power distribution unit, determine.

Key words: substation design；transformer；electrical main wiring；equipment selection

第一章绪论

通过对变电站电器的一次部分的主接线形式选择与绘制、经济比较、短路计算、设备选型等几个方面的练习来进一步熟悉电力系统是这次毕业设计的目的，进而掌握一般小型变电站的设计方法。设计中需要翻阅课本和相关资料有利于学生巩固所学知识，而且需要翻阅课外图书来增加学生视野,有利于加强学生的学习能力。

绘制等值电路和计算短路电流是本设计的难点和重点。电力系统能够正常、安全运行的必要条件是正确的短路计算，另一方面短路计算与设备选择密切相关,恰当的选择电力设备是保证经济的关键因素。短路计算是从事电力事业的人所必需掌握的基本技能。

110KV变电所属于高压网络，一个发电厂必须要设有电气主接线，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。其变换、分配、输送与保护等功能会影响电力系统的经济,然后安全的将电能输送到每一个用电设备的场所。

电力系统的中枢神经是电力系统中的电力设备，从事电力事业者的基本要求是熟练的掌握电力系统中电力设备。

第二章变电站主变压器的选择

变电站主变压器容量和台数的选择，应根据SDJ16《电力系统设计技术规定》规定和审批的电力系统规划设计决定。

2.1主变压器的选择

2.1.1主变压器台数的选择

当在进行变电所设计的时候，我们一会装两台主变，以防一台主变发生故障时可以启用另一台协助运作。在10kv或者更低的变电所，假设有且只有一个电源，我们能仅仅装一台主变，但是在大型变电站，我们可以看情况在装设更多的主变，来达到减少单台容量的目的。所以，在这里设计中我选择使用两台主变。

2.1.2主变压器容量的选择

按照《电力工程电气设计手册（一）电气一次部分》规定知道装设两台变压器时当其中一台变压器退出运行时，另一台变压器应能承担70%容量。

通过一系列负荷以及点的性质来决定主变的大小。当有设有重要负荷的变电站，在需要另一台停运是，剩余的主变的大小需要满足70%的全部最大综合计算负荷。

— 最高负荷；

—功率因数；

—线路损失率一般取5%。：

因此主变容量为：

2.2主变压器选择结果

通过《电力工程电气设备手册（电气一次部分）》查得型号为:

第三章电气主接线设计

3.1 电气主接线简述

3.1.1主接线的基本要求

可靠运行的性能

检修断路时对用户产生了多大的影响；是否能保证用户或者重要负荷的稳定供电，当发生短路或者线路故障时。

多变的性能

通过灵活的改变主接线的运行方法，来达到调度的目的，而且在发生故障时，尽快的搞定。更快的搞定，影响的人就少，同时保障了工作人员的安全。

运作的简洁性

主接线简单，来达到方便运作的目的。当接线方式太过于复杂时，容易造成重大的事故或者影响工作人员的日常作业。但是接线放肆也不能过于简单，会造成不必要的损失，比如断电什么的。

省钱

投钱少，占地小，运行便宜。

扩建

提前考虑周围环境，交通方便与否，城市是否有待提高等方面，为了将来的扩建做打算。

3.1.2设计变电站电气主接线的基本原则

任务书作为电气主接线的依据，以国家的标准为核心，如经济建设的方案以及政策等等，在实际情况下，然后确保运作的安全和方便，确保花钱少，获取原材料，保证电器元件的先进性，然而前提是他足够可靠，保证安全，美观，省钱的基本理念。

此次变电所设计的主要部分是他的电气主接线设计。电气主接线设计与电厂等各个数据参数以及电厂的省钱性能、安全性能有着大大的关系，并且还会影响电厂的布置安排以及保护装置的作用。所以在我们设计主接线的时候，一定要考虑到周围的环境因素以及实际情况，利用好他们之间的关系，做一个完美的主接线设计。

在设计中，我们必须有上级的委托指令或者任务指标来完成，在设计主接线时应该考虑省钱占地小，方便快捷等方面。接线方法：在尽可能的满足要求的情况下的主接线设计，高压侧那一方应尽可能的减少使用断路器或者继电保护，如果我们选择变压器或者桥型接线，并且也能够满足继电保护的条件，还能使线路正确。当配置220以下的配电装置时，一般采用以下方法：1. 使变压器分开运作2. 安装分裂电抗器在回路中。3.变压器采用低压绕组的。4. 安装电抗器在回路中。

装置电抗器：按照电气的连接方式，每一条回路都装设快速阶段保护装置，以此保障开、合电路的要求。

为了正确选择接线和选择设备，平衡每年的各级电压等级的容量大小。

3.1.3电气主接线设计方案

（1）分析以及资料

1. 工作状态

变电站是什么种类，它的容量大小是多少也要设计，主要的变压器大小和是否安全。

2. 系统状态

规划电力系统的近期以及远期状态，考虑发电站周围的环境以及对需求的方便性，连接方式有关的电力系统和中性点如何接地的方式。

主要变压器的中性点如何接地是一个重要的问题，影响深远，而且和继电保护、电压容量、周围环境有关，会使电路的绝缘性、安全性能以及便捷程度、主变压器的可靠性能受到重大的影响。正常情况下在中国对于35kv及以下电力系统会使用中性点非直接接地系统，然而110kv或以上的这类高电压的电力系统，都是用中性点直接接地系统。

当地温度，空气沾水百分比，地理情况，位于何处以及自然灾害等因素的影响，是指主接线的实行配送给在选择电器设备，我国辽阔的土地，当地的天气和地理的影响考虑条件相差很大，应该进行评估。

3.2主接线的一般接线形式

3.2.1 110千伏主接线的选择

本设计110千伏侧出线只有2回。按照工程规定，应当选用桥形接线。内桥和外桥都是桥形接线的两种基本接线方式。当线路故障时，可以用内桥接线，仅仅将该线路的断流器断开，不影响其他回路运行，这主要是由于内桥接线的连接断流器处于线路断流器的内侧，线路的投入和切除都比较容易进行。这里的设计不要变压器频繁使用，为了值班人员能快速方便的检修故障，该处采用桥形接线。

3.2.2 35千伏的主接线选择

当选择所设计的变电所35kV侧的接线方式，由原始资料可知，在中压侧的回路数有6回，最好采用单母分段的接线形式。双回线供电的用户接在两段母线上，高电源供电可靠性指的是一段母线故障，断流器会很快被拆除，从而保障了其他正常供电的非故障段区域的母线，不会造成明显的用户供电断开。同时这样的接线方便值班人员的维护检修，有很大的实用性。

3.2.3 10千伏的主接线选择

低压侧要给6个工厂分配电压，总共有12回出线要送到这些地区，所以和中压侧的选择相同，也用单母分段的接线方法。

3.3所用电设计

以下内容是对变电站所用电的说明:变电所的所用电负载都不大，有人值班的变电所中主要有变压器的冷却风扇、检修设备、断流器或操动机构的加热设备及采暖、通风、照明等设备，总负荷容量都不算大，大概在20kVA左右。

1、所用变台数：

在35kV-110kV等级的并且有2台和2台以上的主变压器的变电所中，安装两台容量大小一样、彼此可作对方的备用变压器，依次将其接到母线的各个分段上。故该所设置两台所用变。

2、所用变接线：

此处采取380/220V中间的点直接与大地相连的三相四线制，动力和灯光都采用一个提供电能的装置，假定是两台所用变时，选取单母线分段接线的方法，不同的线路部分一般情况下分裂运行，缩小缺陷发生的规模，有助于安全可靠的工作。

3、所用变容量：

  根据经验和参考其他110kV变电站，变电所所用变压器容量大多数选用50kVA。由于本所主变低压侧的消弧线圈要接至本所所用变中性点上，故本所所用变容量应为50kVA。

  所以把各种未知的因素考虑进去，查表可知本所的所用变压器应该是两台型号为S11-50/10电力变压器，分别将这两台变压器接到主变压器低压侧母线的不一样的分段上。这种所用电源引接方式不仅有良好的经济合理性和较高的供电安全可靠性。

第四章电气设备的选择

电气设备与载流导体一定要保持一般状态和短路的时候都能够正常工作。只有合理准确地挑选电气装置和载流导体，才可以确保电气装置的运行可靠性和经济合理性。选用不同种类的电器的一般流程是：Step．1根据稳定运行工作条件合理选出设备，Step．2依照故障状况检查验算它的动稳定和热稳定。

电气设备和载流导体的选择设计一定要符合国家对电器产品的安全规定，在此前提下尽可能做到保护环境，节省用地，提高运转效率，完成效益最优化。

4.1 电气主接线的设计原则与要求

按照国家制定的规程所示，变电所的主接线的选择，一方面需要考虑它在系统当中的作用，变电所容量大小、负载的性能、与变压器相接的各种元件的总数等因素来决定；另一方面需要综合考虑它是否能够可靠供电、方便地操作或检修、节省型地投资、便利地扩展等因素。

4.1.1电气设备选择的一般要求

1、由于要思量长期发展，所以在选择设备时最好要能符合正常运转、检查验算修理、短路故障和过电压情况下的各种参数指标；

2、根据当地环境因素或者天气原因的约束进行校验；

3、在对导体进行选择型号时，应最大限度减少其类型变化；

4、最大限度地做到技术先进和经济合理的选用设施；

5、在工程项目的扩建当中，尽可能使新旧电气的型号相统一；

6、无论选择何种新设备，都需要根据原有合理的实验数据，准确鉴定是否为合格的产品。

4.1.2电气设备选择的一般原则

1、依据正常工作时的前提选出合适的导体和装置

1）工作电压：

选出的设备和导线容许最高工作电压比所在电力网络的最高运行电压高或者相同， 即≥

如果是一些平常的电气设施和导线容许的最高工作电压，当不越过220kV时为 1.15，而正常情况下电力网络运行的电压大致都不会高于1.1。

2）电流

具体的说，导体和电气设施的额定电流，就是指在正常的外界氛围下，导流载体和设备的长期容许电流，要比这条线路的最大持续工作电流高或者相同。

即

是因为变压器在电压降落了5%的时候，着力维持稳定的状态，所以与它对应的线路中的等同于 1.05。

3）依照所在地区外界环境检验

如果说外界地区温度Q和导流载体的稳定温度不相同时，它的长期容许电流 能够同如下修改

式子里的K 为修正系数；-导流载体或电器设施平时发热容许的最大温度

江邦变电所所在地区年最高气温40ºC，最热月平均最高气温32ºC

2、依照短路状态检验

设备选型要依照能够流经的最大短路电流通过两种稳定检验，通常情况参照三相短路电流，假定有设置熔断器的线路中的设备可能不用算上它的稳定条件。当熔断器拥有限制电流的作用时，它不能检查动态稳定性，并可用于保护电压仪用变压器的电路，这是不能检查的两种稳定条件的。

1）短路热稳定校验

满足热稳定条件为

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