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1、110kV变电所设计本科论文 学号： 110kV变电所设计110kV substation design学生姓名： 指导教师：所在院系：网络教育学院所学专业： 电气工程及其自动化研究方向： 110kV变电所设计 IV摘 要随着我国工业的发展，各行业对电力系统的供电可靠性和稳定性的要求日益提高。变电站是连接电力系统的中间环节，用以汇集电源、升降电压和分配电能。变电站的安全运行对电力系统至关重要。本文主要进行110kV/10kV无人值班降压变电站的设计。主要内容包括：变电站电气主接线的设计和选择、短路电流的计算、主变压器和电器设备的选择。其中电器设备的选择主要包括：断路器、隔离开关、PT、CT、支
2、柱绝缘子、套管、母线导体、避雷器、电抗器、高压熔断器等。本文简单介绍了采用综合自动化设备实现变电站无人值班。附件包括：变电站电气主接线图、变电站平面布置图、110kV侧进线间隔断面图关键词 降压变电站、电气部分设计、无人值班、综合自动化系统Abstract Along with the continuous developing of agriculture and industry in our country,every walk of lifes demand of reliability and stability towards electric power system .They
3、 are used to connect the power supplies ascengd or descend the electric voltage ,or distribute electric power .Its very important to power system that the substation works safely . This paper main focus on the designing of primary power system in 110/10kV unmanned and step-down substation .The main
4、contents are as follows :the designing and selecting main electrical connection of substation ,calculation of short-circuit current ,selecting of main transformer and electrical equipments primarily includes :circuit-breaker ,disconnecting switch ,potential transformer ,current transformer ,post-typ
5、e insulator ,busbar conductor ,lighting arrestor etc . This paper also contains the designing of intergrated automation based unmanned substation . Affix main contains main electrical connection drawing ,general layout drawing of substation ,fracture surface of 110kV drawing .Keywords: step-down sub
6、station、electrical connection、design unmanned、intergrated automation system目 录摘要IAbstractII1 前言11.1变电站的发展过程、特点、设计原则11.2 基本概念22 概述33短路电流计算及设备选择93.1电气布置213.2电缆设施243.3电气建筑物254所用电、直流系统及主控室255继电保护及微机监控系统275.1总的要求275.2继电保护配置及微机监控系统275.3变压器继电保护326 过压保护、接地及照明337消防及其它368通信、远动及工业电视379计算书38 9.1短路电流计算.38 9.2负荷电
7、流计算.41 9.3断路器和隔离开关的选择.42 9.4电流互感器的选择46 9.5母线的选择及其它4810结论.51致谢52参考文献5311附录.54110kV变电所设计1前言1.1变电站的发展过程、特点、设计原则1.1.1 变电站的发展过程变电站无人值班运行管理，早在50年代末60年代初，许多供电局就进行了无人值班的试点，当时采用的是从原苏联引进的有接点远动技术，型号是SF-58,但由于技术手段不完善，管理体制不适应，认识上的种种原因，除上海、郑州等少数地区外都没有坚持。80年代以来，自动化技术的完善，特别是人们对变电站无人值班认识的提高，郑州、深圳、大连、广东出现无人值班，1996年底全
8、国有60余座，97年底有1000余座。1.1.2 特点增强了设备可靠性：无论是正常操作或事故处理，均通过自动化系统，减少了人为失误，降低了出差错的概率，及时准确可靠；简化生产管理环节：以实现远动和自动化为基础，人到自动化的转变使生产管理环节得以解放；降低了电力建设造价：采用先进的远动及自动化设备，优化系统结构，减少设备可用空间，减少占地面积和生产辅助设备及生活设施，降低工程造价；推进供电网络科学化管理；在供电网络中，降压变电站进线由地区电网接入降至配电电压与用户连接，将降压变电站、开关站及相关馈线综合考虑实行自动化管理，增强供电可靠性，提高科学管理水平。1.1.3 设计原则结合本地区电网规划、
9、电网调度自动化系统规划和通信规划，根据电网结构、变电站地理环境、交通、消防条件、站地区社会经济状况，因地制宜地制定设计方案；除按照电网规划中规定的变电站在电网中地位和作用考虑其控制方式外，其与电网配合、继电保护及安全自动装置等均应能满足运行方式的要求；自动化技术装备上要坚持安全、可靠、经济实用、正确地处理近期建设与远期发展关系，做到远近结合；节约用电，减少建筑面积，既降低电网造价，又满足了电网安全经济运行；对一、二次设备及土建进行必要简化，取消不必要措施；应满足备用电源自投、无功功率和电压调节。1.2 基本概念1.2.1 按突然中断供电造成的损失程度分为：一级负荷、二级负荷、三级负荷。一级负荷
10、中断供电将造成人身伤亡和将在政治经济上造成重大损失，如造成重大设备损坏，打乱重点企业生产次序并需要长时间的恢复，重要铁路枢纽无法工作，经常用于国际活动的场所的负荷。1.2.2 一级负荷供电可靠性要求高，一般要求有一个以上的供电电源（来自不同的变电所或发电厂，或虽来自同一变电所，但故障时不相互影响不同母线段供电）。1.2.3 同时率-各用户负荷最大值不可能在同一时刻出现，一般同时率大小与电力用户多少、各用户的用电特点有关。 对所建变电所在电力系统中的地位、作用和用户的分析，变电所根据它在系统中的地位，可分为以下几类：1.2.4 纽变电所：位于电力系统的枢纽点，连接电力系统的高压和中压的几个部分，
11、汇集多个电源，电压为330-500kV的变电所，成为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统的瘫痪。1.2.5 中间变电所：高压侧以交流潮流为主，起系统交换功率的作用，或是长距离输电线路分段，一般汇集2-3个电源，电压为220-330kV，同时降压供当地使用，这样的变电所主要起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后将引起区电网瓦解。1.2.6 地区变电所：高压侧一般为110-220kV，向当地用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中断供电。1.2.7 终端变电所：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧多为110kV经降压后直接向用户供电的变电所。全所停电后仅
12、使用户中断供电。2概述设计依据中华人民共和国电力公司发布的35kV110kV无人值班变电所设计规程（征求意见稿）110kV清河输变电工程设计委托书。电力工程电气设计手册（电气一次部分）设计范围所区总平面、交通及长度约20米的进所道路的设计。所内各级电压配电装置及主变压器的一、二次线及继电保护装置。系统通信及远动。所内主控制室、各级电压配电装置和辅助设施。所区内给排水设施及污水排放设施。所区采暖通风设施、消防设施。所区内的规划。编制主要设备材料清册。编制工程概算书。设计分工110kV配电装置以出线门型架为界，10kV电缆出线以电缆头为界。电缆沟道至围墙外1米。所外专用通信线、光纤系统通信、施工用电、用水等设施由建设单位负责。主要设计原则电气主接线电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案，决定于电压等级和出线回路数。110kV主接线设计：110KV清河变主要担负着为清河开发区供电的重任，主供电源由北郊变110KV母线供给，一回由北郊变直接供给，另一回由北郊变经大明湖供给形成环形网络，因此
