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1、毕业设计（论文）题 目：110kV变电站一次部分设计学 生： 指导老师： 系 别： 专 业： 电气工程及其自动化班 级： 电气 目录1 选题背景11.1 工程原始资料11.2 主要设计原则11.3 设计任务22 主变压器选择32.1 主变压器容量和台数的选择32.2 变压器绕组连接方式的选择42.3 调压方式的确定42.4 变压器相数的选择42.5 主变压器短路阻抗的选择42.6 变压器的冷却方式53 10KV侧主变无功补偿的选择63.1 主变无功补偿的选择方法63.2 无功补偿电容器组的型号选择74 变电站主接线的设计84.1 电气主接线设计原则84.2 主接线设计的基本要求84.3 110
2、kV侧主接线方案的比较和确定104.4 10KV侧的主接线方案比较和确定135 短路电流的计算155.1 计算短路电流的目的155.2 短路计算的具体步骤156 110kV级电气设备的选型与校验186.1 110kV母线桥的选择及校验186.2 110kV出线的选择及校验196.3 110kV断路器的选择及校验196.4 110kV隔离开关的选择与校验206.5 110kV电流互感器的选择及校验227 10KV电气设备的选择和校验267.1 10KV母线的选择267.2 10KV主变进线母线桥导体的选择267.3 10KV断路器的选择与校验267.4 10KV电流互感器的选择与校验287.5
3、10KV母线电压互感器的选择328总结33谢辞34参考文献36附录37附图一 电气主接线图37附图二 电气总平面布置图37 110kV变电站一次部分的设计摘要此次设计为福建省龙岩市连城县的鑫晶刚玉110kV专用降压变电站电气一次部分的设计。根据业主提供的近期和远景的负荷资料来确定变电站的规模。以国家有关电力工程设计的规程、规范及本次设计任务书为设计依据。本次110kV变电站设计的主要设计内容有：变电站负荷分析、变电站主变压器的选择、无功补偿的选择、电气主接线、短路电流计算、电气设备的选择及校验、电气总平布置这六个部分。设计之前需认真复习和充分巩固在校所学的专业知识,设计期间不断接受公司的设计培
4、训。当然，设计者需加强相关专业知识学习，注重专业能力的培养，将设计知识反映到实际工程当中。通过本次设计，要保证供电的可靠性、灵活性、经济性。关键字：110kV变电站，一次部分，设备选择110kV transformer substation once part designAbstract This is a design of the electricity once part of 110kV transformer substation ，which is mainly used for the power supply of the XinJing corundum industry
5、in liancheng ,longyan,Fujian province.The scale of the transformer substation is determined by the present and future load data provided by the proprietor .The design should be based on some national standards about electric power engineering ，and the assignment book given by school.It is the six pa
6、rts of the content of the design includes load analysis，the selection of main transformer，the selection of reactive compensation， the main electrical connection design，the short-circuit current calculation，the selection and verification of electrical equipment，the flat diagram of electric.The design
7、er is required to carefully review and strengthen the knowledge needed before design,and to incessantly accept the train held by company during design.No doubt that the designer should reinforce to learn more specialized knowledge and be dedicated to the cultivation of specialized ability，and ultima
8、tely reflect the design knowledge to practical project.Through the design ,the reliability，flexibility，and economical efficiency should be ensured.keywords：110kv transformer substation，once part，selection。III1 选题背景1.1 工程原始资料本工程属新建工程，拟建110kV变电站位于连城县工业园区内，主要为福建鑫晶精密刚玉科技有限公司供电。根据业主提供的项目规划，从2012年起每年均将新建晶
9、体生长炉，用电负荷将逐年增长，至2015年公司供电负荷为60MW。根据项目科研报告，测算年利用小时数约6500h，预计年用电量3.68亿kwh。目前项目一期、二期由莲冠变10kV莲鑫1线、莲鑫2线（生产主用电源）、西郊变10kV西山线（临时施工用电）、35kV西正线（生产备用电源）供电，供电能力均受到限制，无法满足鑫晶刚玉公司供电容量和可靠性的需求，因此建设110kV鑫晶刚玉专用变电站很有必要。其基本参数如下：1) 110kV线路极限输送容量120MVA(导线最高允许温度80，环境温度40)。本期工程负荷60MVA,终期负荷90MVA，该厂主要为二级负荷居多，负荷同时率取0.9。2) 110k
10、V线路本期及远景均为双回。10kV本期共16回出线，远景24回出线。3) 110kV母线短路电流周期起始分量I/=17.8KA,短路冲击电流ish=45.39KA。1.2 主要设计原则1）遵循“安全可靠、技术先进、投资合理”的基本建设方针，结合本工程情况以及110kV系统的设计特点。2)国家电网公司输变电工程通用设计110kV变电站分册。3)国家电网公司输变电工程通用设计110kV变电站分册（福建公司深化应用方案）（2011年版）。4) 福建省电力有限公司“关于发布福建省电力有限公司110500kV变电站“两型一化”实施细则（2010年版）的通知”闽电基建2010301号文。遵照“国家电网公司
11、输变电工程通用设计110kV变电站分册”和福建省电力公司实施方案中已有的110kV通用设计方案，以开展优化设计，提高110kV变电站技术水平。5）严格执行国家土地政策，明确“土地是不可再生的资源”，尽可能地节约每一寸土地，并与周围的环境以及与城镇建设规划相协调。6）站址应具有适宜的地质条件，对不良地质构造区域应采用较为合理的措施。7) 满足110kV进出线走廊及10kV进出线通道要求。8) 变电站按无人值班少人值守设计。 9) 站址标高宜在50年一遇的洪水位之上。10) 满足环保要求、节能、劳动安全。1.3 设计任务1）分析原始资料，全面了解该区域近期及远景的负荷情况。主变压器容量和无功补偿的
12、选择、绘制主接线图。2）短路电流计算及电气主要设备选型及校验。3）绘制电气总平图。2 主变压器选择2.1 主变压器容量和台数的选择变电站主变压器的容量一般按变电站510年的规划负荷考虑，并按照其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷Smax的60%70%，其中35110kV变电站为60%，220500kv变电站为70%；若是重要负荷，其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷Smax的100%。 虽然企业负荷被评审为二级负荷，但是企业为了正常运作，尽量减小故障几率和减小企业损失，企业对电气设计的要求要达到重要负荷的要求，即其中一台主变压器停用时其余变压器能满足变电站最大负荷Smax的10
13、0%。由于供电质量直接影响到产品的质量和生产的效益，一般情况下不允许停电，对供电的可靠性要求较高，所以本期选择2台主变压器并列运行，这样一台变压器故障或检修时另一台仍可以运行供电。由于远景负荷增加一半，本期投入的两台变压器若其中一台因故障或者检修需要而切除时，单台主变容量不够用，所以远景需投入3台主变压器，本期投入的2台运行，远景投入1台作为备用。根据选择条件进行计算如下：本期变压器最小选择容量S=60MVA100%=60MVA,根据厂家制造变压器容量的规格，所以本期工程建设2台双绕组主变的容量均选63MVA（对于110KV级的变压器，其容量一般最大只做到63MVA）。正常运行时，平均每台主变
14、分配30MVA负荷。远景其中一台变压器故障或检修时，其余变压器最小选择容量之和为S=90MVA100%=90MVA所以本期的两台63MVA主变容量不够用，远景需再投入一台主变，如果单从容量大小满足来选择的话，选31.5MVA的变压器，这样63MVA+31.5MVA=94.590MVA就可以满足了，但考虑到不同规格的三台主变如果容量不同会导致阻抗和其它参数的不一样，当其中一台主变检修或故障时，10KV侧需短期并列运行，则造成环流影响，影响供电质量；再者就是负荷分配的问题，有可能出现某台过剩而某台不够的问题。而三台同规格的主变则不会造成这样的问题，所以终期一共配置3台63MVA双绕组主变。2.2 变压器绕组连接方式的选择参考电力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y和型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是型的，我国110kV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性点，所以都需要选择的连接方式，而610kV侧采用型的连接方式。故该110kV变电站主变应采用的绕组连接方式为：YN-。
