毕业设计论文110KV野三关变电所设计.docx

摘要设计的课题是IIOKV野三关变电所。通过本次课题设计，对大学四年的学习进行了全面的总结，达到了巩固专业知识的目的。变电所为城区及周边城市供电和电厂的上网起到了城区枢纽作用。变电所首先要保证供电可靠，保证对用户不间断供电；其次要求操作灵活，维护方便，接线简单，布置清晰，经济合理。根据以上变电所设计的要求，设计的I1oKV变电所的主要内容有：电气主接线的设计；短路电流计算；电器设备的选择；避雷器的选择；户外配电装置的设计；IoKV户内配电装置布置；变电所防雷保护设计；主变压器继电保护设计；UoKV线路；35KV线路及IOKV线路保护设计。变电所有I1OKV出线1回，35KV出线8回，IOKV出线10回，2台IOMVA变压器，变电所所起到了接受电能、分配电能并变换电压的作用，为国民经济的发展和人民生活提供了可靠的有力保证。关键词：11OKV变电所，短路计算，线路保护，配电装置，主接线，变压器AbstractThispaperaimsatthedesignofthe1IOKVYesanguantransformersubstation.Itcommentstheknow1edgethattheauthorhas1earnedinthepastfouryearsandimprovestheauthorsmajor1earning.Thesubstation,sfunctionispivota1tothepower-supp1yindowntownandaroundareasandthepowerstation*sjointothee1ectricnet.Thesubstationshou1dbesurethatitcansupp1ypowertousercontinua11yfirst.Meanwhi1e,itneedtobequicktobeoperated,convenienttobemaintained,simp1etobe,c1eartobearranged,andreasonab1etoberun.Accordingtotherequirementabove,thedesigninc1udesimportantaspectsasfo11owing.Thedesignofthemaincurrencycircuit,shortcircuitca1cu1ation,se1ectionofthee1ectrica1equipment,se1ectionofB1Z,thedesignofoutdrpower-supp1yequipment,arrangementofIOKVindoorpower-supp1yequipment,thedesignofpreventionfromtheunder,thedesignofprotectiontothecontinua1power-supp1y,thedesignofprotectionto110KV,35KVandIOKVcircuit.Thesubstationhasasetof1IOKVoutputcircuit,8setsof35KVoutputcircuit,10setsofIOKVoutputcircuit,and2setsofIOMVAtransformers.Itcanreceivecurrency,arrangee1ectricpowerandtransforme1ectricvo1tage.Moreover,itensurestoimprovetheeconomica1deve1opmentandpeop1e*s1iving.Keywords:1IOKVtransformersubstation,shortcircuitca1cu1ation,1ineprotection,distributionequipment,maine1ectrica1scheme,transformer.摘要IABSTRACTII1绪言11.1 课题背景11.2 课题研究的目的和意义11.3 国内外概况12电气主接线的设计22.1 概述22.1.1 主接线的定义22.1.2 主接线的作用22.1.3 主接线的表示法22.1.4 对主接线的要求22.2 主接线的基本形式32.2.1 主接线的环节32.2.2 主接线的分类323主接线的设计61.1.1 I1oKV配电装置接线623235KV配电装置接线71.1.3 10KV配电装置接线71.1.4 400V配电装置接线72.4 主接线的选择72.4.1 母线的选择72.5 母线的型号83短路电流计算93.1 短路的定义93.2 短路的原因及后果93.2.1 短路的原因主要有以下儿种93.2.2 短路故障93.3 短路的类型93.4 短路计算的目的和简化假设93.4.1 计算短路电流的主要目的93.4.2 在实际短路计算中的简化计算假设103.5 短路电流的计算103.5.1 概述103.5.2 I1OKV母线三相短路时,短路电流计算103.5.3 IOKV母线三相短路时,短路电流计算114电气设备选择124.1 电气设备选择的重要性124.1.1 主变压器的选择124.2 断路器的选择124.3 隔离开关的选择124.4 互感器的选择134.4.1 电压互感器134.4.2 电流互感器134.4.3 消弧线圈135避雷器的选择145.1 避雷器的作用及类型145.2 ZNo除了有较理想的非线性伏安特性外的主要优点155.3 变压器中性点避雷器的选择155.4 IoKV及35KV母线避雷器的选择155.5 IOKV母线及出线避雷器的选择156户外配电装置166.1 户外配电装置166.2 中型屋外配电装置的选型166.2.1 普通中型屋外配电装置166.2.2 分相中型配电装置166.3 屋外配电装置的一般问题166.3.1 母线和架构166.3.2 电力变压器166.3.3 电器的布置166.3.4 电缆沟和通道167 1（）KV户内配电装置布置177.1 概述177.2 屋内配电装置的分类177.3 对配电装置的安全技术要求177.4 成套配电装置177.5 对户内配电装置各部距离的要求177.6 户内配电装置各种通道的最小宽度（净距）（M）178 I1oKV变电所防雷设计188.1 概述188.2 防直击雷保护188.3 避雷针的距离及高度分析188.3.1 独立避雷针离配电构架的距离188.3.2 架空地线的保护范围188.3.3 母线防雷保护189主变压器继电保护设计199.1 概述199.2 瓦斯保护199.2.1 接地保护199.2.2 瓦斯保护的整定199.3 纵联差动保护199.3.1 基本原理199.3.2 纵联差动保护的整定计算209.4 变压器的后备保护219.4.1 低电压起动过电流保护219.4.2 过负荷保护219.5 变压器的接地保护2110110/10KV线路保护2310.1 概述2310.2 方向横差保护2310.2.1 整定计算2310.2.2 灵敏度计算2310.3 距离保护2410.4 全线速动保护25H变电所的基础建设2611.1 概述2611.2 变电所的选址2611.2.1 规划选所2611.2.2 工程选所2611.2.3 变电所的所址选择一般要求2611.3 火灾报警系统2711.4 抗干扰措施2711.5 遥视警戒系统2711.6 给排水及消防2711.6.1 供水2711.6.2 排水2711.6.3 消防2711.7 采暖通风措施2811.7.1 室外气象参数2811.7.2 采暖通风措施28总结与展望29参考文献30附录I321绪言1.1课题背景现代电力系统是一个由电力生产、输送、分配及电能变换等环节组成的能量平衡系统。它主要由生产电能的发电厂、输电配电线路、各种变压器以及具有不同特性及运行要求的电力负荷所构成。正常运行着的电力系统，电能的生产和消耗都是相等的。电力工业是国民经济的一项基础工业，其发展速度必须超前于国民经济发展的速度，否则其他各项工业将要受到制约。电能又具有不可存储性。为此，解决用电难，缺电和电厂上网难的实际现状，设计修建变电所势在必行。1.2课题研究的目的和意义给出了用电难和缺电的实际解决办法，设计修建I1oKV变电所成为重要任务，山区特殊地理位置决定了设计的特殊性，恩施的电供过于求，每年在线路上要损耗3亿度电，多余的电送不出去，一方面要设计修建500KV变电所，把电输送出去，另一方面，在用电难和缺电的地方设计修建220KV和UOKV变电所，解决用电难和缺电的问题。根据当地的用电负荷和在未来5年中预测最大负荷，设计了这个城区枢纽变电所，该变电所为城区供电和电厂上网作出了有力的保证，保证了供电质量和供电可靠性，为城区及周边经济发展和人民生活起到了重要作用。1.3国内外概况全国水能资源的蕴藏量为6.8亿KW,其中可开发利用的约3.7亿KW,居世界首位。旧中国的电力工业极端落后，发电厂大部分集中在东北和沿海的几个大城市。旧中国全国装机容量仅185KW,年发电量43亿KWh,I1OKV及以上电压等级的电力系统仅在东北三省有两个，总容量为12万KW,电力设备陈旧，效率低，类型庞杂，各个系统的频率也不统一。新中国成立后，改变了电力工业极端落后的面貌。到1995年，全国总装机容量达到2.1亿KW,完成发电量1000亿KW,年发电量达到9278亿KWh,居世界第三。“八五”期间，发电设备装机容量以年均1500万KW的速度增长。电网建设和运行也取得了很大的发展和进步，220KV及以上输电线路达到11.4万KM,变电容量大于3亿KVA。大电网已覆盖我国全部城市和大部分农村。在国外，水电事业发展很快，有75()KV超高压直流输电线路，设备很先进生产运行方法很前沿，有许多地方值得学习和借鉴。但也有很多地方存在缺电和少电，以及用电难的问题。2电气主接线的设计2.1 概述2.1.1 主接线的定义所谓主接线就是表示在发电厂和变电所中发电机、变电器、断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器和线路等相互之间的连接的电路。2.1.2 主接线的作用主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，在发电厂和变电所中发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器和线路等相互之间的连接，必须满足一定的要求，以保证电能的生产、变换和输送。连接的方式对供电可靠性、运行灵活、检修方便以及经济合理等起着决定性的作用。主接线对发电厂和变电所的建设投资、安全经济运行有着重大影响，直接关系到发电厂和变电所的技术经济指标。2.1.3 主接线的表示法主接线图一般都用单线来表示三相三线，这样可使接线图简单清楚，图中各种电气设备用国家规定的图形符号来表示。2.1.4 对主接线的要求变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位及作用、线路数目、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资抢救无效要求。主接线的型式和复杂程度与发电厂、变电所的电压等级、容量及其在系统中的地位有关网。