110kv变电站设计毕业设计（论文）

'110kv变电站设计毕业设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日 注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日 评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日 教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日 摘要随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、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，他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，才能适应现代电力系统、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。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。110KV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，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。关键字：变电站电气设备负荷功率 目录引言41.电气主接线设计41.1110kV电气主接线51.235kV电气主接线61.310kV电气主接线81.4站用电接线91.5变电站电气主接线最终方案112.主变压器选择113.变电所所用变压器的选择124.短路电流计算135.导体及主要电气设备的选择135.1各侧导体的选择结果见表5-1145.2断路器和隔离开关选择校验结果见表5-2145.3高压熔断器的选择155.4电压互感器的选择165.5电流互感器的选择和校验165.6仪表及继电保护规划195.7变电站防雷保护及接地装置226.110kv变电站设计计划书266.1短路电流计算266.2导体和电气设备的选择设计286.3断路器和隔离开关的选择设计34参考文献38结束语38致谢39引言 本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型,从而完成了110kV电气一次部分的设计。1.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。1.1110kV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。变线的35kV～110kV系统中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。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1.1单母线分段带旁母接线图1.2双母线带旁路母线接线对图1.1及图1.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表1-1。表1-1主接线方案比较表项目方案方案Ⅰ方案Ⅱ技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 术①旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电①母联断路器可代替需检修的出线断路器工作②倒闸操作复杂，容易误操作经济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，在经济上则是方案Ⅰ占优势。鉴于此站为地区变电站应具有较高的可靠性和灵活性。经综合分析，决定选择第Ⅱ种方案为设计的最终方案。1.235kV电气主接线电压等级为35kV～60kV，出线为4～8回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线接线。为保证线旁路隔离开关。据上述分析、组合，筛选出以下两种方案。如图1.3及图1.4所示。图1.3单母线分段带旁母接线 图1.4双母线接线对图1.3及图1.4所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较。见表1-2表1-2主接线方案比较项目方案方案Ⅰ单方案Ⅱ双技术①简单清晰、操作方便、易于发停电检修出线断路器，保证重要用户供电①供电可靠②调度灵活③扩建方便④便于试验⑤易误操作经济①设备少、投资小②用母①设备多、配电装置复杂②投资和占地面大经比较两种方案都具有易扩建这一特性。虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的经济性。鉴于此电压等级不高，可选用投资小的方案Ⅰ。1.310kV电气主接线 6～10kV配电装上述两种方案如图1.5及图1.6所示。图1.5单母线分段接线图1.6双母线接线对图1.5及图1.6所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表1-3表1-3主接线方案比较项目方案方案Ⅰ单分方案Ⅱ双 技术①不会造成全所停电②调度灵活③保证对重要用户的供电④任一断路器检修，该回路必须停止工作①供电可靠②调度灵活③扩建方便④便于试验⑤易误操作经济①占地少②设备少①设备多、配电装置复杂②投资和占地面大经过综合比较方案Ⅰ在经济性上比方案Ⅱ好，且调度灵活也可保证供电的可靠性。所以选用方案Ⅰ。1.4站用电接线一般站用电接线选用接线简单且投资小的接线方式。故提出单母线分段接线和单母线接线两种方案。上述两种方案如图1.7及图1.8所示。图1.7单母线分段接线 图1.8单母线接线对图1.7及图1.8所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表1-4。表1-4主接线方案比较项目方案方案Ⅰ单分方案Ⅱ单技术①不会造成全所停电②调度灵活①证对重要用户的供电④任意断路器检修，该回路必须停止工作⑤扩建时需向两个方向均衡发展①简单清晰、操作方便、易于发展②可靠性、灵活性差经济①占地少②设备少①备少、投资小经比较两种方案经济性相差不大，所以选用可靠性和灵活性较高的方案Ⅰ。1.5变电站电气主接线最终方案110kV侧采用双母线带旁路母线接线35kV侧采用单母线分段带旁母接线10kV侧采用单母线分段接线站用电接线采用单母线分段接线2.主变压器选择 根据已知条件，变电所不装调相机、电容器无功设备。35KV电网电容电流小，不装消弧线圈，待设计变电所是连接110KV系统和35KV系统的重要枢纽变电所，对电压质量要求较高，故选择主变压器为三绕组的有载调相变压器，主变参数如下型号及容量（mva）额定电压（KV)连接组别空载损耗（KW）负载损耗（KW）空载电流（%）阻抗电压U（%）高中高低中低SFSZ7-40000/10110±8*1.25%/38±2*2.5%/11Yn，Yn0，d1135.81251.517.510.56.53.变电所所用变压器的选择根据题意，所用负荷中主变通风、浮充电机、载波通信电源为经常连续负荷，供电可靠性要求较高，故站用电接线选用供电可靠性较高，接线简单且投资小的单母线分段接线Ssj=(5.2+4.5)+(20+4.5+0.15*32+2.7+15+1+4.5*2+1.5)=59.425KVA根据«变电所设计技术规范»规定：所用变额定容量必须大于变电所实际容量，即Sc≥Ssj，如有两台所用变压器，单台变压器容量必须达到变电所实际容量的80%，因此，所用变压表2-1型号电压组合连接组标号空载损耗（W)负载损耗（W)空载电流（%）阻抗电压U（%）高压高压调压范围低压10±5%0.4Y,yn019011502.84 SL7-50/104.短路电流计算短路是电力系统中最常见的且很严重的故障，短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，他不仅会影响用户的正常用电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备为计算各短路点的短路电流，必须将电路中各元件电抗换算为同一基值的标幺电抗。取基值Sj=100MVA，Uj=Up其中：110KV侧母线Up=115KV35KV侧母线Up=37KV10KV侧母线Up=10.5KV计算电路如图d1、d2、d3点短路电流计算结果见表短路点支路名称短路暂态电流两相短路电流冲击电流全电流最大有效值短路容量Sd(KA)(KA)(KA)Ioh（KA)（MVA）注：*I""(3)=I∞(3)=I0.2(3)=I0.4(3)5.导体及主要电气设备的选择导体及电气设备选择基本原则如下1.应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。 1.应按当地环境5.1各侧导体的选择结果见表5-1表5-1线路位置导体选择型号110KV进线侧LGJ-240110KV出线侧LGJ-95主变110KV侧LGJ-24035KV母线侧LGJQ-500主变35KV侧LGJQ-50035KV进出线侧LGJ-9510KV母线侧2*125*10主变10KV侧2*125*1010KV架空出线侧LGJ-15010KV电缆出线侧ZLQ-120/105.2断路器和隔离开关选择校验结果见表5-2表5-2型号额定电压KV额定电流KA开断电流KA开断容量MVA极限通过电流KA热稳定电流KA固有分闸时间S安装地点数量个SW4-110GW4-110GW8-609282SW3-35GW4-35364 GW4-35D6463AFGN22-10GN2-101025002500100025-31.5545.863-8025-31.50.0610KV系统13285.3高压熔断器的选择变电所35KV、10KV电压互感器都用高压熔断器进行保护，保护电压互感器的熔断器需按额定电压和开断容量来选择。查附表35KV电压互感器选用RW9-35型高压限流熔断器：Uc=35KV,Ic安装地点型号额定电压(KV)额定电流(A)断流容量(MVA)最大开断断流（KA)数量35KV电压互感器RW9-35350.5200060210KV电压互感器RN2-106所用变RN2-1025.4电压互感器的选择1.型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择6-20KV室内配电装置，一般采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器，35-110KV配电装置，一般采用油浸绝缘结构的电压互感器。2.一次电压U1:1.1Un>U1>0.9Un 1.1和0.9式一次电压允许的波动范围，即为了±10%Un1.二次电压U2n：根据接线方式选择2.电压互感器两端装有熔断器，故不需要校验。安装地点电压等级型号额定变比最大容量110KV进线及主变侧110KVJCC2-110型串级式瓷绝缘11000//100//100200035KV进线及主变侧10KV进线及主变侧5.5电流互感器的选择和校验互感器是一次系统和二次系统的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况。一、互感器的作用：1.将器的型式应根据使用环境和产品情况选择。6-20KV室内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器，35KV及以上的配电装置，一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。1.一次回路电压：Ug≤UnUg-电流互感器安装处一次回路工作电压。Un-电流互感器额定电压2.一次回路电流：Igmax≤I1nIgmax-电流互感器安装处一次回路最大工作电流I1n-电流互感器原边额定电流3.热稳定校验：I12t≥Qk或（K1I1n）2≥QK(T=1)Kt-----1秒稳定倍数 It-------1秒热稳定电流KA4.动稳定校验：ich≤I1NKdN或idw≥ichKdw-电流互感器动稳定倍数110KV进线的最大负荷电流：Igmax=1.05*80000/（*110）=440.89A110KV出线的最大负荷电流：Igmax=1.05*10000/（*110）=55.11A主变110KV侧最大负荷电流：10KV电缆出线的最大负荷电流为：Igmax=1.05*1500/(*10)=90.93A主变10KV侧的最大负荷电流：Igmax=1.05*4000/(*10)=2424.86根据正常使用条件，选择各级电压回路的电流互感器如下安装地点型号额定电流比级次组合二次负荷（Ω）1S热稳定电流倍数动稳定倍数数量（个）0.5级1级D级110KV进线侧110KV出线侧110KV主变侧7515020主变中性点LRD-35400/50.82主变35KV侧LCWD-35800/50.5/D22751352 主变10KV侧LDZL-102500/50.5/D1.21.61.26590235KV出线侧LCWD-35200/50.5/D2275135435KV母线分段LCWD-35135110KV母线分段LDZL-1090110KV出线侧LAJ-101351210KV电缆出线LAJ-10150/5112.475135810KV电缆LJ-Z电缆式零序电流互感器45.6仪表及继电保护规划一、变电所的仪表规划：为保证电力系统运行，对变电所一次电气进行测量，监察及满足继电保护和自动装置的要求，在主控室需要配置的仪表和设备见下表名称及数量安装位置电压等级交流电压表V交流电流表A有功功率表W无功功率表VAR记录或功率表W有功电度表WH无功电度表频率表HZ直流电压表V直流电流表A刻录或无功电度表VAR备注 主变压器各侧110KV35KV10KV31111111111主变装温度计引出线回路110KV35KV10KV311111母线110KV35KV10KV133由三个电压表组成绝缘监察装置110KV1111 分段断路器35KV10KV所用变压器10KV380/2201111一、继电保护的配置为了反映变电所及电力系统故障和不正常工作状态，保证变电站及电力系统安全经济的运行，根据设计任务书和继电保护设计技术规程的要求，在变电站各主要元件上应装设以下机电保护和自动装置。1.主变电压起动的过电流保护；低压侧装设过电流保护2.变压器中性点装设零序过电流保护3.在高、中压侧绕组装设过负荷保护、动作于信号保护装置采用微机保护二、110KV线路保护1.三段式高频闭锁距离保护2.阶段式零序电流保护3.断路器失灵保护4.自动重合闸选用PZC-11A/Z型装置5.110KV回路故障录波器；选用PGL-12型装置三、113.自动重合闸五、10KV线路保护：1.电流速断保护2.定时限过电流保护3.自动重合闸 10KV的电缆线，需装设电流速断保护、过电流保护。过电流保护和速断保护采用LAJ-10型电流互感器接成不完全星形，继电器选用GL-11/0型，动作时间因需考虑与低压空气开关配合，故选为0.5S。接地保护LJ-10型电缆式零序电流互感器，动于接地信号。六、母线分段断路器的保护母线分段断路器装设过电流带时限保护，装设两个电流互感器接成不完全星形，继电器采用DL-11型其动作时限比馈线大Δt，即t=1S.除过电流保护外，尚需装设两相式电流速断装置。5.7变电站防雷保护及接地装置根据设计任务书和《电力设备过电压保护设计技术规程》的要求，配置防雷和接地设施如下：一、直击雷过电压保护地进线保护1）、阀型避雷器的选择和校验避雷器是变电所防护雷电侵入波的主要设施，应根据被保护设备的绝缘水平和使用条件，选择避雷器的型式、额定电压等，并按照使用情况校验所选避雷器的灭弧电压和工频放电电压等，避雷器选择结果见下表：（1）110kv母线选FCZ-110J磁吹避雷器，查表，其技术参数：Umh=100KVUgf=170~195kvUch=Uc（5）=265kv校验灭弧电压：Umh≥1.15*1.732Usg*80%=101kv校验工频放电电压参数：Umh=50kv，Ugf=98~121kv，Uch=154kvUc（5）=160kv。现进行灭弧电压、工频放电电压的校验Umh>0.6Uxg=0.6*110/1.732=38kv Ugf>1.8Umh=1.8*50=90kvUc（5）1.8Umh=1.8*12.56=22.77kvFZ-10型避雷器满足要求避雷器选择结果表序号型号技术参数kv数量安装地点灭弧电压Umh工频放电电压Ugf冲击放电电压Uch残压Uc1FCZ-110J2组110kv系统侧2FZ-402个主变110kv中性点3FZ-352组35kv侧4FZ-1012.726-314545 2个2组主变低压组10KV母线上2）母线避雷器与变压器之间最大电气距离变电所防护雷侵入波过电压的第二个措施是设进线段保护及在变电所一到两千米的进线架设避雷线防止或减少近区雷击闪络降低雷电侵入波的陡度。限制雷电流的幅值，保证变电所安全运行。110KV架空送电线路全线有避雷线，在两千米进线段保护范围内的杆塔耐雷水平应为75KA以上。保护角不宜超过三十度，避雷线的接地要求少于10欧姆。未沿全线架设避雷线lm≦×K对110kv母线上可能出现有1回线路运行的情况，此时K=1,变压器的Uj=480KV，lm≦×K=173m由于其他设备的冲击耐压值比变压器高，他们距离避雷器的最大电气距离分别为上述距离的1.3倍，即Lm=1.3×173=225m对35KV母线，可能出现只有一回线路运行的情况，此时K=1,变压器的U=220kvlm≦×K=×1=92m此时，35kv其他设备Lm=1.3×92=120m如果母线上的避雷器至主变压器的电气距离超过上述计算的允许值时，应在主变压器附近增设一组避雷器。防雷接地与变电所的共同接地网连接，但为避免雷击避雷针式，主接地网点为升高太多造成反击，应保证连接点至35KV及以下设备的接地线的入地点沿接地的中心距离应大于15m。6.110kv变电站设计计划书 6.1短路电流计算一，计算电路图（如图6-1）二，等值电路图：三，电抗标幺值：Sj=100MVAUj=UpUkⅠ-ⅠⅠ％=17.5UkⅠ-ⅠⅠⅠ％=10.5kⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％=6.5X1=0.13X2=0.29X3=X4=(1/200)×(kUⅠ-ⅠⅠ％+UkⅠ-ⅠⅠⅠ％-UkⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％)Sj/St=(1/200)×(17.5+10.5-6.5)100/40=0.2688X5=X6=(1/200)×(kUⅠ-ⅠⅠ％+UkⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％-UkⅠ-ⅠⅠⅠ％)Sj/St=Xd1=X1//X11=0.13//1.1688=0.1172，对短路点d2（3）的简化（如图6-3）X12=X1+X9+X10=0.13+0.1344+0.0844=0.3488故d2（3）的转移电抗为:Xd2=X2//X12=0.95//0.3488=0.99773，对短路点d3（3）的简化（如图6-4）X13=X1+X9=0.13+0.1344=0.2644X14=X2+X10=0.95+0.0844=1.0344故d3（3）的转移电抗为:Xd3=X13//X14=0.2644//1.0344=0.2106五，短路电流计算1.d1（3）点短路：Ij=Sj/（Uj）=100/（×115）=0.502KAd1点短路电流：I1=I"=Ij/Xd1=0.502/0.117=4.291KA2.d1点短Ij=Sj/（Up）=100/（×37）=1.56KA d2点短路电流：I2=I"=Ij/Xd2=1.56/0.9977=1.564d2点短路电流：I=0.866I=0.866×4.63=1.354KA短路功率：S"=UpI"=×37×1.564=86.778MVA三相冲击电流ich=2.55I"=2.55×1.564=3.988KA全电流最大有效值Ich=1.52I"=1.52×1.564=2.377KA1.d1（3）点短路：Ij=Sj/（Uj）=100/（×10.5）=5.5KAd3点短路电6.2导体和电气设备的选择设计一，110KV侧导体的选择1，110KV进线及母线软导体的选择应按最大负荷电流选择110KV进线及母线软导体的截面S，并按d1（3）短路电流进行热稳定的校验。最大运行方式下最大持续工作电流为：110KV进线设保护动作时间为0.05秒，断路器全分闸时间为0.15秒则，则短路计算时间t=0.05+0.15=0.2秒β=I"/I∞=1查图5-7得tz=0.2秒tdz=tz=0.05β"=0.2+0.05=0.25秒Smin==24.66（mm）因此，选择LGJ-240型钢芯铝绞线满足热稳定要求，因大于可不进行电晕校验的最小导体LGJ-70，故不必进行电晕校验。110KV出线的最大负荷为10000KVA，故最大持续工作电流为Igmax=1.05×10000/(×110)=55.11（A）查表：选择LHJ-16钢芯铝绞线在最高允许+70℃，基准环境温度+25℃ 时的载流量为105A,但不满足电晕要求，为了在当地气象条件下晴天不出现局部和全面电晕，应以选择LGJ-95型钢芯铝绞线，长期允许载流量为330A，考虑综合校正系数后也满足最大持续工作电流，并且远大于热稳定的最小截面24.66mm2，110KV主变引线的选择：应按经济电流密度选择导线截面，并按d1（3）点短路条件进行热稳定校验。主变引线的最大负荷为40000KVA，最大持续工作电流为Igmax=1.05×40000/(×110)=220.442（A）Tmax=5000h，查表的钢芯铝绞线的经济电流密度为J=1.1A/mm则：Smin=Igmax/J=220.442/1.1=200.04mm查表：选择主变引线选LHJ-240钢芯铝绞线长期允许载流量为610A，大于可不进行电晕校验Igmax=1.05×14000/(×35)=242.49（A）最大运行方式下35KV最大持续工作电流Igmax=692.82+242.49=935.31A查表得：试选择LGJQ-500钢芯铝绞线,在最高允许+70℃，基准环境温度+25℃时的载流量为945A,热稳定校验：校验在d2（3）的短路条件下的热稳定，按裸导线热稳定的校验公式，求满足热稳定的最小截面，查表：C=87d2（3）点的三相稳态短路电流I∞=1.564KA，设保护动作时间为0.05秒，断路器全分闸时间为0.15秒则，则短路计算时间t=0.05+0.15=0.2秒β=I"/I∞=1查图5-7得tz=0.2秒tdz=tz=0.05β"=0.2+0.05=0.25秒8A/mm则：Smin=Igmax/J=629.82/1.28=541.27mm查表：选择主变引线选LHJQ-500钢芯铝绞线长期允许载流量为954A，大于Igmax，并且大于可不进行电晕校验的最小导体LGJ-70，故不必进行电晕校验。考虑综合校 正系数后也满足最大持续工作电流541.27A，并且远大于热稳定的最小截面8.99mm，故选此导线合格。3,35KV进线的最大负荷为14000KVA，最大持续工作电流为Igmax=1.05×14000/(×35)=242.49（A）查表：选择LGJ-95钢芯铝绞线在最高允许+70℃，基准环境温度+25℃时的载流量为330A,取综合校正系数为0.95实际允许载流量为：I=0.95×330A=313.5A>Imax最大持续工作电流242.49A，并且远大于热稳定的最小截面26.61mm，4，35KV出线最大负荷为7000KVA，故最大持续工作电流为Igmax=1.05×7000/(×35)=121.24（A）查表：选择LGJ-95钢芯铝绞线在最高允许+70℃，基准环境温度+25℃时的载流量为330A,取综合校正系数为0.95实际允许载流量为：I=0.95×330A=313.5A>Imax最大持续工作电流121.61A，并且远大于热稳定的最小截面26.61mm，β=I"/I∞=1tdz=0.05+0.365=0.4秒d3（3）点的三相稳态电流，I∞=26.116KA所以Smin==189.85（mm）矩形母线2×125×10=2500mm>189.85mm故满足热稳定的要求，动稳定校验：取L=1m，a=25cm=0.25m，β"=1Qmax=Qβ=I"/I∞=1C=80I∞=26.116KA所以Smin==74（mm）选择ZLQ-120的10KV普通粘性侵泽纸绝缘三芯铝电力电缆直埋敷设，均满足动热稳定校验，故选择此导线合格。 5，各册导线的选择结果线路位置导线选择型号110KV进线侧LGJ-240110KV出线侧LGJ-95主变110KV侧LGJ-24035KV母线侧LGJQ-500主变35KV侧LGJQ-50035KV进出线侧LGJ-9510KV母线侧2×125×10主变10KV侧2×125×1010KV架空出线侧LGJ-15010KV电缆出线侧ZLQ-120/106.3断路器和隔离开关的选择设计一，110KV侧断路器和隔离开关的选择：Igmax=1.05×80000/(×110）=440.89（A）d3（3）短路参数：I"=4.291KA,ich（3）=10.942KA,S=854.7MVA1，110KV断路器的选择和校验按正常运行条件选择，并按d3（3)短路条件校验其热稳定和动稳定根据电网工作电压和最大持续工作电流查表：试选SW4-110断路器，其参数为Ue=110KV，Ie=1000A，idmax=55KV,Ie=18.4KA,Se=3500MVA,故有分闸时间为0.06S，5S热稳定电流为21KV 热稳定校验：1）额定电压，查表得ts=0.1S，则tdz=0.1+0..05=0.15S，所以Itdz=4.291×0.15=2.76KA,S<15.8×4所选SW4-110型少油断路器完全满足要求。2，110KV隔离开关选择和校验：110KV隔离开关选择GW4-110型，其参数为：Ue=110KV，Ie=600A。动稳定电流为50KA，4秒热稳定电流15.8KA校验：1）Ue=Ug=110KV2)Ie=600(A>)Imax=440.89（A）3)iesm=55KA>ich=10.942KA4)Itdz=4（A)d2（3）点的短路参数：S"(3)=86.778MVA,I"(3)=I∞(3)=156.4KA,ich(3)=3.988KA1,35KV断路器的选择和校验查表：试选SW3-110断路器，其参数为Ue=35KV，Ie=1000A，Imax=17KA,Se=1000MVA,故有分闸时间为0.06S，4S热稳定电流为16.5KV取继电保护动作时间为0.05S，则t=0.15Sβ"=1查表tdz=0.2S校验：1）额定电压：U=35KV2）额定电流：I=1000A>Imax=692.82（A）3)开断容量：Se=1000MVA>S=86.778MVA4）动稳定校验：iesm=17KA>ich=3.988KA5)热稳定校验：Itdz=1.564×0.2=0.489KA,S<6.6×4 所选SW3-35型少油断路器完全满足d2（3）带你短路条件的开断容量.动稳定.热稳定要求。2，隔离开关选择和校验：查表择GW3-35D型，其参数为：Ue=35KV，idmax=50KAIe=100A。，4秒热稳定电流23.7KA校验：1）Ue=Ug=35KV2)Ie=1000(A)>Imax=692.82（A）3)iesm=50KA>ich=3.988KA4)Itdz=1.564×0.2=4089KA,S<23.7×4所选SW4-35D/1000型隔离开关完全满足d2（3）点短路条件下的开断容量.动稳定.热稳定要求。三，10KV断路器，隔离开关的选择和校验1，10KV断路器的选择及校验最大负荷电流按主变容量计算Igmax=1.05×40000/（×10）=2424.86（A)d3（3）点的短路参数：S"=474.96MVA,I"(3)=I∞(3)=26.116KA,ich(3)=66.596KA查表：试选3AF型真空断路器，其参数为Ue=10KV，Ie=1000-2500A，Imax=63-80KA,Ide=25-31.5KA,故有分闸时间为0.06S，4S热稳定电4）动稳定校验：iesm=80KA>ich=66.596KA5)热稳定校验：Itdz=26.116×0.24=163.7KA,S<31.5×2=1984.5KA.S所选3AF型真空断路器完全满足d3（3）带你短路条件的开断容量.动稳定.热稳定要求。2，10KV隔离开关选择和校验：查表择GN22-10型户内隔离开关，其参数为：Ue=10KV，idmax=85KA Ie=2500A。，10秒热稳定电流35KA校验：1）额定电压：Ue=Ug=10KV2)额定电流：Ie=2500(A)>Imax=2424.86（A）3)动稳定校验:iesm=85KA>ich=66.596KA4)热稳定校验：Itdz=26.116×0.24=163.7KA,S<35×10所选GN22-10型户内隔离开关完全满动稳定和热稳定的要求。（10KV出线选用GN2-10/1000A，校验方法相同）断路器和隔离开关选择结果表5型号额定电压Ue(KV）额定电流Ie（A）开断电流（KA)开断容量MVA极限通过电流KVA热稳定电KA固有分闸时间S安装地点数量(个)4SSW-110GW-110GW-6011011060100060040018.435005572154S-15.84S-23.70.06110KV系统主变中性点9823AFGN-10GN-10102500250010006.625-31.5545.825-31.50.0610KV系统38参考文献1]弋东方，电气设计手册电气一次部分中国电力出版社，2002[2]陈学庸编，电力工程电气设备手册（电气二次部分）北京：中国电力出版社，2004[3]曹绳敏编，电力系统课程设计及毕业设计参考资料北京：中国电力出版社，2006[4]文远芳编，高电压技术武汉：华中科技大学出版社，2001[5]孟祥萍，电力系统分析高等教育出版社，2004 结束语本课题为110kV地区降压变电站，是区域变电站。地区重要变电所位于地区网络的枢纽点上，高压侧以交换成接受功率为主，供电给地区附近的低压侧负荷。全所停电后将引起地区电网瓦解，影响整个地区供电。在发、变工程设计的各阶段中，电气是主体，特别是在变电所的设计中，电气更是起主导作用。而电气主接线是变电所电气设计的主要部分，也是构成电力系统的主要环节，主接线的确一、二类负荷，应保证其供电的可靠性，应选用两台主变。由此可确定电气主接线的方案，经过对方案的技术经济比较后选出较为经济合理，技术先进的方案。对所用变的设计应按照运行、检修和施工要求，考虑全所发展规划和妥善解决分期建设引起的问题，积极谨慎地采用经过鉴定的新技术、新设备，使设计达到经济合理、技术先进，保证机组安全经济运行。对所用电源引接线方式一般在低压母线时，均由这类母线上引接1或2台所用电源，这一所用电源引接方式具有经济和可靠性较高的特点。本课题有两个电压等级，且所内负荷多为一、二类负荷，应保证变电所的不间断运行，所以选用两台所用变，互为备用。短路计算是电气设备选择的主要依据，正确的进行短路计算可以在选择电气主接线进行比较，和对接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需要进行短路电流计算。在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行时和故障情况下都能安全，可靠的工作，同时又力求节约资金，也需进行短路计算。电器和导线的选择是变电所设计的重要环节，它是对变电所现阶段建设投资的依据，它的选择应该安全可靠，经济合理的前提下选择最先进的设备。 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日 指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日 评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日 教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日4 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）：年月日学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。论文密级：□公开□保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)作者签名：_______导师签名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日4 独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:二〇一〇年九月二十日 毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名:二〇一〇年九月二十日4 致谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。4'