毕业论文：110kV变电站电气主系统毕业设计

方案配电装置布置在综合楼内，综合楼为两层结构，布置在站区南侧，底层为配电装置室辅助房间，二层为配电装置室主控制室主变压器布置在配电装置和综合楼之间配电装置采用手车开关柜，单列布置，线路考虑不同时停电检修，采用架空出线和电缆出线相结合，电缆引出站外后也可采用架空出线配电装置采用中置式手车开关柜，双列布置，线路及电容器采用电缆出线，电缆引出站外后也可采用架空出线主变压器侧进线户外采用架空软导线，主变压器侧进线户外采用铜排母线桥，户内采用共箱式封闭母线进线。

表主要技术经济指标序号项目名称单位数量概算总投资万元站区内占地面积总建筑面积站内主电缆沟长度站区围墙长度表优缺点比较方案优点便于安装运行维护检修，站区占地面积小。

缺点建筑面积大，造价较高。

综合以上因素，故推荐所选方案。

其它说明变电所照明电缆敷设通讯远动直流土建调度自动化防雷接地概预算设备材料等方面的设计任务书未要求，不在本设计范围内。

只对部分内容进行简单说明与选择。

电气主接线主变压器选择主变压器是指在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器。

主变压器是变电站的重要设备，其容量台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，如选用适当不仅可减少投资减少占地面积，同时也可以减少运行电能的损耗，提高运行效率和可靠性，改善电网稳定性能。

主变压器台数的确定确定原则根据电力工程电气设计手册及任务书所给条件在系统中的地位比较重要，有两回与系统连接的双回路。

，可以确定本变电所设两台主变较适合。

对于大城市郊区的次变电所在中压侧已构成环网的情况下，变电所般装设两台变压器为宜。

对于地区性孤立的次变电所或大型工业专用变电所在设计时应考虑装设三台变压器。

对于规划只装设两台变压器的变电所，其变压器容量宜按大于变压器容量的级设计，以便负荷发展时，更换变压器容量。

装设单台变压器和两台变压器比较如表所示表变压器台数的性能比较比较单台变压器两台变压器技术指标供电安全比满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量电压损耗略大电压损耗略小灵活方便性灵活性差灵活性好扩建适用性稍差好经经济指标电力变压器的综合投资跟两台变压器相比花费较少花费投资较大选择根据原始资料分析，本变电站为降压变电站，与用户联系紧密，考虑到其在电力系统中重要的地位，当台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，必须可以保证用户的级和二级负荷。

因此，本变电站选用两台容量相同的主变压器并列运行，以保证供电可靠性。

变压器容量的确定主变压器容量般按变电所建成后年规划负荷选择，并适当考虑远期年的负荷发展，对于城市郊区变电所，主变压器与城市规划相结合。

根据变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量对于有重要负荷的变电所，应考虑当台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应能保证用户的级和二级负荷对般性变电所，当台变压器停运时，其余变压器容量能保证全部负荷的。

同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化简单化和灵活化。

由于本站为三个电压等级，需通过主变压器输出的负荷有出线负荷出线负荷故主变压器输出的最大负荷为为节约投资，考虑到各回路最大负荷同时率同时系数的问题，工程计算中般取。

故总由原始资料得所用的二级负荷和为由此推算变压器总容量应大于选择本变电站选用台变压器。

变压器相数的确定在以下电力系统中，般选用三相变压器，采用降压结构的线圈，排列成铁芯低压中压高压线圈，高压与低压之间阻抗最大，且在相同容量的情况下，台三相变压器比由三台单相变压器组成的变压器组便宜很多，并且占地少，损耗小。

因此，本变电站中选用三相变压器。

绕组数量的确定确定原则在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的以上或低压侧虽无负荷，但在变电所内需设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。

因此，主变压器选为三绕组变压器。

调压方式和冷却方式的选择无载调压变压器调压范围小，般在以内，般只能在停电时候调节分接头来进行调压。

有载调压变压器的调压范围较大，般在以上，并且能在不停电时调节分接头来进行调压。

因此，本次设计选用有载调压变压器。

主变压器的冷却方式有自然风冷却强迫由循环风冷却强迫由循环水冷却强迫导向油相两段式过电流保护，欠电压过电压保护，不平衡电压保护。

配置专用小电流接地选线装置，就地安装在隔离开关柜上。

电能计量采用电子式多功能电度表，主变压器各侧母线设置电子式失压计时仪，对于出线主变压器两侧，电度表集中组屏装设，出线电容器站用电等就地安装于开关柜上。

配置电能量采集装置套，装于电度表屏上，将收集来的计量点电能通过总线送入综合自动化系统，传输到调度端。

火灾探测报警装置变电站内设计套火灾报警及控制系统。

火灾报警装置的容量性能要求及相应接口均按照最终规模考虑。

火灾报警区域配电装置室主控制室以及各辅助房间。

火灾报警控制器设置在主控制室内，当有火情发生时，火灾报警控制器可及时发出声光报警信号，显示发生火警的地点。

并可通过通信接口将信息发送至变电站的计算机监控系统或通过光缆将信息传至集控站，同时还可以通过数据网远传至调度端。

图像监视及安全警卫系统为便于运行管理，保证变电站安全运行，在变电站内设置套图像监视及安全警卫系统。

其功能按满足安全防范的要求配置，不考虑对设备的运行状态进行监视。

配置原则如下沿变电站围墙四周设置远红外线探测器或电子栅栏大门或主控制室入口处设置摄像头配电装置区设置室外摄像头配电装置室控制室均设置室内摄像头。

完成变电站安全防火防盗功能。

安全警卫系统警报警接点信号可远传至集控中心或调度端。

调度自动化配置根据无人值班变电所设计规程等规程要求，保证变电站远动信息采集完整性，远动信息内容配置如下遥信量断路器，隔离开关接地开关位置信号，各断路器弹簧储能状态信号。

断路器及电流互感器气压异常及闭锁信号。

母线接地信号。

母线二次切换并列信号。

主变压器有载调压抽头位置信号调压装置运行状态信号。

主变压器轻重瓦斯调压瓦斯油位异常油温过高压力释信号。

保护安全自动装置的动作和故障信号。

交直流电源失压信号，充电装置故障信号。

火灾报警信号变电站大门开启信号微机五防异常信号。

遥测量线路有功功率无功功率线路电流有功无功电能量。

主变压器各侧有功功率无功功率电流有功无功电能量主变油温。

母线电压及频率分段电流。

无功补偿装置无功功率及电流。

站用电回路电流电压。

直流母线电压。

遥控所有断路器的分合。

主变中性点接地刀闸的分合。

遥调量变压器分接头的自动调整。

二次设备布置主控制室内最终按个屏位进行设计，本期拟上计算机监控系统的地站控设备以及远动屏，公用屏，主变压器保护测控屏，分段保护测控屏，线路保护测控屏，线路保护测控屏方案二，故障录波屏，低周减载屏，直流屏，站用电屏，电度表屏，通讯直流屏，通讯屏及综合配线柜，其余屏位预留。

测控保护体化装置备自投装置电压切换并列等装置就地布置在开关柜上。

防雷保护变电所是电力系统的中心环节，如果发生雷击事故，将造成大面积停电，严重影响国民经济和人民生活，因此变电所的防雷保护必须是十分可靠的。

变电所遭受雷害可能来自两个方面雷直击于变电所雷击线路，沿线路向变电所入侵的雷电波。

变电所的直击雷保护为了防止雷击于变电所，可以装设避雷针，应该使所有设备都处于避雷针保护范围之内，此外，还应采取措施，防止雷击避雷针时的反击事故。

避雷针的装设原则在变电站所址周围装设避雷针在架空线路上安装避雷针在避雷针不能保护到的配电室装设避雷线。

以上避雷措施均应可靠接地，避雷针或避雷线要设的接地装置对于级以上的变电所，可以将避雷针架设在配电装置的构架上，这是由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，雷击避雷针时在配电构架上出现的高电位不会造成反击事故。

由于变压器的绝缘较弱，又是变电所中最重要的设备，故在变压器门星构架上不应装设避雷针。

对于及以下的变电所，因其绝缘水平较低，故不允许将避雷针装设在配电构架上，以免出现反击事故，需要假设避雷针，并应满足你发生反击变电所内避雷器的保护变电所内必须装设避雷器以限制雷电波入侵时的过电压，这是变电所防雷保护的基本措施之。

避雷器实质上是种放电器，其端接地，正常运行时，避雷器的电阻成无限大状态，不会对地短路当雷电波入侵眼线路进入变电站时，避雷器的电阻自动变得很小，是巨大的雷电冲击电流顺利入地，此时避雷器两端电压并不高，不会危及被保护设备的绝缘，冲击大电流过后，在小段时间内，有线路正常工作电压驱动的电流也经过避雷器入地，这是避雷器自动恢复很大的电阻，于是电力系统又恢复了正常运行。

避雷器的配置配电装置的每组母线上，般装设避雷器旁路母线上是否需要装设避雷器，应视情况而定及以上变压器和并联电抗器处必须装置避雷器，并应尽可能靠近变压器级以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设组避雷器三绕组变压器低压测的相上宜装设避台避雷器自耦变压器必须在其两个绕组出线上装设避雷器线路侧般不装设避雷器变压器的中性点应装设避雷器。

避雷器的选择依据避雷器持续运行电压式中避雷器的持续运行电压有效值系统最高相电压有效值。

避雷器的额定电压避雷器的额定电压通常按电力系统单相接地并考虑甩负荷条件下健全相的最高暂时过电压选择。

中性点有效接地系统，接地故障因数不超过，避雷器的额定电压般采用。

避雷器的选择避雷器的类型主要有保护间隙管型避雷器阀型避雷器和氧化避雷器等几种。

氧化锌避雷器是目前最先进的过电保护设备，它具有可以做成无间隙，无续流，保护性能优越，通流容量大等优点。

氧化锌避雷器发展潜力很大，是避雷器发展的主要方向，正逐步取代传统的带间隙的碳化硅避雷器，也是未来特高压系统关键的过电压保护装置。

本设计防雷保护各配电装置的电气设备，按设计规范要求，采用避雷针防直击雷保护对于各电压等级母线及电气设备，装避雷器来防雷电波侵入过电压保护。

由于未作电气平面布置的设计，这里只简单根据经验估算避雷针的高度和根数，选用根米高的避雷针两根米高避雷针及两根米高架构避雷针来防直击雷保护，其保护范围其中，为避