【毕业设计】某110kV地方变电所的设计

变电所有三个电压等级，次性设计并建成。

其中侧有两回路与外的电网相连接，输送容量各为另有两回路直接送至外的两个大型工厂，输送容量各为，均为级负荷。

进出线共回，其中两回路连接电源，输送距离，输送容量各为，为二级负荷。

进出线共回，其中回为架空线路，输送距离为，每回按照设计另有回为电缆供电，输送距离为，每回按照设计，并预留两个电缆出线，以待扩建。

该变电站的二级负荷所占比例大，负荷也较重，设计中应该注意保证设备供电的可靠性，所以应能够保证不管是母线或母线设备检修还是任何个电源断开后，都不会影响对用户的供电。

我国变电所设计技术规程规定变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位回路数设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可靠，简单灵活操作方便和节约投资等要求，便于扩建。

因此及主接线方案应该考虑采用双母带旁母接线形式，且装设专用母联旁路断路器，正常运行时旁母不带电。

采用单母分段，且装设分段断路器，以保证供电的可靠性。

并且对电气设备选择配电装置继电保护和控制方式的拟定有较大影响。

因此，必须正确处理好各方面的关系。

二本变电所与电力系统的连接情况，如图图电力系统连接情况图小结在变电站设计之前，因地制宜地分析变电站的容量装机台数负荷性质以及在系统中的地位等原始资料，并且查阅国家有关政策及技术规范，是整个变电站设计的基础。

这为后续的变电站主接线确定以及合理选择主变压器的容量及结构提供了重要依据。

第二章电气主接线的设计原理电气主接线是发电厂变电站设计的主体。

采用何种主接线形式，与电力系统原始资料，发电厂变电站本身运行的可靠性灵活性和经济性的要求等密切相关，并且对电气设备的选择配电装置布置继电保护和控制方式的拟订都有较大的影响。

因此，主接线的设计必须根据电力系统发电厂或变电站的具体情况，全面分析，正确处理好各方面的关系，通过技术经济比较，合理地选择主接线方式。

第节电气主接线的设计原则和要求电气主接线的设计原则与依据电气主接线的基本原则为以下达的任务书为依据，根据国家现行的安全可靠经济适用符合国情的电力建设与发展的方针，严格按照技术规范和标准，结合工程实际的具体特点，准实地掌握原始资料，保证设计方案的可靠性灵活性和经济性。

变电所的分期和最终建设规模变电所根据年电力系统发展规划进行设计。

般装设两台主变压器当技术经济比较合理时，枢纽变电所出可装设台主变压器终端或分支变电所如只有个电源时，可装设台主变压器。

负荷大小和重要性对于级负荷必须有两个电源供电，且当任何个电源失去后能保证全部或大部级负荷不间断电源。

对于二级负荷般要有两个电源供电，且当失去个电源后，能保证全部和大部二级负荷的供电。

对于三级负荷般只需要个电源供电。

备用容量大小装有台及以上主变压器的变电所，其中台事故断开，其余主变压器的容量应保证该的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间风，应保证用户的级和二级负荷。

系统备用容量的大小将会影响运行方式的变化。

设计主接线时应充分考虑这些因素。

二对主接线设计的基本要求主接线应满足可靠性灵活性经济性和发展性等四个方面的要求。

可靠性安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。

主接线可靠性应根据变电站在电力系统中的地位，变电站的规划容量负荷性质线路和变压器连接元件总数设备特点等条件确定。

供电可靠是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须满足这个要求。

通常定性分析和衡量主接线可靠性时，均从以下几方面考虑断路器检修时，能否不影响供电。

线路断路器或母线故障时，以及母线检修时，停运出线回路数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。

变电站全部停运的可能性。

灵活性主接线应满足在调度检修及扩建时的灵活性。

主接线应力求简单可靠，灵活合理，以节省断路器隔离开头电流和电压互感器避雷器等次设备。

要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。

要能限制短路电流，以便于选择价格合理的电气设备或轻型电器。

要求电能损失少，经济合理地选择主变压器的型式容量台数，要避免因两次变压而增加电能损失。

主接线的灵活性要求有以下几方面。

调度灵活，操作简便应能灵活的投入或切除些变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故检修及特殊运行方式下的调度要求。

检修安全应能方便的停运断路器母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。

扩建方便应能容易的从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装变压器或线路而不互相干扰，且次和二次设备等所需的改造最少。

经济性主接线在满足可靠性灵活性要求的前提下做到经济合理。

在满足技术要求的前提下，做到经济合理。

投资省主接线应简单清晰，以节约断路器隔离开关等负荷，最大持续工作电流按最大负荷算。

查设备手册表选择钢芯铝绞线，在最高允许温度度的长期载流量为，满足最大工作电流的要求。

因校验不作要求，故在此不作校验。

二侧母线对于侧主母线按照发热选取，本次设计的侧回最大可输送负荷，主变压器的容量为，所以最大持续工作电流按最大负荷主变压器的持续工作电流计算。

查设备手册表选择钢芯铝绞线，在最高允许温度度的长期载流量为，满足最大工作电流的要求。

因校验不作要求，故在此不作校验。

三侧母线查设备手册表选择单片矩形铝母平放，平放时长期允许载流量为，按点的短路条件校验满足要求。

第六节高压熔断器的选择用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害及用来保护电压互感器表高压熔断器选型表电压等级型号额定电压额定电流断流容量第七节消弧线圈的选择当电网容性电流大于下列数值时，中性点宜装消弧线圈，经计算本所侧不需装消弧线圈，侧需装消弧线圈，消弧线圈般选用油浸式。

表消弧线圈选型表电压等级型号额定容量额定电压额定电流第八节补偿装置的选择由于本站侧功率因数比较低，为了提高功率因数，决定采用补偿装置，由规程及电气设计手册电气次部分结合本所的具体情况，本设计决定采用并联电容器进行补偿，补偿装置接在侧的母线上。

并联电容器的分组根据计算出的补偿无功容量，决定按母线分线，分为二组，等容量分组。

并联电容器的接线并联电容器组采用形线。

本设计中没有发生串联谐振的可能性及励磁涌流倍数，小于规定值，故不需加装电抗器。

表补偿装置选型表电压等级型号额定电压标准容量小结电气设备的选择条件包括两大部分是电气设备所必须满足的基本条件，即按照正常工作条件最高工作电压和最大持续工作电流选择，并按短路状态校验动热稳定二是根据不同电气设备的特点而提出的选择和校验项目。

第六章变电所防雷保护及其配置避雷针避雷器是变电所屋外配电装置和所区电工建筑物防护直击雷过电压的主要措施。

变电所借助屋外配电装置架构上的避雷针和避雷针共同组成的保护网来实现，主控制室和屋内配电要采用屋顶上的避雷带。

第节直击雷的过电压保护装设避雷针，为防止雷直击变电设备及其架构电工建筑物，其冲击接地电阻不宜超过欧，为防止避雷针落雷引起的反击事故，避雷针与配电装置架构之间的空气中的距离不宜小于，避雷针的接地装置与接地网之间的地中距离应不大于。

根据上述条件，变电所避雷针配置如下配电装置在架构上装设避雷针，将架构支柱主钢筋作引下线接地。

主变压器装设避雷针。

各电压等级母线桥装设避雷针。

主控制楼屋内配电装置钢筋焊接组成接地网，并可靠接地。

第二节雷电侵入波的过电压保护对入侵波防护的主要措施在变电所内装设阀型避雷器以限制入侵雷电波的幅值，同时在变电所的进线上，设进线段保护，以限制流经阀型避雷器的雷电流和降低入侵雷电波的陡度。

变电所内必须装设避雷器以限制雷电波入侵时的过电压，在靠近变电所的进线上架设避雷线，其耐雷水平分别不应低于和保护角在和范围内，冲击接地电阻在欧左右，以保证大多数雷电波只在此线段外出现，即设置进线段保护。

对于三绕组变压器，应在低压侧任相绕组对地加装个避雷器，对于变压器中性点保护，因中性点为直接接地，变压器为分级绝缘。

其绝缘水平为等级，需在中性点上装避雷器。

第三节避雷器的配置进出线设备外侧所有母线上变压器高压侧，尽量靠近变压器变压器低压侧为时，只装在相主变压器中性点，按其绝缘水平等级选设第四节避雷线的配置及以上线路全长架设避雷线雷电日较高应全长架设避雷线，般设的进线段保护，以降低雷电波的陡度。

表避雷器选型表安装地点型号小结运行中的电气设备，可能受到来自外部的雷电过电压的作用，从而造成电气设备损坏。

为了避免电气设备受到雷电的过电压，必须采取有效的过电压防护器具，实现防雷保护。

而装设避雷针避雷线等避雷器具是防雷保护的最有效措施。

第七章高压配电装置及平面布置配电装置是变电站的重要组成部分。

它是按主接线的要求，由开关设备保护和测量电器母线装置和必要的辅助设备构成，用来接受和分配电能。

形式有屋内和屋外配电装置，装配式配电装置和成套式配电装置。

第节设计原则与要求设计原则高压电站和配电装置型式选择应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜节约用地，并结合运行检修和安装要求，通过技术经济比较予以确定。

节约用地运行安全和操作巡视方便配电装置布置要整齐清晰，并能在运行中满足对人身和设备的安全要求，使配电装置旦发生事故，将事故限制到最小范围和最低程度，并使运行人员在正常操作和处理事故的过程中不致发生意外情况，保证运行检修人员人身安全，以及在检修维护过程中不致损害设备。

便于检修和安装对于各种型式的配电装置，都要妥善考虑检修和安装条件。

此外，配电装置的设计还必须考虑分期建设和扩建过渡的便利。

节约三材，降低造价。

二设计要求满足安全净距的要求屋外配电装置的安全净距可参考电力工程电气设计手册表。

配电装置中相邻带电部分的额定电压不同时，应按较高的额定电压确定安全净距。

屋外带电装置带电部分的上面下面，不应有照明通信和信号线架空跨越或穿过屋内配电装置带电部分的上面不应有明敷的照明或动力线路跨越。

满足运行和检修的要求运行要求。

在设计中应考虑的问题有进出线方向。

避免或减少各级电压架空的交叉。

配电装置的布置应该做到整齐清晰。

④各级电压配电装置各回路的相序排列应尽量致。

配电装置内设有供操作巡视