110KV电力变电所项目毕业设计目录1 绪论 (1)1.1国外研究及发展现状 (1)1.2设计原始资料 (1)1.3本课题的研究任务 (3)2 电气主接线设计及变压器选择 (4)2.1电气主接线设计原则 (4)2.2电气主接线设计的基本要求 (4)2.3电气主接线方案的拟定 (5)2.3.1 对原始资料的分析 (6)2.3.2 110kV侧电气主接线 (6)2.3.3 35kV侧电气主接线 (8)2.4变压器的选择 (11)3 短路电流计算 (12)3.1短路电流计算的目的及短路电流计算条件 (12)3.2电抗标幺值的计算 (12)3.3短路电流计算 (13)3.3.1 110KV侧母线短路电流计算 (14)3.3.2 35KV侧母线短路电流计算 (15)3.3.3 10KV侧母线短路电流计算 (16)4 电气设备的选择 (18)4.1电气选择的选择原则 (18)4.2电器设备选择 (21)4.2.1 断路器的选择 (21)4.2.2 隔离开关的选择 (27)4.2.3 10KV侧出线高压开关柜的选择 (30)4.2.4 电流互感器的选择 (32)4.2.5 电压互感器的选择 (35)4.2.6 避雷器的选择 (35)4.3进出线和母线的选择 (37)4.3.1 110KV主变进线和母线的选择 (37)4.3.2 35KV母线及主变压器进线的选择 (39)4.3.3 35KV侧进出线的选择 (40)4.3.4 10KV母线及主变压器进线的选择 (42)4.3.5 10KV出线的选择 (44)4.4母线支柱绝缘子的选择 (46)4.4.1 110KV侧母线支柱绝缘子的选择 (46)4.4.2 35KV侧母线支柱绝缘子的选择 (47)4.4.3 10KV侧母线支柱绝缘子的选择 (48)结束语 (50)致谢 (51)参考文献 (52)1 绪论1.1 国外研究及发展现状我国电力建设经过多年的发展，系统容量越来越大，短路电流不断增大，对电气设备、系统大量信息的实时性等要求越来越高。
而随着科学技术的高速发展，制造、材料行业，尤其是计算机及网络技术的迅速发展，电力系统的变电技术也有了新的飞跃，我国变电站设计出现了一些新的趋势：（1）随着制造厂生产的电气设备质量的提高以及电网可靠性的增加，变电站接线简化趋于可能。
如采用线路变压器组接线、T型接线等,不仅节约了主设备投资,减少变电站的占地面积,而且还相应减少了设备维修与操作的工作量；（2）大量采用新的电气一次设备，如性能好、检修周期长的免维护、少维护设备——GIS组合电器、真空开关、SF6开关、干式变压器、免维护蓄电池等；（3）变电站综合自动化系统近几年一直是电力建设的一个热点。
无论国国外，还是从管理方、运行方及设计单位对于变电站实现综合自动化均取得了共识。
伴随着计算机技术、网络技术和通信技术的发展，变电站综合自动化也采用了新的技术。
1.2 设计原始资料待建变电所为终端降压变电所，拟定2台变压器。
本变电所的电压等级分别为110kV、35kV和10kV。
本变电所有2回110kV架空线路与系统相连；4回35kV出线及8回10kV出线（其中有一回备用）。
变电所配有10kV无功补偿装置(不考虑两台主变长期并列运行)。
变电所年最大利用小时数max 4500T h。
系统容量：S=1000MVA, X=0.025; (电抗为以100MVA 为基值的标么值 )待建变电所各电压等级负荷数据如表1－1所示表1－1 10kV电压等级负荷同时率：0.68，一级负荷30%，二级负荷40%, 三级负荷30%.表1－2 35kV电压等级负荷同时率：0.8，一级负荷35%，二级负荷50%, 三级负荷15%.其它原始资料1）地形、地质站址选于山坡上，南面靠丘陵，东、西、北面分别是果树、桑园和农田，地势平坦，地质构造为稳定区。
地震基本烈度为6度，土壤电阻率为1.5×102欧·米。
2）气象条件（1）绝对最高温度为40℃;（2）最高月平均气温为23℃；（3）年平均温度为10.7℃；（4）风向以东北风为主1.3 本课题的研究任务变电所一次系统设计方案的比较与确定：包括主变压器的选择、各级电压接线方式的设计等。
短路电流计算：包括确定主接线的运行方式，绘制等值网络，计算各短路点的三相短路电流。
选择主要电气设备：包括主变压器、断路器、隔离开关、高压开关柜、互感器、避雷器、绝缘子、导线等。
绘制工程设计图纸：包括电气主接线图。
2 电气主接线设计及变压器选择2.1 电气主接线设计原则变电所电气主接线是变电所电气设计的主体，它与电力系统原始资料以及变电所运行可靠性、灵活性和经济性的要求等密切相关，对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。
电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流，高电压的网络，故有称为一次接线或电气主接线。
主接线代表了变电所电气部分主体结构，它表明了电力系统、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。
它的设计直接影响电器设备运行的可靠性、灵活性，关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。
因此，电气主接线的正确、合理设计，必须结合电力系统和变电所的具体情况，全面分析有关因素，必须综合处理各个方面的因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济论证比较后方可合理地选择接线方案，在进行论证分析阶段，更应辨证地统一供电可靠性与经济性的关系，方能达到先进性和可靠性。
2.2 电气主接线设计的基本要求变电所主接线的基本要求是可靠性、经济性和灵活性。
(1)可靠性：供电可靠性是电能生产和分配的首要任务，主接线应该满足这个要求。
为了保证供电的可靠性，主接线应考虑到在事故或检修的情况下，应尽可能减少对用户供电的中断。
特别重要的负荷，还应考虑设置备用供电电源。
这样一来，在满足上述可靠性要求的情况下，就必然增加设备和线路，使接线复杂。
显而易见，提高可靠性是以增加投资为代价。
由于接线复杂，会导致较复杂的操作，切换程序，有可能引起事故，反而降低了可靠性。
因此，要综合考虑多种因素来对提高可靠性的措施作出合理选择。
(2)灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
①调度时，可以灵活地投入和切除系统、变压器和线路，合理调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。
②检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，而不至于影响电力网的运行和对用户的供电。
③扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。
在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新机组、变压器或线路，并对一次和二次部分的改建工作量最少。
(3)经济性：主接线在满足可靠性、灵活性要求前提下做到经济、合理和节约。
①投资省。
主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器以及避雷器等一次设备；必要时，要能限制短路电流，以便选择廉价的电气设备或轻型电器等等。
②占地面积小。
主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积减少，电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。
在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。
③年运行费用少。
年运行费用包括年电能损耗和设备的维修费用等，应经济合理选择主变压器的容量和台数，要避免因二次变压而增加电能损耗。
2.3 电气主接线方案的拟定主接线的基本形式，概括地可分为两大类：①有汇流母线的主接线形式；②无汇流母线的接线形式。
变电所电气主接线的基本环节是电源、母线和出线（馈线）。
变电所的出线回路数和电源数不同，且各路馈线所传输的功率也不一样。
在进出线数较多时，为了便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节，起到联络作用可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。
缺点是：有母线后，配电装置占地面积较大，使用断路器，隔离开关等设备增多。
无汇流的接线使用开关电器较少，占地面积小，但只适用于进出线回路少，不再扩建和发展的变电所。
2.3.1 对原始资料的分析对原始资料的分析包括：（1）变电所的类型。
根据变电所在电力系统发地位和作用可分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所和终端变电所等类型。
（2）变电所在电力系统中的地位和作用。
分析变电所在系统中的地位，与系统的联系情况，是否有穿越负荷，本所停电对系统可靠性的影响等。
（3）其他因素的影响。
当地的环境、气温、海拔、污染情况、地震强度等都直接影响主接线中电气设备和配电装置的选择。
（4）负荷分析。
分析各电压等级的负荷性质、进出线回路数、输送容量、负荷组成、供电要求等因素。
本次设计的变电所为终端降压变电所，主要解决该地区供电能力的问题。
所以供电可靠性要求不高。
本变电所电压等级分为110kV、35kV、10kV。
110kV有2回进线，35kV有4回出线，10kV有8回出线。
初步选择的110kV侧采用桥接线，35kV侧和10kV侧采用单母线分段接线。
2.3.2 110kV侧电气主接线通过对原始资料进行分析，根据主接线的基本要求。
对110kV一次系统的主接线形式拟定以下几种：(1)线路变压器组接线图2-1 线路变压器组接线图线路与变压器直接连接成一个单元，组成线路—变压器组，称为单元接线。
它具有接线简单，开关设备少，操作简便，以及因不设电压母线，使得在电源和变压器低压侧短路时，短路电流相对于具有母线时，有所减小等特点。
线变组接线的优点：几个元件直接单独连接，其间没有任何横的联系，这样不仅减少了电器的数目、简化了配电装置的结构和降低了造价，同时也大大降低了故障的可能性。
线变组接线的缺点：元件之一损坏或维修时，整个单元将被迫停止工作，可靠性不高。
(2)桥接线接线如图2-2所示。
桥形接线中，四个回路只有三个断路器，所用的断路器数量最少也是最经济的接线方式。
桥接线的优点：①连接桥断路器在变压器侧，其他两台断路器接在线路上，线路的投入和切除比较方便。
②当线路发生短路故障时，仅故障的断路器跳闸，不影响其他回路③高压断路器数量少，四个回路只需要3台断路器。
桥形接线的缺点：①变压器故障时，与变压器连接的两台断路器都要跳闸，而影响了一回为发生故障线路的运行。
②变压器连接的两台断路器，也影响了一回未故障线路的运变压器的投入和切除的操作比较复杂，需投入和切除与该行。
③桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。
图2-2 桥型接线图根据以上两种接线方式的比较,初步选择110kV侧采用桥型接线方式,以满足设计对供电的要求的可靠性,以后也可以发展为单母线或单母线分段接线。
2.3.3 35kV侧电气主接线35kV-60kV级为4-8回时,宜采用单母线分段接线,当出线回路较多(超过8回)宜采用双母线接线.分析35kV侧为4回出线,现拟订两种方案:⑴单母线分段单母线分段接线是采用断路器将母线分段,通常分成两段.如下图2-3所示.这种接线的特点是电源和供电线路都连在同一母线上,为了便于投入和切除任何一条进出线,在每条引线上都装有可切除负荷电流和故障电流的断路器,当需要检修断路器而又要保证其它供电线路的正常供电时,则图2-3 单母线分段接线图应使被检修断路器和电源隔离,为此,又在每个断路器的两侧装有隔离开关,它的作用只是保证检修断路器时使其和电源隔离,而不能用来断开电路.母线的中间装设一个断路器,把母线分成两段,将重要用户分别接于两个母线上的两条线路上供电,当任何一段母线故障时能保证重要用户不停电.另外,对两段母线可以分别进行维修而不致对用户停电。