目录1 绪论 (1)1.1 变电站的发展现状 (1)1.2 中里变电站的基本情况 (1)1.3 中里变电站改造的原因及内容 (2)2 负荷计算及变压器选择 (3)2.1 负荷计算 (3)2.1.1 负荷统计 (4)2.1.2 负荷计算 (4)2.2 主变压器台数、容量及型式的确定 (6)2.2.1 主变压器台数及容量的确定 (6)2.2.2 主变压器型式的确定 (6)2.4 主变压器的确定 (7)2.4.1 主变压器技术参数 (7)2.4.2 无功功率补偿装置 (8)2.5 站用变压器台数、容量及型式的确定 (9)3 电气主接线设计 (11)3.1 电气主接线的基本要求 (11)3.2 对原始资料的分析 (13)3.3 电气主接线设计 (13)3.3.1 110kV电气主接线设计 (13)3.3.2 35kV电气主接线设计 (15)3.3.3 10kV电气主接线设计 (17)3.4 一次系统接线 (17)4 短路电流计算 (19)4.1 短路电流计算的目的、条件及短路电流计算点的确定 (19)4.2 短路电流计算 (20)4.2.1 基准值的选取与计算 (21)4.2.2 等值电路图 (21)4.2.3 各元件电抗标么值的计算 (21)4.3 短路点短路电流计算 (23)5 电气设备的选择 (26)5.1 电气设备选择的原则 (26)5.2 110kV电气设备的选择 (28)5.2.1 110kV断路器及隔离开关的选择 (28)5.2.2 110kV电流互感器的选择 (31)5.2.3 110kV电压互感器的选择 (32)5.2.4 110kV母线的选择 (32)5.2.5 110kV进线的选择 (34)5.3 110kV电气设备汇总表 (34)5.4 35kV电气设备的选择 (36)5.4.1 35kV开关柜的选择 (36)5.4.2 35kV断路器和隔离开关的选择 (37)5.4.3 35kV电流互感器的选择 (39)5.4.4 35kV电压互感器的选择 (39)5.4.5 35kV母线的选择 (40)5.4.6 35kV出线的选择 (41)5.5 35kV电气设备汇总表 (41)5.6 10kV电气设备的选择 (43)5.6.1 10kV开关柜的选择 (43)5.6.2 10kV断路器的选择 (44)5.6.3 10kV电流互感器的选择 (46)5.6.4 10kV电压互感器的选择 (46)5.6.5 10kV母线的选择 (47)5.6.6 10kV出线的选择 (47)5.7 10kV电气设备汇总表 (48)6 配电装置 (51)6.1 中里变电站的配电装置 (51)6.1.1 110kV配电装置 (51)6.1.2 35kV配电装置 (52)6.1.3 10kV配电装置 (52)结论 (53)致谢 (54)参考文献 (55)1 绪论1.1 变电站的发展现状近十年来，随着我国国民经济的快速增长，用电也成为制约我国经济发展的重要因素，各地都在兴建一系列的用配电装置。
变电站的规划、设计与运行的根本任务，是在国家发展计划的统筹规划下，合理的开发和利用动力资源，用最少的支出(含投资和运行成本)为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格的电能。
这里所指的“充足”，从国民经济的总体来说，是要求变电站的供电能力必须能够满足国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要，并留有适当的备用。
变电站由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化等系统组成，它的形成和发展，又经历了规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。
各个环节和各个阶段都有各自不同的特点和要求，按照专业划分和任务分工，在有关的专业系统和各个有关阶段，都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。
为了适应我国国民经济的快速增长，需要密切结合我国的实际条件，从电力系统的全局着眼，瞻前顾后，需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电站，用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作，以求取得最佳技术经济的综合效益。
1.2 中里变电站的基本情况中里变电站原始数据（1）中里110kV变电站位于博爱县城东郊。
1983年建成投运，站内35kV、10kV配电装置陈旧，所用变为高耗能变压器。
（2）中里110kV变电站是以110kV太中线为主电源，以中城线为联络电源及冯中线为备用线的降压变电站。
（3）中里110kV变电站所在地的气象条件为年最高温度42℃，平均气温25度，条件一般，无特殊要求。
（4）中里110kV 变电站主要有110kV 、35kV 和10kV 三个电压等级，担负着博爱城区和部分乡镇的供电任务。
（5）其上一级变电站（太子庄变电站）110kV 出线的短路容量为3011M V A 。
（6）中里110kV 变电站所在地的土质为砂质粘土，其冻土厚度0.30m 。
气候情况四季分 明，其最热月室外最高气温：mv θ=42C ，最热月室内最高气温：mn θ=30C 。
最热月土壤最高气温：t θ=25℃。
1.3 中里变电站改造的原因及内容（1）改造的原因随着博爱县经济建设的发展和人民物质文化生活水平的提高，县城规模的不断扩大，市政及生活用电比例逐年上升，负荷密度迅速增长，对电能的质量和可靠性都提出了更高的要求。
为缓解这一供求矛盾，博爱县农村电网和城网改造正在紧锣密鼓的进行着。
为了满足城网工程要求，积极配合城网改造工作，缓解周边区域电力供求矛盾,改善供电质量，提供优质服务，位于博爱县城东部，与县城毗邻的110kV 中里变电站改扩建工程提到议事日程上来。
然而，由于中里变建站时间较早，站内35kV 、10kV 配电装置陈旧，所用变为高耗能变压器，跟不上经济及用电发展的要求。
鉴于中里变电站在博爱电网中的重要作用。
为消除中里变的安全运行隐患，提高供电可靠性。
经过仔细勘察、认真分析，一致认为对中里变电站进行彻底改造是必要的。
（2）改造的内容拆除站内35kV 配电装置，在原35kV 设备区建设集35kV 、10kV 、控制室为一体的综合楼。
原基础上重建变电站的一次系统，原中里变负荷经过线路梯接进行转移35kV 、10kV 出线仍维持原设计最终规模，分别为6回(本期5回)和15回，更换110kV 、35kV 、10kV 配电装置，更换电容器2组。
2 负荷计算及变压器选择新建一个变电站或者将现有的一个变电站进行扩建或改建时，都必须进行电气设计。
遇到的首要问题是如何估计变电站各出线、进线的负荷，以便选择变压器。
在电力系统中，用电设备需用的电功率称为电力负荷，简称负荷或功率。
功率是表示能量变化速率的一个重要物理量。
电功率又分为有功功率、无功功率和视在功率。
电阻性用电设备总是消耗能量的，电阻所消耗的功率称为有功功率，用字母P表示；纯电感(或纯电容)性设备能够储存能量，但不消耗能量，它只是与电源之间进行能量的交换，时而由电源吸收能量储存在磁场(或电场)中，时而又将所储存的能量释放，电感(或电容)并未真正消耗能量。
这种与电源进行交换能量的功率，称为无功功率，用Q表示。
在进行变电站设计时，基本的原始资料为工艺部门提供的各种用电设备的产品铭牌数据，如额定容量、额定电压等，这是设计的依据。
但是，不能简单地用设备额定容量来选择导体和各种供电设备。
因为所安装的设备并非都同时运行，而且运行着的设备实际需用的负荷也并不是每一时刻都等于设备的额定容量，而是在不超过额定容量的范围内，时大时小地变化着。
所以直接用额定容量(也称安装容量)选择供电设备和供配电系统，必将导致有色金属的浪费和工程投资的增加。
因而，变电站的设计过程中负荷计算及其重要，它是选择主变压器以及其它电气设备的基础。
2.1 负荷计算中里变电站为三个电压等级的枢纽变电站，110kV线路3回，分别与太子庄变电站和城西变电站联网，35kV线路出线5回，分别向柏山变电站、磨头变电站、唐村变电站、金城变电站以及药厂变电站供电，10kV 线路出线15回。
2.1.1 负荷统计如表2.1所示。
表2.1 中里变电站负荷统计表2.1.2 负荷计算要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流，首先必须要计算各侧的负荷。
视在功率，在三相交流电路中是用S 表示。
S 、P 、Q 三者关系式S = （1）35kV 出线负荷计算11L L P Q =×tan θ=6.5×tan （arccos0.9）=3.122L L P Q =×tan θ=6×tan （arccos0.9）=2.8833L L P Q =×tan θ=5×tan （arccos0.9）=2.444L L P Q =×tan θ=5.5×tan （arccos0.9）=2.6455L L P Q =×tan θ=5.4×tan （arccos0.9）=2.59（2）10kV 出线负荷计算'1L Q ='1L P tan θ=2.5×tan （arccos0.9）=1.2'2L Q ='2L P tan θ=2×tan （arccos0.9）=0.96'3L Q ='3L P tan θ=2.2×tan （arccos0.9）=1.06'4L Q ='4L P tan θ=2.6×tan （arccos0.9）=1.25'5L Q ='5L P tan θ=2.8×tan （arccos0.9）=1.344'6L Q ='6L P tan θ=2.3×tan （arccos0.95）=0.759 '7L Q ='7L P tan θ=2.4×tan （arccos0.9）=1.152'8L Q ='8L P tan θ=2×tan （arccos0.9）=0.96'9L Q ='9L P tan θ=2.1×tan （arccos0.9）=1.01'10L Q ='10L P tan θ=2×tan （arccos0.9）=0.96于是母线侧的总负荷为∑=c D c P K P 1max +∑'2c D P K=0.85×（6.5+6+5+5.5+5.4）+0.8×（2.5+2+2.2+2.6+2.8+2.3+2.4+2+2.1+2）=42.46MW∑=c D c Q K Q 1max +∑'2c D Q K=0.85×（3.1+2.88+2.4+2.64+2.59）+0.8×（1.2+0.96+1.06+1.25+1.344+0.759+1.152+0.96+1.01+0.96）= 20Mvar 则系统的计算负荷为：93.462016.42222max 2max max =+=+=c c c Q P S MVA2.2 主变压器台数、容量及型式的确定2.2.1 主变压器台数及容量的确定对于变压器的容量选择，考虑到此变电站中有重要负荷，我们考虑当一台停运时，压器容量在设计过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷60～70%。