变电所电气一次系统设计毕业论文

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1、华北电力大学成人教育毕业设计(论文)论文题目： 变电所电气一次系统设计 学生姓名： 王静波 学号 年级、专业、层次： 12级 电气工程自动化 专升本 函授站： 保定电院 二一四 年八月19 / 23文档可自由编辑打印目 录1.绪论 （1）2.电气主接线设计 （2）2.1根据原始资料选择合理的电气主接线（2）2.2主接线的基本接线形式（2）2.2.1单母线接线（2）2.2.2单母线分段接线（2）2.2.3双母线接线（3）2.2.4桥型接线（4）2.3主接线形式的确定（5）3.变压器选择 （6） 3.1 变电所主变压器台数的确定（6） 3.2 变电所主变压器容量的确定（6） 3.3 变电站主变压器

2、形式的选择 (6)4. 短路电流的计算 （7） 4.1 短路电流计算的目的（7） 4.2 短路点的确定（7） 4.3 短路电流的计算（7）5. 电气设备选择 （10） 5.1正常工作条件包括额定电压和额定电流（10） 5.2 负荷电流（11） 5.3 断路器的选择（11） 5.4 隔离开关的选择（13） 5.5 各级电压母线的选择（13） 5.6绝缘子和穿墙套管的选择（13）5.7.1参数选择（14）5.7.2 型式选择（14）5.8电压互感器的配置和选择（14）5.8.1电压互感器的配置原则（14）6.防雷保护（16）6.1防雷设备的规划与设置（16）6.2 避雷针的设置（16）6.3 避雷

3、线的设置（16）6.4 避雷器的选择（16）6.5防雷保护（16）7.电气设备布置（18） 7.1配电装置应满足的基本要求（18） 7.2室外配电装置的选择（18） 7.3室内配电装置的选择（18） 7.4配电装置的类型及特点（18） 7.4.1屋内配电装置的特点 (18) 7.4.2屋外配电装置特点（18） 7.4.3成套配电装置特点（19）参考文献（20）致谢（21）任 务 书学生姓名：王静波 年级专业层次：12电力专升本学号： 函授站：保定电院一、 毕业设计（论文）题目：变电所电气一次系统设计、二、 毕业设计（论文）工作起止时间：2014.6.2 2014.9.1三、 毕业设计（论文）的

4、内容要求：1. 按照任务书的要求与进度完成毕业设计各个阶段的设计工作。2. 变电站的设计满足可靠性，经济性的要求。3. 设计方案合理、短路计算准确、设备选择适当、防雷设计切合实际。4. 设计成果：1）.设计说明书、计算书。设备概算表各一份。2）.设计图纸基本要求： 电气主接线图1张（1号图纸），变电所总平面图1张（1号图纸），低压室内配电装置配置图1张（2号图纸），配电装置断面图2张（2号图纸），防雷保护和接地布置图1张（2号图纸）5. 按毕业设计规范和要求撰写毕业论文。四、 分阶段完成时间：1. 查阅资料，熟悉课题。2014.6.2 2014.6.252. 变压器台数、容量确定及主接线设计。

5、2014.6.26 2014.7.103. 短路计算。2014.7.11 2014.7.194. 电气设备选择及校验。2014.7.20 2014.7.305. 室内外配电装置设计。2014.7.31 2014.8.76. 防雷及接地系统设计。2014.8.08 2014.8.177. 撰写论文及绘图。2014.8.18 2014.9.1五、原始数据和参考资料： 一）.原始数据：1. 变电所类型：终端变电所2. 电压等级： 110/10kV3. 负荷情况： 10kV：最大负荷40MW，最小负荷30MW，Tmax=6000h cos=0.8，类负荷占60%4. 出线回路： 10kV：出线13回5

6、. 系统情况： 110kV：4回进线，系统等值电抗0.15（SB=100MWA，UB=UP）6. 环境条件：（1） 最高温度：40最高温度40，最低温度-20，年平均温度20（2） 土壤电阻率： 400欧米（3） 当地雷暴日： 40日/年二）参考资料1发电厂电气部分课程设计参考 黄纯华2电力工程设计手册.(第一册) 西北、东北电力设计院3发电厂、变电所电气主接线和布置 西北电力设计院4发电厂、变电所电气主接线和设计 西安交大1绪论电力系统是由发电厂、升降压变电站、输配电线路和用户组成的。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用1。我国电力建设经过多年的发展，系统容量越来越大

7、，短路电流不断增大，对电气设备等要求越来越高。现代电网结构日趋复杂，电网容量不断扩大，对电网运行的可靠性要求也越来越高。本课题研究的是110kV变电站一次部分设计。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响了电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着交换和分配电能的作用。这就要求变电站的一次部分设计的电气主接线形式经济合理；一次电气设备的选型、数量、产品质量符合相关设计规程要求；变电站平面布置在要符合国家规定和标准的前提下尽量节省土地。只有这样变电站建成后才能可靠运行、经济运行，最大限度地为国民经济服务。本次110kV变电站电气部分设计主要为电气一次部分设计，未考虑土建部分和

8、二次部分。关键词：变电站，变压器，电气主接线2电气主接线设计2.1根据原始资料选择合理的电气主接线变电站主接线的设计要求，根据变电站在电力系统中的地位、负荷性质、出线回数等条件和具体情况确定。通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用断路器数目较少的接线，以节省投资，随着高压进线回数的不同，可采用桥型、单母线、双母线及单母线分段接线等。对电气主接线的基本要求：保证必要的供电可靠性和电能质量，具有一定的灵活性和方便性，具有经济性，具有发展和扩建的可能性，接线简单、清晰、操作方便。电气主接线的设计原则：主接线在设计时，应考虑变电所在电力系统中的地位和作用；考虑近期和远期的发展规模；考虑负荷的重要性分级

9、和出线回数多少对主接线影响；考虑主变台数对主接线的影响；考虑备用容量的有无和其大小对主接线的影响。2.2主接线的基本接线形式2.2.1 单母线接线整个配电装置只有一组母线，所有电源和出线都接在同一组母线上，是母线制中最原始和最简单的接线。优点：(1）简单清晰，采用设备少(2) 操作方便，便于扩建缺点：不够灵活，任一元件的故障或检修均需使整个配电装置停电适用范围：(1） 6-10KV配电装置的出线回路数不超过五回时(2) 35-60KV配电装置的出线回路数不超过三回时(3) 110-220KV配电装置的出线回路数不超过两回时图1-1 单母线接线2.2.2 单母线分段接线当出线回路数增多时，单母线

10、供电不够可靠，而需要用断路器将母线分段。优点：(1) 用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同的段引出两个回路，有两个电源供电，保证重要用户的供电。（2） 当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电，调度灵活。缺点：(1)当一段母线或隔离开关故障或检修时，该回路必须停止工作。 (2)当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。图1-2单母线分段接线适用范围：(1) 610kV配电装置出线回路数目为6回及以上时(2)110KV-220KV进线为4回时2.2.3 双母线接线 具有两组母线：工作母线，备用母线，每回线路经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线连接，母

11、线之间通过母线联络断路器连接，其具有如下特点：优点：(1) 运行调度灵活(2) 检修任一母线时，不会停止对用户连续供电(3) 检修任一回路的母线隔离开关时，只停该回路(4) 母线故障时能迅速恢复供电(5) 扩建及试验方便缺点：(1) 占地面积大，投资多(2)设备多，配电装置复杂 适用范围：110-220KV配电装置当出线回路数为5回以上时。图 1-3双母线接线2.2.4 内桥型接线优点：(1)两个进线。两个出线四个回路中只有三台断路器，所用断路器数量较少，是最经济的接线(2)内桥接线连接桥断路器在变压器侧，并设置了桥断路器，两台断路器在进线侧，使得进线的操作更加灵活方便。当一路进线发生故障时，

12、故障线路的断路器断开，备自投装置将联络断路器合上，不影响变压器的运行。缺点：当变压器进行投切操作时，需要将相应的线路停电。的其他俩台断路器接在线路上，因此线路的投入与切除比较方便，并且当线路发生断路故障时 ，仅故障线路的DL跳闸 ，不影响其他回路运行。适用范围：进线线路故障较多，线路路径较长，变压器又不需要经常切换的变电站，一般110KV终端型变电站采用这种接线。2.2.5外桥型接线优点：(1)两个进线。两个出线四个回路中只有三台断路器，所用断路器数量较少，也是最经济的接线(2)外桥接线连接桥断路器在线路侧，并设置了桥断路器，两台断路器在出线侧，因此变压器的投入与切除比较方便缺点：线路故障或检

13、修时，需要停运相应的变压器。适用范围：进线线路故障较少，线路路径较短，变压器需要经常切换的变电站，一般110kV终端型变电站采用这种接线。图1.4桥型接线2. 3主接线形式的确定110KV侧：此变电站进线侧为四回进线，是电网终端变电站，其负荷为地区性负荷。采用双母线接线形式投资比较大，从可靠性和负荷的等级上分析，110kV侧采用单母线分段接线方式，在线路故障或切除投入时，不影响其余回路工作，而变压器故障或切除投入时不会使相应线路短时停电，并且投资要比双母线接线方式要小且易扩展，所以选择110kV侧单母线分段接线。10KV侧：采用单母线分段接线，调度灵活也可重要客户提供双电源供电，保证供电的可靠

14、性。而双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，要求可靠性和灵活性较高的场合。所以选择10kV侧单母线分段接线。 变压器选择3.1变电所主变压器台数的确定（1）对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。（2）对地区性孤立的一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主变压器的可能性。（3）对于规划只装设两台变压器的变电所，其变压器基础宜按大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。考虑到该变电站为终端变电站，考虑到负荷的重要性和供电的可靠性。故选用两台主变压器并列运行，两台主变压器容量相等。3.2变电所主

15、变压器容量的确定（1）主变压器容量的选择，除依据原始资料外，还应考虑变电所建成后5-10年的规划负荷，并适当考虑到远期10-20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。（2） 根据变电所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，应考虑当一台主变停运时，其余变压器容量在计及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。对一般性变电所，当一台主变停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%-80%。考虑到10kV侧最大负荷和最小负荷侧的情况。所以，两台主变压器最少应各自承担20MVA。当一台停运时，另一台则承担70%为28MVA。考虑到变

16、压器超负荷使用的情况。故选两台25MVA的主变压器就可满足负荷需求。经挑选，选用SFZ11-25000/110,空载损耗27.6KW，负载损耗107.5kw,空载电流1.5，短路阻抗10.53.3 变电站主变压器型式的选择本站是具有两种电压等级的变电站，而有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式，且规程上规定 对电力系统一般要求10kV及以下变电站采用一级有载调压变压器。故本站主变压器选用有载两圈变压器。我国110kV及以上电压变压器绕组都采用Y连接； 35kV以下电压变压器绕组都采用连接。故主变参数如下：0.6Pm=0.6*=24MVA所以上两台25MVA，型号为SFZ11-

17、25000、110/10变压器。型号电压组合连接组标号空载损耗负载损耗空载电流短路阻抗高压高压分接范围低压SFZ11-25000-110/101105*1.5%10 Y,yn027.6107.51.510.5根据设计规范第3.7.1条自然功率因数未达到规定标准的变电所，应安装并联无功补偿装置，电容器装置应设置在主变压器的低压侧或主要负荷侧，电容器装置宜用中性点不接地的星型接线。电力工程电力设计手册规定“对于35-110KV变电所，可按主变压器额定容量的10-30%作为所有需要补偿的最大容量性无功量，地区无功或距离电源点接近的变电所，取较低者。地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所，取较大者，

18、地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所取较高者。本变电站选两台7500千乏可调容无功补偿电容器。4 短路电流的计算4.1短路电流计算的目的：1) 在选择电气接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需要进行必要的短路电流计算。2) 在选择电气设备时，为了保证设备正常运行和故障时都能安全可靠的工作，同时力求节约资金，这需要计算短路电流。3) 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。4) 在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时短路电流为依据4.2短路点的确定：计算短路电流时，短路点的选择，是电气设备和载流导体通过可

19、能最大的短路电流，变压器回路中的断路器应考虑在断路器两侧发生短路时，通过断路器的短路电流，然后选短路电流大的一点计算的短路电流来选择设备。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，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。按三相短路进行短路电流计算。可能发生最大短路电流的短路电流计算点有2个，即110 KV母线短路（K1点），10KV母线短路（K2点）。4.3短路电流的计算 （1）各回路最大持续工作电流根据公式 =COS （3-1） 式中 - 所

20、统计各电压侧负荷容量 - 各电压等级额定电压 - 最大持续工作电流 = COS =/COS （2）短路电流计算书线路图 =100MVA =K1K2123等效电路图根据条件查表可得：双绕组变压器的阻抗为：Z=10.5% 系统等值电抗为X=0.15取基准容量Sj=100MVA，基准电流Ij=Sj/3Uj，基准阻抗xj= Uj /Ij= Uj2/ Sj，xj*=xd%/100Ue2/Se. Sj/Uj2 = xd%/100Sj/Se当K1点短路时:X1=0.15,X=0.15Id=1/0.15=6.77KA 短路电流有名值:= Id =6.77（100/115）=6.770.502=3.40 kA

21、冲击电流:=1.83.40=8.65kA最大电流有效值:=3.401.51=5.13kAK2点短路时: X12= X34= xd%/100Sj/Se=10.5/100100/10=1.05Id =1/ X=1/(1.05+0.15)=0.94短路电流有名值:= Id =0.94（100/10.5）=0.949.16=8.61kA冲击电流:=1.88.61=2.558.61=21.96kA最大电流有效值:=8.611.51=13kA（3）计算结果:当K1点断路时: =3.40 kA =8.65 kA =5.13 kA 当K2点断路时: =8.61 kA =21.96 kA =13 kA 5电气设

22、备的选择导体和电器的选择设计，必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、允许方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。电气设备选择的一般原则为：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。2) 应满足安装地点和当地环境条件校核。3) 应力求技术先进和经济合理。4) 同类设备应尽量减少品种。5) 与整个工程的建设标准协调一致。6) 选用的新产品均应具

23、有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经真正鉴定的新产品应经上级批准。 5.1 正常工作条件包括额定电压和额定电流（1）额定电压 ：选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即，UmaxUg（2）额定电流: 选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig ，即IeIg校验的一般原则：（3）短路的热稳定校验：Qdt在计算时间ts内，短路电流的热效应（KA2S）Itt秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S）T设备允许通过的热稳定电流时间（s）校验短路热稳定所用的计算时间Ts按下式计算t=td+tkd式中td 继电保护装置动作

24、时间内（S）tkd断路的全分闸时间（s）(4)短路的动稳定校验： 电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动稳定的条件是：上式中 短路冲击电流幅值及其有效值 允许通过动稳定电流的幅值和有效值(5)绝缘水平： 在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。接口的绝缘水平应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。5.2负荷电流（1）主变压器额定电流：I110

25、e=25000/(110)1.05=131.22A1.05=137.78AI10e=25000/(10)1.05=1443.421.05=1515.59A（2）负荷情况：取COS=0.80，各出线回路电流按I= /UeCOS计算。 110kV侧进线总电流：I110=40000/（1150.80）=251.03A 10kV侧 出线总电流：I10=40000/（10.50.80）=2749.37 A5.3 断路器的选择高压断路器是电力系统中最重要的控制保护电器，最大特点是能断开电路中负荷电流和短路电流，其主要功能是：在正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起着控制作用；当

26、设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，能起保护作用。本次在选择断路器，考虑了产品的系列化，既尽可能采用同一型号断路器，以便减少备用件的种类，方便设备的运行和检修。选择断路器时应满足以下基本要求：A在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。B 在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。C 应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。D 应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。考虑到可靠性和经济性，方便运行维护和实现变电站设备的无由化目标，且由于SF6断路器以成为超高压和特高压唯一有发

27、展前途的断路器。故在110KV侧采用六氟化硫断路器，其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠，不存在不安全问题。真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无污染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短，灭弧室小巧精确，所须的操作功小，动作快，燃弧时间短、且于开断电源大小无关，熄弧后触头间隙介质恢复速度快，开断近区故障性能好，且适于开断容性负荷电流等特点。因而被大量使用于35KV及以下的电压等级中。所以，10KV侧采用真空断路器。又根据最大持续工作电流及短路电流得知:（1）110kV侧：选择SF6断路器，其型号为LW20A-126参数：额定电流Ie=3150A最

28、大工作电流251.03A；最高工作电压126KV110KV；开断电流40KAid=3.4KA；极限通过电流100KAic，满足动稳定要求；热稳定校验：短路电流引起的热效应计算，取后备保护动作时间为2S，断路器全开断时间为0.05S，则tk=2+0.05=2.05S,由于tk1S，不计非周期分量热效应，则短路电流引起的热效应为：Q=tkid2=2.053.42=23.70KA2S断路器4S热稳定电流为40KA，所以短路电流热效应：Qd=It2t=4024=6400KA2SQk热稳定合格。（2）10kV侧：a) 10KV受总分段选择VS1-12（ZN63-12）型真空开关。参数：额定电流Ie=31

29、50A最大持续电流1515.59A； 额定电压10KV； 开断电流31.5KAid； 极限通过电流100KAic，满足动稳定要求。 热稳定校验：按短路电流引起的热效应计算，取后备保护动作时间为2S，断路器全开断时间为0.05S，则tk=2+0.05=2.05S,由于tk1S，不计非周期分量热效应，则短路电流引起的热效应为：Qk=tkid2=2.058.612=151.97KA2S，断路器4S热稳定电流为31.5KA，所以短路电流热效应：Qd=It2t=31.524=3969KA2SQk热稳定合格。b) 10KV出线选择VS1-12（ZN63-12）型真空开关可能流过的最大负荷电流：Imax=2

30、749.37/13=211.49(A)参数： 额定电压10KV；额定电流Ie=630A最大持续电流211.49A；开断电流25KAid；极限通过电流 63KAic,满足动稳定要求；热稳定校验：按短路电流引起的热效应计算，取后备保护动作时间为2S，断路器全开断时间为0.05S，则tk=2+0.05=2.05S，由于tk1S，不计非周期分量热效应，则短路电流引起的热效应为： Qk = tkid2=2.058.612=151.97KA2S,断路器4S热稳定电流为25KA，所以短路电流热效应Qd=Itt=2524=2500KA2SQk热稳定合格。5.4 隔离刀闸的选择 (1) 110kV侧:A. 进出

31、线及母联刀闸选择GW5-110型和GW10-110型： 额定电压：Ue=110KV； 额定电流：Ie=1250A最大工作电流251.03A； 极限通过电流GW5-110型：50KA,GW10-110型：80KA均大于ic，满足动稳定要求； 4S热稳定电流GW5-110型：20KA GW10-110型：31.5KA 热稳定校验：Qd=It2t=2024=1600KA2S Qd= It2t=31.54=3969KA2S 均大于Qk故热稳定合格。 B. 110KV主变侧刀闸选择GW5-110型 额定电压：Ue=110KV； 额定电流：Ie=1250A主变持续电流137.78A； 极限通过电流50KA

32、大于ic，满足动稳定要求； 4S热稳定电流20KA 热稳定校验：Qd=It2t=2024=1600 KA2S大于Qk所以热稳定合格。（2）10KV侧：10KV出线选择VS1-12（ZN63-12）型真空开关，开关与隔离刀闸一体化设计 额定电压：Ue=10KV； 额定电流Ie=630A最大工作电流211.49A; 极限通过电流50KA大于ic，满足动稳定要求； 4S热稳定电流25KA； 热稳定校验：Qd=It2t=2524=2500 KA2S 大于Qk所以热稳定合格。5.5 各级电压母线的选择 选择配电装置中各级电压母线，主要应考虑如下内容： （1）选择母线的材料，结构和排列方式；（2）选择母线

33、截面的大小；（3）检验母线短路时的热稳定和动稳定；（4）对35kV以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下是否发生电晕；（5）对于重要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为避免共振，应校验母线自振频率。110kV母线一般采用软导体型式，导线形式为LGJQ-240的加强型钢芯铝绞线。本变电所10KV的最终回路较多，因此10KV母线应选硬导体为宜。故所选TMY-10*100铜矩形母线，满足热稳定要求。5.6 绝缘子和穿墙套管的选择在发电厂变电站的各级电压配电装置中，高压电器的连接、固定和绝缘，是由导电体、绝缘子和金具来实现的。所以，绝缘子必须有足够的绝缘强度和机械强度，耐热、耐潮湿。110千伏户外

34、软母线选择XP-7瓷质悬式绝缘子，110千伏户外硬母线选择ZSW-110/4瓷质支柱式绝缘子，选择户外式绝缘子可以增长沿面放电距离，并能在雨天阻断水流，以保证绝缘子在恶劣的气候环境中可靠的工作。10千伏穿墙套管选择瓷绝缘穿墙套管选择CWB-10-3000A。10千伏户外硬母线选择ZSW-10/4瓷质支柱式绝缘子，5.7电流互感器的选择5.7.1参数选择1.技术条件（1） 正常工作条件一次回路电流，一次回路电压，二次回路电流，二次回路电压，二次侧负荷，准确度等级，（2） 短路稳定性动稳定倍数，热稳定倍数（3） 承受过电压能力绝缘水平，泄露比2.环境条件环境温度，最大风速，相对湿度。5.7.2型式

35、选择35kV以下的屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条件及产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。35kV以上配电装置一般采用油浸式绝缘结构的独立式电流互感器，在有条件时，如回路中有变压器套管，穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以节约投资，减少占地。(1)110KV: 按电压选U=110kv，按电流选II且I=*137.78=183.71A400A选电流互感器为LB6-110（W） 2*400/5（A） 10P/10P/10P/0.5/0.2同理可知(2)10KV : 进线及母联按电压选U=10kv，按电流选II且I=*1515.59=2020.79A3000A故进线及母联电流互感器

36、选LZZBJ9-12 3000-3000-3000-3000-3000/5 0.2、0.2、0.2、5P10、5P10型，电流比为3000/5A,出线按电压选U=10kv，按电流选II且I=*211.49=281.99A300A故出线电流互感器选LZZBJ9-12 300-300-300/5 0.5、10P、10P型，电流比为300/5A,5.8 电压互感器的配置和选择5.8.1电压互感器的配置原则（1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护 装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。（2）旁路母线上是否

37、需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。（3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。（4）当需要在330kV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。（5）发电机出口一般装设两组电压互感器，供测量、保护和自动电压调整装置需要。当发电机配有双套自动电压调整装置，且采用零序电压式匝间保护时，可再增设一组电压互感器。经查表选择：（1） 10kV侧：选择型号为JDZX10-10的三相屋内式电压互感器，额定变比10/0.1/0.1/3，最大容量960VA；（2）110kv侧：选择型号为TYD110/-0.02H的单

38、相屋外式电压互感器，额定变比为110/0.1/0.1/0.1，最大容量2000VA6防雷保护6.1 防雷设备的规划与设置变电站在电网中有着极其重要的地位，一旦发生雷击事故，后果是很严重的，因此有必要增加配套的防雷措施，就变电站而言，雷击来于两个方面：（1）直击雷：直接雷击于变电站（2）侵入波：雷电波沿架空线路传于变电站6.2避雷针的设置110KV采用独立式避雷针，为确保变电站中最重要而绝缘又较弱的变压器，免受雷击的威胁，要求在装置避雷针的附近装设辅助集中接地装置，且避雷针与主接地网的地下连接点至变压器接地线与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15米，全所设有四座独立避雷针，构成直击雷

39、保护。6.3避雷线的设置110KV架空线路全线架设避雷线， 10KV线路不采用架设避雷线的方式，而装设避雷器构成对雷电入侵波的保护。6.4避雷器的选择 避雷器应按下列条件选择：A. 选择避雷器形式时，应该考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点。B. 形式额定电压：避雷器的额定电压应与系统额定电压一致C. 灭弧电压：按照使用情况，校验避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地电压，是否等于或小于避雷器的最大允许电压。D. 工频放电电压：在中性点绝缘或经阻抗接地的电网中，工频放电电压应该大于最大运行相电压的3.5倍110kV母线：型号为HY10W1-100/260 UN=110KV 雷电冲击电流下残压Uh

40、=260kVP10kV母线：型号为HY5WZ3-17/50 UN=10KV 雷电冲击电流下残压Uh=50kVP主变中性点：型号为HY5WZ1-42/134主变10KV侧：型号为HY5WZ3-17/5010KV出线：型号为HY5WZ3-17/506.5防雷保护被保护物高度为h=12m，h,h=30m p=1 r=(1.5h-2h)pr=(1.530-212) 1=21m D=D=100mh=h-=30-=15.71mb=1.5(h- h)=1.5(15.71-12)=5.57mD=D=76mh=h-=30-=19.14mb=1.5(h- h)=1.5(19.14-12)=10.71m为了防止变电

41、站受到雷击，装设#1、2#、3#、#4避雷针，避雷针高度选30m。7 电气设备布置7.1配电装置应满足的基本要求1）保证运行可靠、合理选择设备布置上力求整齐、清晰，保证有足够的安全距离。2）便于安装、检修、操作巡视方便。3）保证工作人员安全。4）力求在安全的前提下，提高经济性。节约战地面积、节省材料、降低造价5）应考虑扩建的可能。7.2户外配电装置的选择户外配电装置可分为中型、半高型和高型三种：1）中型配置，将所有电气设备都安装在地面设备支架上，母线下不布置设备。优点为接线清晰，巡视检修方便，缺点为占地面积大。2）高型配电装置：将母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下垂重叠布置。优点为可以节

42、省占地面积50%左右，缺点为耗用钢材多，造价高，操作和维护条件差。3）半高型配电装置，将母线置于高一层的水平面上。与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，占地面积比普通中型减少30%，介于高型和中型，具有两者的优点，运行维护较为方便。结合设计原始资料，宜采用中型布置。7.3户内配电装置我国35kV以下配电装置一般采用户内配电装置，110kV以上采用户外配电装置装置大多采用户内成套配电装置。7.4配电装置的类型及特点配电装置按电气设备装设地点不同，可分为户内配电装置和户外配电装置；按其组装方式，又可分为装配式和成套式。7.4.1户内配电装置的特点1)由于允许安全净距小可以分层布置，故占地面积

43、较小；2)维修巡视和操作在室内进行，不受气候影响；3)外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量；4)房屋建筑投资大。7.4.2户外配电装置的特点1）土建工程量和费用较小，建设周期短；2）扩建比较方便；3）相邻设备之间距离较大，便于带电作业；4）占地面积大；5）受外界空气影响，设备运行条件较差，顺加绝缘；6）外界气象变化对设备维修和操作有影响。7.4.3成套配电装置的特点1）电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小；2）所有电器元件已在工厂组装成一整体，大大减小现场安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬运；3）运行可靠性高，维护方便；4

44、）耗用钢材较多，造价较高。考虑本地区环境条件，结合运行，检修的要求，本站拟定110K采用户外中型配电装置，10KV侧采用户内装置，选用GZD1-12型成套开关柜。参 考 文 献1 戈东方 电力工程电气设计手册 水利电力出版社2 水利电力部西北设计院编，电力工程电气设计手册电气一次部分，中国电力出版社 3 毛力夫 发电厂变电站电气设备 中国电力出版社4范锡普 发电厂电气部分 中国电力出版社5 谢承鑫、王力昌 工厂电气设备手册 水利电力出版社 致 谢在老师的精心指导下,经过近一个月的努力，110KV变电站一次设备设计终于完成了，在此我对老师给予帮助表示衷心的感谢！在毕业设计过程中，老师在百忙之中对

45、我的设计给予了细致的指导和建议,对我的辅导耐心认真，并给我们提供了大量有关资料和文献，使我的这次设计能顺利完成。通过这次毕业设计使我对以前学习的知识得到了更深的理解,并能合理的运用，在这次设计中，绘图技术得到了锻炼，合理选用各种一次设备有了更多的计算心得与实际经验，更多的是学了很多规范、标准，老师的良苦用心让我深刻感觉到了自身的不足，在今后的时间里，我会时刻铭记老师的教导，通过不断的学习，增加自身的技术修养与文化修养，让自己在未来工作的路上能走的更高，更远。紧张而又快乐时间总是短暂的，我觉得很充实而有幸福，经过这次的设计，我发现幸福总是在我们为一件事情忙的无暇顾及其他的时候悄然而至，再华丽的言语也无法表达我对老师的谢意，我只能通过努力来感谢老师的良苦用心。