1、1网络教育学院专 科 生 毕 业 大 作 业题 目：110kV 变电站一次部分设计 学习中心： 层 次： 专 业： 年 级： 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 年 月 日2内容摘要变电站是电力系统的一部分，其功能是变换电压等级、汇集配送电能，主要包括变压器、母线、线路开关设备、建筑物及电力系统安全和控制所需的设施。 电力工业是关系国家能源战略安全的行业，将进一步优化资源配置，实现实时在线检测、状态检修的功能，极大地提高电网安全运行水平，对建设坚强智能电网具有极为重要的意义。关键词：变电站；变压器；断路器；防雷装置 3目 录内容摘要 .1引言 .1第一章 变电站的介绍及 110KV 变
2、电站的介绍 .11.1 变电站的分类有如下几种： .11.2 变电站安装位置及优点 .21.3 110KV 变电站的特点 .21.4 变电站设计意义 .21.5 110kV 智能箱式变电站设计 .31.6 初选型号为 SFS96300/110 的变压器原因： .3第二章 电气主接线 .42.1 断路器与隔离开关的选择 .42.2 110KV 变电站主变压器的选择 .42.3 110KV 配电装置电气接线 .52.4 110KV 侧隔离开关的选择 .52.5 单母线分段接线和双母线接线 .6第三章 冷却调节 .73.1 冷却方式 .7第四章 变电站的防雷与接地 .84.1 变电站的保护 .84.
3、2 接地保护 .8参考文献 .104引言近十几年来，我国电力工业发展迅速。虽然供电紧张的情况已经基本上不复存在，但是电力工业的发展还需要进一步的加强。各地区确实都兴建了为数不少的变电站，这些新站自动化程度高，甚至无需看守；可是，变电站内设备众多，安全问题也屡见不鲜，投资与收益往往令人担心，因此对未来变电站的设计应该向经济和安全的路线走下去。本文对不同种类变电站的各特点进行介绍，及对其进行接线和对其进行保护设计，希望可以设计出较为完美的变电站。5第一章 变电站的介绍及 110KV 变电站的介绍1.1 变电站的分类有如下几种：1.1.1 电站在电力系统中的地位及优点：(1)系统枢纽变电站。优点：
4、容量大，供电范围广。(2)地区一次变电站。 优点： 容量较大，出线回路数较多，对供电的可靠性要求也比较高。(3)地区二次变电站。 优点： 全站停电后，本地区中断供电。(4)终端变电站。优点：在输电线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，全站停电后，只是终端用户停电。1.2 变电站安装位置及优点(1)室外变电站。优点：建筑面积小，建设费用低，电压较高的变电站一般采用室外布置。(2)室内变电站。优点：占地面积小。(3)地下变电站。优点：占地少，不用人值班。(4)箱式变电站。优点：结构紧凑、占地少、可靠性高、安装方便。(5)移动变电站。优点：能随时随地使用,方便实用。1.3 110KV 变电站
5、的特点(1)新建的 110KV 变电所多为终端变电所，主接线大多采用单母线分段接线或内桥接线。(2)市区新建的 110KV 变电所布置方式基本为半户内布置方式或全户布置方式。(3)新建变电所都采用分层分布式综合自动化系统，实行无人值班、少人值守管理。61.4 变电站设计意义当今人口爆炸的社会中，人均土地资源越来越珍贵，经济越来越被人们所重视，人们的安全意识也越来越强，所以在未来的日子里主要发展趋势应该向箱工变电站的方向进。但同时也注重其设计的灵活性，方便性。1.5 110kV 智能箱式变电站设计（1）原则1)设备可靠，免维护设计 。2)变电站造价低，性价比高 。3)施工周期短，见效快 。4)箱
6、式变电站结构紧凑，占地面积小。 5)便于变电站的集中维护与管理 。（2）产品特点与特色1)变电站实现“五无”。 无房、无围墙、无电缆沟、无架构、无人值守2)变电站建设工厂化 。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。3)户外式安装 。能随时随地使用。4)高可靠性免维护设计 。采用综合自动化、微机控制保护、监控系统均采用数字式微机保护装置。5)经济，灵活，安全。1.6 初选型号为 SFS96300/110 的变压器原因：1）安全，不易燃烧，防火可直接安装在负荷中心，其安全性易被人们所接受。2）安装简单，运行成本低，符合人们的
7、经济消费观念。3）防潮性好，可在100%湿度下正常运行。4）损耗低，噪声小，不会对周围的居民造成影响。5）散热好，过载能力强，安全性高。6）体积小，结构稳定，不会占用较大的空间。7第二章 电气主接线2.1 断路器与隔离开关的选择高压断路器是发电厂和变电站电气主系统的重要开关设备，它既可以在正常情况下接通或断开电路，又可以在系统故障的情况下自动迅速地断开电路。高压断路主要功能是：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用。当设备或线路发生故障时，能迅速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用。高压断路器是开关电器中功能最为完善的一种设备，其最大特点是能断开电器中
8、负荷电流和短路电流。2.2 110KV 变电站主变压器的选择主变压器选择：(1)应选用有载调压变压器，调压分接头范围: 11081.5%/10.5kV 或11081.5%/11kV。(2)阻抗电压百分比及允许偏差:普通变压器105% ；高阻抗变压器145%175%。2.2.1 变电站主变压器容量和台数的选择变电站主变压器容量和台数的选择，应根据 SDJ 161电力系统设计技术规程规定和审批的电力系统规划设计决定。凡装有两台（组）主变压器的变电站，其中一台（组）事故停运后，其余主变压器的容量应保证该站全部负荷的80，同时考虑下一电压等级网络的支持，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证对所有用户
9、的供电。凡装有三台（组）及以上主变压器的变电站，其中一台（组）事故停运后，其余主变压器的容量应保证对该站全部负荷的正常供电。在用的主要有31.5MVA、40MVA、50MVA、63 MVA 四种规格。变电站主变终期规模宜按以下确定：2.2.2 110kV 变电站8A 类供电区采用 34 台主变压器，单台容量宜为 50、63MVAB 类供电区采用 3 台主变压器，单台容量宜为 40、50MVA。C 类供电区采用 23 台主变压器，单台容量宜为 31.5、40MV2.3 110KV 配电装置电气接线(1)110kV 配电装置一般采用双母线(单或双分段)接线，当线路、变压器连接元件总数少于 6 回时
10、，宜采用单母线接线；元件总数为 6 回及以上时，宜采用双母线接线；(2)当为了限制 110kV 母线短路电流或满足系统分区运行要求时，亦可考虑采用双母线分段接线；(3)对于电网结构比较薄弱的 110kV 配电装置或无条件停电检修的情况，可采用双母线带旁路母线接线，主变压器回路宜接入旁路母线。2.4 110KV 侧隔离开关的选择2.4.1 为保证电气设备和母线检修安全，选择隔离开关带接地刀闸。2.4.2 这个隔离开关安装在户外，因此也要选择户外式。2.4.3 这个回路额定电压为110KV，所以选的隔离开关额定电压就应该大于或等于110KV，且隔离开关的额定电流大于流过断路器的最大电流2.4.4
11、初选 GW4110D 型单接地高压隔离开关其主要技术参数如下2.4.5 校验所选的隔离开关（1）动稳定校验动稳定电流等于极限通过电流峰值即55kA流过这个断路器的短路冲击电流18.54KA.S即55KA18.54KA.S 动稳定要求满足。（2）热稳定检验9断路器允许热效应短路热效应热稳定满足要求。经以上校验可知，所选隔离开关满足要求，因此确定选用 GW4-110D型高压隔离开关。 2.5 单母线分段接线和双母线接线由于变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的。那么其负荷为地区性负荷。变电站 110KV 侧和 10KV 侧，均为单母线分段接线。110KV220KV出线数目为 5 回及以
12、上或者在系统中居重要地位，出线数目为 4 回及以上的配电装置，在采用单母线、分段单母线或双母线的 35KV110KV 系统中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。2.5.1 110KV 电气主接线单线图 2.5.1 单母线分段带旁母接线(1)单母线分段带旁母接线的技术特点1)简单清晰、操作方便、易于发展2)可靠性、灵活性差3)旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电简单清晰、操作方便、易于发展(2)单母线分段带旁母接线的经济特点1)设备少、投资小2)用母线分段断路器兼作旁路断路器2.5.2 110KV 电气主接线双线10图 2.5.2 双母线带旁路母线接
13、线(1)双母线带旁路母线接线的技术特点1)提高供电可靠性，便于断路器检修时供电2)检修任意母线，不会停止对用户的供电3)运行调度灵活，通过到闸操作可形成不同的运行方式，倒匝操作要遵守“先合后断”顺序(2)双母线带旁路母线接线的经济特点1)占地大、设备多、投资大2)母联断路器兼作旁路断路器第三章 冷却调节3.1 冷却方式3.1.1 油浸自冷式油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特别的冷却设备。3.1.2 油浸风冷式油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上，在油箱壁或散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却，加装风冷后可使变压器的容量增加 30%35%。3.1.3 强迫油循环式
