摘 要

本次的毕业设计是110kV工业区降压变电站的设计，该变电站位于新城区，是工业集聚区负荷中心的新建变电所，整个设计分为两部分，电气一次部分和二次部分。电气一次部分的主要内容有：变电所总体分析、负荷分析计算与变压器选择、电气主接线设计、短路电流计算及电气设备选择、配电装置及电气总平面布置设计和防雷保护设计。电气二次设计主要内容有：三个电压等级线路保护整定计算、变压器和电容器保护整定计算。

在这次设计中，我通过总体分析与负荷分析对主变进行选择，在满足可靠性、经济性和灵活性的条件下进行主接线的选择，通过短路电流的计算对主要电气设备进行选择和校验，根据变电所设计规范选择配电装置、电气总平面和防雷设计，然后进行了各电压级线路保护整定计算及变压器、电容器保护正定计算，最后用Auto CAD绘制了一次接线图和二次保护图。

关键词：变电站，变压器，电气主接线，设备选择，继电保护

Abstract

The graduation project is to design industrial zone buck 110kV substation, the substation is located in the new city, and is the center of industrial agglomeration area load the new substation, the whole design is divided into two parts, the first part and the second part of the electrical. A portion of the electrical main content are: overall analysis substation, transformer load calculation and analysis to select the main electrical wiring design, short-circuit current calculation and electrical equipment selection, electrical distribution equipment and general layout design and lightning protection design. Secondary electrical design of the main contents are: three voltage levels line protection setting calculations, transformer and capacitor protection setting calculations.

In this design, I passed the overall analysis of the main transformer and load analysis to choose, to meet the reliability, economy and flexibility in the choice of main wiring conditions, by calculating the short-circuit current selection of major electrical equipment and parity, according to the design specifications choose substation distribution equipment, electrical general plan and mine design, then the voltage level of each line protection setting calculation and transformers, capacitors, protective definite calculations, and finally drawing a wiring diagram and secondary

protection map with Auto CAD.

Key Words: substations, transformers, electrical main connection equipment

selection，equipment selection, relay protection

第1章：绪论

1.1 设计的目的和意义

1.1.1 变电站基础知识

本次的设计是110kV工业区变电站设计，变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，它从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的场所，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。根据变电站在电力系统中的地位、作用与供电范围，可以将其分为以下几类：

（1）枢纽变电站：枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，汇集着电力系统中多个大电源和多回大容量的联络线，连接着电力系统的多个大电厂和大区域系统。这类变电所的电压一般为330kV以上。枢纽变电所在系统中的地位非常重要，若发生全所停电事故，将引起系统解列，甚至系统崩溃的灾难局面。

（2）中间变电站：中间变电站的电压等级多为220-330kV，高压侧与枢纽变电站连接，以穿越功率为主，在系统中起交换功率的作用，或使高压长距离输电线路分段。它一般汇集2-3个电源，其中压侧一般是110-220kV，供给所在地区的用电并接入一些中小型电厂。这样的变电所主要起中间环节作用，当全所停电时，将引起区域电网解列，影响面也比较大。

（3）地区变电站：地区变电站的主要任务是给地区的用户供电，它是一个地区或城市的主要变电所，电压等级一般为110-220kV。全所停电只影响本地区或城市的用电。

（4）终端变电站：终端变电站位于输电线路的末端，接近负荷点，高压侧多为110kV或者更低，经过变压器降压为6-10kV电压后直接向用户供电，其全所停电的影响只是所供电的用户，影响面积小。

（5）开关站：开关站是指在超高压远距离输电线路的中间，用断路器将线路分段和增加分支线路的工程设施。

1.1.2 变电站设计目的和意义

变电站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，生活离不开用电，所以说变电站与人们的日常生活息息相关，而一个好的设计方案不仅会让变电站运行稳定有序，还会节约许多成本。所以变电站设计意义重大。

本次的毕业设计有许多目的：首先，毕业设计是对所学知识的回顾，通过这次设计，我们可以很好地复习发电厂电气主系统、电力系统继电保护、电力系统分析、高电压技术等课程，可以更好地把所学知识与具体设计实践结合起来，更好的掌握所学知识。它会加深我们对变电站的认识，让我们对变电站的各个工作部分有了一定的了解，为我们以后的工作打下了一定的基础。最后，它会培养了我们独立思考和动手能力，我们会在整个设计过程中独立分析问题，计算绘图，总结经验。最后要达到的要求就是能够熟悉变电站设计的各个流程，能够顺利地完成变电站设计。

1.2 国内外变电站发展概况

1.2.1 我国变电站的发展趋势

对于变电站设计，我国呈现以下几种趋势：

⑴变电站接线方案趋于简单，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。例如，断路器是变电站的主要电气设备，其制造技术近年来有了较大发展，可靠性大为提高，检修时间少。特别国外一些知名厂家生产的超高压断路器均可达到20年不大修，更换部件费时很短。为了进一步控制工程造价，提高经济效益，经过专家反复论证，我国少数变电站设计已逐渐采用一些新的更为简单的接线方案。

⑵大量采用新的电气一次设备，近年来电气一次设备制造有了较大发展，大量高性能、新型设备不断出现，设备趋于无油化，采用SF6气体绝缘的设备价格不断下降，伴随着国产GIS向高电压、大容量、三相共箱体方面发展，性能不断完善，应用面不断扩大，许多城网建设工程、用户工程都考虑采用GIS配电装置。变电站设计的电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。

⑶变电站综合自动化技术新动向，奇艺是全分散式变电站自动化系统，其二是引入先进的网络技术。

1.2.1 国外变电站发展概述

国外从70年代末、80年代初就开始进行保护和控制综合自动化系统的新技术开发研究工作。其主要特点为:系统一般采用分层分布式,系统由站控级和元件/间隔级组成,大部分系统在站控级和元件/间隔级的通信采用星形光纤连接,继电保护装置下放到就地,主控制室与各级电压配电装置之间仅有光缆联系,没有强电控制电缆进入主控制室,这样节约了大量控制电缆,大大减少对主控制室内计算机系统及其他电子元件器的干扰,提高了运行水平和安全可靠性。

1.3 本次设计主要问题和采用的方法

1.3.1 本次设计的主要问题

本次的毕业设计拟解决的主要问题和任务有以下几点：