目录

1 绪论 ........................................................................................................................................ 1 1.1 原始资料分析 ................................................................................................................. 1 1.2 设计的工作应遵循的主要原则 ..................................................................................... 1 1.3 本次设计的主要内容 ..................................................................................................... 2 1.4 本章小结 ......................................................................................................................... 2 2 电气主接线 ............................................................................................................................ 3 2.1 电气主接线概述 ............................................................................................................. 3 2.2 选择电气主接线时的设计原则 ..................................................................................... 3 2.3 变电站主接线设计的基本要求 ..................................................................................... 3 2.4 电气主接线的具体设计步骤 ......................................................................................... 4 2.5 本变电站电气主接线设计 ............................................................................................. 5 2.5.1 110kV侧主接线方案 .............................................................................................. 5 2.5.2 35kV侧主接线方案 ................................................................................................ 6 2.5.3 10kV侧主接线方案 ................................................................................................ 8 2.5.4 站用电接线方案 .................................................................................................... 9 2.6 本章小结 ......................................................................................................................... 9 3 负荷计算及变压器选择 ...................................................................................................... 10 3.1 负荷分类及定义 ........................................................................................................... 10 3.2 各侧负荷的大小 ........................................................................................................... 10 3.3 主变压器的选择 ........................................................................................................... 11 3.3.1 主变压器台数的确定 .......................................................................................... 11 3.3.2 主变压器容量的确定 .......................................................................................... 11 3.3.3 变电站主变压器型式的选择 .............................................................................. 12 3.4 所用变压器的选择 ....................................................................................................... 14 3.4.1 所用变台数的确定 .............................................................................................. 14 3.4.2 所用变容量的确定 .............................................................................................. 15 3.4.3 所用变型式的选择 .............................................................................................. 15 3.5 无功补偿和电容器的选取 ........................................................................................... 15 3.6 本章小结 ....................................................................................................................... 17 4 最大持续工作电流及短路计算 .......................................................................................... 19 4.1 各回路最大持续工作电流 ........................................................................................... 19 4.2 短路计算 ....................................................................................................................... 19 4.2.1 短路电流计算的目的 .......................................................................................... 19 4.2.2 短路电流计算的一般规定 .................................................................................. 19 4.2.3 短路计算基本假设 .............................................................................................. 20 4.3 短路计算步骤 ............................................................................................................... 20 4.4 短路电流计算结果 ....................................................................................................... 23

4.5 本章小结 ....................................................................................................................... 23 5 电气设备的选择 .................................................................................................................. 25 5.1 电气设备的选择原则 ................................................................................................... 25 5.2 电气设备和载流导体选择的一般条件 ....................................................................... 25 5.3 断路器的选择 ............................................................................................................... 26 5.3.1 110kV侧断路器的选择 ........................................................................................ 27 5.3.2 35kV侧断路器选择 .............................................................................................. 28 5.3.3 10kV侧断路器选择 .............................................................................................. 29 5.4 隔离开关的选择 ........................................................................................................... 30 5.4.1 110kV侧隔离开关 ................................................................................................ 31 5.4.2 35kV侧隔离开关 .................................................................................................. 31 5.4.3 10kV侧隔离开关 .................................................................................................. 32 5.5 电流互感器的选择 ....................................................................................................... 33 5.5.1 110kV电流互感器的选择 .................................................................................... 34 5.5.2 35kV侧电流互感器的选择 .................................................................................. 35 5.5.3 10kV侧电流互感器 .............................................................................................. 35 5.6 电压互感器的选择 ....................................................................................................... 36 5.6.1 电压互感器的选择依据 ...................................................................................... 36 5.6.2 110kV侧电压互感器选择 .................................................................................... 38 5.6.3 35kV侧电压互感器选择 ...................................................................................... 38 5.6.4 10kV侧电压互感器选择 ...................................................................................... 38 5.7 母线导体的选择 ........................................................................................................... 39 5.7.1 母线的分类及特点 .............................................................................................. 39 5.7.2 110kV侧母线选择 ................................................................................................ 41 5.7.3 35kV侧主母线的选择 .......................................................................................... 42 5.7.4 10kV侧母线选择 .................................................................................................. 43 5.8 高压熔断器的选择 ....................................................................................................... 43 5.8.1 35kV侧熔断器选择 .............................................................................................. 44 5.8.2 10kV侧高压熔断器选择 ...................................................................................... 44 5.9 避雷器的选择 ............................................................................................................... 44 5.10 主要电气设备选择结果 ............................................................................................. 45 5.11 本章小结 ..................................................................................................................... 45 6 继电保护规划 ...................................................................................................................... 46 6.1 变压器保护 ................................................................................................................... 46 6.2 线路保护 ....................................................................................................................... 47 6.2.1 110kV中性点直接接地电网线路保护配置 ........................................................ 47 6.2.2 35kV及以下中性点非直接接地电网中线路保护配置 ...................................... 47 6.3 母线保护 ....................................................................................................................... 48

6.4 本章小结 ....................................................................................................................... 48 7 变电站的防雷保护 .............................................................................................................. 50 7.1 避雷针 ........................................................................................................................... 50 7.2 阀型避雷器 ................................................................................................................... 51 7.3 进线段保护 ................................................................................................................... 51 7.4 三绕组变压器的防雷保护 ........................................................................................... 52 7.5 本章小结 ....................................................................................................................... 52 8 配电装置设计 ...................................................................................................................... 53 8.1 设计要求 ....................................................................................................................... 53 8.1.1 满足安全净距的要求 .......................................................................................... 53 8.1.2 施工、运行和检修的要求 .................................................................................. 53 8.2 本站各电压等级配电装置设计 ................................................................................... 54 8.3 本章小结 ....................................................................................................................... 54 致谢词 ...................................................................................................................................... 55 参考文献 .................................................................................................................................. 56 附录 .......................................................................................................................................... 57

1 绪论

1.1 原始资料分析

站址情况：群英110kV变电站处于焦作市山阳区，地平，交通便利，进出线方便，空气污染微轻。

环境条件：变电站选在黄沙土地上，突然电阻率p=500欧每米。平均海拔200米，最高气温40度，最低气温-10度，年平均气温20度，最热月平均气温30度，土壤湿度25度。冬季主导风向：西北；最大风速25米每秒；覆冰厚度8毫米。

系统情况：系统通过110kV1，2修武T型架空线路向变电站供电，距离30km，系统最大运行方式折算至设计变电站高压母线的阻抗标幺值0.15，Sj=100MVA。系统容量设计时计算值为500MVA。

表1-1 负荷情况分析 每回最

电压等级

负荷名称

负荷（kVA）

东城花园 槐店乡 耐火材料厂

35kV

化肥厂 白鲨针布 保险公司 机械厂 17中 医院 农药厂

10kV

紫水小区 紫旋庭院 鑫鸳鸯集团 面粉厂 区政府

5000 9000 5000 10000 4000 7000 8000 2000 3000 700 1200 1000 500 600 2000

功率因数 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.9 0.8 0.82 0.85 0.8 0.8 0.85 0.85

回路数 供电方式 线路长度

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

架空 架空 架空 架空 架空 架空 架空 架空 架空 架空 架空 架空 架空 架空 架空

15 8 7 11 3 4 5 5 3 7 4 5 2 5 7

1.2 设计的工作应遵循的主要原则

（1）变电所的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，做到远、近期结合，以

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