110kv变电站论文.doc

绪论 变电站是电力系统的重要组成部分，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，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 本次设计为北郊110kV 变电站设计，分为设计说明书、设计计算书、设计图纸等三部分。本次设计属于毕业设计，是在学习了相关的专业课程（如：《电力系统分析》、《电力系统继电保护原理》等）的基础上，并且对各类变电站有所了解之后开始设计的。本次设计是为了我们在走上工作岗位前对电气工程设计有些细致的了解，并且掌握一定的工程设计方法而进行的。 本次设计主要包括电力系统总体分析、变电站总体分析、主接线的选择、主变压器的选择、站用变压器的选择、短路电流的计算、高压电器设备的选择、变电站防雷设计等。在主接线的设计时，主要从接线方式的经济性、灵活性、可靠性三个方面进行比较。主变压器选择时，首先要根据现有的负荷方面考虑，其次还要考虑变电站的过负荷能力，还有变电站的发展前景等。 本文从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述，并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、110KV变电站断面图、直击雷防护图等相关设计图纸。由于本人水平有限，错误和不妥之处在所难免，敬请各位老师批评指正。 第1章 电力系统及变电站总述 1.1 系统的构成 电力系统是由发电机、变压器、输配电线路和电力用户的电器装置连接而成的整体，它完成了发电、输电、变电、配电、用电的任务。电力系统加上热力发电厂中的热能动力装置、热能用户和水电厂的水能动力装置，也就是加上锅炉、汽轮机、水库、水轮机以及原子能发电厂的反应堆等，称为动力系统。电力系统中各种电压的变电站及输配电线路组成的统一体，称为电力网。电力网的主要任务是输送和分配电能，并根据需要改变电压。 1.2 对电力系统的基本要求 一、满足用电需求 满足国民经济各部门及人民生活不断增长的用电需求，保障供给是电力部门的重要任务。电力工业的发展迅速，应超前于其他部门的发展速度，起到先行作用，应该竭力避免由于缺电而使工业企业不能充分发挥其生产能力的情况，应尽量满足用户的用电需要。 二、电力生产应遵循安全第一，预防为主的原则 电力系统中发生的事故是导致供电中断的主要原因，但是要杜绝事故的发生非常困难。由于各种用户对供电的要求不同，我们可以按负荷的重要程度将其分为三类，以此决定保证供电的顺序和接线方式。 一类负荷——中断供电将造成人身事故和重大设备损坏，且难以修复，给国民经济带来重大损失。由于一类负荷重要，在正常运行和故障情况之下，系统接线方式必须有足够的可靠性和灵活性，保证对 用户的连续供电。一类负荷要求有两个以上的独立电源供电，电源间应能自动切换，以便在任一电源发生故障时，对这类用户的供电不至中断。 二类负荷——中断供电将造成大量减产和废品，以至损坏设备，在经济上造成重要损失。二类负荷需要双回线路供电。但是当双回线路有困难时，允许有一回专用线路供电。 三类负荷——不属于一类、二类负荷的用户均属于三类负荷。三类负荷对供电没有特殊要求，允许长时间停电，可用单回线路供电，但是也不能随意停电。 三、保证电能质量 电能的质量指标主要是电压、频率和波形等变化不得超出允许范围。电压容许变化的范围是额定电压的±5%；频率的允许偏差为50±（0.2—0.5）Hz；波形应该是正弦波形，波形的畸变率非常小。电能质量合格，用电设备能正常并且具有最佳的技术经济效果；如果变动范围超过允许值，虽然还没有中断供电，但是已经严重影响到产品的质量和数量，甚至会造成人身和设备故障，同时对电力系统本身的运行也有危险。因此，必须通过调频及调压措施来保证频率和电压的稳定。 四、保证电力系统运行的经济性 电能产生的规模很大。在其生产、输送和分配过程中，本身消耗的能源占国民经济能源中的比例相当大，因此，最大限度的降低每1KW/h电能所消耗的能源和降低输送、分配电能过程中的损耗，是电力部门一项极其重要的任务。电能成本的降低不仅意味着能源的节省，还将降低各用电部门的成本，对整个国民经济带来很大的好处。现在最广泛的做法是实行电力系统的经济运行。按照最优化原则分配发电厂、发电机组之间的发电出力及输电和配电路径，充分利用水力资源，尽可能采取节能降耗措施，力争取得整个现在电力系统最大的、综合的经济效益。 1.3 变电站概述 在电力系统不同电压的电力网间，电压升高、降低，是通过变压器完成的。安装变压器及开关、测量、保护与控制设备的地方称为变电站。为了保持电压质量，有些变电站还安装了电力系统所需要的电力电容器、静止补偿装置或调相机等无功补偿设备。