110kv变电站电气控制方案设计(附件)【字数：8447】
日期 2020年4月20日 本文对南宁110kV变电站进行相关的设计。由于电能的传输需要变电站这一重大环节来支撑传输，所以对变电站的设计尤为重要，其能够影响电能传输的效率及稳定性。南宁作为广西的省会城市，其经济、社会发展也是广西中最优势的地区，所以其用电量必然非常大，对电能质量的要求也必定会高一些。所以，面对这一情况，应当迅速在城市内建设更多的变电站，通过减少变电站的供电半径来提升用电质量，保障居民用电安全。因此，本文对南宁一地区的变电站进行设计，通过查阅变电站的相关数据，分析负荷，对原始数据进行计算，进而根据方案的三种特性即可靠、灵活、经济性三个方面出发，对变电站的接线方式进行选择，确定最佳的接线方式。之后，再进行选取相应的设备，依据短路电流等方式进行选择并验证。最后，对变电站的防雷与继保内容做了说明。
目录
引言 1
一、 负荷分析及其结果 2
二、 电气主接线设计和变压器选择 4
（一） 电气主接线的设计原理 4
（二） 主接线方案的拟定 4
（三） 主接线的基本形式和特点 4
/ 6
（四） 110kV变电所主接线方案与比较 6
（五） 变压器的选择 7
三、短路计算 9
（一） 短路电流计算的目的 9
（二） 短路电流计算的规定、假设条件和步骤 9
（三） 短路电流计算的过程和结果 10
13
四、电气设备的选择 13
（一） 电气设备选择的要求和原则 13
（二） 断路器的选择与校验 14
（三） 隔离开关的选择与校验 17
（四） 电流互感器的选择 19
（五） 电压互感器的选择 22
(六）母线的选择 23
(七）无功补偿装置的选择 24
结论 27
谢 辞 28
参考文献 29
引言
因为经济社会的快速发展，人们的生活质量也随之提升，对电能的需求量也越来越高。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
由于电能的传输需要变电站这一重大环节来支撑传输，所以对变电站的设计尤为重要，其能够影响电能传输的效率及稳定性。南宁作为广西的省会城市，其经济、社会发展也是广西中最优势的地区，所以其用电量必然非常大，对电能质量的要求也必定会高一些。然而，一些老旧变电站的设备随着时间的推移已经有了一定的损坏，严重影响了电能传输的损耗，且这些设备的占地面积也比较大，自动化程度也不够。所以，面对这一情况，应当迅速在城市内建设更多的新型变电站，通过减少变电站的供电半径来提升用电质量，保障居民用电安全。所以，本文针对南宁某一区域的110kV变电站进行设计是有一定的实际意义。
一、 负荷分析及其结果
（一） 原始资料
为使整个变电站的传输效率更为高效，本文设计了分级分区的配电网供电系统。设各个区域的负荷数据见表11：
此变电站采取110kV电源，由上级枢纽变电站进线，距离为15km的架空线路，其参数是0.13+j0.38Ω/公里，进线侧最大与最小运方下短路容量是3000和2000MVA，110kV出线电压随负荷的增大而减小，最大电压是120kV，最小电压是110kV。终端10kV的电压波动是10～10.5kV，最大负荷只能为满负荷的百分之九十五，最小负荷则为百分之三十。
1.2.2 负荷分析
由公式
代入原始资料相应数据可分别求出10个分区的负荷分布情况：
1#分区
其他分区同理：
2#分区
3#分区
4#分区
5#分区
6#分区
7#分区
8#分区
9#分区
10#~12#分区
各分区之和
通过变压器总功率
/=/////=0.85/19.445/（1/5%）=17.355MVA
/—同时系数(取0.85)
/—线路损耗
二、 电气主接线设计和变压器选择
（一） 电气主接线的设计原理
主接线应符合可靠性、灵活性、经济性和发展性[1]。具体如下：
（二） 主接线方案的拟定
1、 10kV侧主接线方式拟定
依据原始数据，10kV是10回电缆出线，所以可采取单母分段接线方式，其具有灵活性强，稳定性高、可延展性强等特点。具体如21所示。
/
图21：10kV侧主接线图
2、 110kV侧主接线方式
依据原始数据，110kV为两路架空进线，可采用单母接线或单母分段接线。
（三） 主接线的基本形式和特点
变电站主接线一般为单母线接线、单母线分段接线等主接线形式为的主要接线形式；其都有各自适用的情况以及优缺点。
表2.2 不同接线方式的优缺点及适用范围
除了这个以外，还有一种是单母分段带旁路接线，其主要作用是保证主线检修不停电，但成本会高，如图22（c）所示。
/ /
图22（a）：单母线接线方式 图22（b）：分段接线方式
/
图22（c）：分段带旁路母线接线方式
（四） 110kV变电所主接线方案与比较
1、 110kV变电所主接线方案
方案一：
110kV侧采取单母线接线；10kV侧采取单母线分段接线。
方案二：
110kV及10kV侧均采用单母线分段接线。
2、 110kV变电所主接线方案的比较
由于在变电站的最初规模中，总共包含了十个出线，这十个出线都是针对10kV而言，负荷未达到很高的值，依据上述讲到的单母线以及单母分段的接线方式的优缺点以及适用范围，以及本设计按照三种特性的要求进行综合分析，方案二可靠性与灵活性较高，但可能经济性略差。最终依据所需标准选取方案二为最终方案。
3、 110kV变电所主接线图
图23变电所主接线图
（五） 变压器的选择
主变的各项参数以及台数会对主接线方式以及配电装置产生影响，所以要对主变的各项参数进行选取，最终确定变压器的型号以及台数，保证系统运行的稳定性。
1、 主变台数的确定
1.1选择原则
在正常的电网运行中尤其是变电站的设计中，大多数采取两台主变的装设方式。但某些工业在生产中的电量需求较大，所以其所需要的负荷就更多，两台变压器无法满足大量的负荷需求，所以装设三台变压器。许多变电站主变不单单可以采取一次设计，还能在其基础上进行二次加工，实现优化设计。
目录
引言 1
一、 负荷分析及其结果 2
二、 电气主接线设计和变压器选择 4
（一） 电气主接线的设计原理 4
（二） 主接线方案的拟定 4
（三） 主接线的基本形式和特点 4
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（四） 110kV变电所主接线方案与比较 6
（五） 变压器的选择 7
三、短路计算 9
（一） 短路电流计算的目的 9
（二） 短路电流计算的规定、假设条件和步骤 9
（三） 短路电流计算的过程和结果 10
13
四、电气设备的选择 13
（一） 电气设备选择的要求和原则 13
（二） 断路器的选择与校验 14
（三） 隔离开关的选择与校验 17
（四） 电流互感器的选择 19
（五） 电压互感器的选择 22
(六）母线的选择 23
(七）无功补偿装置的选择 24
结论 27
谢 辞 28
参考文献 29
引言
因为经济社会的快速发展，人们的生活质量也随之提升，对电能的需求量也越来越高。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
由于电能的传输需要变电站这一重大环节来支撑传输，所以对变电站的设计尤为重要，其能够影响电能传输的效率及稳定性。南宁作为广西的省会城市，其经济、社会发展也是广西中最优势的地区，所以其用电量必然非常大，对电能质量的要求也必定会高一些。然而，一些老旧变电站的设备随着时间的推移已经有了一定的损坏，严重影响了电能传输的损耗，且这些设备的占地面积也比较大，自动化程度也不够。所以，面对这一情况，应当迅速在城市内建设更多的新型变电站，通过减少变电站的供电半径来提升用电质量，保障居民用电安全。所以，本文针对南宁某一区域的110kV变电站进行设计是有一定的实际意义。
一、 负荷分析及其结果
（一） 原始资料
为使整个变电站的传输效率更为高效，本文设计了分级分区的配电网供电系统。设各个区域的负荷数据见表11：
此变电站采取110kV电源，由上级枢纽变电站进线，距离为15km的架空线路，其参数是0.13+j0.38Ω/公里，进线侧最大与最小运方下短路容量是3000和2000MVA，110kV出线电压随负荷的增大而减小，最大电压是120kV，最小电压是110kV。终端10kV的电压波动是10～10.5kV，最大负荷只能为满负荷的百分之九十五，最小负荷则为百分之三十。
1.2.2 负荷分析
由公式
代入原始资料相应数据可分别求出10个分区的负荷分布情况：
1#分区
其他分区同理：
2#分区
3#分区
4#分区
5#分区
6#分区
7#分区
8#分区
9#分区
10#~12#分区
各分区之和
通过变压器总功率
/=/////=0.85/19.445/（1/5%）=17.355MVA
/—同时系数(取0.85)
/—线路损耗
二、 电气主接线设计和变压器选择
（一） 电气主接线的设计原理
主接线应符合可靠性、灵活性、经济性和发展性[1]。具体如下：
（二） 主接线方案的拟定
1、 10kV侧主接线方式拟定
依据原始数据，10kV是10回电缆出线，所以可采取单母分段接线方式，其具有灵活性强，稳定性高、可延展性强等特点。具体如21所示。
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图21：10kV侧主接线图
2、 110kV侧主接线方式
依据原始数据，110kV为两路架空进线，可采用单母接线或单母分段接线。
（三） 主接线的基本形式和特点
变电站主接线一般为单母线接线、单母线分段接线等主接线形式为的主要接线形式；其都有各自适用的情况以及优缺点。
表2.2 不同接线方式的优缺点及适用范围
除了这个以外，还有一种是单母分段带旁路接线，其主要作用是保证主线检修不停电，但成本会高，如图22（c）所示。
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图22（a）：单母线接线方式 图22（b）：分段接线方式
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图22（c）：分段带旁路母线接线方式
（四） 110kV变电所主接线方案与比较
1、 110kV变电所主接线方案
方案一：
110kV侧采取单母线接线；10kV侧采取单母线分段接线。
方案二：
110kV及10kV侧均采用单母线分段接线。
2、 110kV变电所主接线方案的比较
由于在变电站的最初规模中，总共包含了十个出线，这十个出线都是针对10kV而言，负荷未达到很高的值，依据上述讲到的单母线以及单母分段的接线方式的优缺点以及适用范围，以及本设计按照三种特性的要求进行综合分析，方案二可靠性与灵活性较高，但可能经济性略差。最终依据所需标准选取方案二为最终方案。
3、 110kV变电所主接线图
图23变电所主接线图
（五） 变压器的选择
主变的各项参数以及台数会对主接线方式以及配电装置产生影响，所以要对主变的各项参数进行选取，最终确定变压器的型号以及台数，保证系统运行的稳定性。
1、 主变台数的确定
1.1选择原则
在正常的电网运行中尤其是变电站的设计中，大多数采取两台主变的装设方式。但某些工业在生产中的电量需求较大，所以其所需要的负荷就更多，两台变压器无法满足大量的负荷需求，所以装设三台变压器。许多变电站主变不单单可以采取一次设计，还能在其基础上进行二次加工，实现优化设计。
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