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摘 要

变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电需求，还能有效地减少投资和资源浪费。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。

本文对110kV降压变电所的电气部分设计，包括负荷统计，主变选择，主接线选择，短路电流计算，设备选择和校验，继电保护，防雷措施等几大块，能满足一般变电所的需求。

关键词: 降压变电所， 变压器选择，防雷规划，继电保护，短路计算。

Abstract

Substation is an important part of power system, it directly affect the safety and economic operation of the whole power system, is contact power plants and users of the intermediate links, plays a transformation and distribution of electric energy effect. It is imperative to design it. A reasonable substation can not only fully meet the local power supply demand, but also effectively reduce investment and resource waste. A typical substation requires reliable operation, flexible operation, reasonable economy and convenient expansion.

In this paper, the electrical part of the 110 kv step-down substation design, including load, main transformer selection, main connection, short circuit current calculation, equipment selection and calibration, relay protection, lightning protection measures, such as large pieces, can meet the needs of general substation.

Key words: step-down substation, transformer selection, lightning protection planning, relay protection, short circuit calculation.

目录

第1章 绪论 3

1.1 课题背景意义 3

1.2 国内外研究情况 5

1.3 课题主要内容 6

第2章 变电站负荷计算 8

2.1 各电压级负荷及出线回路 8

第3章 主接线的设计 10

3.1电气主接线的设计原则和要求 10

3.2 主变压器的选择 11

3.3 电气主接线的基本要求 13

3.4 主接线设计方案 14

第4章 短路电流的计算 19

4.1 概述 19

4.2 短路形式与短路计算点的确定 20

4.3短路电流计算与公式 21

第5章 电气设备的选择与校验 26

5.1 概述 26

5.2 导体的选择和检验 30

5.3断路器的选择 40

5.4 隔离开关的选择 42

5.5 电压互感器的选择 45

5.6 电流互感器的选择 45

5.7 高压熔断器的选择 47

第6章 防雷设计 48

6.1 雷电的初步认识 48

6.2 防雷综合设计 50

第7章 继电保护 52

7.1 概述 52

7.2 变电所继电保护的意义 52

7.3 变电所继电保护设计 53

7.4 发展现状及前景 54

结束语 57

致谢 58

参考文献 59

绪论

1.1 课题背景意义

电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。
交流电力系统可以提高输电电压，增加装机容量，延长输电距离，节省导线材料，具有无可争辩的优越性。交流输电地位的确定，成为电力系统大发展的新起点。
1895年在美国尼亚加拉建成了复合电力系统，这是早期交流电力系统的代表。复合电力系统装有单机容量为5000马力的交流水力发电机，用二相制交流2.2千伏向地区负荷供电,又用三相制交流11千伏输电线路与巴伐洛电站相连，还使用了变压器和交直流变换器将交流电变为100～230伏直流电，供应照明、化工、动力等负荷。尼亚加拉电力系统的成功，结束了长达10年的关于直流输电（以爱迪生为代表）与交流输电（以G.威斯汀豪斯为代表）方案之争。
电力系统的出现，使电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，出现了近代史上的第二次技术革命。20世纪以来，电力系统的大发展使动力资源得到更充分的开发，工业布局也更为合理，使电能的应用不仅深刻地影响着社会物质生产的各个侧面，也越来越广地渗透到人类日常生活的各个层面。电力系统的发展程度和技术水准已成为各国经济发展水平的标志之一。

变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。对其进行设计势在必行，合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电需求，还能有效地减少投资和资源浪费。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）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。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。

1.2 国内外研究情况

现阶段,我国的智能变电站发展重点在于工程建设(电力需求持续增长),当在经过几

批次智能变电站试点工程的建设后,我国的智能变电站进入新的阶段,不再仅仅强调新技术的应用,而是开始兼顾建设成本的问题,因此,占地少、造价省、效率高的新一代智能变电站成为了今后的发展方向,其中配送式模块化变电站建设就是一种新的尝试和探索。欧洲国家由于电力需求相对稳定,电网建设速度较慢,老站改造和升级的需求较为强烈,积极采用新技术、新设备来提高变电站及电网的利用效率,成为了其发展智能变电站的驱动力。欧洲国家的电网公司由于更多的是商业化运作,因此,在经济高效的驱动力推动下,其发展智能变电站所获得的最直接的效益就是总成本的降低(这个成本既包含前期的设计和建设,也包括后期的运行和维护)、其次是设备功能的集成(目的也是要便于操作和维护)以及服务质量的提升,最后才是电网的可靠性、新能源的便捷接入和减少占地面积[18]。

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