论文总字数：24346字

摘 要

本论文主要阐述了水泥厂110KV降压变电所的电气控制系统的初步设计的根据、原理、方法以及结论。在供配电系统设计中，首先要根据负荷的等级和原始资料运用需要系数法进行负荷计算，并且进行主接线和变压器的设计比较和选择，然后再根据国家电网发布的规定进行无功功率补偿的计算。从电力系统运行的可靠性、安全性入手进行思考设计，本次设计的110KV主接线采用单母线外桥式接线形式，选用大于总容量60%—70%的两台主变压器。然后运用标幺值计算方法进行短路电流的计算，为设备的选择和校验打下坚实的奠基石。电气设备的选择和校验主要包括110KV和10KV两个电压等级下断路器的选择和热稳定校验、母线的选择与动热稳定校验、电流互感器的选择校验、电压互感器的选择、高压电气柜的选择和避雷器的选择等。最后根据自己的设计方案运用Auto -CAD制图软件制作了该变电所电气系统的相关图纸。

关键词：负荷计算、主接线、变压器、电气设备

The Design of Major System of 110kV Substation

ABSTRRACT

This paper elaborates a cement plant 110kV substation total buck electrical control system design basis, principles, methods and conclusions of the design. In power supply system design, the first under load level and raw materials, the use of load calculation requires coefficient method and performs a comparison transformers and main wiring design and choice of work, and according to the requirements of power supply bureau reactive power compensation is calculated design work. According to the power system’s reliability and safety requirements to consider, this design use a single bus segment form the main connection wiring. Transformers greater than 60%-70% of total capacity of the two transformers. Then use pu methods for the calculation of short-circuit current for equipment selection and verification laid a solid foundation. Selection and verification of electrical equipment containing 110kV and 10kV two voltage levels breaker selection and dynamic thermal stability checking, bus selection and dynamic thermal stability check, selection and validation of current transformers , voltage transformers selection, selection, and high voltage electrical cabinet selection arrester. In the last according to their own design using CAD produced drawings of the substation’s electrical system.

KEY WORDS: Load Calculation, Major system, Transformer, Electricity equipment.

目 录

摘要 2

第一章 绪论 7

1.1电力系统概述 7

1.2变电所简介 7

1.2.1变电所基本原理 7

1.2.2变电所的基本分类 8

1.2.3变电所设计程序 8

1.2.4变配电所所址的选择 8

第二章 原始资料及简介 10

2.1工程概况 10

2.2负荷统计的原始资料 10

第三章 电气主接线的设计 13

3.1电气主接线设计的概念 13

3.2基本要求： 13

3.3变电所主接线方案的拟定 15

第四章 主变压器的选择 19

4.1变压器台数的选择原则 19

4.2变压器容量的选择 19

4.3主变压器选型 20

第五章 短路电流计算 22

5.1短路的原因、目的及其后果 22

5.1.1 造成短路的原因 22

5.1.2 短路的后果 22

5.1.3计算短路电流的目的 23

5.2短路计算的方法 23

5.3短路电流的计算 23

第六章 主要设备选择 26

6.1高压设备选择的原则与校验原则 26

6.1.1 长期工作条件 27

6.1.2 短路稳定条件 28

6.1.3 绝缘水平 29

6.1.4 环境条件 29

6.2导体的选择和校验 29

6.2.1 110KV高压导线的选择和校验 29

6.2.2 10kV母线选择校验 30

6.3 智能化GIS设备选型 31

6.4断路器的选择和校验 31

6.4.1断路器的选择 32

6.3.2 10KV断路器的选择与校验 33

6.3.3 隔离开关的选择 34

6.3.4 穿墙套管及绝缘子的选择 34

6.4隔离开关的选择 35

6.5 电流互感器的选择 35

6.5.1 110kV电流互感器的选择和校验 36

6.5.2 10kV电流互感器的选择 36

6.6电压互感器的选择 37

6.6.1 110kV电压互感器的选择 37

6.6.2 10kV电压互感器的选择 37

第七章电气总平面布置及配电装置型式 39

7.1电气总平面布置 39

7.2变电所配电布置 39

第八章、变电所防雷、接地及过电压保护 40

8.1防雷接地 40

8.2过电压保护 40

结束语 41

致谢 42

参考文献 43

第一章 绪论

1.1电力系统概述

电力自从被应用于生产以来，就已经成为现代化生产的主要动力。由于电能具有输送方便、易于集中或分散、可便捷地转变为其他形式的能量等特点，而且用点进行控制容易实现自动化，所以电力在当今世界的各个领域都必不可少。电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助系统组成，按规定的技术和经济的要求将一次能源转换为电能，并输送和分配到用户的而形成一个统一系统。

发电厂把其他形式的能量转化成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他能量。这些生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道，水电厂的水轮机和水库等则属于电能生产相关的动力部分。电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网，它包括升降压变压器和各种电压等级的输电线路。

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