论文总字数：23823字

摘 要

现如今随着人们的工作和生活信息化水平越来越高,伴随而来的结果就是人们对于电力的依赖和需求也越来越大,因此,大量的电能需要输出使得对于变电站以及其供电自动化系统的依赖和要求也因此变得越来越高。同时变电站设计作为整个现代电力系统设计建设的一个重要的组成部分,要求配电网以及各种电器设备设计出一种合理的接线方式。变电站的用途和功能主要来说就是从现有的电力系统中直接取得了大量的电能,并通过一定的设备将其进行了变换、分配、输送以及保护等一系列的处理,使得电能能够满足安全性、经济性、可靠性的要求输送到各个需要用电的设备。为此笔者以110kV变电站的一次设计为本次毕业设计的课题，提高了笔者在变电站工程系统设计中解决实际问题的意识和能力。

本次变电站的毕业设计对某一个地区的电网结构和用电负荷情况进行了分析。据了解,目前该地区只有一座110kV的变电站,但是由于城市的发展,以及为了改善该地区电网的结构,提高供电的可靠性等一系列的要求还所以需要在该一个地区在建设一座110kV的变电站。变电站的设计工作和建造工作需要与诸多变电站专业进行紧密配合,本次变电站设计的主要内容包括了以下几个部分：分析了变电站所选择的站址地理气候条件以及负荷使用情况,以及对短路电流的计算、电气设备及配电设备的选择等方面的设计工作。

本次的设计,在老师的详细指导下,顺利根据规定的进程完成了本次毕业设计论文的书写与修改。论文主要的内容是对该地区近期和远景变电站供电区域的用电负荷展开分析并进行计算,确定主变压器的容量和型号,变电站的电气主接线设计,等值网络短路电流的计算,确定了电气设备的型号及基本参数,防雷及雷击过电压安全保护装置的选取,较为完整地完成了电力系统中变电站的电气系统一次设计的主要内容。

关键词：变电站一次设计，电气主接线，短路电流计算，电气设备选择

Abstract

Nowadays, with the increasingly high level of information technology in people's work and life, people's dependence on and demand for electricity is also increasing. Therefore, a large amount of power needs to be output, which makes the dependence and demand on the substation and its power supply automation system become higher and higher. At the same time, substation design, as an important part of the whole modern power system design and construction, requires the distribution network and a variety of electrical equipment to design a reasonable way of wiring. The purpose and function of the main substation is directly from the existing power system has made a lot of energy, and through certain equipment its transformation, distribution, transportation, and protection and so on a series of processing, enables electricity to meet the requirements of safety, economy, reliability, delivery to the various need of electricity equipment. Therefore, the author takes the design of 110kV substation as the subject of this graduation project.

The graduation design of this substation analyzes the structure of the power grid and the load of electricity in a certain area. It is understood that there is only one 110kV substation in this area at present. However, due to the development of the city and a series of requirements such as improving the structure of the power grid and improving the reliability of power supply, it is necessary to build a 110kV substation in this area. Substation design and construction work needs to be closely cooperated with many substation majors. The main content of this substation design includes the following parts: the geographical and climatic conditions of the site selected by the substation and the load usage are analyzed, as well as the design work of the short-circuit current calculation, the selection of electrical equipment and distribution equipment, etc.

This design, under the detailed guidance of the teacher, discusses the main content and process of the substation power system in the power system engineering of a certain area. The main content is about recent and vision area substation power supply area of power load analysis and calculation, choose the capacity and model of the main transformer, transformer substation main electrical wiring design, short-circuit current calculation of equivalent network, determine the types and basic parameters of the electric equipment, selection of thunder and lightning overvoltage protection device, is fully completed in the power system transformer substation the main content of the electrical system design at a time.

Key words: Primary design of substation, main electrical connection, Short circuit current calculation, Electrical equipment selection

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究的意义和背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 研究的主要意义 2

第2章 变电站基本情况以及主变压器的选择 4

2.1 变电站的总体分析 4

2.1.1 变电站建设规模 4

2.1.2 变电站总体分析 4

2.1.3 变电站供电区域负荷分析 4

2.2 变压器介绍 7

2.3 主变压器容量选择原则 7

2.4 主变压器台数的确定 7

2.5 主变压器负荷计算和额定容量 8

2.6 主变压器选型 9

2.6.1 主变压器相数选择 9

2.6.2 主变压器绕组数量选择 9

2.6.3 主变压器绕组连接方式的选择 9

2.6.4 主变压器调压方式的选择 9

2.6.5 主变压器容量比和冷却方式的选择 10

2.6.6 选择结果 10

2.7 本章小结 11

第3章 电气主接线设计与短路计算 12

3.1 电气主接线的作用 12

3.2 主接线设计的原则和基本要求 12

3.3 主接线设计方案的确定 13

3.3.1 电气主接线确定时的基本要求 13

3.3.2 主接线方案的确定 13

3.4 短路计算的目的 15

3.5 短路电流计算 15

3.6 本章小结 20

第4章 无功补偿设备及电气设备的选择 22

4.1 无功补偿 22

4.1.1 无功补偿装置的选择 22

4.1.2 无功补偿装置功率的选择 22

4.1.3 无功补偿装置的接线 23

4.2 电气设备的选择 23

4.3 绝缘子选择 23

4.4 母线的选择 24

4.4.1 110kV母线选择 24

4.4.2 35kV母线选择 24

4.4.3 10kV母线选择 24

4.4.4 热、动稳定校验 25

4.5 断路器的选择 25

4.6 电压互感器和电流互感器的选择 26

4.7 防雷及过电压保护 26

4.8 本章小结 27

第5章 结论 28

参考文献 29

致谢 30

1. 绪论
   1. 研究的意义和背景

由于电力工业是国民经济的重要基础产业并且由于国民经济和社会的发展，促进电力行业的发展有了许多重要的进步。它为推动国民经济的其他各个职能部门的快速、经济、稳定的经济社会发展和进步提供了强大动力,它的经济发展的水平很大程度上已经反映出了一个国家的经济和社会发展的水平。

变电站在高压电力系统中不仅能够自动进行并完成电流、电压大小和频率的变化,而且能够在电力系统起着自动接受传输进来的电能以及自动分配电能的作用。升压变电站主要是处于发电场内的变电站,它的作用发电机所发出的电能进过一系列处理后使电压变高并达到规定的品质要求，最终馈送到高压的电力网中。变电站与电力系统是相互依存的，电力系统的建立伴随着变电站的出现,因此电力系统的建立离不开变电站的发展,同时变电站的发展又促进着电力系统更好更完善的建立。在过去的一百多年中，变电站以电力系统一直保持着共同存在共同发展的关系,电力系统的建设越来越完善，变电站的发展也经历了一系列重大的发展与变化。

变电站的发展进程如下表所示：

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