前 言

可以说，变电站就是国家电网中的中枢，一方面它连接外网，在这里进行着电压转换，另一方面再把汇集的电力源源不断的输向终端用户。本论题所设计的区域终端变电站为新建的110KV站，所面向的用户为周边居民和工业厂区，以保证人们生活和经济发展的基本动力。变电站的设计是依据电气设计类国家和地方标准，以带动地方发展和满足人民生产生活的需求为根本目的，同时结合区域的规划设计和工程的实际情况，在满足基本需求的基础上，尽可能的节约用地和降低成本费用，争取以最小的投入带来更多的经济效益。同时在设计过程中要把灵活性和易操作性融入进去，后期维护的便捷也是设计考虑的因素之一。110kV 变电站电气设计涉及的内容比较广，既有变压器等主要设备、线路与线路连接、配电装置等的选择，也包括了短电流、直流系统、消弧与过压保护等方面的计算与设计，材料与设备的硬件设施是变电站最基本的结构单元，而设施选择的各类计算与设计就是保障变电站技术层面的平稳可靠、安全经济的核心部分，是变电站技术上的优势所在。所以在具体的设计任务中，最先应该就是分析技术资料和标准要求，进一步论证与确立技术参数，进而选择适合技术要求的设备数量、规格型号、容量大小，以及对电气设备、继电保护等方面还需要规划、计算、矫验这些必不可少的过程。

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摘 要

随着我国科学技术的快速发展，变电站不仅从设备和技术上，都有了新的革新，110KV变电站是我国变电站的重要组成部分，其电气设计工作十分重要。在整个电力系统中，变电站在实际上发挥着其监控和中转机构的作用，是从高压输电向终端输电的重要模块，所以如何在变电站的新建过程中，在基于现代科学技术和规范的基础上，电气主接线、重要设备类型和连接方式等都直接影响着使用过程中的经济、安全和可靠性等，这不仅体现了建设设计的重要性和可持续发展，也体现了在设施设备选择上的科学严谨的态度。对于设计人员来说，把握这些内容做到心里有数才能更好的完成任务。本论文就是基于110kV 变电站电气部分的整体设计，把握设计过程中的每一个部分，包括了设施设备的选择、设计与论证以及安全与检修方面等内容，其目标主要是在合乎技术规范的基础上，集约、经济、有效、安全、可靠的完成电气化设计工作，同时也是为行业技术领域的发展提供一个参考模板，共同努力把这块工作做的更好。

[关键词]：变电站 电气设计 短路电流

目 录

前 言 .................................................................................................................. 1 摘 要 ................................................................................................................. 2 第1章 某110kV变电站一次部分电气设计项目任务 ..................................... 4

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1.1 任务描述 .............................................................................................. 4 1.2 任务要求 .............................................................................................. 4 1.3 原始资料分析 ...................................................................................... 5 第2章 制作某110kV变电站一次部分电气设计的工作计划 .......................... 7

2.1 工作计划安排 ...................................................................................... 7 2.2 某110kV牵引变电所设计的内容和要求 ........................................... 8 第3章 主变压器的选择 .................................................................................... 9

3.1 变电所主变压器台数的选择............................................................... 9 3.2 功率因数和无功功率补偿 ................................................................ 11 第4章 主接线的选择与设计 .......................................................................... 16

4.1变电站主接线设计的基本要求 .......................................................... 16 4.2 变电站主接线设计原则 .................................................................... 17 4.3 主接线的基本形式和特点 ................................................................ 18 4.4 110KV侧接线的方案选择 ................................................................. 19 4.5 35KV侧接线的选择 ......................................................................... 21 4.6 10KV侧接线的选择 ........................................................................... 22 第5章 短路电流计算 ...................................................................................... 24

5.1 短路计算的目的及假设 .................................................................... 24 5.2 短路电流计算的步骤 ........................................................................ 24 5.3 短路电流计算及计算结果 ................................................................ 26 5.4 小结 ................................................................................................... 29 第6章 导体和电气设备的选择 ...................................................................... 29

6.1 电气设备的选择原则 ........................................................................ 29 6.2 断路器和隔离开关的选择 ................................................................ 30 6.3 互感器的选择 .................................................................................... 36 6.4 电压互感器的选择 ............................................................................ 37 6.4 母线的选择 ........................................................................................ 38 6.5 高压熔断器的选择 ............................................................................ 40 6.6 消弧线圈的选择 ................................................................................ 41 6.7 小结 ................................................................................................... 41 第7章 防雷及过电压保护 .............................................................................. 42

7.1 避雷器................................................................................................ 42 7.2 避雷器的选择计算 ............................................................................ 42 7.3 变电所的防雷保护 ............................................................................ 45 第8章 高压配电装置及平面布置 .................................................................. 46

8.1 设计原则与要求 ................................................................................ 46

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8.2 高压配电装置 .................................................................................... 47 8.3 小结 ................................................................................................... 48 第9章 项目总结 .............................................................................................. 49

9.1 内容总结 ............................................................................................ 49 9.2 心得体会 ............................................................................................ 51 致 谢 ............................................................................................................... 53 参考文献 ........................................................................................................... 54

第1章 某110kV变电站一次部分电气设计项目任务

1.1 任务描述

变电站是输电系统的核心部分，保障110kV变电站的安全稳定是变电站电气设计最为重要的问题且一直被研究者。从传统的110kV变电站项目来看，其设计更多的侧重于设备的安装和设计，这是因为变电站有着比较大的体量，放在户外的设备又容易腐蚀，如此发生污闪事故的概率就增大，从而影响用电。本文从降低事故发生率和提高设备使用效率角度出发，以110kV变电站作为研究的对象，充分利用现代较为尖端的科学技术，以变电站的标准化设计典型为目标，争取把电气化设计做到更加充分与完善。 1.2 任务要求

1.2.1 任务要求

由于110kV变电站的一次电气设计涉及的设备种类较多，所以设计工作系统、复杂，而且要全盘考虑，牵一发而动全身。这对设计人员提出了很高的要求，必须掌握变电站一次电气设备的设计要点,遵循电气化设计的基本原则。在变电所总体设计时第一步就是进行设计分析，

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