变电站课程设计说明书

成绩

南京工程学院

课程设计说明书

题目110/10kV变电所电气部分课程设计

课程名称发电厂电气部分

院(系、部、中心)电力工程学院

专业继电保护

班级继保081

学生姓名朱超

学号206080348

指导教师李伯雄

设计起止时间： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日

目录

一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分

析 (1)

二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1)

三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3)

四、分析确定所用电接线方式 (6)

五、进行互感器配置 (6)

六.短路计算 (9)

七、选择变电所高、低压侧及10kV馈线的断路器、隔离开关 (10)

八、选择10kV硬母线 (13)

一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析

1.1、待设计变电所在系统中的地位和作用

1.1.1 变电所的分类

枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所

1.1.2 设计的C变电所类型

根据任务书的要求，从图中看，我设计的C变电所属于终端变电所。

1.1.3 在系统中的作用

终端变电所，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务。电压为110kV及以下。全所停电时，仅使其所供用户中断供电。

1.2、所供用户的分析

1.2.1 电力用户分类、对供电可靠性及电源要求

（1）I类负荷。I类负荷是指短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电也可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。I类负荷任何时间都不能停电。对接有I类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换；I类负荷通常装有两套或多套设备；I类负荷的电动机必须保证能自启动。

（2）II类负荷。II类负荷指允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。II类负荷仅在必要时可短时（几分钟到几十分钟）停电。对接有II类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。

I类、II类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。例如，具备下列条件的不同母线段属独立电源：①每段母线接于不同的发电机或变压器；②母线段间无联系，或虽然有联系，但其中一段故障时能自动断开联系，不影响其他段供电。所以，每个I类、II 类负荷均应由两回接于不同母线段的馈线供电。

（3）III类负荷。III类负荷指较长时间（几小时或更长时间）停电也不致直接影响生产，仅造成生产上的不方便的负荷。III类负荷停电不会造成大的影响，必要时可长时间停电。III类负荷对供电可靠性无特殊要求，一般由一个电源供电，即一回馈线供电。

1.2.2 估算C变电所的回路数目

根据上述要求，重要负荷（I类、II类）比例是55%，重要负荷需用双回线，每回10kV馈线输送功率1.5~2MW，经计算，高压侧回路数为2，低压侧回路数为18÷1.5=12。

二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式

2.1、C 变电所主变的台数

装设两台主变，以保证供电可靠性，变电所C 有四回电源进线，考虑到发展，主变容量应根据电力系统的规划负荷来选，避免一台主变故障或检修时影响供电，故选择两台主变压器。

2.2 C 变电所主变的容量

2.2.1 每台变压器容量

根据5~10年发展规划选择，当一台因故退出时，另一台应能保证60%--70%的负荷，同时应保证全部重要负荷。C 变电所的重要负荷比例为55%，比例小于60%，不需按重要负荷的比例计算S m 。

2.2.2 据Sm ’选择接近的标准容量SN (计算过程见计算书P15)

已知实际负荷曲线A 为以变电所C 的最大有功负荷Pm 为基准的标幺值L P 。 我选择的标准容量SN=10MVA ，为偏小选择，在一台退出时出现过负荷，需要作过负荷校验。当

,

m

N L S S P

时，为过负荷段SN/Sm ’=10/12=0.833,故在负荷曲线9~12h 为过负荷，T=3。计算得出欠、过负荷系数。由K1查找自然油循环变压器的正常过负荷曲线图，得允许的K2，与计算得出的K2比较。查找的自然油循环的过负荷系数K2=1.25大于计算得出的K2=1.2，因此，满足正常过负荷需要。

2.3、C 变电所主变的型式（主变选择户外型）

2.3.1 相数、绕组、连接方式的确定

（1）相数的确定

在330kV 及以下的变电站中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资少、占地面积小、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。 （2）绕组数的确定

C 变电所为110/10kV 的地区变电所，有两个电压等级，为充分利用绕组，采用双绕组变压器。结构较简单，运行维护方便，费用低，比起自耦变有更多的优点，故C 变电所采用双绕组变压器。 （3）绕组连接方式的确定

变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星接和角接，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV 及以上电压，变压器绕组都采用星接，35KV 也采用星接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV 及以下电压，变压器绕组都采用角接。

C 变电所采用Yn,d11连接组。高压侧110kV 用星形接法，中性点直接接地，

低压侧10kV 用三角形接法，正序分量三角形侧电压较星形侧超前30°（11点钟）。 （4）调压方式的确定

主变选用普通调压方式。 （5）额定电压的选择

一次侧：110kV

二次侧：额定电压按高于线路额定电压的5%整定，即10.5kV 。 2.3.2 主变的型号

查《发电厂电气部分》第452页，选择主变压器型号如下： 表2-1 主变压器型号及参数

型 号 额定电压(kV) 连接组 损耗(kW) 阻抗电

压(%)

空载电流(%) 总体

质量

（t ） 空载 短路 高 低

SFZ7-10000/110 110±8?1.25

%

10.5 Y N , d11 17.8 59 10.5 1.3 29.8

其额定容量（kVA ）为：10000kVA 。

三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式

3.1、分析确定高、低压侧主接线

3.1.1 主接线基本要求

（1）可靠性

①断路器检修时，不宜影响对系统的供电。

②断路器或母线故障，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线的回路数和停运时间，并保证对Ⅰ、II 类负荷的供电。

③尽量避免发电厂或变电所全部停运的可能性。

④对装有大型机组的发电厂及超高压变电所，应满足可靠性的特殊要求。 （2）灵活性

①调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。

②检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。

③扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。 （3）经济性

可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。

①投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式（110/6～10kV ）变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。

②年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。

③占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。

④在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。

3.1.2 限制短路电流的措施

（1）采用计算阻抗大的接线和减少并联设备、并联支路的运行方式，双回路用户线路分开。

（2）加装限流电抗器。

（3）采用低压分裂绕组变压器。

3.1.3 单母分段接线

（1）优点：提高可靠性和灵活性。

①两母线段可并列运行，也可以分裂运行。

②重要用户可以用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。

③任一段母线或母线隔离开关检修，只停该段，其他段可继续供电，减小停电范围。

④用分断断路器QFd分段，如果QFd在正常运行时接通，当某段母线故障时，继电保护使QFd及故障段电源的断路器自动断开，只停该段；如果QFd在正常运行时断开，当某段电源回路故障而使其断路器断开时，备用电源自动投入装置使QFd自动接通，可保证全部出线继续供电。

（2）缺点：分段的单母线接线增加了分段设备的投资和占地面积；某段母线故障或检修仍有停电问题；某回路的断路器检修，该回路停电；扩建时，需向两端均衡扩建。

（3）适用范围：①6~10kV配电装置，出线回路数为6回及以上；

②35~63kV配电装置，出线回路数为4~8回；

③110kV配电装置，出线回路数为3~4回。

3.1.4 桥形接线

（1）内桥接线

①优点：其中一回线路检修或故障时，其余部分不受影响，操作较简单。

②缺点：变压器切除、投入或故障时，有一回路短时停运，操作较复杂；线路侧断路器检修时，线路需较长时间停运；断路器故障和检修的几率大。

③适用范围：输电线路较长（则检修和故障几率大）或变压器不需经常投、切及穿越功率不大的小容量配电装置中。

（2）外侨接线

①优点：变压器切除、投入或故障时，不影响其余部分的联系，操作较简单；断路器故障和检修的几率小。

②缺点：其中一回线路检修或故障时，有一台变压器短时停运，操作较复杂；变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。

③输电线路较短或变压器需经常投、切及穿越功率较大的小容量配电装置中。

高压侧（110kV）：两回路进线，2台主变压器，用内桥型接线

低压侧（10kV）：单母分段接线

3.2、配电装置型式

3.2.1 配电装置设计原则

（1）配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策；（2）保证运行可靠，按照系统自然条件，合理选择设备，在布置上力求整齐、清晰，保证具有足够的安全距离；

（3）便于检修、巡视和操作；

（4）在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料和降低造价；

（5）安装和扩建方便。

3.2.2 配电装置的基本要求

（1）节约用地；

（2）运行安全和操作巡视方便；

（3）考虑检修和安装条件；

（4）保证导体和电器在污秽、地震和高海拔地区的安全运行；

（5）节约材料，降低造价；

（6）安装和扩建方便。

3.2.3 布置特点

（1）屋内配电装置的特点：

①由于允许安全净距小可以分层布置，故占地面积较小；

②维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响；

③外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量；

④房屋建筑投资大。

（2）屋外配电装置的特点：

①土建工程量和费用较小，建设周期短；

②扩建比较方便；

③相邻设备之间距离较大，便于带电作业；

④占地面积大；

⑤受外界空气影响，设备运行条件较差，顺加绝缘；

⑥外界气象变化对设备维修和操作有影响。

（3）成套配电装置的特点：

①电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小；

②所有电器元件已在工厂组装成一整体，大大减小现场安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬运；

③运行可靠性高，维护方便；

④耗用钢材较多，造价较高。

（4）屋内配电装置布置型式分为如下3种：

①三层式

优点：安全，可靠性高，占地面积小。

缺点：结构复杂，施工时间长，造价高，运行、检修不大方便。

②二层式

优点：造价较低，运行、检修较方便

缺点：占地面积有所增加

③单层式

优点：结构简单，施工时间长，造价低，运行、检修方便

缺点：占地面积大

（5）屋外配电装置布置型式分为如下3种：

①中型配电装置，其中又分为普通中型配电装置和分相中型配电装置。

a.普通中型配电装置：

优点：布置清晰，不易误操作，运行可靠；构架高度较低，抗振性较好；检修施工运行方便；所用钢材少，造价较低。

缺点：占地面积较大

b.分相中型配电装置：

优点：布置清晰美观，减少绝缘子串和母线的数量；采用硬母线时，可降低构架高度，缩小母线相间距离，进一步缩小纵向尺寸；占地少。

缺点：施工较复杂；柱式绝缘子防污抗振能力差。

②高型配电装置

优点：充分利用空间位置，布置最紧凑，纵向尺寸最小；占地面积较普通的要小，母线绝缘子串及控制电缆用量也较普通中型配电装置少。

缺点：耗用钢材较中型配电装置多15%~60%；操作条件比中型配电装置差；检修上层设备不方便；抗振能力比中型配电装置差。

③半高型配电装置

优点：布置较中型紧凑，纵向尺寸较中型小；占地约为普通中型的50%~70%；施工检修运行条件比高型好；母线不等高布置，实现进出线都带旁路较方便。

缺点：与高型配电装置相似，但程度较轻。

3.3 配电装置选型

B变电所为地区变电所，一般位于市郊区，地质条件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，可以采用中型或半高型。变电所采用的是软导线，所有电器安装在一定高度的同一水平面上，母线稍高于电器所在的水平面。采用普通中型布置，运行维护、检修且造价低、抗震性能好、耗钢量少而且布置清晰，运行可靠，不易误操作，各级电业部门无论在运行维护还是安装检修方面，都积累了比较丰富的经验。若采用半高型配电装置，虽占地面积较少，但检修不方便，操作条件差，耗钢量多。

综上所述，我设计的C变电所，110kV按屋外布置考虑，用普通中型屋外配电装置；10kV采用屋内配电装置，当出线不带电抗器时，用屋内成套开关柜JYN-10型手车式开关柜单层布置。

四、分析确定所用电接线方式

4.1、所用变台数的选择

据GB50059-1992《35~110kV变电所设计规范》规定：“35~110kV变电所，有两台及以上主变压器时，宜装设两台容量相同、可互为备用的所用工作变压器。”B变电所有两台主变，故应选择2台相同的所用变。

4.2、所用变容量的选择

无具体数据，统一选择125kVA，高压侧电压为10kV，型号为SC10-125/10。

4.3、所用变电源的接线方式

按规定，枢纽变电所、总容量60MVA及以上的变电所、装有水冷却或强迫循环冷却的主变及装有同步调相机的变电所、采用整流操作电源或无人值班的变电所，均装设2台所用变，并分别由不同电压级的电源或独立电源引接。

C变电所虽然容量不大，但考虑到110kV及以下变电所均发展为无人值班，所用电源要求较高的可靠性，故亦设2台所用变，容量有几十千伏安；所用系统采用380/220V中性点直接接地的三相四线制，动力与照明合用；选用Y,yn0接线的干式变压器。若直流操作电源为蓄电池组，则2台所用变可分别经高压熔断器接于10kV的两个母线分段上。若采用整流操作电源，则应有1台所用变接于110kV进线断路器的线路侧，否则，全所停电时进线无合闸电源。

低压侧（380/220V侧），采用单母线分段接线，将所用负荷均分在两个分段上，平时分裂运行，以限制故障范围，提高供电可靠性；分段一般不设备用电源自动投入装置，采用手动切换方式。

五、进行互感器配置

5.1、配置原则

5.1.1 电压互感器配置

（1）母线一般各段工作母线及备用母线上各装有一组电压互感器，用于供给给母线、主变和出线的测量仪表、保护、同步设备和保护装置。

6~220kV母线在三相上装设。其中，6~20kV母线的电压互感器，一般为电磁型三相五柱式；35~220kV母线的电压互感器，一般由三台单相三绕组电压互感器构成，110kV为电容式或电磁式（为避免铁磁谐振，以电容式为主）。（2）线路当对端有电源时，在出线侧上装设一组电压互感器，供监视线路有无电压、进行同步和设置重合闸，35~220kV线路在一相上装设电压互感器。（3）发电机一般装2—3组电压互感器。一组(三只单相、双绕组)供自动调节励磁装置。另一组供测量仪表、同步和保护装置使用，该互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器，其开口三角形供发电机在未并列之前检查是否接地之用。当互感器负荷较大时，可增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表使用。

（4）变压器变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的要求，设有一组电压互感器。

5.1.2 电流互感器的配置

（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，电流互感器装在断路器与出线侧刀闸之间，不能放在母线侧。在发电机和变压器的中性点、发电机-双绕组变压器单元的发电机出口，也应装设电流互感器。其数量应满足测量仪表、继电

保护和自动装置要求。

（2）测量仪表、继电保护和自动装置一般均由单独的电流互感器供电或接于不同的二次绕组，因为其准确度级要求不同，同时为了防止仪表开路时引起保护的不正确动作。

（3）110kV及以上大接地短路电流系统的各个回路，一般应按三相配置；35kV 及以下小接地短路电流系统的各个回路，据具体要求按两相或三相配置。

（4）保护用电流互感器的装设地点应尽量消除主保护装置的不保护区。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。

（5）为了防止支持式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。

（6）为了减轻内部故障时发电机的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分折和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。

5.1.3 避雷器的配置

根据DL/T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的有关规定，主要有以下要求。

（1）母线配电装置的每组母线上，应各装设一组避雷器，但进出线都装设避雷器时（如一台半断路器接线）除外。

（2）变压器 220KV及以下主变压器到母线避雷器的电气距离超过允许值时，应在主变压器附近增设一组避雷器。发电厂的双绕组变压器，当发电机断开时由高压侧倒送厂用电时，变压器的低压绕组三相出线上应装设避雷器。在直接接地系统中，若变压器中性点为分级绝缘且未装设保护间谍；或变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行时，变压器中性点应装设避雷器。（3）发电机及调相机单元接线中的发电机出口宜装设一组避雷器。接在发电机电压母线上的发电机，即与直配线连接的发电机，容量为25MW以下，应尽量将母线上的避雷器靠近电机装设或装在电机出线上。如直配线发电机中性点能引出且未直接接地，应在中性点装设一台避雷器。连接在变压器低压侧的调相机出线处应装设一组避雷器。

（4）线路 35~220KV配电装置，在雷季，如线路的隔离开关或断路器可能经常断路运行，同时线路侧又带电，应在靠近隔离开关或断路器处装设一组避雷器。发电厂、变电所的35KV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器，其接地端应与电缆金属外皮连接。3~10KV配电装置的架空线上，一般装设一组避雷器，有电缆段的架空线，避雷器应装设在电缆头附近。SF全封闭组合电器（GIS）的架空线路必须装设避雷器。

5.2、电压互感器配置的选择

5.2.1 型式的选择

一般6~20kV户内配电装置中多采用油浸或树脂浇注绝缘的电磁式电压互感器；110kV的配电装置中尽可能选用电容式电压互感器。

5.2.2 按额定电压选择

为保证测量准确性，电压互感器一次额定电压应在所安装电网额定电压的

90%~110%间。

电压互感器二次额定电压应满足测量、继电保护和自动装置的要求。一次绕组接于电网线电压时，二次绕组额定电压选为100V ；一次绕组接于电网相电压时，二次绕组额定电压选为)(3/1002V U n =。当电网为中性点直接接地系统时，互感器辅助副绕组额定电压选为)

(3/100

2V U n =；当电网为中性点非直接接地系统时，互

感器辅助副绕组额定电压选为100/3V 。 5.2.3 按容量和准确度级选择

电压互感器按容量和准确度级选择的原则，要求互感器二次最大一相的负荷S2，不超过设计要求准确度级的额定二次负荷S2，而且S2应尽量接近SN2 ，因S2过小也会使误差增大。

电压互感器的选择不需进行动稳定、热稳定校验。

注意事项：电压互感器二次侧绕组不允许短路，目的是为了防止过电压引起的绝缘击穿。

5.2.4 B 变电所电压互感器的配置

综上所述，B 变电所电压互感器的配置为：各工作母线各装一组电压互感器，供电给测量仪表和保护装置的电压线圈，使测量仪表和保护装置标准化和小型化。110kV 母线为电容式电压互感器TYD110/-0.02，10kV 母线为电磁型三相

五柱式电压互感器JSJW-10。

5.3、电流互感器配置的选择

5.3.1 型式的选择

6~20kV 户内配电装置和高压开关柜中，常用LD 单匝贯穿式和复匝贯穿式；35kV 及以上的电流互感器多采用油浸式结构。在条件允许时，如回路中有变压器套管，穿墙套管式，优先采用套管电流互感器，以节省占地和减小投资。 5.3.2 按额定电压选择

电流互感器的额定电压不小于装设回路所在电网的额定电压。 5.3.3 按额定电流选择

电流互感器的一次额定电流不小于装设回路的最大持续工作电流，电流互感器二次额定电流，可根据二次负荷的要求分别选择5A 或1A 等，为了保证测量仪表的最佳工作状态，并且在过负荷时使仪表有适当的指示，当TA 用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右。 5.3.4 按准确度级选择

电流互感器的准确度级应符合其二次测量仪表、继电保护等的要求，用于电能计量的电流互感器，准确度不应低于0.5级。用于继电保护的电流互感器，误差应在一定的限值之内，以保证过电流时的测量准确度的要求。 注意事项：电流互感器二次侧严禁开路。 5.3.5 B 变电所电流互感器的配置

综上所述，B 变电所电流互感器的配置为：110kV 及以上大接地短路电流系统的各个回路一般按三相配置，主变高、低压侧及分段母线按三相配置；10kV 分段、出线，按两相配置，供电给测量仪表和保护装置的电流线圈。故110kV 侧选择LCWB6-110B/300；10kV 侧选择LZZJB6-10。

六.短路计算

6.1、短路计算的一般规定

6.1.1 计算的基本情况

（1）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行

（2）所有同步电机都具体自动调整励磁装置（包括强行励磁） （3）短路发生在短路电流为最大值的瞬间 （4）所有电源的电动势相位角相同

（5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻，对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值的最大全电流有效值时才予以考虑。

6.1.2 接线方式

计算短路电流所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 6.1.3 短路种类--按三相短路计算 6.1.4 短路计算点

在正常接线方式时，通过设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。

6.2、主接线后备保护动作时间pr T

10kV 出线：1s ，0kV 分段：1.5s ，主变：2s ， 110kV 分段：3s110kV 进线：2.5s

6.3、短路电流的计算

6.3.1 短路电流计算条件

（1）选择通过导体或电器的k I 为最大短路点及运行方式。

（2）采用个别变化法，即分别计算系统（假定无穷大）和电厂供给的KK I 。 （3）每个短路计算点均需计算校验导体或电器所需的三个短路电流，即

k t

k t/2'

',,I I I 。

（4）短路电流持续时间s T T 1.0pr k +=。

6.3.2 短路计算等值电路图，进行元件电抗标幺值计算。 6.3.3 短路计算点

6.3.4 短路计算结果（计算过程见计算书P16）

短路点 tk (s) Ik ”(kA) Itk/2

(kA)

Itk (kA)

Iksh (kA) Qk (kA 2?

s) k1 3.6 2.932 3.006 3.006 7.477 32.40 k2 2.6 3.763 3.664 3.683 9.596 35.094 k3 2.1 3.59 3.59 3.59 9.155 175.99 k4

1.1

8.3

8.3

8.3

21.165

75.779

七、选择变电所高、低压侧及10kV 馈线的断路器、隔离开关

7.1、电气设备选择的一般要求

（1）应满足各种运行、检修、短路和过电压情况的运行要求，并考虑远景发

展。

（2）应按当地环境条件（如海拔、大气污染程度和环境温度等）校核。 （3）应力求技术先进和经济合理。

（4）与整个工程的建设标准应协调一致。

（5）同类设备应尽量减少品种，以减少备品备件，方便运行管理。

7.2、断路器的选择

断路器是性能最完善的高压开关，它能在各种情况下迅速而可靠地熄灭电弧，它的最繁重的任务是开断短路电流，为此，它有不同的灭弧装置，它的触头被灭弧室包围，一般看不到断口。在开关电器中，它结构最复杂，地位最重要，

校验回路 短路点 运行方式 持续时间

C 所110kV 进线处 k1 线路L1,L4停运

进线：2.5 + 0.1 = 2.6s 内桥：3.0 + 0.1 = 3.1s

C 所主变压器高压

侧 k2 线路L2,L3，L4停运 主变：3.5 + 0.1 = 3.6s C 所主变压器低压

侧 k3 主变压器T3或T4停运 主变：2.0 + 0.1 = 2.1s

分段：1.5 + 0.1 = 1.6s

C 所10kV 出线处

k4

正常运行

出线：1.0 + 0.1 = 1.1s

它的制造水平往往反映电力系统发展水平。

7.2.1 断路器选择的基本要求

（1）在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，应有足够的热稳定性和动稳定性。

（2）在跳闸状态下，应具有良好的绝缘。

（3）应有足够的断路能力和尽可能短的分断时间。

（4）应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单，体积小，重量轻，安装维护方便。

7.2.2 选择的基本条件

（1）型式：高压侧（110kV）：户外SF6断路器

低压侧（10kV）：户内真空断路器

（2）额定电压： UN ≥ UNS（工作电压）

（3）额定电流： IN ≥ Imax（最大持续工作电流）

（4）额定开断电流： INbr ≥ It（或I”）

（5）额定关合电流： INcl ≥ ish

（6）动稳定校验： ies ≥ ish

（7）热稳定校验： It2?t ≥ Qk

7.2.3 断路器选择的结果（计算过程见计算书P22）

断路器设备

型号

技术参数计算参数

UN

kV

IN

(A)

INbr

kA

ies

kA

UN

（kV）

IN (A)

INbr

(kA)

ies

(kA)

k

Q (kA2?

s)

QF1,QF

2 SW4-1

10 110 1000 18.4 55

110 338.25 2.47 6.299 32.4

QF0 110 68.23 2.47 6.299 35.05

QF3,QF

4

SN10-10Ⅰ10 1000 16 40

110 750.55 3.59 9.155 176

QF5 10 750.55 8.3 21.16

5

176

QF6 10 230.94 8.3 21.16

5

75.779

7.3、隔离开关的选择

隔离开关是发电厂和变电所中常用的开关电器，它是一种最简单的开关，它

的主要用途是保证高压装置检修工作的安全，用隔离开关构成明显的断开点，将需要检修的高压设备与带点部分可靠地断开隔离。

7.3.1 隔离开关选择的基本要求

（1）隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。 （2）隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离。以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。

（3）隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。 （4）隔离开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。

（5）隔离开关的结构简单，动作要可靠。

（6）带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。

7.3.2 选择的基本条件

（1）型式： 高压侧（110kV ）：GW4 或 GW5 低压侧（10kV ）： JYN-10成套开关柜式 （2）额定电压： UN ≥ UNS （工作电压）

（3）额定电流： IN ≥ Imax （最大持续工作电流） （4）动稳定校验： sh es i i

（5）热稳定校验： It 2?t ≥ Qk

7.3.3 隔离开关选择的结果 （计算过程见计算书P24）

隔离开关

设备型号

技术参数

计算参数

UN （kV ）

IN (A)

ies

(kA)

UN （kV ） IN (A)

ies (kA)

I Qk (kA 2?s) QF1,QF 2两侧 GW13-11

110 630 55

110

309.09

12.93

2.534

QF0两侧 110 324.54 12.93 2.534 QF3,QF 4两侧 GN2-10 10 1000 80

10

85.29 15.1 3.77 QF5侧 10 938.19 15.149 9.144 QF6侧 10

271.69

27.65

8.303

八、选择10kV 硬母线

8.1、母线材料的选择

一般情况下，我们采用铝母线；在持续工作电流较大，且位置特别狭窄的发电机、变压器出口处，以及污秽对铝腐蚀严重而对铜腐蚀轻的场所，采用铜母线。

8.2、母线截面形状的选择

在35kV 及以下，持续电流在4000A 以下的屋内配置中，一般采用矩形母线；35kV 及以上的屋外配电装置，可采用钢芯铝绞线。

8.3、母线布置的方式

（1）三相水平布置

其建筑部分简单，可降低建筑物高度，安装比较容易。 （2）三相垂直布置

其间距可取得较大，无需增加间隙深度，便于观察。

8.4、母线截面的选择

（1）按最大持续工作电流选择

186.025

703770<=--=

K

A U S I 218.606305.1N

N max =?

=

一般均按所在回路的最大持续工作电流选择：

A K

I I 904.704max N ==

（2）热稳定校验

2

2

s k i f s k min 9.396154/)/(mm mm

C K Q A A K Q S <==-=

C —热稳定系数

当选用的min S S ≥，满足热稳定。

（3）共振校验

已知绝缘子跨距 L=0.84m ，

m

EJ f N

L f

1

max =

Nf:频率系数,取3.56 L:绝缘子跨距（m ） E:导体材料弹性模量 J:导体截面的惯性矩 M:导体单位长度的质量

计算出不发生共振的绝缘子最大跨距max L ，查《发电厂电气部分》P 45

页图2--21，当max L L <时，β≈1，即满足不共振的要求。

（4）动稳定校验

624

.21070N/m

986.309110

73.110

335.810

ph

2

ph ph

ph

ph

max

2

sh 7

ph 3

6

2

ph ph ==

=

<==?=?==

--W L

f W M

i a

f m

f W σ

σ

β

求出的m L 42.0b

=满足m L L 763.0max b b =<，满足动稳定校验。

8.5、10kV 硬母线的选择结果 （计算过程见计算书P25）

10kV 硬母线为铝导体LMY ,导体尺寸（h ×b ）为63mm ×6.3mm ，IN = 872A ，

Ks = 1.02，单条矩形，三相水平布置平放。

水电站课程设计报告

1．课程设计目的 水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一，通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图和使用技术资料的能力。为今后从事水电站厂房设计打下基础。 2．课程设计题目描述和要求 2.1工程基本概况 本电站是一座引水式径流开发的水电站。 拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝，在河流右岸开挖一条356米长的引水渠道，获得平均静水头57.0米，最小水头50m，最大水头65m。电站设计引用流量7.2立方米每秒，渠道采用梯形断面，边坡为1：1，底宽3.5米，水深1.8米，纵坡1：2500，糙率0.275，渠内流速按0.755米每秒设计，渠道超高0.5米。在渠末建一压力前池，按地形和地质条件，将前池布置成略呈曲线形。池底纵坡为1：10。通过计算得压力前池有效容积约320立方米。大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上，压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。 本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管，钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米，在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组，支管直径经计算采用直径0.9米。钢管露天敷设，支墩采用混凝土支墩。支承包角120度，电站厂房采用地面式厂房。 2.2设计条件及数据 1.厂区地形和地质条件： 水电站厂址及附近经地质工作后，认为山坡坡度约30度左右，下部较缓。沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖，厚度约1.5米。并夹有风化未透的碎块石，山脚可能较厚，估计深度约2～2.5米。以下为强风化和半风化石英班岩，厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石，作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。 2.水电站尾水位： 厂址一般水位12.0米。 厂址调查洪水痕迹水位18.42米。 3.对外交通： 厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路，然后进入国家主要交通道。4.地震烈度： 本地区地震烈度为六度，故设计时不考虑地震影响。

变电站设计

新疆农业大学机械交通学院 《发电厂电气设备》 课程设计说明书 题目：110/10kV变电站继电保护课程设计 专业班级：电气工程及其自动化104班 学号： 103736424 学生姓名：王军 指导教师：李春兰、艾海提 时间： 2013年11月

110/10KV变电所设计 王军 摘要:本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110/10kV的电气主接线，然后又通过发电机的台数和容量确定了主变压器台数，容量及型号。最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压断路器，隔离开关，母线，绝缘子，进行了选型，从而完成110/10kV电气一次部分的设计。 关键词：变电站；变压器；接线；110/10KV 110/10KV Substation design Huafeng Abstract: In this paper, according to the system on the mission state ment and all load and lineparameters, load analysis of trends.From loa d growth illustrates the necessity of establishment of the station, then a summary ofthe proposed substation and the outlet direction to consider, and through the analysis ofload data, security, economic and reliabilit y considerations, to determine the 110/10kV mainwiring, then by the nu mber and capacity of the generator sets of the main transformerstatio n to determine the number, capacity and model. Finally, based on the maximum continuous current and short circuit calculation results, theh

变电站课程设计

变电站课程设计

第一章 主变的选择 1、1 设计概念 变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节。它起着变换和分配电能的作用。 变电站的设计必须从全局利益出发，正确处理安全与经济基本建设与生产运行。近期需要与今后发展等方面的联系，从实际出发，结合国情采用中等适用水平的建设标准，有步骤的推广国内外先进技术并采用经验鉴定合格的新设备、新材料、新结构。根据需要与可能逐步提高自动化水平。 变电站电气主接线指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务，变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。 一次主接线的设计将直接影响各个不同电压侧电气设备的总体布局，并影响各进出线的安装间隔分配，同时还对变电所的供电可靠性和电气设备运行、维护的方便性产生很大的影响。主接线方案一旦确定，各进出线间和电气设备的相对位置便固定下来，所以变电所的一次主接线是电气设计的首要部分。 1.2 初步方案选定 1. 2.1负荷分析计算 根据任务书可知初建变送容量MVA S 35001=，且预测负荷增长率%4=W 每年，所以有如下每年的负荷变化量。 MVA S 3501= MVA S W S 364350%)41(1)1(2=?+=+= 2)1(3W S +==1S 350%)41(2?+56.378=MVA 3 )1(4W S +=350%)41(13?+=S 702.393=MVA MVA S W S 450.409350%)41(1)1(544=?+=+= MVA S W S 829.425350%)41(1)1(655=?+=+= MVA S W S 862.442350%)41(1)1(766=?+=+= 576.460350%)41(1)1(877=?+=+=S W S MVA 1.2.2 主变压器台数、容量的确定 （1）台数的确定 根据变电站主变压器容量一般按5——10年规划负荷来选择。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑

水电站课程设计

该枢纽工程位西北某省A河上游干流上，其布置和工程参数如附件所示， 该水电站拟定主要设计参数 序号项目单位数值 1 最大水头m 125 2 最小水头m 86 3 多年平均水头m 92.5 4 设计水头m 88 5 总装机容量MW 360 （一）水轮机型号选型 1 根据该水电站的水头变化范围86~125m，在水轮机系列谱表3-3，表3-4中查出适合的机型有HL180和HL200两种。 2 主要参数选择 2.1 选取4台机组 2.2 转轮直径D1计算 单机容量：36万kw/4=9万kw （一)HL180水轮机 2.2.1查文献HL180转轮综合特性曲线可知机组效率M=90%;g =96%

Nr=Ny/zg=360000/4*0.96=93750kw 查表3-6可得HL180型水轮机在限制工况下的单位流量'1M Q =860L/s=0.86m 3/S ，效率m=89.5%，由此可 初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量'1 Q =' 1M Q =0.86m 3/S ，效率=92%。 上述的Q1’，和Nr=单机容量：36万kw/4=9万kw ；g=96% Nr=Py/zg=360000/4*0.96=93750kw ，Hr=88m 带入式 η r r 11'81.9r H H Q N D = 可得=3.83m ，选用与之接近而偏大的 标称直径=3.9m 。 2.2.2转速n 计算 查表3-4可得HL180型水轮机在最优工况下单位转速10M n'=67r/min,初步假定M 1010'n ' n = ，将已知的和av H =92.5m ，1 D =3.9m 代入式1 1 ' n n D H =可得n=165.2r/min ， 选用与之接近而偏大的同步转速n=166.7r/min 。（上式中'n 选用原型最优单位转速10 'n ，H 选用加权平均水头 Hav ） 2.2.3 效率级单位参数修正 ηηη1 D 1 D 10 'n ? ? ? ???--=-=?)5/1()^(1)1(11Mmax Mmax max D D K K M ηηηη）（

水电站课程设计

水电站课程设计——水轮机选型设计说明书 学校： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：

第一节基本资料 (3) 第二节机组台数与单机容量的选择 (4) 第三节水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定 (5) 第四节水轮机运转特性曲线的绘制 (11) 第五节蜗壳设计 (13) 第六节尾水管设计 (16) 第七节发电机选择 (18) 第八节调速设备的选择 (19) 参考资料 (20)

第一节基本资料 一、水轮机选型设计的基本内容 水轮机选型设计包括以下基本内容： （1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量； （2）选择水轮机的型号及装置方式； （3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数； （4）绘制水轮机的运转特性曲线； （5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的重量和价格；（6）选择调速设备； （7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件。 二、基本设计资料 某梯级开发电站，电站的主要任务是发电，并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。电站建成后投入东北主网，担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。该电站水库库容小不担任下游防洪任务。经比较分析，该电站坝型采用混凝土重力坝，厂房型式为河床式。经水工模型试验，采用消力戽消能型式。 经水能分析，该电站有关动能指标为： 水库调节性能日调节 保证出力 4万kw 装机容量 16万kw 多年平均发电量 44350 kwh 最大工作水头 39.0 m 加权平均水头 37.0 m 设计水头 37.0 m 最小工作水头 35.0 m 平均尾水位 202.0 m 设计尾水位 200.5 m 发电机效率 98.0%

35KV变电站继电保护课程设计(同名16366)

35KV变电站继电保护课程设计(同名16366)

广西大学行健文理学院 课程设计 题目：35kV电网的继电保护设计 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师： 设计时间：2015年12月28日-2016年1月8日

摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：全系统范围内，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词：35kv继电保护整定计算故障分析短路电流计算

水电站课程设计

一、原始资料及设计条件 1、概述 1.1工程概况 某水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2km，距洪江市15km。坝址下游2km有洪江～绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。 该工程初拟正常蓄水位191m，迥水至高椅坝址，库容0.0708亿m3，装机16MW，是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。 1.2. 工程等别和建筑物级别 本工程以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益。水库正常蓄水位191m时库容为0.0708亿m3，电站装机容量为16MW。 2、水文气象资料 2.1洪水 各频率洪峰流量详见下表1。 （1）下坝址水位～流量关系曲线详见下表2。 表3 上坝址水位～流量关系曲线表（高程系统：85黄海） （3）厂址水位～流量关系曲线详见下表4。 表4 厂址水位～流量关系曲线表（高程系统：85黄海）

多年平均含沙量：0.089kg/m3 多年平均输沙量：22.05万t 设计淤沙高程：169.0m 淤沙内摩擦角：100 淤沙浮容重：0.9t/m3 2.4气象 多年平均气温：16.6℃ 极端最高气温：39.1℃ 极端最低气温：-8.6℃ 多年平均水温：18.2℃ 历年最高气温：34.1℃ 历年最低气温： 2.1℃ 多年平均风速： 1.40m/s 历年最大风速：13.00m/s，风向：NE 水库吹程： 3.0km 最大积雪厚度：21cm 基本雪压：0.25KN/m3 3、工程地质与水文地质 3.1工程地质资料 （1）该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，不考虑地震荷载。 （2）基岩物理力学指标如下 上坝址 饱和抗压强度：20～30MPa 抗剪指标：f砼/岩=0.6～0.65 抗剪断指标：f′砼/岩=0.8～0.9 c′=0.7～0.8MPa 下坝址 饱和抗压强度：15～25MPa 抗剪指标：f砼/岩=0.6～0.62 抗剪断指标：f′砼/岩=0.7～0.8 c′=0.70MPa 3.2坝址工程地质条件 （1）上坝址工程地形、地质条件 上坝址位于河流弯曲段下游，流向2790，基本为“U”型横向河谷。河床基岩裸露，高程181～184m，河床宽136m，水深0.5～3.0m。坝轴线上游100～350m，河床深槽较发育，一般槽宽20～40m，槽深11～14.5。当蓄水位192m 时，河谷宽161m ，左岸冲沟较发育，坝轴线上、下游分别分布2# 及3# 冲沟，边坡具下陡上缓特征，高程227m以下坡角450，以上坡角250，山顶高程271m ；右岸地形较平顺，上游有一小冲沟分布，边坡较陡峻，坡角350～450，山顶高程292m。

35KV降压变电站设计

[目录] 前言 第一篇任务书 一、设计要求 二、原始资料 三、设计任务 四、设计成果 第二篇说明书 第一章概述 第二章主接线设计方案 第三章主变台数和容量的选择 第四章所变的选择和所用电的设计 第五章短路电流计算 第六章导体及电气设备的选择. 第三篇计算书 一、主变容量的计算 二、短路电流计算 参考资料

第一篇任务书 一、设计要求 1、建立工程设计的正确观点，掌握电力系统设计基本原则和方法。 2、培养独立思考、解决问题的能力。 3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力，学习撰写工程设计说明书。 二、原始资料 1、某国营企业为保证供电需求，要求设计一座35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。 2、距本变电所6Km处有一系统变电所，由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。 3、待设计的变电所10KV无电源，考虑以后装设的组电容器，提高功率因素，故要求预留两个间隔。 4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为一类负荷，其余为二类负荷，Tmax=4000h ，各馈线负荷如表1—1

5、所用电的主要负荷见表1—2

6、环境条件 1）当地最热月平均最高温度29.9°c，极端最低温度-5.9°c，最热月地面0.8m 处土壤平均26.7°c ，电缆出线净距100mm。 2）当地海拔高度507.4m。雷暴日数36.9日/年：无空气污染，变电所地处在 P≤500m·Ω的黄土上。 三、设计任务 1、设计本变电所的主电路，论证设计方案是最佳方案，选址主变压器的容量和台数。 2、设计本变电所的自用电路，选择自用变压器的容量和台数。 3、计算短路电流。 4、选择导体及电气设备。 四、设计成果 1、设计说明书和计算书各一份 2、主电路和所用电路图各一份 第二篇说明书 第一章概述 一、设计依据 根据设计任务书给出的条件。 二、设计原则

课程设计(变电所)(1)

变电所设计任务书（1） 一、题目220KV区域变电所设计 二、设计原始资料： 1、变电所性质： 系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系 2、地理位置： 本变电所建于机械化工区，直接以110KV线路供地区工业用户负荷为主。 3、自然条件： 所区地势较平坦，海拔800m，交通方便有铁，公路经过本所附近。最高气温十38o C 最低气温-300C 年平均温度十100C 最大风速20m／s 覆冰厚度5mm 地震裂度＜6级 土壤电阻率＜500Ω.m 雷电日30 周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大 冻土深度1.5m 主导风向夏南，冬西北 4、负荷资料： 220KV侧共4回线与电力系统联接 110KV侧共12回架空出线，最大综合负荷

10KV 侧装设TT —30－6型同期调相机两台 5．系统情况 设计学生：＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 完成设计日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 4╳4╳

变电所设计任务书（2） 一、题目220KV降压变电所设计 二、设计原始资料 1．变电所性质： 本所除与水、火两系统相联外并以110及10KV电压向地方负荷供电2．地理位置： 新建于与矿区火电厂相近地区，并供电给新兴工业城市用电 3．自然条件； 所区地势较平坦，海拔600m，交通方便有铁、公路经过本所附近 最高气温十400C 最低气温—250C 年平均温度十150C 最大风速＿20m/s＿ 覆冰厚度10mm 地震裂度＿6级 土壤电阻率>1000Ω·m 雷电日＿＿＿40＿＿ 周围环境＿空气清洁＿建在沿海城市地区，注意台风影响 冻土深度1·0m 主导风向夏东南风、冬西北风 4·负荷资料： 220KV侧共3回线与电力系统联接

某水电站设计课程设计 精品

第一章原始资料及设计条件 1.1 概述 1.1.1 工程概况 某水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2km，距洪江市15km。坝址下游2km有洪江～绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。 该工程初拟正常蓄水位191m，迥水至高椅坝址，库容0.0708亿m3，装机16MW，是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。 1.2工程等别和建筑物级别 本工程以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益。水库正常蓄水位191m时库容为0.0708亿m3，电站装机容量为16MW，根据水利水电工程等级划分的规定，工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等。永久性建筑物闸坝、电站厂房等属4级建筑物，临时建筑物属5级。 1.2 水文气象资料 1.2.1 洪水 各频率洪峰流量详见下表 表1-1 坝址洪峰流量表 1.2.2 水位～流量关系曲线： 表1-2 下坝址水位～流量关系曲线表高程系统：85黄海

表1-3 上坝址水位～流量关系曲线表 高程系统：85黄海 表1-4 厂址水位～流量关系曲线表 高程系统：85黄海 多年平均含沙量：0.0893/m kg ； 多年平均输沙量：22.05万t ；设计淤沙高程：169.0m ；淤沙内摩擦角：10?；淤沙浮容重：0.93/m t 。 1.2.4 气象 多年平均气温：16.6?C ；极端最高气温：39.1?C ；极端最低气温：-8.6?C ；多年平均水温：18.2?C ；历年最高气温：34.1?C ；历年最低气温：2.1?C ；多年平均风速：1.40s m /； 历年最大风速：13.00s m /，风向：NE ；水库吹程：3.0km ；最大积雪厚度：21cm ；基本雪压：0.252/m KN 。 1.3 工程地质与水文地质 1.3.1 工程地质资料 (1)该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，不考虑地震荷载。 (2) 基岩物理力学指标 上坝址：饱和抗压强度：20～30MPa ；抗剪指标：岩砼/f =0.6～0.65；抗剪断指标：

水电站厂房课程设计任务说明书

水电站厂房课程设计说明书 张文奇 1.蜗壳的型式 电站设计水头H p=95.5m>40m （且>80m ），根据《水力机械》第二版第96页的蜗壳型式选择金属蜗壳。 2.蜗壳的主要参数 2.1金属蜗壳的断面形状为圆形。 2.2对于圆形断面金属蜗壳为了获得良好的水力性能一般采用蜗壳的包角为 0?=345°。 2.3根据《水力机械》第二版第99页图4-30查得，当设计水头为95.5m 时，蜗壳的进口断面的平均流速c V =7.5m/s ； 2.4己知水轮机的型号HL200-LJ-275，根据《水力机械》第二版附表5查得:1D =2750mm ，H=95.5m 时，蜗壳的座环内径b D =3650mm ，外径a D = 4550 mm ，所以蜗壳座环的内、外半径分别： 3. 金属蜗壳的水力计算 电站设计水头H P =95.5m ，进口平均流速c V =7.5m/s ，包角为0?=345°，每台机组过水能力：max Q =62.69m 3/s 。 3650 182522b b D r mm = ==4550 227522a a D r mm = = =

3.1对于蜗壳进口断面： 断面的面积： 断面的半径： 从轴中心线到蜗壳外缘的半径： 3.2对于中间任一断面： 设为从蜗壳鼻端起算至计算断面i 处的包角，则该计算断面处的 其中max Q =62.69m 3/s 。，c V =7.5m/s ，a r =2.275m 计算成果见表1： 2max 062.69345==8m 3603607.5C C C C Q Q F V V ???= =???max 1.6m ρ= ==max a max 2 2.2752 1.6 5.475R r m ρ=+=+?=i ?max 360i i Q Q ?= ? i ρ= a 2i i R r ρ=+

变电所设计课程设计说明书

青岛理工大学琴岛学院 课程设计说明书 课题名称：工厂供电课程设计 系部：机电工程系 专业班级： 学号： 学生： 指导老师： 青岛理工大学琴岛学院教务处 2017年7 月2 日

目录 1绪论 (1) 2 110kV变电所线路设计 (2) 2.1 变电站在电力系统中的作用 (2) 2.2主接线的选择 (2) 3设计电力变压器 (3) 3.1负荷计算 (4) 3.2变电所变压器的选择 (5) 4主接线图及仿真 (6) 5变电所电气设备选择 (8) 5.1断路器与隔离开关的选择 (8) 5.2互感器的选择 (8) 5.3熔断器的选择 (9) 5.4母线的选择 (9) 结论 (11) 致谢 (13) 参考文献 (14)

1 绪论 本次设计为110kv变电所设计，变电所是发电厂与用电负荷的重要联系，用来升降电压、聚集以及分流电能的作用。变电站的安全性能的运转与人民生产生活密切相关。变压 器与主接线的方案的确定是本次变电所设计规划的核心的一个环节，设计连线体现变电所的应用，建造消耗，是否正常没失误的动作，能够检查处理的目的要求；我对其主要分析跟探讨了110KV变电所线路连线的重点和要求，主要研究110kV变电所要求的目的、看点、设计重点、如何区别工具等。

2 110kV变电所线路设计 2.1 变电站在电力系统中的作用 变电站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。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。 本次设计建设一座110KV降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。 最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择。 本工程初步设计内容包含变电所电气设计，变电所从110KV侧某变电所受电，其负荷分为35KV和10KV两个电压等级。 2.2主接线的选择 根据本次设计要求，以惜福镇为地点，建一座110KV变电所，调查，研究查资料，35KV的用电要求，基本满足二级供电要求可采用内桥式接线和单母线分段接线。

Kv变电站课程设计报告

目录 一、前言 (2) 1、设计内容：（原始资料16） (2) 2、设计目的 (2) 3、任务要求 (3) 4、设计原则、依据 (3) 原则：. (3) 5、设计基本要求 (3) 二、原始资料分析 (3) 三、主接线方案确定 (4) 1 主接线方案拟定 (4) 2 方案的比较与最终确定 (5) 四、厂用电（所用电）的设计 (5) 五、主变压器的确定 (6) 六、短路电流的计算 (7) 七、电气设备的选择 (8) 八、设计总结 (11) 附录 A 主接线图另附图 (12) 附录 B 短路电流的计算 (12) 附录C :电气校验 (15)

、尸■、■ 前言 1、设计内容：（原始资料16） 1）待设计的变电站为一发电厂升压站 （2）计划安装两台200MW汽轮发电机机组 发电机型号：QFSN-200-2 U e=15750V cos =0.85 X g=14.13% P e=200MW （3）220KV出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量200MVA T max=200MW （4）当地最高温度41.7 C,最热月平均最高温度32.5 C,最低温度-18.6 C, 最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3 C。 （5）厂用电率为8%厂用电电压为6KV发电机出口电压为15.75KV。 6）本变电站地处8度地震区。 7）在系统最大运行方式下，系统阻抗值为0.054。 （8）设计电厂为一中型电厂，其容量为2X 200 MW=40MW最大机组容量200 MW 向系统送电。 （9）变电站220KV与系统有5回馈线，呈强联系方式。 2、设计目的 发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到： 1）巩固“发电厂电气部分” 、“电力系统分析”等课程的理论知识。 2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。 3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。 4）学习工程设计说明书的撰写。 （5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。

水电站课程设计1

水电站课程设计 一：计算水轮机安装高程 参考教材，立轴混流式水轮机的安装高程Z s 的计算方法如下： 0/2s s Z H b ω=?++ 式中ω?为设计尾水位，取正常高尾水位1581.20m ；0b 为导叶高度，1.5m ； s H 为吸出高度，m 。 其中，10.0()900 s m H H σσ? =- -+? 式中，?为水轮机安装位置的海拔高程，在初始计算时可取为下游平均水位的海拔高程，设计取1580m ； m σ为模型气蚀系数，从该型号水轮机模型综合特性曲线（教材P69)查得m σ=0.20， σ?为气蚀系数的修正值，可在教材P52页图2-26中查得σ?=0.029； H 为水轮机水头，一般取为设计水头，本设计取H=38m 。水头H max 及其对应工况的m σ进行校核计算。 10.0()900 s m H H σσ? =- -+?=10.0-1580900-(0.2+0.029)?38=-0.458 0/2s s Z H b ω=?++=1581.20-0.458+1.5/2=1581.49m 。 二：绘制水轮机、蜗壳、尾水管和发电机图 2.1水轮机的计算

图1.1 转轮布置图 如图所示，可得HL240具体尺寸： 表1.11 转轮参数表 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 b 0 h 1 h 2 h 3 h 4 1.0 1.078 0.928 0.725 0.483 0.128 0.365 0.054 0.16 0.593 0.283 4.1 4.420 3.805 2.973 1.980 0.525 1.497 0.221 0.656 2.431 1.160 2.2 蜗壳计算 进口断面尺寸计算 (1)进口断面流量的确定 由资料，该水电站初步设计时确定该电站装机17.6×410kW ，电站共设计装4台机组，故每台机组的单机容量为17.6×410kW ÷4=4.4×410kW 。 由水轮机出力公式：9.81N QH QH ωγ===4.4×410kW 式中：Q 为水轮机设计流量（3/m s ）； H 为设计水头，m ；由设计资料得H=38.0m 。 所以，4×10//=118.039.81 4.4Q N H ω=?=（9.8138.0）（3/m s ）

(完整word版)110KV变电站课程设计说明书DOC

成绩 课程设计说明书 题目110/10kV变电所电气部分课程设计 课程名称发电厂电气部分 院(系、部、中心)电力工程学院 专业继电保护 班级 学生姓名 学号 指导教师李伯雄 设计起止时间： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日

目录 一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分 析 (1) 二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1) 三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3) 四、分析确定所用电接线方式 (6) 五、进行互感器配置 (6) 六.短路计算 (9) 七、选择变电所高、低压侧及10kV馈线的断路器、隔离开关 (10) 八、选择10kV硬母线 (13)

一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析 1.1、待设计变电所在系统中的地位和作用 1.1.1 变电所的分类 枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所 1.1.2 设计的C变电所类型 根据任务书的要求，从图中看，我设计的C变电所属于终端变电所。 1.1.3 在系统中的作用 终端变电所，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务。电压为110kV及以下。全所停电时，仅使其所供用户中断供电。 1.2、所供用户的分析 1.2.1 电力用户分类、对供电可靠性及电源要求 （1）I类负荷。I类负荷是指短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电也可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。I类负荷任何时间都不能停电。对接有I类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换；I类负荷通常装有两套或多套设备；I类负荷的电动机必须保证能自启动。 （2）II类负荷。II类负荷指允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。II类负荷仅在必要时可短时（几分钟到几十分钟）停电。对接有II类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。 I类、II类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。例如，具备下列条件的不同母线段属独立电源：①每段母线接于不同的发电机或变压器；②母线段间无联系，或虽然有联系，但其中一段故障时能自动断开联系，不影响其他段供电。所以，每个I类、II 类负荷均应由两回接于不同母线段的馈线供电。 （3）III类负荷。III类负荷指较长时间（几小时或更长时间）停电也不致直接影响生产，仅造成生产上的不方便的负荷。III类负荷停电不会造成大的影响，必要时可长时间停电。III类负荷对供电可靠性无特殊要求，一般由一个电源供电，即一回馈线供电。 1.2.2 估算C变电所的回路数目 根据上述要求，重要负荷（I类、II类）比例是55%，重要负荷需用双回线，每回10kV馈线输送功率1.5~2MW，经计算，高压侧回路数为2，低压侧回路数为18÷1.5=12。

水电站课程设计

《水电站》课程设计水轮机的选型设计 专业：XXX 班级: XX 姓名：XXX 学号：XXX 指导教师：XXX

【摘要】 本说明书共七个章节，主要介绍了大江水电站水轮机选型，水轮机运转综合特性曲线的绘制，蜗壳、尾水管的设计方案和工作原理以及调速设备和油压装置的选择。主要内容包括水电站水轮机、排水装置、油压装置所满足的设计方案及控制要求和设计所需求的相关辅助图和设计图。系统的阐明了水电站相关应用设备和辅助设备的设计方案的步骤和图形绘制的方法。 【关键词】 水轮机、综合运转特性曲线图、蜗壳、尾水管、调速器、油压装置。

【Abstract】 Curriculum project of hydro station is a important course and practical process in curriculum provision of water-power engineering major . There are more contents and specialized knowledge in the curriculum project , which make students not to adapt themselves quickly to complete the design . In this paper , characteristic of the curriculum project is analyzed , causes of in adaptation to the curriculum project in students are found , rational guarding method are proposed , and a example of applying the guarding method is given . The results show that using provided method to guard student design is a good method, when teaching mode and time chart are given , students are guarded from mode of thinking and methodology , and design step are discussed and given . After the curriculum project of hydro station, the capability of students to solve practical engineering problems is improved , and the confidence to engage in design is strengthened . 【Keyword】 Curriculum project of hydro station; guarding method ; mode of thinking ; methodology; design step.

推荐-110kV变电站电气一次部分初步设计说明书 精品

重庆电力高等专科学校 重庆教培中心教学点 毕业专业：电力系统自动化

内容提要 根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母线和单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计。电路电流计算、主要电气设备选择及效验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等）、各电压等级配电装置设计及防雷保护的配置。 本设计以《电力工程专业指南》、《电力工程电气设备手册》、《高电压技术》、《电气简图用图形符号（GB/T4728.13）》、《电力工程设计手册》、《城乡电网建设改造设备使用手册》等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推荐的新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。

目录前言 第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料 第2章电气主接线设计 第2.1节主接线的设计原则和要求 第2.2节主接线的设计步聚 第2.3节本变电站电气接线设计 第3章变压器选择 第3.1节主变压器选择 第3.2节站用变压器选择 第4章短路电流计算 第4.1节短路电流计算的目的 第4.2节短路电流计算的一般规定 第4.3节短路电流计算的步聚 第4.4节短路电流计算结果 第5章高压电器设备选择 第5.1节电器选择的一般条件 第5.2节高压断路器的选择 第5.3节隔离开关的选择 第5.4节电流互感器的选择 第5.5节电压互感器的选择 第5.6节高压熔断器的选择 第6章配电装置设计 第7章防雷保护设计 第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书第1章负荷计算 第1.1节主变压器负荷计算 第1.2节站用变压器负荷计算 第2章短路电流计算 第2.1节三相短路电流计算 第2.2节站用变压器低压侧短路电流计算第3章线路及变压器最大长期工作电流计算第3.1节线路最大长期工作电流计算 第3.2节主变进线最大长期工作电流计算第4章电气设备选择及效验 第4.1节高压断路器选择及效验 第4.2节隔离开关选择及效验 第4.3节电流互感器选择及效验 第4.4节电压互感器选择及效验 第4.5节熔断器选择及效验 第4.6节母线选择及效验 第5章防雷保护计算 第三部分110KV变电站电气一次部分设计图纸电气主接线图

水电站课程设计

《水电站建筑物》课程设计BL电站计算说明书 姓名: 学号: 指导教师: 年月日

一、基本资料 1．1工程概况 根据某市供水和灌溉的需求，于X河的Y河口坝址修建BL水电站。该电站水库控制流域面积2085km2，坝址处多年平均径流量7.21×108m3。 水库属大(2)型，工程等别为Ⅱ等，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。采用混合坝型，拟建一座坝后式水电站。电站尾水泄入灌溉渠道，结合工农业用水进行发电。 水电站厂房按3级建筑物设计，厂房经右岸坝下公路对外联系。 1．2设计的目的与任务 目的：通过本次课程设计，使学生将所学水电站基本知识加以系统化，能够运用基本理论知识解决实际工程问题，使学生在分析问题、理论计算、制图、编写说明书与计算书等方面得到锻炼，初步掌握水电站的设计步骤、方法、基本理论，为参加工作打下基础。 任务：进行水轮机选型与厂房布置设计。 1．3BL电站设计资料 气象资料： 该地区多年平均气温9.3℃，最低气温－35.8℃。最大风速北风21m/s。最大冰厚0.37m。地面冻结深度一般在1.1m左右。 水文资料： (1)水库特征水位与溢洪道泄量特征： （2 电站尾水渠出口即为灌溉渠道的渠首，渠底高程40.35m，渠顶高程45.90m，渠

道设计流量48.0m 3/s 。渠道加大流量53.0m 3/s 。 电站尾水渠水位流量关系表(Z ~Q )： (3)厂房地质资料 水库坝址系由变质岩、沙岩、熔岩及花岗岩类组成，坝址有一组北北西向断层，在厂房范围内有一小断层通过。 本地区地震基本烈度为Ⅶ度。厂房设计烈度为7度。 (4)水轮机选型的基本资料： 经水能计算，最终确定： １．电站最大水头H max ＝27.8m ； ２．加权平均水头H a ＝22.1m ； ３．设计水头H r ＝21.3m ； ４．电站正常运转时的最小水头H min ＝14.0m 。 ５．水电站总装机容量N f ＝6400kW ，考虑水电站运行及用水量变化规律，经方案比较，决定选用两台机组。发电机效率ηf ＝0.91。 二、 水轮机的选型 本水电站的最大水头H max =27.8m ，正常运转时最小水头H min =14.0m ，加权平均水头H a =22.1m ，设计水头H r =21.3m 。水电站总装机容量N f =6400kW ，设计装机台数2台，单机容量N y1=3200kW 。 2.1水轮机型号选择 根据该水电站的水头变化范围14.0~27.8m ，查《水电站（第三版）》，河海大学，刘启钊主编P 73表3-4水轮机系列型谱中查出合适的机型有HL240、HL310。选择HL240。 2.2 转轮直径的计算 转轮直径D 1按下式计算： m H H Q N D r 63.1%6.893.213.2140.181.93200 81.9r '1r 1=????= =η （2-1） 式中 N r ——水轮机的额定出力，3200kW ； H r ——水轮机的设计水头，21.3m ； '1Q ——原型水轮机单位流量，初步假定s /40.13'1'1m Q Q M ==； η ——与'1Q 相应的原型效率，假设为89.6%。 根据计算结果，D 1=1.63m ，应选择与之相近且偏大的轮转标称直径，但D 1=1.8m 相差太大，可近似取为D 1=1.6m 。

水电站 课程设计

《某水电站厂房初步设计》 课程设计 学生姓名： 学号： 专业班级：水利水电(2)班 指导教师： 二○一三年九月二十七日

目录 第一章工程概况 (1) 第二章有关设计资料 (2) 2.1 厂区地形和地质条件 (2) 2.2 水电站尾水位 (2) 2.3 对外交通 (2) 2.4 地震烈度 (2) 第三章水轮机型号及主要参数选择 (3) 3.1 水轮机型号选择 (3) 3.2 主轴及蜗壳形式选择 (3) 3.3 HL220型水轮机方案的主要参数选择 (3) 3.4 两种方案的比较分析 (6) 第四章机电设备 (7) 4.1 水轮机 (7) 4.2 调速器（自动调速器） (7) 4.3 发电机 (8) 4.4 蝶阀 (8) 4.5 桥式起重机 (9) 第五章电气主结线及电气设备布置： (10) 第六章主要控制高程的确定 (11) 6.1 水轮机的吸出高度和安装高程 (11) 6.2 水轮机层的地面高程 (11) 6.3 尾水设计及相关高程 (11) 6.4 吊车轨顶高程 (12) 6.5 厂房天花板高程和厂房顶高程 (13) 第七章主厂房的布置设计 (14) 7.1 机组的布置方式 (14) 7.2 厂房下部结构的构造和布置 (14) 7.3 主厂房的长度和宽度 (14) 7.4 安装间的布置 (16)

7.5 主厂房内机电设备布置及交通运输 (16) 第八章副厂房的布置设计 (17) 8.1 中央控制室 (17) 8.2 高压开关室 (17) 8.3 厂用设备的布置 (18) 8.4 楼梯 (18) 8.5 厂变和工具间 (18) 8.6 值班室和休息室 (18) 8.7 调度室和通讯室 (18) 8.8 卫生间 (18) 第九章水电站枢纽布置 (19) 9.1 厂房 (19) 9.2 主变压器场 (19) 9.3 引水道 (19) 9.4 压力钢管 (19) 9.5 尾水道 (19) 9.6 对外交通 (19) 第十章开挖量的计算 (20) 第十一章分析与总结 (23) 11.1 问题分析 (23) 11.2 课设感受 (24) 参考文献 (25) 附图1：水轮机机组平面示意图 (26) 附图2：水轮发电机组剖面图B－B (27) 附图3：水轮发电机组横剖面图A－A (28) 附图4：HL220型水轮机综合特性曲线图 (29)