电气工程基础课程设计范本
电气工程基础课程设计
110kV变电所电气部分初步设计
目 录
110kV变电所电气系统设计说明书 ......................................................................... 3 一、概述 .................................................................................................................. 3
1. 设计目的 ...................................................................................................... 3 2. 设计内容 ...................................................................................................... 3 3. 设计要求 ...................................................................................................... 3 二、设计基础资料 ................................................................................................... 4
1. 待建变电站的建设规模 ............................................................................... 4 2. 电力系统与待建变电站的连接情况 ........................................................... 4 3. 待建变电站负荷 .......................................................................................... 4 4. 环境条件 ...................................................................................................... 4 5. 其它 ............................................................................................................. 4 三、主变压器及主接线设计.................................................................................... 5
1. 各电压等级的合计负载及类型 ................................................................... 5 2. 主变压器的选择 .......................................................................................... 5 四、短路电流计算 ................................................................................................... 9
1. 基准值的选取 .............................................................................................. 9 2. 各元件参数标幺值的计算 ......................................................................... 10 3. 用于设备选择的短路电流计算 ................................................................. 10 五、电气设备选择 ................................................................................................. 12
1. 电气设备选择的一般条件 ......................................................................... 12 2. 各回路的工作电流计算 ............................................................................. 13 3. 断路器和隔离开关选择 ............................................................................. 14 4. 导线的选择 ................................................................................................ 20 5. 限流电抗器的选择 .................................................................................... 22 6. 电压互感器的选择 .................................................................................... 23 7. 电流互感器的选择 .................................................................................... 24 8. 高压熔断器的选择 .................................................................................... 26 9. 支持绝缘子和穿墙套管的选择 ................................................................. 26 10. 消弧线圈的选择 ...................................................................................... 27 11. 避雷器的选择 .......................................................................................... 27 六、课程设计体会及建议 ..................................................................................... 29 参考文献 ................................................................................................................ 29 附录 ........................................................................................................................ 30
短路电流计算书 ............................................................................................. 30 附图：110kV变电所电气主接线图（#2图纸） ................................................... 33
110kV变电所电气系统设计说明书
一、概述
1. 设计目的
(1) 复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识 (2) 培养分析问题和解决问题的能力
(3) 学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法
2. 设计内容
本设计只做电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计。 (1) 主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等 (2) 电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性
(3) 短路电流计算：不同运行方式（大、小、主）、短路点与短路类型 (4) 主要电气设备的选择：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈、避雷器等 (5) 绘制电气主接线图
3. 设计要求
(1) 通过经济技术比较，确定电气主接线 (2) 短路电流计算 (3) 主变压器选择
(4) 断路器和隔离开关选择 (5) 导线（母线及出线）选择 (6) 限流电抗器的选择（必要时） (7) 选择电压互感器 (8) 选择电流互感器
(9) 选择高压熔断器（必要时） (10) 选择支持绝缘子和穿墙套管 (11) 选择消弧线圈（必要时） (12) 选择避雷器
二、设计基础资料
1. 待建变电站的建设规模
(1) 变电站类型: 110 kV降压变电站 (2) 三个电压等级: 110 kV、 35 kV、 10 kV
(3) 110 kV: 近期进线2回，出线1回；远期进线1回，出线1回 35 kV：近期3回；远期3回 10 kV：近期6回；远期4回
2. 电力系统与待建变电站的连接情况
(1) 变电站在系统中地位：中间变电站
(2) 变电站仅采用 110 kV的电压与电力系统相连，为变电站的电源 (3) 电力系统至本变电站高压母线的标么电抗（Sd=100MVA）为：最大运行方式时0.25 ；最小运行方式时0.31 ；主运行方式时0.28 (4) 上级变电站后备保护动作时间为 2.8 s
3. 待建变电站负荷
(1) 110 kV出线：负荷每回容量 8000 kVA，cosφ＝0.9， Tmax ＝ 4000 h (2) 35 kV负荷每回容量 4000 kVA，cosφ＝0.85，Tmax＝ 3800 h； 其中，一类负荷1回；二类负荷2回
(3) 低压负荷每回容量2000 kW，cosφ＝0.95，Tmax＝ 4500 h； 其中，一类负荷2回；二类负荷2回
4. 环境条件
当地年最高气温400℃，年最低气温-200℃，最热月平均最高气温350℃，年最低气温-50℃；当地海拔高度：600m；雷暴日：15 日/年。
5. 其它
(1) 变电站地理位置：城郊，距城区约7.4km
(2) 变电站供电范围：110 kV线路：最长100 km，最短50 km；35 kV线路：最长60 km，最短20 km；10 kV低压馈线：最长30km，最短10km
(3) 未尽事宜按照设计常规假设
三、主变压器及主接线设计
1. 各电压等级的合计负载及类型
(1) 电压等级
待建变电所的电压等级为110kV/35kV/10kV。 (2) 合计负载及类型 近期110kV侧负载