110KV变电所毕业设计

《110KV变电所毕业设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、110KV变电所毕业设计　　摘要　　XF110KV变电所是地区重要变电所，是电力系统110KV电压等级的重要部分。其设计分为电气一次部分和电气二次部分设计。　　一次部分由说明书，计算书与电气工程图组成，说明书和计算书包括变电所总体分析;负荷分析与主变选择;电气主接线设计;短路电流计算;电气设备选择;配电装置选择;变电所总平设计及防雷保护设计。　　二次部分由说明书，计算书与电气工程图组成。说明书和计算书包括整体概述;线路保护的整定计算;主变压器的保护整定计算;电容器的保护整定计算;母线保护和所用变保护设计。　　计算书和电气工程图为附录部分。其中一次部分电气AutoCAD制图六张；二次部分为四张

2、手工制图。　　本变电所设计为毕业设计课题，以巩固大学所学知识。通过本次设计，使我对电气工程及其自动化专业的主干课程有一个较为全面，系统的掌握，增强了理论联系实际的能力，提高了工程意识，锻炼了我独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定了必要的基础。　　关键词:Ⅰ、变电所　　Ⅱ、变压器　　Ⅲ、继电保护　　变压器1.介绍要从远端发电厂送出电能，必须应用高压输电。因为最终的负荷，在一些点高电压必须降低。变压器能使电力系统各个部分运行在电压不同的等级。本文我们讨论的原则和电力变压器的应用。　　2.双绕组变压器变压器的最简单形式包括两个磁通相互耦合的固定线圈。两个线圈之所以相互耦合，是

3、因为它们连接着共同的磁通。在电力应用中，使用层式铁芯变压器(本文中提到的)。变压器是高效率的，因为它没有旋转损失，因此在电压等级转换的过程中，能量损失比较少。典型的效率范围在92到99%，上限值适用于大功率变压器。从交流电源流入电流的一侧被称为变压器的一次侧绕组或者是原边。它在铁圈中建立了磁通φ，它的幅值和方向都会发生周期性的变化。磁通连接的第二个绕组被称为变压器的二次侧绕组或者是副边。磁通是变化的；因此依据楞次定律，电磁感应在二次侧产生了电压。变压器在原边接收电能的同时也在向副边所带的负荷输送电能。这就是变压器的作用。　　3.变压器的工作原理当二次侧电路开路是，即使原边被施以正弦电压Vp，

4、也是没有能量转移的。外加电压在一次侧绕组中产生一个小电流Iθ。这个空载电流有两项功能：在铁芯中产生电磁通，该磁通在零和φm之间做正弦变化，φm是铁芯磁通的最大值；它的一个分量说明了铁芯中的涡流和磁滞损耗。这两种相关的损耗被称为铁芯损耗。变压器空载电流Iθ一般大约只有满载电流的2%—5%。因为在空载时，原边绕组中的铁芯相当于一个很大的电抗，空载电流的相位大约将滞后于原边电压相位90º。显然可见电流分量Im=I0sinθ0，被称做励磁电流，它在相位上滞后于原边电压VP90º。就是这个分量在铁芯中建立了磁通；因此磁通φ与Im同相。第二个分量Ie=I0sinθ0，与原边电压同相。这个电流分量向铁芯提

5、供用于损耗的电流。两个相量的分量和代表空载电流，即I0=Im+Ie应注意的是空载电流是畸变和非正弦形的。这种情况是非线性铁芯材料造成的。如果假定变压器中没有其他的电能损耗一次侧的感应电动势Ep和二次侧的感应电压Es可以表示出来。因为一次侧绕组中的磁通会通过二次绕组，依据法拉第电磁感应定律，二次侧绕组中将产生一个电动势E，即E=NΔφ/Δt。相同的磁通会通过原边自身，产生一个电动势Ep。正如前文中讨论到的，所产生的电压必定滞后于磁通90º，因此，它于施加的电压有180º的相位差。因为没有电流流过二次侧绕组，Es=Vs。一次侧空载电流很小，仅为满载电流的百分之几。因此原边电压很小，并且Vp的值近

6、乎等于Ep。原边的电压和它产生的磁通波形是正弦形的；因此产生电动势Ep和Es的值是做正弦变化的。产生电压的平均值如下Eavg=turns×即是法拉第定律在瞬时时间里的应用。它遵循Eavg=N=4fNφm其中N是指线圈的匝数。从交流电原理可知，有效值是一个正弦波，其值为平均电压的倍；因此E=φm因为一次侧绕组和二次侧绕组的磁通相等，所以绕组中每匝的电压也相同。因此Ep=φm并且Es=φm其中Np和Es是一次侧绕组和二次侧绕组的匝数。一次侧和二次侧电压增长的比率称做变比。用字母a来表示这个比率，如下式a==假设变压器输出电能等于其输入电能——这个假设适用于高效率的变压器。实际上我们是考虑一台理想

7、状态下的变压器；这意味着它没有任何损耗。因此Pm=Pout或者VpIp×primaryPF=VsIs×secondaryPF这里PF代表功率因素。在上面公式中一次侧和二次侧的功率因素是相等的；因此VpIp=VsIs从上式我们可以得知=≌≌a它表明端电压比等于匝数比，换句话说，一次侧和二次侧电流比与匝数比成反比。匝数比可以衡量二次侧电压相对于一次恻电压是升高或者是降低。为了计算电压，我们需要更多数据。　　终端电