大连理工大学 网络教育学院
本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目：110kv发电厂电气部分设计
学习中心：
层 次： 专科起点本科
专 业： 电气工程及其自动化
年 级： 年 季
学 号：
学 生：
指导教师：
完成日期： 2023年8月16日
我国大多数农村电网的发电厂数量少，供电半径大，线路损耗大，给线路末端的用户造成过低的电压，影响人们的正常生活和生产。为了改变中国农村电网的现状并满足人们的日常生活需求，考虑到工农业的发展，出现了中小型发电厂，即入线电压为110 kV的发电厂。
本文设计了110kV发电厂的电气部分。该发电厂位于城市工业园区附近，发电厂的一次电气部分主要使用1线110kV线路，5线10kV线路，4线35kV线路。该发电厂的位置交通方便，不超过330 kV，因此我们选择了三相变压器。本文从电气系统的布线类型，选择变压器，母线和电气设备以及保护变压器中的继电器等，依次进行设计。该设计遵循安全供电，可靠传输，灵活的线路和成本效益的原则。
关键词：110kV发电厂；电气部分设计；设备选型；主变保护
目 录
1 绪论
1.1 发电厂的发展现状与趋势
发电厂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和经济运行，是电厂和用户之间的中间纽带，并用于转换和分配电能。中国电力行业的技术水平和管理水平正在逐步提高，现在许多发电厂已实现集中控制和计算机监控。电力系统还实现了分级集中调度，所有电力公司都在努力提高产量，降低成本并确保安全出行。随着中国国民经济的发展，电力行业将逐步进入世界先进阶段。发电厂是具有严格的生产过程系统，复杂的土木结构且相对较难建造的工业建筑[1]。电力工业的发展，单机容量的增加以及总容量超过100万千瓦的发电厂的建立，促进了发电厂建筑结构和设计的不断改进和发展。改善发电厂结构，采用新的建材，更新施工设备，改进施工方法，采用代理商管理，提高队伍素质，不断提高民用建筑技术和火电厂的建设组织水平。主电线是发电厂的主要链路。电源线的布线与电气设备的选择，配电设备的布局，继电器的保护以及自动设备的确定直接相关，并且是发电厂电气部分投资的规模。决定性因素。随着发电厂综合自动化技术的不断发展和发展，发电厂综合自动化系统将取代或更新现有的发电厂二次系统，从而实现“无人值守”发电厂已成为电力系统的新发展方向和趋势[2]。
1.2 110kV发电厂的研究背景
110KV区域降压发电厂是电网建设和电网改造中非常重要的技术环节，因此110KV发电厂的设计是中国电网建设的重要环节。当前，在电网建设中，特别是在110KV发电厂的建设中，严重浪费资源，如土地和资金，重复建设，改造困难，工频电磁辐射，无线电干扰和噪声等环境保护问题，电能质量差。这些问题已成为影响高压输变电工程造价和运行质量的重要因素。这违反了我国的可持续发展战略。因此，110KV发电厂不仅应采取节约资源的设计方案，以确保电能质量和电力安全，还应克服通信干扰和噪声，以满足未来简单的电网转换和较高的资源复用需求[3]。
110KV发电厂的设计或改造，不仅要确保安全性，可靠性和灵活性，而且要确保环保，节约资源，易于实现自动化设计方案。根据此要求，110KV发电厂电气主接线简单明了，接地和保护安全有效，建筑物结构紧凑，电磁辐射污染最小化。因此，110KV发电厂应从整个电力系统入手，简化主线路，形成与电网结构相对应的保护系统，采用紧凑的布局，节约资源，安全环保的设计方法[4]。在此基础上，我们设计了一种资源节约，环保，安全性高的高质量110KV发电厂，并试图在功率设置，主接线类型确定，设备选择，配电装置布置等方面提出新的设计思路。
1.3 本次论文的主要工作
本文主要研究110kV发电厂主要部分的电气设计。
本文的组织结构如下：
全文分为5章。
第一章主要介绍了发电厂的发展趋势，选题目的，110kV发电厂电气元件设计的背景和意义，论文的主要内容和组织结构。
第二章介绍了110kV发电厂的工程概况以及发电厂选址的分析。结合从实际调查中收集的数据，进行负载计算和变压器选择。
第三章，发电厂的总体分析及主变选择，主要有发电厂的总体情况分析、主变压器容量的选择、主变压器台数的选择、站用变压器的选择。
第四章，对电气主接线进行了设计。
第五章，结合发电厂短路电流的计算目的和步骤，详细设计了发电厂短路电流的计算过程。
最后是全文总结。
2 电气设计的主要内容
电气设计由强电流和弱电流两部分组成，强电流部分的设计内容主要包括发电厂和配电系统，电源和照明系统，防雷接地系统等。配电系统主要包括高低压系统，变压器，备用电源系统等。电力系统主要包括电力系统的分配和控制。照明系统包括各种室内和室外照明。防雷接地系统包括防雷保护装置。雷电感应，接地，等电位联结和局部等电位联结，辅助等电位联结等[5]。
发电厂是电力系统的重要组成部分。发电厂主要电气部件的设计包括发电厂的总体分析，主变压器的选择，主电源接线的设计，短路电流的计算，电气设备的选择，配电设备的设计以及总体布局。
2.1 发电厂的总体分析及主变选择
在各种电压等级的发电厂中，变压器是主要的电气设备之一，负责转换网络电压和传输功率的重要任务。确定合理的变压器容量可确保安全可靠的电源供应以及网络的经济运行[6]。因此，在安全可靠的供电基础上确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行质量具有明显的经济意义。
为了确保电源的可靠性，发电厂通常配备两个主变压器，如果只有一个电源，或者如果发电厂可以从低压侧电网获取备用电源并为关键负载供电，则可以安装一个。在该设计中，发电厂有两条输入电源线，而低压侧的电源只能从这两条输入线获得，因此选择了两个主变压器。
在110kV发电厂中，通常选择三相变压器，因为它们是最经济，最可靠的操作。发电厂中主变压器的容量由农村电力负荷发展计划决定。由于农村负荷具有较强的季节性，因此根据峰谷差异的特征，系统的特征以及三种负荷类型的要求，系统使用两个变压器，但是负荷的各个方面，经济因素和当前发展您可以考虑条件选择一台变压器[7]。发电厂的最大负载由发电厂的正常过载能力承担，并由发电厂的最大负载时间（0.5到1s）的一端特性决定。时间接近最大负荷，可以充分利用安装能量，110kV发电厂容量大，可以使用三绕组变压器来满足不同电压等级用户的要求。
2.2 电气主接线的选择
2.2.1 主接线的设计原则
考虑发电厂在电力系统的地位和作用发电厂在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。发电厂是枢纽发电厂、地区发电厂、终端发电厂、企业发
