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1、110KV变电站的设计(电气自动化) 摘要 本次设计为110KV变电站的初步设计书。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， .摘要本次设计为110KV变电站的初步设计书。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110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线.对设备的选型作了
2、详细的说明和计算，短路电流的计算有严格的计算书。又通过负荷计算及供电范围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，做出线路保护，变压器保护，母线保护，防雷保护，从而完成了整个变电站设计。关键词：变电站，负荷计算，主接线，电气设备选型，继电保护AbstractThe design of 110 KV substations is for preliminary design. First, according to the task given system and line book and all the parameters, make the ana
3、lysis of load development trend. From the load increasing illustrates the necessity of the establishment of construction, and then through the generalization of substation and outlet to consider, and through the analysis of the data of load, safety, economy and reliability into consideration, determ
4、ine the 110 KV and consumers 10 kV power station, as well as 35kV main connection. Analyses the argumentation of 110 KV substations auto-switch manner of various advantages of electrical equipment selection and calculation, the detailed description of short-circuit current calculation have strict ca
5、lculations. And through the load calculation and scope of supply determined, the main transformer capacity and models. Finally, according to the maximum continuous working current and short circuit calculation results of calculation, make line protection, transformer protection, bus bar protection,
6、lightning protection, substation to finish the whole design. Keywords: Transformer substation，Consideration of load，Main Connection ，the choice of Electrical Equipment ，Relay目录 字第1章 概述 11.1课题来源 11.2设计依据 11.3设计范围
7、; 11.4设计分工 11.5设计的基本要求 116基础资料 21.6.1原始背景资料 21.6.2变电站负荷情况分析 4第2章 电气主接线方案的确定 62.1选择原则 62.1.1主接线设计的基本要求 62.1.2主接线的设计依据 82.2主接线的方案与分析&n
8、bsp; 92.2.1 110KV侧主接线设计 102.2.2 35KV侧主接线设计 12 2.2.3 10KV侧主接线设计 122.2.4 所用电设计 13第3章 主变压器台数和容量的选择 153.1变压器的选择原则 153.2主变压器型式的选择 153.3主变中性点接地设计 163.
9、3.1110kV侧中性点接地方式 163.3.235kV、10kV侧中性点接地方式 163.4主变全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决 173.5变压器台数的选择 173.6变电站负荷计算 183.7变压器容量的选择 193.7.1主变容量选择及校验 193.7.2所用变选择 20第4章 短路电流的计算&nbs
10、p; 224.1短路概述 224.2 短路电流计算的目的 234.3 短路电流计算的条件 234.3.1基本假定 234.3.2一般规定 244.4短路电流的标么值算法 25 4.5短路电流计算结果 25第5章 变电所电气设备选择 315.1概述 31
11、5.2选择设备的基本原则 325.3断路器的选择 325.3.1选择断路器时应满足以下基本要求 325.3.2断路器的主要参数 325.3.3断路器选择其他考虑因素 335.3.4 110kV断路器的选择： 335.3.5 35kV断路器的选择： 345.3.6 10kV断路器的选择 355.4隔离
12、开关的选择 355.4.1隔离开关的作用 355.4.2形式结构 365.4.3选择条件 365.4.4选择隔离开关基本要求 365.4.5 110kV隔离开关的选择 375.4.6 35KV隔离开关的选择 375.4.710kV隔离开关的选择 375.5母线的选择 385.
13、6电流互感器的选择 39 5.7电压互感器的选择 40第6章 继电保护配置 436.1电力系统继电保护的作用 436.2保护装置的装设原则： 446.3电力系统继电保护的基本任务 456.4继电保护的选择要求 466.5继电保护的装置选择与整定 466.6线路末端短路电流 4
14、76.7线路保护整定 476.8变压器保护： 486.8.1变压器装设的保护种类 486.8.2变压器保护的整定方法 506.8.3变压器差动保护整定计算 526.9母线保护 53第7章 防雷接地保护 557.1变电所可能出线大气过电压的种类 557.2直击雷保护： 557.
15、3避雷针装设注意问题 557.4雷电侵入保护 567.4.1保护措施 567.4.2避雷器的设置 56 7.5变电站的保护 57总结 58参考文献 59致谢 60附录一：110KV变电站电气主接线图 61 内容简介 本工程位于哈尔滨市，是商业服务中心与的综合楼。总建筑面积为7
16、369.6m2。主体结构为14层，不设地下室。第一层和第二层为商业服务中心，第三层至第十四层为居民。建筑总高度43.5m。一共设有电梯三部。本设计严格依据新规范。建筑设计充分考虑了消防和疏散的要求,结构设计考虑了地震作用。本工程的结构形式为钢筋混凝土，结构体系为框架-剪力墙结构的高层住宅。框架柱的抗震等级为三级，剪力墙的抗震等级为二级，抗震烈度为7度。设计由四大部分组成：建筑设计、结构设计、工程经济分析、施工组织设计。其中结构设计主要包括：工程概况、结构布置、刚度计算、荷载汇集、水平地震作用下结构内力计算（只考虑水平地震作用）、竖向荷载作用下结构内力计算（恒荷载和活荷载共同作用）、内力组合、构
17、件截面设计。结构设计中，采用PK-PM结构设计软件分析和手工计算结合的方法来完成。设计严格按照国家颁布的新规范、新标准进行，所有数据及图表均依据规范要求，设计力求准确、经济、美观。 3.6.3横向水平地震作用下构件内力计算 243.7 竖向荷载作用下框架剪力墙结构计算 293.7.1计算单元及计算简图 293.7.2荷载计算 323.7.3 内力计算 353.8 作用效应组合 403.8.1 结构抗震等级 403.8.2 框架梁弯矩和剪力设计值 403.8.3 框架柱弯矩、轴力及剪力设计值 4
18、23.8.4 剪力墙弯矩、轴力及剪力设计值 433.8.5 连梁弯矩及剪力设计值 503.9 构件截面设计 513.9.1框架梁 513.9.2 框架柱 523.9.3 剪力墙 553.9.4 连梁 563.9.4.1连梁正截面受弯承载力计算 563.9.4.2连梁斜截面受剪承载力计算 564设计概算 575 施工组织设计 695.1 工程概况 695.1.1 建筑特点 695.1.2 结构特点 695.1.3 水文地质状况 69
19、5.1.4 气候条件 705.2 施工准备工作 705.2.1 现场准备 705.2.2 施工技术资料的准备工作 705.2.3物资准备 705.3施工方案 725.3.1施工部署 72 5.3.2施工方案及流程 735.3.3 装饰工程施工阶段 785.4 季节性施工措施 785.4.1 雨季施工的保证措施 785.4.2 冬季施工安排及保证措施 785.4.3 冬期施工分项工程施工措施 795.5 质量保证和安全措施、以及环境污染防护等措施 795.5
20、.1 质量措施 795.5.2 安全措施 805.5.3 环境保护体系与措施 825.5.4 成品保护措施 825.6 降低成本措施 835.6.1 材料管理 835.6.2 机械管理 845.6.3 技术措施 845.7施工现场平面布置 846 结语 86参考文献 88指导教师评语 88参考文献致谢指导教师评语 建筑图：建施01：底层平面图.dwg建施02：二层平面图.dwg建施03：标准层平面图.dwg建施04：屋顶平面图.dwg建施05：正里面图.dwg建
21、施06：左立面图.dwg建施07：右立面图.dwg建施08：背立面图.dwg建施09：1-1剖面图.dwg建施10：2-2剖面图.dwg建施11：总平面图.dwg 结构图：结施01：一层顶板配筋图.DWG结施02：二层顶板配筋图.DWG结施03：三-五层顶板配筋图.DWG结施04：六-十三层顶板配筋图.DWG结施05：十四层顶板配筋图.DWG结施06：一层顶梁配筋图.DWG结施07：二层顶梁配筋图.DWG结施08：三-五层顶梁配筋图.DWG结施09：六-十三层顶梁配筋图.DWG结施10：十四层顶梁配筋图.DWG结施11：一层柱配筋图.DWG结施12：二层柱配筋图.DWG结施13：
22、三-五层柱配筋图.DWG结施14：六-十三层柱配筋图.DWG结施15：十四层柱配筋图.DWG 内容简介本工程为某高校办公楼。工程为五层现浇钢筋结构。屋面板顶面标高为18.6m。建筑面积约6000工程所在地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为类。屋面做法：钢筋现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，40120厚（1%找坡）膨胀珍珠岩保温层，四层作法防水层（一毡二油上铺小石子）。楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。墙身做法：由普通砖砌筑而成，普通砖自重18kN/m3，厚度240mm。门窗做法
23、：门为木门，自重0.2 kN/m2，窗为钢窗玻璃窗，自重0.4 kN/m2。风荷载标准值0.4kN/m2，雪荷载标准值0.65kN/m2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.0kN/m2。本设计计算书包括屋盖、楼盖、主体结构、楼梯、基础等部分的计算和设计。 （二）柱截面设计75 十一 楼梯设计81 （二） 其他层楼梯设计84 十二 基础设计89 （一） 边柱基础89 （二） 中柱基础91 摘要本毕业设计遵循先、后结构、再基础的设计过程，根据任务书和指导书的要求，完成钢筋混凝土框架结构的秀水佳园综合办公楼的、结构和基础设计。建
24、筑施工图包括总平面图及说明，一层、二层、三层、标准层和屋顶平面图，正立面和背立面图，楼梯和电梯井的剖面图，以及若干详图。各图均按规范要求设计并得到指导老师认可。本工程结构设计时密切结合建筑设计，力求经济合理，。考虑毕业设计的特殊要求，以手算为主、电算为辅。结构设计主要包括以下几个部分：重力荷载计算；框架侧移刚度计算；横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算；竖向荷载作用下框架结构的内力计算；截面设计与配筋计算；楼梯设计；梁板设计和基础设计。计算书的主要内容有：手工完成横向框架结构侧移计算、框架受力分析与截面设计（包括内力分析、水平荷载与竖向荷载的计算和组合、截面配筋）；进行楼梯设计；进行框架
25、现浇楼板局部单元板和连系梁的设计（包括手工进行荷载计算、内力分析组合及配筋计算）；进行横向框架所对应的柱下基础设计。毕业设计的成果符合现行规范的要求，因而是合理可行的。 3.1 柱截面尺寸的确定23.2 梁尺寸确定33.3 楼板厚度的确定33.4 柱高度34. 重力荷载计算 3 5.2 纵向框架侧移刚度计算116. 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 136.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 13 6.1.1横向自振周期计算136.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算146.1.3水平地震作用下的位移验算166.1.4水平
26、地震作用下框架内力计算16 8.2.2柱正截面承载力计算 618.2.3柱斜截面受剪承载力计算 638.3框架梁柱节点核心区截面抗震验算649. 楼梯设计659.1 平台板计算669.1.1 荷载计算 66 9.1.2 截面设计 679.2 梯段板计算 679.2.1 荷载计算 679.2.2 截面设计 689.3平台梁计算 689.3.1 荷载计算 68 9.3.2 正截面承载力计算 689.3.3 斜截面承载力计算&nbs
27、p; 6910. 梁板设计 6910.1 板的计算 7010.1.1 单向板计算 7010.1.2 双向板计算 71 10.2 梁的计算 7510.2.1 弹性理论 7510.2.2 塑性理论 7911. 基础设计8111.1 场地土层条件8111.2 结构型式 81 11.3 材料选择 8111.4 确定基础埋深d 8111.5 确定地基承载力特征值 8111.6 计算边柱（以E/4轴柱为例） 8111.6.1 确定基础基底尺寸 81
28、11.6.2 验算基础底面应力 8211.6.3 计算基础底板厚度h 82 11.6.4 基础底板配筋 8311.7 计算中柱（以D/4轴柱为例）8411.7.1 确定基础基底尺寸8411.7.2 验算基础底面应力8411.7.3 计算基础底板厚度h 8411.7.4 基础底板配筋85N 结论 86 致谢88参考文献89主要内容(包括设计参数)与要求（一）建筑设计：建筑设计图纸要求达到初步设计要求：1.层数：810层，局部可自由调整； 开间36007200；进深54006600；层高30003900； 2. 该工程为框架结构办公楼，丙类建筑，要求建筑设计平面布局合理，立面造型美观，
29、重视防火设计，3.建筑防火等级二级，安全等级二级，设计使用年限50年，环境类别一类，屋面防水等级二级；4.由门厅、楼梯及走道组成，至少设两个疏散楼梯，一个电梯间；建筑面积不超过8000m2；采光要求：办公室窗地面积比≥1:5。（二）结构设计（1） 设计原则和程序：本工程结构设计是在完成建筑设计的前提下进行。结构设计应密切结合建筑设计，经济合理，使结构具有良好的抗震性能。结构布置要求荷载传递直接，受力明确，并按强度要求初步确定构件的截面尺寸，构件类型和尺寸规格应尽可能少。在结构布置的过程中，还需考虑整个建筑物的平面和竖向需采用的构造措施，以保证整个建筑物或某些薄弱部位的刚度及整体
30、性，合理确定结构或构件节点处理，使结构构件及连接节点满足强度、刚度和抗裂度的要求，并符合现行设计规范、满足国家强制性条文，最终把结构布置和构件设计准确地反映到施工图中。该工程采用全现浇结构体系，15层混凝土强度等级为C40，以上各层均为C30。 （2） 设计内容：、计算书及相关资料：1. 开题报告；2. 方案论证；3.设计摘要；4. 完成一层现浇楼板局部板的设计（包括荷载计算、内力分析及配筋计算，绘出施工图）；5根据建筑要求完成其它楼层结构布置，可应用SATWE程序进行结构布置，用平法表示标出梁,板,柱,墙的编号，尺寸及配筋； 6人工计算完成框架结构侧移计算、框架受力分析与截面设计（
31、包括导荷载，内力分析，水平荷载与竖向荷载的组合、截面配筋并绘制施工图）；7.应用设计软件SATWE完成分析、设计，对比分析电算、手算主要结果；8结合设计翻译一篇专业外文资料及写一篇读书报告；9.根据设计前的毕业实习情况撰写实习报告，并附实习单位的鉴定意见。、设计计算书要求：设计要按新规范执行；按学院有关毕业论文（设计）规范化及板式要求进行撰写说明书应包括对结构体系和结构形式的分析比较，结构计算过程和结果分析。力求简明扼要、概念清楚、书写工整，计算步骤明晰、计算准确并附有必要的计算简图。、归档要求：所有设计成果用档案袋装上，并贴上学院封面、题目、目录、设计者及指导教师姓名等。（三）地基基础设计任
32、务及要求（1）设计任务根据建筑、结构设计文件和工程地质条件，论证地基、基础方案，并提交地基基础施工图纸。 （2）设计要求1地基基础方案应符合上部结构特点及工程地质条件，并具有较好的经济性；2根据现行国家设计规范，进行地基处理方案设计、承载力验算、地基沉降计算、基础截面设计。（3）设计成果1. 基坑开挖及基础平面布置图； 2. 地基处理设计计算；3. 基础配筋计算及详图；4. 地基基础设计说明书。工 作 进 程 及 需 完 成 工 作 量1计算书要求见前2建筑图纸要求： 1) 总平及说明 1:500 总平包括建筑物的位置、朝向、绿化、道路等说明包括建筑物的经济性指标。2) 各
33、层平面 1:100标出各房间名称 3) 屋顶平面 1:100 4) 立面（正立面、背立面）1:100 5) 剖面2个 1:100 其中一个选择楼梯或电梯井剖切6) 详图若干 1:2040楼梯、电梯井道、屋顶泛水、外墙、玻璃幕墙等3结构图纸要求：1) 结构设计说明 2) 平面结构布置图 3) 梁平法施工图 4) 柱平法施工图 5）基础平面布置图及基础详图 6) 楼梯、雨篷等详图摘 要此次设计的题目是河东降压变电所电气部分设计，其主要任务是对220kV降压
34、变电所电气部分初步设计。包括对电气主接线的确定，主要电气设备的选择，包括断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，母线，站用变压器等。全论文除了摘要、毕业设计书之外，还详细的说明了各种设备选择的最基本的要求和原则依据。 变压器的选择包括：主变压器的台数、容量、型号等主要技术数据的确定；电气主接线主要介绍了电气主接线的重要性、设计依据、基本要求、各种接线形式的优缺点以及主接线的比较选择，并制定了适合要求的主接线； 短路电流计算是最重要的环节，本论文详细的介绍了短路电流计算的目的、假定条件、一般规定、元件参数的计算、网络变换、以及各短路点的计算等知识；高压电气设备的选择包括母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器的选择原则和要求，并对这些设备进行校验