110kV降压变电站毕业设计46页

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1、毕业设计 某城南降压变电所电气设计 姓 名 学 号 专 业 班 级 指导教师 日 期 电气自动化本科生毕业电气自动化本科生毕业 设计任务书设计任务书 题目：题目：110kV110kV 降压变电所电气部分设计降压变电所电气部分设计 一、 原始资料 1、变电所规模： 1） 建设两台三绕组降压变压器，电压等级为：110/38.5/10.5kV 2） 气象条件：气象条件为典 II 级:年最高温度 38 度，最热月地下 0.8m 处平均温度 22 度，年主导风力为东风，年雷暴雨日数为 20 天。 2、各电压等级负荷及与系统的连接情况： 1）110kV 电压等级：系统采用两条 110kV 线路向本所供电，

2、当取基准容量为 100MW， 系统归算为 110kV 母线的等值电抗为 0.2 2）35kV 电压等级：35kV 架空出线 5 回,线路全长共 102km，最大负荷 120MW，最小负 荷 20MW， cos=0.85，Tmax=4800h/a。 3）10kV 电压等级：10kV 电缆出线 6 回,线路全长 17.5km，最大负荷 14MW，最小负荷 2MW， cos=0.8，Tmax=3000h/a。 3、表 1 发电机主要技术参数 厂名机号型号P(MW)cosU(KV)“X”d(%)备注 新海电厂 #1#2 QFS-50-2500.8510.50.143 淮阴电厂 #1#4 QFS-50-

3、2500.810.50.141 盐城电厂 #1#2 QFS-50-2500.8510.50.143 表 2 主变压器主要技术参数 短路电压百分数厂，所名台数型号容量比 U1- 2（%） U1- 3（%） U2- 3（%） 空载电流 （%） 新海电厂2SSFL-60/1106010.5 灌南变1SSFLQ-60/11060/60/3017.510.56.5 灌音变2OSFPSL-120/220120/120/609.310.510.7 淮阴电厂4SSPL-60/1106010.5 盐城电厂2SSFL-60/1106010.5 东郊变1SSFLQ-60/11060/60/3017.510.56.5

4、 大丰变1SSFLQ-60/11060/60/3017.510.56.5 损耗110KV 侧厂，所名 空载高中中低高低最大负荷最小负荷 备注 新海电厂13031040+j15 灌南变53350255300 淮阴变5346525827650+j30 淮阴电厂13031080+j50 盐城电厂13031050+j30 东郊变53350255300 大丰变53350255300 是最大负 荷的 70% 表 3 待建城北变各电压及负荷数据 最大负 荷 功率因 数 负荷级 别 供电距 离 备注电压等 级 负荷名 称 甲 A200.8217 B150.81110 造纸厂220.7526 化工厂200.78

5、29 35KV 冶炼厂150.816 同时率 K=0.9 Tmax= 4800 小时 A30.811.3 B20.8222 毛织厂10.7221.2 水泥厂1.20.7321.2 纺织厂0.80.7221.1 10KV 水厂20.7411.2 同时率 K=0.78 Tmax= 3000 小时 35KV92102方案 10KV1017.5 二、 设计内容 1、 设计各电压等级的电气主接线。 2、 短路电流的计算。 3、选择主要电气设备并校验。 4、设计主变压器保护。 5、设计变电所防雷保护。 三、设计成品 1、说明书一份 2图纸： 变电所电气主接线图一张 四、设计目和及要求 毕业设计的主要目的是

6、：培养综合运用所学基础课、理论课、专业课知识去分析和 理解本专业范围内的一般工程技术问题的能力，通过专业设计进一步巩固、扩大和深化 所学的理论知识和基本技能，从而实现理论与实践相结合的最终目的：毕业设计应达到 下列要求： 1熟悉电力行业有关技术规程、规定、导则，树立供电必须安全、可靠、经济的 观点； 2掌握电力系统设计的基本方法； 3熟练一些电力系统中的基本计算； 4学习工程设计说明书的撰写； 5所学理论知识能通过做毕业设计得到复习、运用、验证； 6、培养电力工程设计能力。 摘要 本设计是某城南降压变电站设计，负荷性质为地区负荷。根据负荷性质和主接线方 案的比较，确定了主接线形式及主变容量、台

7、数。根据所给系统参数计算系统阻抗及短 路电流，并对主要电气设备及导线进行了选择和校验。按常规无人值守站进行了保护配 置。根据所给地形地理条件，对配电装置进行了布置。对全站电工建筑物进行了防雷保 护设计。 关键词：变电站设计 目 录 第一章第一章 绪论及原始资料分析绪论及原始资料分析.7 第二章第二章 电气主接线设计电气主接线设计.7 第一节对电气主接线的基本要求.11 第二节 对电气主接线方案的初步设计.12 第三节 几种方案的比较及最终接线.13 第三章第三章 短路电流计算短路电流计算.14 第一节 画等值电路图.14 第二节 计算短路电流.16 第三节 短路电流计算结果汇总.19 第四章第

8、四章 主要电气设备的选择主要电气设备的选择.19 第一节 变压器选择.19 第二节母线选择.22 第三节 高压断路器选择.23 第四节 隔离开关的选择.25 第五节 电压互感器的选择.28 第六节 主要设备参数.33 第七节 LW34-40.5 型六氟化硫断路器 .34 第八节 VS1(ZN63)型户内高压真空断路器.37 第五章第五章 继电保护整定及配置继电保护整定及配置.40 第一节 概述.40 第二节 保护配置.40 第三节 主变保护的整定计算.41 第六章第六章 防雷保护设计防雷保护设计.43 电气工程学院本科生毕业电气工程学院本科生毕业 设计说明书设计说明书 第一章第一章 绪论绪论及

9、及原始资料分析原始资料分析 电力工业在社会主义现代化建设中占有十分重要的地位，因为电能与其他能源比较 具有显著的优越性，它可以方便地与其他能量相互转换，可以经济的远距离输送，并在 使用时易于操作和控制，根据工农业生产的需要，决定新建一座 110kV 降压变电所，培 养综合运用所学知识的能力，扩大和深化所学的理论知识和基本技能，从而使理论与实 践相结合。通过此次设计，主要掌握发电厂和变电所电气部分中各种电器设备和一、二 次系统的接线和装置的基本知识，并通过相应的实践环节，掌握基本技能。 设计变电站为降压变电站，其电压等级为 110kV，具有中型容量的规模的特点， 在系统中将 主要承担负荷分配任务

10、，从而该站主接线设计务必着重考虑可靠性。 该工程的实施有利于完善和加 强 110kV 电网功能， 提高电网安全运行水平。从负荷特点及电压等级可知，它具有 110、35、 10kV 三级电压。110kV 进线两回。35kV 出线回路数为 5 回；10kV 出线回路数为 6 回。 1.1 设计资料设计资料 最大负 荷 功率因 数 负荷级 别 供电距 离 备注电压等 级 负荷名 称 甲 A200.8217 B150.81110 造纸厂220.7526 化工厂200.7829 35KV 冶炼厂150.816 同时率 K=0.9 Tmax= 4800 小时 A30.811.3 B20.8222 毛织厂1

11、0.7221.2 水泥厂1.20.7321.2 纺织厂0.80.7221.1 10KV 水厂20.7411.2 同时率 K=0.78 Tmax= 3000 小时 35KV92102方案 10KV1017.5 1.2 对原始资料的分析计算对原始资料的分析计算 本次所设计的 110kV 降压变电所为某城市城北一地区变电所，本所位于该地区网络的枢纽点上， 高压侧以接受系统电能为主，降压后供电给本地区的 35kV 用户，对本地区的正常供电起到了重要作 用。全所停电后，仅使该地区中断供电,但仍将使该地区生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备 安全，形成十分严重的后果。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持

12、续供电的要求。 本次所设计的 110kV 降压变电所为某城市城北一地区变电所，本所位于该地区网络的枢纽点上， 高压侧以接受系统电能为主，降压后供电给本地区的 35kV 用户，对本地区的正常供电起到了重要作 用。全所停电后，仅使该地区中断供电,但仍将使该地区生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备 安全，形成十分严重的后果。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。 1.3 本文主要工作本文主要工作 所址选择：所址选择： 首先考虑变电所所址的标高，历史上有无被洪水浸淹历史；进出线走廊应便于架空 线路的引入和引出，尽量少占地并考虑发展余地；其次列出变电所所在地的气象条件： 年均最高、最低气温

13、、最大风速、覆冰厚度、地震强度、年平均雷暴日、污秽等级，把 这些作为设计的技术条件。 主变压器的选择：主变压器的选择： 变压器台数和容量的选择直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依 据传递容量基本原始资料外，还应依据电力系统 5-10 年的发展规划、输送功率大小、馈 线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。 选择主变压器型式时，应考虑以下问题：相数、绕组数与结构、 绕组接线组别（在 电厂和变电站中一般都选用 YN，d11 常规接线） 、调压方式、 冷却方式。 由于本变电所具有三种电压等级 110KV、35KV、10KV，各侧的功率均达到变压器 额定容

14、量的 15%以上，低压侧需装设无功补偿，所以主变压器采用三绕组变压器。为保 证供电质量、降低线路的损耗此变压器采用的是有载调压方式，在运行中可改变分接头 开关的位置，而且调节范围大。由于本地区的自然地理环境的特点，故冷却方式采用自 然风冷却。 为保证供电的可靠性，该变电所装设两台主变压器。当系统处于最大运行方式时两台 变压器同时投入使用，最小运行方式或检修时只投入一台变压器且能满足供电要求。 所以选择的变压器为 2SFSZL7-31500/110 型变压器。 变电站电气主接线：变电站电气主接线： 变电站主接线的设计要求，根据变电站在电力系统中的地位、负荷性质、出线回路 数等条件和具体情况确定。

15、 通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用短路器数目教少的接线，以节省投资， 随出线数目的不同，可采用桥形、单母线、双母线及角形接线等。如果变电站电压为超 高压等级，又是重要的枢纽变电站，宜采用双母线带旁母接线或采用一台半断路器接线。 变电站的低压侧常采用单母分段接线或双母线接线，以便于扩建。610KV 馈线应选轻 型断路器，如 SN10 型少油断路器或 ZN13 型真空断路器；若不能满足开断电流及动稳 定和热稳定要求时，应采用限流措施。在变电站中最简单的限制短路电流的方法，是使 变压器低压侧分列运行；若分列运行仍不能满足要求，则可装设分列电抗器，一般尽可 能不装限流效果较小的母线电抗器。 故综

16、合从以下几个方面考虑： 1 断路器检修时，是否影响连续供电； 2 线路能否满足,类负荷对供电的要求； 3 大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。 主接线方案的拟定： 对本变电所原始材料进行分析，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基 本要求，综合考虑。在满足技术、经济政策的前提下，力争使其技术先进，供电可靠， 经济合理的主接线方案。此主接线还应具有足够的灵活性，能适应各 第二章第二章 变电所接入系统设计变电所接入系统设计 2.1 负荷统计负荷统计 计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到 电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大， 造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处于过早 老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。 2.1.1 35kV 侧负荷统计侧负荷统计 最大负 荷 功率因 数 负荷级 别 供电距 离 备注电压等 级 负荷名 称 甲 A200.7219 B150.8717 造纸厂220.79211 化工厂200.7626 35KV 冶