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1、电气工程课程设计说明书110KV变电所设计学 院： 专 业： 姓 名： 学 号： 完成时间： 目 录1 设计任务书32 主接线设计42.1 10KV出线方式设计42.2 110KV进线方式设计43 主变压器的选择43.1 负荷的计算43.2 主变压器的选择54 变电所的潮流计算54.1 计算线路参数54.2 计算变压器参数64.3 电力网64.4 网路的等值电路74.5 计算各变电所的运算负荷84.6 计算各线路的功率分布84.7 电压平衡计算95 短路电流的计算95.1 S点的短路计算105.2 G1、G2点的短路计算115.3 d4点的短路125.4 短路电流总汇表136 变电所的调压计算
2、136.1 调压计算的电路图136.2 功率分布与电压损耗的计算126.3 计算分接头电压146.4 校验157 电气设备的选型157.1 110kV侧电气设备选型157.2 10kV侧电气设备选型168 配置变压器的主保护和后备保护19 1 设计任务书1.1 系统接线示意图：发电厂G系统S110KV 110KVV110KV变电所A10KV出线图11.2 发电厂参数：225MW发电机，10KV负荷（包括厂用电）10条出线共20MW，。110KV有4条出线，其中2条与变电所A110KV母线相连，另外2条与系统相连。1.3 系统参数：，（基准容量为100MVA），。系统正、负序电抗相等。1.4 线
3、路：AG长12Km,，SA长14Km，SG12Km。1.5 以上提供的各参数均为最大值，最小值为其70%1.6 电网运行方式为SA开路运行。1.7 设计内容：发电厂1) 设计发电厂的主接线，选择主变的型号；2) 选择短路点计算三相对称短路电流和不对称短路电流并汇总成表；3) 选择各电压等级的电气设备（断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器）并汇总成表；4) 配置发电机和变压器的主保护和后备保护；5) 绘制二次设备接线图（如断路器控制回路、备用电源自动投入回路等）。变电所1）设计变电所的主接线，选择主变的型号；2）选择短路点计算三相对称短路电流和不对称短路电流并汇总成表；3）变电所的潮流
4、计算；4）变电所的调压计算；5）选择各电压等级的电气设备（断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器）并汇总成表；配置变压器的主保护和后备保护；1.8 设计时间：两周1.9 设计成果：设计说明计算书一份；1号图纸一张。2 主接线设计2.1 10KV侧出线方式设计。10KV侧出线六回，选择双母带旁路接线接线。2.2 110KV侧进线方式设计。110KV侧进线四回，选择单母线分段接线。3 主变压器的选择3.1 负荷的计算。 由公式 式中 某电压等级的计算负荷同时系数（10kV取0.85、35kV各负荷与10kV各负荷之间取0.9、站用负荷取0.85）%该电压等级电网的线损率，一般取5%P、co
5、s各用户的负荷和功率因数1）站用电负荷。 S=0.85(91.5/0.85)(1+5%)=96.075KVA0.096MVA 2) 10kV负荷计算 S=0.85(4+3+3.8+3.2+3.4+5.6)/0.85(1+5%) =24.15MVA 3) 110kV负荷计算 S=0.9(20/0.9+12/0.9)(1+5%)+ S站=33.597+0.096=33.69MVA3.2 主变压器的选择。 1）主变压器容量的确定。 对于有重要负荷的变电站，考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证
6、全部负荷的6070%。S=33.69MVA由于上述条件所限制。所以，两台主变压器应各自承担16.845MVA。当一台停运时，另一台则承担70%为23.583MVA。故选两台31.5MVA的主变压器就可满足负荷需求。 2）主变压器台数的确定。考虑到扩建的原因，用两台主变。SFL_31500/110变压器参数如表1表1额定容量（kVA）额定电压（）短路电压（%）空载电流（%）损耗（）高压低压空载短路315001101010.50.731.5190变压器选Y连接4 变电所的潮流计算4.1计算线路参数。 线路参数计算结果如表2所示。表2导线型号线路参数(km)11214LGJ-150r=0.21x1=
7、0.416b1=2.7410-6Qc=bU=0.033MvarR=2.52X=4.992Qc=0.396MvarR=2.94X1=5.824Qc=0.462Mvar 4.2 计算变压器参数。计算结果如表3所示。变压器参数表3变电所A变压器名牌数据Ps=190kWP=31.05kWUs%=10.5I%=0.7S=31500kVA参数计算R=2.3X=40.30.031+j=0.031+j0.221（MVA） 4.3 电力网。电力网如图2所示。图2因为电网运行为SA开路运行，所以如图3。图34.4 网络的等值电路。等值电路如图4所示。Ps=225-20-20=10MVQs=10/0.850.15=
8、1.76MvarSs=Ps+Qs=10+j1.76图44.5计算各变电所的运算负荷。 计算结果如表4所示。 变电所A和系统S的负荷表4计算内容变电所A系统S低压侧负荷20+j510+j1.76变压器阻抗中的功率损耗=0.08+j1.41变压器环节首段功率20.08+j6.4110+j1.76变压器导纳中的功率损耗0.031+j0.221相邻线路电容功率的一半-j0.198-j0.198A点负荷20.11+j6.6310+j1.764.6计算各线路的功率分布。功率分布计算如表5所示。表5计算内容有功功率（MW）无功功率（Mvar）S点负荷功率101.76GS线路末端电容功率0-0.198GS线路
9、环节末端功率101.76-0.198=1.562GS线路阻抗中功率损耗2.55=0.0224.992=0.42GS线路环节首段功率10+0.022=10.0221.562+0.42=1.982GS线路首段电容功率0-0.198A点负荷功率20.116.63GA线路末端电容功率0-0.198GA线路环节末端功率20.116.63-0.198=6.43GA线路阻抗中功率损耗2.55=0.0224.992=0.42GA线路环节首段功率20.11+0.022=20.136.43+0.42=6.85GA线路首段电容功率0-0.198电源点G送出的功率10.022+20.13=30.1521.982+6.
10、85-0.1982=8.436 4.7 电压平衡计算。计算结果如表6所示。表6计算内容计算结果电源点G的电压GA线路阻抗中的电压降落A点电压=115电源点G的电压GS线路阻抗中的电压降落S点电压=1155 短路电流的计算。SA开路运行的系统图如图5所示，系统见图如图6所示图5图6以S=100MVA， U=U作基准值 发电机：X=X=X=0.13=0.416 变压器：XX=0.333 XX =0.42 架空线路：架空线电抗X一般取为0.416/km.X=0.41612=0.04 X=0.41612=0.04 系统S：X= X=0.85.1 S点的短路计算S点短路等值电路图如图7所示图7查表得：总
11、短路电流得：基准电流：5.2 G、G点的短路计算G点短路等值电路图如图8所示图8 查表得：总短路电流得： G点短路计算同G点的计算过程相同。 基准电流：5.3 d的点短路计算d点短路等值电路图如图9所示图9 查表得：总短路电流得：基准电流：5.4 短路电流总汇表短路电流汇总表0S短路电流计算如表7所示：表7短路点短路支路基准容量（MVA）基准电压(KV)基准电流(KA)转移电抗（标幺值）计算电抗（标幺值）短路电流（标幺值）短路电流(KA)短路容量(MVA)发电机G11001150.5020.7290.4160.6190.1040.7269.8121.53291.50发电机G21001150.5
12、020.7290.4160.6190.1040.7269.8121.53291.50系统S1001150.5020.4140.80.2070.485.4322.2032.02384.86变电所10kv侧10010.55.4980.500.5501.913011.57200.396 变电所的调压计算6.1 调压计算的电路图如图10所示 图10在最大负荷时U1tmax=112kv，在最小负荷时 U1tmin=113kv6.2 功率分布与电压损耗的计算（1）变压器阻抗中的功率损耗 (2) 变压器环节首端的功率 （3）变压器阻抗上的电压损耗 6.3 计算分接头电压 选最接近的标准分接头电压。6.4 校验 （1）变压器低压母线的实际运行电压 (2) 变压器低压母线的电压偏移
