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1、目录工程概况11变电所主接线设计11.1待建变电所在电力系统中的地位及作用11. 2变电所电气主接线的确定21.3母线选择31. 4综合分析41.5母线保护42主变压器的选择52. 1主变压器台数的确定52. 2主变压器容量的确定52. 3主变型号及接线组别的确定52. 4变压器保护53短路电流计算73.1短路电流计算的目的73. 2短路电流的计算74潮流计算84.1潮流计算的目的84. 2线路各元件参数的计算94. 3潮流计算结果105电气设备和载流导体的选择105. 1按正常工作条件进行选择105. 2校验其动稳定和热稳定105. 3断路器的选择115. 4隔离开关的选择115. 5高压熔
2、断器的选择125. 6电流互感器的选择135. 7 电压互感器的选择145. 8消弧线圈的选择155. 9支撑绝缘子和穿墙套管的选择155. 10架空线路及电缆的选择165. 11补偿电容器的选择176防雷保护与接地技术186. 1防雷保护186. 2.接地网的布置197电气设备二次的设计197. 1变电所合自动化系统197.2 “四遥”量的采样207. 3变电所综合自动化主要组成设备207. 4系统的主要特点217. 5系统功能21致谢22参考文献23附录错误!未定义书签。工程概况1设计原则本次110KV/35KV降压变电站接线设计，按照现代电力系统设计要求，采用微机监控技术及微 机保护，一
3、次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备, 选用目前较为先进的一、二次设备。待建变电所待进线为双回路110KV架空线，长度65KMo 35KV侧为16MVA,功率因数0. 85,供 电长度为40KM。电源端电压为115KVo系统短路容y： 3500MVAo (系统容量为无穷人的系统，准容 量为100MVA,基准电压为平均电压。)应考虑留有15%负荷发展余地。2设计任务将此变电站做为一个终端变电站考虑，两个电压等级，即110KV/35KVo根据待建变电所供用电用户总负荷、用电用户对变电所供电可靠性要求与系统接入点的距离, 确定待建变电所接入系统的方式、线路电压等
4、级、回路数、导线规格。分析各用户对供电不中断可 靠性的要求，确定各用户供电线路方案。拟定满足供电可靠性，运行灵活性要求的主变比较，确定待建变电所的主变方案。对技术上满 足耍求的主变方案通过经济比较，确定待建变电所的主变方案。根据所确定的主变方案和进出线回 路数，通过技术比较，论证，确定待建变电所各电压等级的主接线方式。确定待建变电所所用电方 案：所用变压器台数、型号、容量和所用电接线方式。3设计内容3. 1变电站总体规划(1) 变电所的地位：待设计的变电所为中小型变电所，在城市近郊，向郊区用户供电。全所停 电，只有用户受到损失，属于终端变电所。年利用小时数Tmax=4500小时，在电力系统中主
5、要承担 基荷，故变电所的设计必须着重于可靠性，经济性。(2) 在电力系统中的作用：该变电所投入生产后，占电力系统总容远远小于电力系统的检修备 用容量和事故备用容量，该所的停电只会影响用户供电，不会对电力系统供电可靠性产生很大影响。(3) 负荷分析：该变电所有2个电压等级：110KV、35KVO 110KV段进线有两冋，输送的最大容 量为16MVA,可见110KV接线对可靠性要求高。35KV有五回馈线，备用一回，输送的容量为16MVA。110KV侧负荷：考虑510年电力系统发展规划，考虑有15%的负荷发展余地，则总负荷2 16 X (1+15%)二 18. 4MVA35KV侧负荷：总容量为16M
6、VA,考虑510年电力系统发展规划，考虑有15%的负荷发展余地, 每回馈线容量 S 为 S=(164-4) X (1+15%) =4. 6 MVA。4设计要求4. 1设计及计算说明书(1) 说明书要求：书写整齐，条理分明，表达正确、语言正确，计算无误，分析论证过程简明。(2) 计算书内容：为各设计内容最终成果的确定提供依据进行的技术分析、论证和定量计算， 如供电线路导线的选择、短路电流的计算、电气设备选择、及继电保护的配置等。4.2图纸(1) 绘制变电所电气主接图一张、防雷布置图一张、电气布置图一张。(2) 图纸要求：用标准符号绘制，布置均匀，设备符号大小合适，清晰美观。1变电所主接线设计1.
7、1待建变电所在电力系统中的地位及作用1.1. 1变电所在电力系统中的地位和作用。待设计的变电所为中小型变电所，在城市近郊，向工业企业能耗较大用户供电。全所停电，只 有用户受到损失，属于终端变电所。年利用小吋数Tmax=4500小吋，在电力系统中主要承担基荷, 故变电所的设计必须着重于可靠性，经济性。1.1.2负荷分析该变电所有2个电压等级：110KV和35KVo 110KV系统有两回进线，输送的最大容量为16MVA。 35KV有5回馈线，备用1回，输送容量为16MVAo110KV侧输送电能容量：考虑510年电力系统发展规划，考虑有15%的负荷发展余地，则总 负荷 S二 16X(1+15%)二
8、18.4 MVA；35KV侧输送电能容量：35KV侧负荷为工业生产负荷，停电将造成减产，不会造成设备损坏和 人员伤亡事件，属于三级负荷。负荷的总容量为16MVA,考虑510年电力系统发展规划，考虑有15%的负荷发展余地,每回馈线容量S为：S二(16一4) X (1+15%)二4. 6 MVAo1. 2变电所电气主接线的确定电气主接线是变电所电气设计的主要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电 力系统整体及电厂、变电所本身的运行的可靠性、灵活性和系统经济性密切相关，并且对电气设备 选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，选择电气主接线必须满足以 下基本要求：(1
9、) 保证必要的供电可靠性和电能质量；(2) 具有灵活性和方便性；(3) 具有经济性；(4) 具有发展和扩建的可能性。根据对原始资料的分析和变电所的主接线选择的主要原则，现将各电压级可能采取的较佳方案 列出，进而以优化组合的方式，组成最佳可比方案。1.2. 1 方案比较缺点：不够灵活可靠，主要元件故障或检修，均需使整个配电装置停电。适用范围：一般只适用于一台发电机或一台主变压器的以下三种情况：610kV配电装置的出 线回路数不超过5回；3563kV配电装置的出线回路数不超过3回；110220kV配电装置的出现 回路数不超过2回。-段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不问断供
10、电和不致使重要用户 停电。缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电；当 出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围：610kV配电装置出线回路数为6回及以上时;3510kV配电装置出线回路数为4 8回时；110220kV配电装置出线回路数为34回时。优点：供电可靠、调度灵活、扩建方便、便于试验。缺点：增加一组母线和使用回路就需要增加一组母线隔离开关；当母线故障或检修时，隔离开 关作为倒换操作电器，容易误操作。适用范围：610kV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时；3563kV配电装置, 当出线回路数超过8回时，
11、或连接的电源较多，负荷较大时；110220kV配电装置出线回路数为5 回及以上时；或当110220kV配电装置，在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时。 1.3母线选择母线选择原则：一般來说，母线系统包括载流导体和支撑绝缘两部分，载流导体分硬母线与软 母线。硬母线截而通常为矩形、槽形、管形。其中矩形母线散热条件较好，有一定的机械强度，便 于固定和连接，但集肤效应较大，矩形导体一般用于35kV及以下，回路正常工作电流在4000A及 以下吋的配电装置。硬母线的选择应根据母线截血的选则，经过热稳定效验、动稳定效验及电晕效 验等步骤进行选择。1. 3. 1母线截面的选择(l) llOkV侧汇流母
12、线及主变110KV侧引线截面的选择按经济电流密度选择：由于主变引线回路的导线及汇流线母线长度在20米以上，最大负荷年/ =1.15A/利用小吋为4500小吋，所以导线截面要按经济电流密度选择。查手册得一/讪2 ,母线上允Im ax许的最大持续工作电流为18-jx10 x（1 + 15 %）= ill .06 AV3 x 110则导体截而111 .061.15=96.5742mm,查手册及附表，110KV侧汇流线母线及主变110KV侧引线选用LGJ-95/20钢芯铝绞线。S =(厂权+10 人”2 +/严)=7.695热稳定校验：计算短路电流热效应12_Qnp = T/,2 = 0.05x3.7
13、752 = 0.713qk = Qn + Qnp = 8.408 回路持续工作电流为：LGJ-95/20最高温度为+70C时，截流量为361A,当环境温度最高为+3LC时，修正系数为 0. 843,贝 1人38二K /心二0. 843X361=304. 32A91. 45A 正常运行时导体温度： + 3- &）（労八 38 + （70 - 38）（鹉尸=92.沁查表得：C二9& 2,满足短路发热的最小截面，5 .in = /13. 10 x 10-6 / = 29.53(2) 考虑主变过载，选用一条矩形铝导体LMY-40x4三相母线水平布置，母线在绝缘子上平放，查得40C时载流暈为480A,集肤效应系数心=1。当变电所环境温度最高为+3LC时，修正系数为0. 843,=0.843x480 = 404.644 Im ax.Qp = （严 +101肘2 + 加2） = 3.038 热稳定校验：计算短路电流热效应12_Qnp = Tr,2 = 0.05X2.3722 = 0.281 Q = Qn + Qnp = 3.31999z 、pFdi = &o + （0 一 &o）晋=381 al+ （70 一 38） x349. 03?404. 64261.8C ,查表得 C 二 91, S min =施辰=J3】 W x 1 = 20 02加 2 10
