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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要本次设计的内容为110kV城镇变电所的设计。文中对主接线的选择、高压设备的选择、负荷计算、短路电流计算，各种继电保护选择和整定计算皆有详细的说明。特别对主接线的选择，变压器的选择，还有一些电气设备如断路器、电压互感器等的选择校验作了详细的说明和分析。本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变电所。我国大部分电网薄弱，供电半径长，线路损耗大，致使线路末端用户电压过低，影响人民正常的生活和生产。为了满足人民生活用电兼顾工农业发展，选择设计一座110kV终端变电所，主要供给地方负荷，以三类负荷为主，有少量的二类负荷，尽可能采用电气性能好、
2、价格低廉的新型设备。110kV单回路进线，本变所有一处二类负荷，其余均为三类负荷，生活用电和工业负荷比重较大，共有8条10kv出线。对10kV出线装设速断和过电流保护，对10KV电力电容器装设无时限过电流保护和过电压保护。本变电所装设两台等容量主变，主变采用双绕组变压器型变压器。选择型断路器，据电压互感器的用途装设地点及额定电压，选择JDZX-10型电压互感器。出线采用断路器与保护控制器配合作为控制和保护.对主变压器装设瓦斯保护、过电流保护、过负荷保护、电流速断保护、零序保护。关键词：110kV变电所；主接线；电气设备；继电保护目录专心-专注-专业1 前言为加深对所学过理论知识的理解，为以后的
3、工作打下良好的基础，我选择了110kV城镇变电所系统设计作为自己的毕业课题。本次设计经过对变电所原始资料的分析，进行了主变及电气设备的选择与校验，继电保护，二次接线，防雷保护等内容。110kV变电所直接降至10kV供电，在多数情况下就不必再建设35kV线路。这一措施使变压器的安装数量减少，不出现二次变压,而且变压器和线路的损耗都相应的减少，建设110/10kV变电所要比建设110/35/10kV变电所更为有利。为了适应今后电网商业化运营的要求，提高电网的供电质量，满足用户对供电质量的要求，变电所的110kV主变压器采用双绕组变压器。我国随着国民经济的发展,城市负荷增大后,建设110kV网络是十
4、分必要的。近些年来，变电所采用无人值班模式，设备水平的无油化、免维护是变电所设计时必须考虑的问题。为增进变电所运行可靠性，变电所设计也应坚持这一原则。 在110kV变电所的设计中，110kV配电装置采用户外布置，110kV电气设备为SF6断路器；10kV配电装置户内布置，10kV采用金属铠装封闭中置式开关柜，内装VSI(或VD4)真空断路器。开关柜与10kV电容器组、接地所内变之间以高压交联聚乙烯电缆连接。控制电缆采用C类阻燃。而主变压器、电容器、110kV电流互感器、户外所内接地变和消弧线圈可以采用常规油设备。 配电网构成多以架空线路为主，单相接地故障比重很大。中性点不接地和经消弧线圈接地的
5、系统，单相接地故障的接地电流很小，大多数瞬时性单相接地故障的故障电流电弧能自行熄灭，系统能恢复正常运行，即使是金属性单相接地或单相接地电弧不能自熄，由于单相接地故障不影响电压的三相平衡，为了能继续向用户供电，允许带故障运行12h，以查找并切除故障线路。因此，电网10kV系统采用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行方式。由于大部分变电所的出线电缆短，线路充电电流小，一期工程大部分不装10kV消弧线圈，考虑负荷发展的余地，只预留安装位置。部分安装10kV消弧线圈的变电所也不考虑自动调谐装置。 由于知识的欠缺及设计资料的不足,设计中必然存在着很多问题,希望各位老师和同学能够热情帮助,提出宝贵意见。 2
6、 负荷统计表2.1 负荷统计表本变电所有一处二类负荷，其余均为三类负荷，生活用电和工业负荷比重较大；共有8条10kV出线，长度为820km不等，每条出线接有配电变压器1525台。负荷统计如表2-1所示表2-1 负荷统计表回路回路名称用户类型容量（kVA）需用系数线长（km）负荷级别序号1一线厂 区14000.85163居民区10000.72二线厂 区16000.8203居民区11000.73三线工业区18000.85143居民区10000.74四线工业区12000.8103居民区8000.75五线综合区8000.8583居民区7000.756六线政府6000.782医院9000.87七线工业区
7、10000.85143居民区7000.78八线商业区8000.75123居民区7000.752.2 负荷计算该所负荷计算采用需用系数法，由于各供电区域电性质相差不大，考虑功率因数相同，则视在功率可表示为有功功率。1.采用需用系数法求各用户的计算负荷式中 各用户的计算负荷 kVA；需用系数，取0.850.9； 各用电设备额定容量 kVA。每条出线路的负荷2.3 变电所最大负荷计算变电所设计当年的计算负荷由 计算式中 同时系数,取0.9;线损率,高低压网络的综合线损率在8%12%,系统设计时采用10%。 计算负荷增长后的变电所最大计算负荷为式中 n年数,取5年; m年平均增长率,取5%;n年后的最
8、大计算负荷。3电气主接线3.1 主变台数的确定因电力负荷季节性不强，且变电站只有一处二类负荷，其余均为三类负荷，因为有二类负荷并且考虑经济运行方式，所以采用两台等容量变压器。当一台主变压器运行时，可保证60%的负荷供电，考虑变压器的事故负荷能力为40%，所以供电的保证率为85%，在事故运行下可切除其余的三类负荷，保证对重要负荷的供电。考虑到不受运输条件的限制，选用三项变压器。同深入引进至负荷中心，具有直接从高压到低压供电条件的变电所。为简化电压等级或减少重复降压容量采用双绕组变压器。由于变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列进行，所以变压器绕组的连线方式选Y型连接。3.2 主
9、变容量的确定装设两台等容量主变，每台主变的额定容量, 即 主变采用双绕组变压器型变压器。见表3-1表3-1主变参数表型号额定容量(kVA)额定电压(kV)损耗(kW)空载电流(%)阻抗电压(%)SF7-10000/11010000110 10.550 16.51.010.53.3 主接线设计3.3.1 方案的提出因变电所只有一处二类负荷，因此对供电可靠性和灵活性要求都不高，所以宜采用单母线接线或单母线分段接线两种接线方式。3.3.2 方案的比较方案：110侧采用单元接线，可采用熔断器来保护主变，造价比采用断路器和隔离开关经济，侧采用单母线接线，在主二侧不设总开关作为保护，而在出线路上采用真空断
10、路器作为保护，但此方案供电可靠性和灵活性差。接线方式如图2-1所示方案：侧采用单元接线，可采用断路器和隔离开关配合作为变压器的过负荷和短路保护，也可采用熔断器来保护主变，虽断路器造价高，但考虑到有二类负荷，为满足可靠性采用断路器和隔离开关配合，采用单母线分段接线方式，当母线故障或检修时，停电局限在一段母线上，非故障段母线可以保证正常供电，当任意一段母线故障或检修时，对重要用户不停止供电。这种接线方式本身简单、经济、方便，同时又克服了一些缺点，使可靠性和灵活性有所提高。综合考虑选择方案2，接线方式如图2-2所示。图2-1 主接线方案一 图2-2主接线方案二4 短路电流的计算4.1 短路点的确定短
11、路点应选在电气主接线上，在最大运行方式下发生短路的短路电流。短路点的确定如图4-1所示。图4-1 短路点确定图4.2 短路电流的计算4.2.1 各元件电抗标幺值计算：选取基准值S=100MVA. V=Vav线路Xsmax=0.04（最大运行方式） Xsmin=0.06（最小运行方式）SN=10000kVA L1=16km L2=20km L3=14km L4=10km L5=8km L6=8km L7=14km L8=12km L0=50km 变压器电抗标幺值 高压侧电源进线的阻抗标么值 低压侧各出线的阻抗标么值 = =4.2.2 短路电流的计算d1点发生短路时最大运行方式各短路电流 = =
12、最小运行方式各短路电流 = = d2点发生短路时最大运行方式各短路电流 = = 最小运行方式各短路电流 = = d3点发生短路时最大运行方式各短路电流 = = 最小运行方式各短路电流 = = d4、d5、d6、d7、d8、d9、d10等短路点的短路电流计算方法同上。按以上方法可得以下数据，各短路点短路电流如表4-1所示表4-1 各短路点短路电流短路点最大运行 方式最小运行方式2.6292.2776.7042.3792.066.0667.6826.65312.5894.3613.77711.1210.9510.8242.4250.8690.7532.2160.8410.7282.1450.7810.6761.9920.6870.5951.7520.6430.5571.641.2651.0963.2261.1270.9762.8741.5181.3153.8711.321.1433.3661.5181.3153.8711.321.1433.3660.9510.8242.4250.8690.7532.2161.0830.9382.7620.9790.8482.4965 电气设备的选择及校验5.1 母线的选择和母线材料的选择发电厂和变电站屋内和屋外配装置的主母线，发电机和变压器等电气设备配电装置母线之间的连接导线，各种电器之间连接导线，统称为
