110KV变电站电力系统设计说明书

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1、110KV变电站电力系统设计说明书一、原始资料：根据系统规律，需要建成一座110KV降压变电站，设计条件如下：1电压等级：110/35/10KV2主变压器两台，每台容量为31.5MVA，本期一次设计建成。nbsp; 3、进出回数：（1）110KV进出线共六回，其中两回与系统连接的双回线，每回送电容量为45MVA, 其余四回为单电源出线，送电容量为5MVA。（2）35KV出线共四回，其中两回送电容量为8MVA，另外两回出线，送电容量为7MVA、 6MVA。（3）10KV出线共10回，其中六回架空出线，每回输电容量为2MVA，四回电缆线路, 每回输电容量为1.8MVA。（4）10KV另有两面三组并

2、联电容器，每组电容器容量为5Mvar。4、系统情况： 本变电站为一次降压变电站，在系统中的地位比较重要。系统阻抗如下：（基准容量为100MVA）：5、地理环境：变电站海拔髙度为800m，附近无污染区，户外最拭热平均气温为351。6、线路长度：7、所用电主要负荷表序号名称额定容量(KW)功率因数 安装台数 工作台数 备注1 充电机 30 0.88 1 1 周期性2 浮充电机 6.5 0.85 1 1 经常性3 主变通风 0.15 0.73 32 32 经常性4 蓄电池及装置通风 2.7 0.82 3 3 周期性5 交流焊机 10.56 检修间实验 137 载波远动 0.968 照明 209 生活

3、水泵 810 采暖及其他 160.5 1 1 周期性0.8 1 1 经常性0.69 1 1 经常性经常性经常性周期性、设计任务：1、设计变电站主接线，论证所设计的主接线是最佳方案。2、计算短路电流。3、选择导体及主要电气设备。设计说明书根据设计任务书的要求，依据电力工程电气设计手册中有关容，遵照变电所设计技术规程中有关规定，现对110KV变电所进行设计，其设计的方法和步骤如下：一、原始资料分析：1、分析本变电站在电力系统中的作用：本变电所的电压等级为110KV,为一降压变电所，在系统中的地位比较重要，髙压 侧同时接收和变换功率，供35KV负荷和10KV负荷，属于地区一般变电所。2、建设规模：1

4、、110KV进出线共六回，其中两回是与系统连接的双回线，每回送电容量为45MVA, 其余四回为单电源出线，送电容量为5MVA。2、35KV出线共四回，其中两回出线每回送电容量为8MVA，另外两回出线，送电容 量为 7MVA、6MVA。3、10K V出线共十回，其中六回架空出线，每回输电容量为2MVA，四回电缆线路， 每回输电容量为1.8MVA。二、主变压器的选择：变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结 构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能损耗，提髙运行效 率和可靠性，改善电网稳定性能。1、主变压器台数：为保证供电可靠性，变电所一般设

5、有两台主变压器。2、变压器容量：装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因事故断开，另一台主变的容量应满足全部负荷的70%，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证80%负 荷供电。3、在330KV及以下电力系统中，一般选三相为压器，采用降压结构的线圈，排列成 铁芯低压中压髙压线圈，髙与低之间阻抗最大。4、绕组数和接线组别的确定：该变电所有三个电压等级，所以选用三绕组变压器，连接方式必须和系统电压相位 一致，否则不能并列运行，110KV以上电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV采用Y形连 接，10KV采用A连接。5、调压方式的选择：普通型的变压器调压围小，仅为5%，而且当调

6、压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压） 时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求。另外，普通变压器的调整很不方便， 而有载调压变压器可以解决这些问题。它的调压围较大，一般在15%以上，而且要向系统传 输功率，又可能从系统反送功率，要求母线电压恒定，保证供电质量情况下，有载调压变压 器，可以实现，特别是在潮流方向不固定，而要求变压器可以副边电压保持一定围时，有载 调压可解决，因此选用有载调压变压器。6、冷却方式的选择： 主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却。考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工作量，首选自然风冷冷却方式。所以用两台

7、SFSZ731500/110型有载调压变压器，采用暗备用方式，查变压器的参数如下：额定电压：1108X1.25%/354X1.25%/10.5KV阻抗电压:Ul-2%=10.5Ul-3%=17.8 U2-3%=6.5联接组别号：YN、yno、dn三、所用电接线设计和所用变压器的选择变电所的所用电是变电所的重要负荷，因此，在所用电设计时应按照运行可靠、检修和维 护方便的要求，考虑变电所发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过 鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电所安全，经济的运行。所用变台数的确定：一般变电所装设一台所用变压器，对于枢纽变电所、装有两台以上

8、主变压器的变电所中应 装设两台容量相等的所用变压器，互为备用，如果能从变电所外引入一个可靠的低压备用电 源时，也可装设一台所用变压器。根据如上规定，本变电所选用两台容量相等的所用变压器。所用变压器的容量应按所用负荷选择。计算负荷可按照下列公式近似计算：$ =照明负荷+其余负荷X0.85(kVA)所用变压器的容量：Se三S = 0.85工P十P照明(kVA)根据任务书给出的所用负荷计算：S = 0.85(30+6.5+0.15X32+2.7X3+10. 5+l 3+0.96+8)+20+16= 105.581 (kVA)根据容量选择所用电变压器如下：型号：SL7125 / 10；容量为：125(

9、kVA)连接组别号：Yn, yn0 调压围为：髙压：5%阻抗电压为(%)：4所用电接线方式：一般有重要负荷的大型变电所，380 / 220V系统采用单母线分段接线，两台所用变压器各 接一段母线,正常运行情况下可分列运行,分段开关设有自动投入装置。每台所用变压器应 能担负本段负荷的正常供电，在另一台所用变压器故障或检修停电时，工作着的所用变压器 还能担负另一段母线上的重要负荷，以保证变电所正常运行。四、电气主接线的选择：电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所本身运行的可靠性、灵活性和 经济性密切相关，并且对电气设备的选择配电装置选择，继电保护和控制方式的拟定有较大 影响，因此，必须正确外

10、理为各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较， 合理确定主接线方案。（一）设计的基本要求为：1、满足对用户供电必要的可靠性和保证电能质量。2、接线应简单，清晰且操作方便。3、运行上要具有一定的灵活性和检修方便。4、具有经济性，投资少，运行维护费用低。5、具有扩建和可能性。（二）设计主接线的原则：采用分段单母线或双母线的110220KV配电装置，当断路点不允许停电检修时，一 般需设置旁路母线。对于屋配电装置或采用 SF6 全封闭电器的配电装置，可不设旁母。 356KV配电装置中，一般不设旁路母线，因为重要用户多系双回路供电，且断路器检修时 间短，平均每年约2-3天。如线路断路器不允许

11、停电检修时，可设置其它旁路设施。610KV 配电装置，可不设旁路母线，对于初线回路数多或多数线路向用户单独供电，以及不允许停 电的单母线，分段单母线的配电装置，可设置旁路母线，采用双母线610KV配电装置多不 设旁路母线。对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽量采用断路器较少或 不用断路器的接线，如线路变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用 线路分支接线。拟定可行的主接线方案23种，容包括主变的形式，台数以及各级电压配电装置的接线 方式等，并依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优缺点，淘汰差的方案，保留 一种较好的方案。（三）方案的比较：110KV侧的接

12、线（1）单母分段带旁路 断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修，为了检修出线断路器，不 致中断该回路供电，可增设旁路母线。优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置，检修与其相连的任一 回线的断路器时，该回路均可以不停电，可以提高供电的可靠性。缺点：此种接线多装了价格较高的断路器和隔离开关，增大了投资。（2）双母线接线优点：检修任一母线时，不会停止对用户的连续供电，当检修任一母线隔离开关时，只需断开此 隔离开关所属的一条电路和与此刀闸相连的该组母线，其它回路均可通过另一组母线继续运 行，从而提高了供电可靠性。缺点：1、投资较大，所用设备多，占地面积大，增加了一组

13、母线和一组刀闸。2、配电装置复杂，经济性差。3、在运行中隔离开关做为操作电器，易发生误操作事故。 从以上两种方案比较，方案一虽然用设备较少，减少了投资，但由于供电可靠性较 低故不易采用；方案二虽然操作复杂、设备较多，投资较大，且根据电力设计手册可知110-220K V配电装置中当线路回数为四条以上时，易采用双母线接线方式，提髙了可靠性， 易于扩建，故选择方案二。35KV侧的接线：所设计的变电所35KV出线，最终四回，本期工程一次完成，在考虑主接线方案时， 应首先满足运行可靠，操作灵活，节省投资。方案一：单母线接线方式：接线简单、清晰。操作方便，投资少便于扩建；母线或隔离开关检修或故障时连接在母

14、线 上的所有回路必须停止工作；检修任一电源或线路的断路器时，该回路必须停电；当母线或 母线上的隔离开关上发生短路以及断路器在继电保护作用下都自动断开，因而造成全部停 电。方案二：单母分段接线方式：当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不 致使重要用户停电，可提髙供电可靠性和灵活性。当一段母线发生故障时，分段断路器自动 将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电，可提髙供电可靠性和灵 活性。以上两种方案比较，在供电可靠性方面，方案一较差，故35KV侧应采用单母分段接线 方案一：单母线接线：具有接线简单清晰，操作方便，所用设备比较少，投资少等优

15、点，但当母线或母侧隔离开关检修故障时，连接在母线上的所有回路都将停止工作，当母线发生短路时，所有电源回路 的断路器在继电保护作用中自动跳闸，因而造成母线电压失压全部停电，检修任一电源或线 路的断路器时，该回路必须停电。方案二：单母分段接线： 接线简单清晰，设备少，且操作方便，可提高供电可靠性和灵活 性，不仅便于检修母线而减少母线故障影响围，对于重要用户可以从不同段引两个回路，而 使重要用户有两个电源供电，在这种情况下，当一段母线发生故障，由于分段断路器在继电 保护装置的作用下，能自动将故障段切除，因而保证了正常段母线不间断供电。综上所述，单母分段接线的可靠性较髙，而且比较经济，故10KV侧接线应选方案二，单 母分段接线。五、短路电流计算：短路电流计算的目的：（1）电气主接线比选；（2）选择导体和电器；（3）确定中性点接地方式; （4） 计算软导线的短路摇摆；（5）确定分裂导线间隔棒的间距；（6）验算接地装置的接触电压 和跨步电压；（7）选继电保护装置，进行整定。、系统负荷情况计算1、35KV最终四回出线，负荷同时率按0.6考虑，负荷增长率为4%。35KV 总负荷