《毕业设计--110KV变电所B11类型电气部分设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计--110KV变电所B11类型电气部分设计（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 110KV变电所B11类型电气局部设计第1章 概述1.1原始资料分析本次设计的变电所为110kv降压变电所，为中小型变电所，在城市郊区，向城市的工业企业能耗较大用户供电。一旦全所停电，那么用户将受到直接损失，属于终端变电所。年利用小时数Tmax=5000小时，在电力系统中主要承当基荷，故变电所的设计必须着重于可靠性，经济性。1.2负荷分析该变电所有2个电压等级：110KV和10KV，110KV与系统有2回进线，输送的最大容量为67.42MVA。10KV有10回出线，输送容量为67.42MVA。110KV侧输送电能容量：考虑510年电力系统开展规划，考虑有15%的负荷开展余地，那么总负荷S=
2、67.42(1+15%)=77.539MVA10KV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20MVA, 考虑510年电力系统开展规划，考虑有15%的负荷开展余地,每回馈线容量S为: S=(14.57) (1+15%)=2.38MVA1.3设计要求1、计算负荷，选择主变的容量和台数；2、确定电气一次主接线方案；3、短路电流计算；4、选择各级导线型号和截面；5、选择一次电气设备；6、防雷保护和接地装置计算；7、继电保护计量装置配置；8、编写设计说明书：包括设计总说明、设计计算书；9、设计图纸：包括电气主接线图、电气总平面布置图、各电压等级
3、电气间隔断面图、继电保护测量配置图、防雷保护及接地装置布置图、屋内配电装置图1.4设计原那么1做到着眼长远，立足近期，统一规划，正确处理近期建设与远期开展的关系，适当的考虑扩建的可能。考虑负荷的性质、用电容量、工程特点，按国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，合理地确定设计方案，在满足供电可靠性和各项技术指标要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就地取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原那么。 2工程技术指标110KV降压变电所：主变容量：24MVA进出线回路数：110KV进线两回；10KV出线10回。系统至110KV母线的短路容
4、量为4000MVA负荷功率因数COS=0.85补偿前， 15%的负荷开展余地，T=5000h/年。 第2章 电气主接线的设计2.1电气主接线的设计电气主接线表示电能由电源分配给用户的主要电路，应表示出所有的电气设备及其关系，对变电所的主接线的根本要求平安、经济，还必须按照国家的标准规定和设计标准。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的主要局部，是构成电力系统的主要环节，它是由电气设备通过连接线，按其功能组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。2.2电气主接线设计原那么电气主接线的设计是发电厂或变电所电气设计的主体，它与电力系统、电厂动能参数、待建变电所根本原始资料以及电厂运行可靠
5、性、经济性要求有密切的关系，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式有较大的影响。因此，主接线设计必须结合电力系统和发电厂或变电所的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比拟，合理选择方案。电气主接线设计时的根本原那么是以设计任务书为依据，以及国家经济建设的方针、政策、技术规定等标准为准绳，结合工程实际情况，保证供电可靠性、调度灵活以及满足各项技术指标的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能节省投资，就近选材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原那么。2.3变电所主接线的选择电气主接线是变电所电气设计的首要局部，也是构成电力系统
6、的重要环节。主接线确实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根本要求：、保证必要的供电可靠性和电能质量。、具有灵活性和方便性。、具有经济性。、具有开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那么，现将各电压级可能采取的较佳方案列出分析，进而以优化组合的方式 ，组成最正确可比方案。2.4变电所电气主接线方案比拟与选择2.4.1方案比拟本变电所有两个电压等级，110KV两回进线，从两个不同电源引入；10KV侧10回出线，负荷较为重要，都
7、采用直埋电缆供电。方案一：主接线图如下：由于电源是从两个不同地方引入的，因此本方案高压侧采用单母分段接法；10KV侧负荷都比拟重要，为了提高供电可靠性，10KV侧采用单母分段带旁母接线方式。110KV侧采用单母线分段接线方式，其可靠性高，接线清晰，投入设备少，操作和检修都比拟方便灵活；10KV侧采用单母分段带旁路运行方式，设专用旁母断路器，增加了假设干台断路器和隔离开关的投资，但提高了供电可靠性，对重要用户可以从不同段供电，缩短了短时停电，减少了停电影响范围，最重要的是，可以在不停电的情况下检修出线断路器。由于10KV侧采用单母分段带旁母运行方式，配电设备较多，因此操作比拟繁琐，而且容易引起误
8、操作。故此方案仅供参考。方案二： 电气主接线图如下： 本方案110KV侧采用单母线分段接法方式，10KV侧也采用单母线分段接线方式。110KV、10KV侧单母分段接线，其可靠性较高，接线清晰明了，操作方便、灵活，不易引起误操作，设备少，经济性好，并且便于向两边扩建；10KV侧配电装置都设在室内，断路器采用手车系列,当某回线路断路器出现故障时可用备用断路器代替，使其停电时间缩短并且能尽快恢复供电，因此可靠性较高，且操作、检修方便。2.4.2中性点运行方式确实定电力系统中性点运行方式主要有两类：直接接地方式和非直接接地方式。 在中性点直接接地系统中，当发生单相对地绝缘破坏时，即构成单相短路，供电中
9、断，可靠性降低。但是，该方式下，非故障相对地电压不变，电气设备绝缘水平可按相电压考虑。中性点不接地方式，在正常运行时，各相对地分布电容相同，三相对地电容电流对称且其和为零，各相对地电压为相电压；当系统发生单相接地故障时，线电压不变，而故障相对地电压升高到原来相电压的倍，故障相电容电流增大到原来的3倍。 本设计中110KV侧性点直接接地运行，10KV侧采用中性点不接地运行。2.4.3综合分析1110KV侧：由于变压器高压侧传输容量大，要求高的可靠性，且进线回路数为双回，且待建变电所为终端变电所，本电压等级应采用单母线接线和单母线分段接线两方案。1采用单母线接线，对于终端变电所来说，具有足够的可靠
10、性，灵活性及便于扩建，且断路器设备少，投资不大。2采用单母线分段接线，较单母线接线具有高的可靠性，灵活性，实现不停电检修，但增加了旁路母线和旁路断路器，配电装置复杂，投资和占地面积大。且本变电所110KV侧断路器采用SF6断路器，其检修周期长，可靠性高，故可选单母线分段接线210KV侧：由于该变电所脸有两台主变，回路数确定为10回，为保证线路的可靠性，经济性及灵活性，本电压等级可采用单母分段接线。采用单母线分段接线，对于终端变电所10KV十回路来说，具有足够的可靠性，灵活性及便于扩建，且断路器设备少，投资不大。2.4.4主接线方案的拟定根据本次设计的具体情况及终端变电所在可靠性、灵活性的根底上
11、力求经济性原那么，参照上述方案，选择如下：110kV侧：采用单母线分段接线10kV侧：采用单母线分段接线具体接线见后附的图纸。图号：BYSJ-1BYSJ-1第3章 主变压器的选择3.1主变压器台数确实定1.对于规划只装设两台主变的变电所，其变压器根底宜按大于变压器容量的12级设计，一边负荷开展时，更换变压器的容量。2.对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变为宜；3.一般情况下220KV及以下的变电所设2台主变压器。3.2 主变压器容量确实定1.主变压器容量一般按照变电所建成后五至十年的规划负荷选择，并适当考虑远期十至二十年的负荷开展；且待建变电所属于终端
12、变电所，主要是供电给企业，故主变压器应与城市规划相结合。2.当变电所装设两台主变时，必须满足：当一台主变事故停运时，另一台变压器容量应能保证全部负荷的70%80%；保证在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷供电。根据以上原那么确定待建变电所的主变容量。S总=67.42551.15=77.5393 (MVA)故主变的容量S 为S总70%=54.2775MVA初步确定主变压器的型号为SFPQ7 63000/1103.3 主变型及接线组别确实定1. 主变相数的选择根据选择主变相数所应考虑的原那么：在运输条件不受限止时，330iv及以下的变电所均应选三相变压器。此次设计的变压器有三种
13、电压。应选三相变压器。 2. 主变接线组别确实定。本次设计电压等级为110kV、10kV降压变电所，因110kV侧根据主网接线方式，10kV采用小电流接线方式。结论：根据该变电所的原始资料、选择主变压器的原那么，从对用户供电可靠、保证电能质量等方面考虑，本次设计选用两台主变压器，型号为SFPQ7 63000/110 选定的主变型号、参数见下表：额定容量KVA电压组合联结组号高压KV高压分接头范围%低压KVYN，d111600011022.511空载损耗KW短路损耗KW空载电流%阻抗电压%65.02600.610.5第4章 短路电流计算4.1 短路电流计算的目的1、在选择电气主接线时，为了比拟各
14、种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。2、在选择电器设备时，为了保证设备在正常运行和故障下都能平安、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。3、在设计户外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的平安距离。4、在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。5、接地装置需根据短路电流进行设计。4.2 短路电流计算的一般规定 验算导体和电器时所用短路电流，一般有以下规定。4.2.1 计算的根本情况1)电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；2)所有同步电机都具有自动调整励磁装置包括强行励磁；3
15、)短路发生在短路电流为最大值的瞬间；4)所有电源的电动势相位角相同；5)应考虑对短路电流值有影响的所有的元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大平安电流有效值时才予以考虑。4.2.2 接线方式 计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式即最大运行方式，而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。4.2.3 计算容量 应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景开展规划一般考虑本工程建成后510年。4.2.4短路种类 一般按三相短路计算。假设发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相或两相接地短路较三相短路情况严重时，那么应该按严重情况的进行校验。在正常接线方式时，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。4.2.5 短路计算点计算步骤:在工程设计中，短路电流的计算通常采用使用曲线法。步骤如下： 1 选择计算短路点 2 画等值网络次暂态网络图1首先去掉系统中的所有负荷分支
