《WH市郊110KV变电站一次部分设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WH市郊110KV变电站一次部分设计（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上绪 论在高速发展的现代社会中，电力工业在国民经济中的作用已为人所共知，不仅全面的影响国民经济及其它部门的发展，同时也极大地影响人民的物质和文化生活水平的提高，影响整个社会的进步。变电站是电力系统的重要组成部分，担负着电能转换和电能重新分配的重要任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。变电所是接受电能、变换电压和分配电能的，实现电能的远距离输送，将电能分配到用户，将发电机电压进行多次变换，由电力变压器、配电装置和二次装置构成。按变电所的性质和任务不同，分为升压变电所和降压变电所，其中与发电机相连的为升压变电所，其余为降压变电所。按地位和作用不同分为枢纽变电所、地
2、区变电所和用户变电所。随着国民经济的持续发展，人民的生活质量和生活水平不断提高家用电器越来越多的进入千家万户，人们对用电质量的要求越来越高。并且电力系统的发展电网结构越来越复杂。需准确掌握电网和变电站的运行情况。并逐步采用无人值班管理模式。传统变电站一般都采用常规设备。各个断路器的控制与信号回路、各事故信号和预告信号均采用独自的信息传送通道，主要是从被监控的一次设备到主控室。信号传送距离长，使电压互感器和电流互感器的测量精度降低，并且电缆用量巨大。无自动电压调节功能。所以，常规装置结构复杂，可靠性低，维护工作量大。因此，实现变电站综合自动化是全面提高变电站的技术水平和管理水平的重要目标。本次设
3、计的为110kV变电站，主要是一次部分有变电站总体分析和负荷分析、变电站主变压器的选择、电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选择、配电装置及电气总平面布置设计，在设计中发现所用数据不够准确，特别是在电气设备选择计算中，存在很大缺陷，力求在以后的设计中能够逐步趋于完善，相信不久能实现无人值班高度自动化以弥补传统变电站的缺陷。随着社会的进步科技的发展新型电气设备的脱颖而出，而使高度自动化的变电所成为主题。利用微机和自动控制装置来监控各个电气设备，这样我们即使不到控制现场也能达到监视和控制的目的，这就是“无人值班变电站”。科技的发展社会的进步这将踌使“无人值班变电站”成为以后变电站发展的主角。本文
4、首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了110kV电气一次部分的设计。按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在本区兴建一所中型110kV变电站。本设计
5、属中间变电站该变电所建成后，,它的主要任务是把110KV变成35kV和10kV电压供周边城乡使用。WH市郊110kV变电站是地区性城市变电站，它由系统1和系统2供电，同较为紧密，在整个系统中占有重要地位。变电站主要设备的组成主要有主变压器、电气主接线、保护装置、控制装置、避雷装置以及无功补偿设备。主变压器是变换电压的主要设备。在110kV变电站中它主要用于降压，此变电站中我们采用了三相变压器，在功率和电压等级上完全满足了我们的设计需要。电气主接线由于直接影响着电力系统的可靠性，至关重要，因此对它的选择应加以足够的重视。考虑到系统的可靠性、灵活性、经济性等因素，所以在本变电站中我们采用了单母分段
6、的接线形式。控制装置是变电站的中枢神经，控制着整个电气元件。值班员可通过集中监视系统了解系统的运行状态。避雷装置是电力系统稳定运行的一个重要部分。它的故障能够导致整个电力系统的瓦解。给国民经济带来重大损失。在电力系统中为了减少电能在线路中的损耗，我们采用了无功补偿装置来调整系统中的无功功率。第1章 变电站的设计分析1.1 变电站的主要作用和设备组成变电站都是电力系统的重要组成部分，其可靠性应与系统相适应。水力、火力以及和核能等发出的电能，由于经济上的原因把电压升高，用输电线送到变电站，在这里将电压降低，用输电线在送到其它变电站，或通过输电线和配电线路送到用户。这样，在变电站除了把输电线送来的电
7、压和电流进行变换，集中和分配外，为了使电能的质量良好以及设备安全，进行电压调整电力潮流控制以及输配电线和变电站的保护。1.1.1 变电站主要设备组成发电厂和变电站中安装的各种电气设备，其主要任务是启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的运行状态、发生异常故障时及时处理等。根据电气设备的作用不同，可将电气设备分为一次设备和二次设备。通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备称为一次设备。主要包括：1.一次设备（1）生产和转换电能的设备，如发电机等。（2）接通或断开电路的开关设备，如断路器、隔离开关、负荷开关，熔断器、接触器等。（3）限制故障电流和防御过电压的保护电器，如电抗器和避雷器
8、等。（4）载流导体，如裸导线和电缆等。（5）接地装置。把对一次设备和系统的运行进行测量、控制、监视、和保护的设备称为二次设备。它们包括：2.二次设备（1）仪用互感器，如电压互感器和电流互感器。（2）测量表计，如电压表、电流表、功率表和电能表等。（3）继电保护及自动装置。（4）直流电源设备。（5）操作电器、信号设备及控制电缆。本次设计主要是变电站一次部分的设计，主要的设备也为一次设备，当然也有互感器等二次设备。1.1.2 变压器主变压器是变换电压的主要设备。一般在变电站用于降低电压。变压器由单相变压器和三相变压器。一般使用经济上有利的三相变压器，单相变压器仅在高电压、大容量的500kv变电站等由
9、于受到搬运上的限制而被采用。1.1.3 输电线和开关设备在变电站内汇集着许多集中和分配电力的输配电线，与主变压器一起接在母线上，在每一条线路的引出口除装设断路器和隔离开关。断路器通常用于电路的送出、停止或切换，当输、配电设备发生事故时则用来自动切断。隔离开关用于输、配电线路时，变压器和断路器等进行保护，检修时把他们从回路中断开，有时用来切换母线环。1.1.4 控制装置与互感器控制装置是变电站的中枢神经、值班员监视设备的运行状态，根据需要进行设备的操作以及联合互感器进行电压、电流和功率的测量。互感器主要测量于仪器：将高电压、大电流转换成低电压、小电流进行测量。1.1.5 避雷器避雷器是把系统中如
10、雷电和操作过电压之类的异常电压抑制在规定值以内，从而保护以主变压器为主的机器设备。1.1.6 其它设备变电站内除上述设备外，还有接地和屏蔽装置、站内电源蓄电池、照明设备等其它各种设备。1.2 变电站的分类1.2.1 按照变电站在电力系统中的地位和作用1.系统枢纽变电站枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，它的电压是系统最高输电电压，目前电压等级有220kv、330kV(仅西北电网)和500kv，枢纽变电站连成环网，全站停电后，将引起系统解列，甚至整个系统瘫痪，因此对枢纽变电站的可靠性要求较高。枢纽变电站主变压器容量大，供电范围广。2.地区一次变电站地区一次变电站位于地区网络的枢纽点，是与输电主网相连
11、的地区受电端变电站，任务是直接从主网受电，向本供电区域供电。全站停电后，可引起地区电网瓦解，影响整个区域供电。电压等级一般采用220kv或330kv。地区一次变电站主变压器容量较大，出线回路数较多，对供电的可靠性要求也比较高。3.地区二次变电站地区二次变电站由地区一次变电站受电，直接向本地区负荷供电，供电范围小，主变压器容量与台数根据电力负荷而定。全站停电后，只有本地区中断供电。4.终端变电站终端变电站在输电线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，全站停电后，只是终端用户停电。1.2.2 按照变电站安装位置1.室外变电站室外变电站除控制、直流电源等设备放在室内外，变压器、断路器、隔离开关
12、等主要设备均布置在室外。这种变电站建筑面积小，建设费用低，电压较高的变电站一般采用室外布置。2.室内变电站室内变电站的主要设备均放在室内，减少了总占地面积，但建筑费用较高，适宜市区居民密集地区，或位于海岸、盐湖、化工厂及其他空气污秽等级较高的地区。3.地下变电站在人口和工业高度集中的大城市，由于城市用电量大，建筑物密集，将变电站设置在城市大建筑物、道路、公园的地下，可以减少占地，尤其随着城市电网改造的发展，位于城区的变电站乃至大型枢纽变电站将更多的采取地下变电站。这种变电站多数为无人值班变电站。4.箱式变电站箱式变电站又称预装式变电站，是将变压器、高压开关、低压电器设备及其相互的连接和辅助设备
13、紧凑组合，按主接线和元器件不同，以一定方式集中布置在一个或几个密闭的箱壳内。箱式变电站是由工厂设计和制造的，结构紧凑、占地少、可靠性高、安装方便，现在广泛应用于居民小区和公园等场所。箱式变电站一般容量不大，电压等级一般为3kv35kv，随着电网的发展和要求的提高，电压范围不断扩大，现已经制造出了132kv的箱式变电站。箱式变电站按照装设位置的不同又可分为户外和户内两种类型。5.移动变电站将变电设备安装在车辆上，以供临时或短期用电场所的需要。1.2.3 根据变压器的使用功能1.升压变电站升压变电站是把低电压变为高电压的变电站，例如在发电厂需要将发电机出口电压升高至系统电压，就是升压变电站。2.降
14、压变电站与升压变电站相反，是把高电压变为低电压的变电站，在电力系统中，大多数的变电站是降压变电站。1.3 电力系统分析我们所设计的110kV变电属于中间变电站,高压侧以交换潮流为主,起系统交换功率作用,或使长距离输电线路分段,一般汇集23个电源,同时又降压给当地用电。这样的变电站主要起中间环节作用,全所停电将引起区域解列。在设计中为使变电所的设计认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求，制订本规范。1.3.1 变电站设计规范1本规范适用于电压为35110kV，单台变压器容量为2500kVA及以上新建变电所的设计。2变电所的设计应根据工程的510年发展规划进行，做到
15、远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。3变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。4变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。1.3.2 变电站地址变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。变电所位于WH市郊东南郊，交通便利，变电所的西边为10KV负荷密集区，主要有棉纺厂、食品厂、印染厂、针织厂、柴油机厂、橡胶厂及部分市区用电。变电所以东主要有35KV的水泥厂、耐火厂及市郊其它用电。该变电所所址区海拔220m,地势平坦，为非强地震区，输电线路走廊阔，架设方便，全线为黄土层地带，地耐力为，天然容重,内摩擦角=23,土壤电阻率为100cm,变电所保护地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。气象条件：年最高气温40,年最低气温20，年平均温度15,最热月平均最高温度32,最大复水厚度10mm,最大风速25m/s,属于我国第六标准气象区。1.3.3 负荷分析及组成根据任务书可知WH市有一市区变电所。WH市110KV变电站的建设将外电与市区变电所更好的连接起来，从而形成统一的供电网络。更好的解决WH市的供电问题，同时也促进了供电网络的形成和供电的可靠性。为了考虑本地区经济的发展此变电站设
