《110kv地区变电站电气一次部分设计1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《110kv地区变电站电气一次部分设计1（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、110kV变电所电气一次部分设计110kV地区变电站电气一次部分设计学 院：工程学院班 级：2010级电气工程及其自动化二班姓 名：学 号： 指导老师：日 期：2013年6月25号1摘 要电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。本设计讨论的是110KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，
2、选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。关键字：变电站；短路计算；设备选择。目 录1.原始材料及其简单分析11.1 原始材料11.2 简单分析22.设计说明书22.1 电气主接线2 2.1.1 主接线设计的基本要求.22.1.2 主接线的设计原则32.1.3 电气主接线的确定42.2 主变压器选择52.3 所用电的设计72.3.1 所用电的设计原则72.3.2 所用电源引接方式72.3.3 所用变压器的选择82.4 短路电流计算92.4.1 短路电流计算目的92.4.2 短路电流计算内容92.4.3 短路电流计算结果92.5 主
3、要电气设备的选择102.5.1 主要电气设备的选择要求102.5.2 各电压等级电气设备的选择结果142.5.3 导线选择142.6 防雷设计152.6.1 避雷针的配置 152.6.2 避雷器的配置 163.设计计算书183.1 负荷计算183.2 主变容量计算183.3 主变压器各绕组电抗标幺值计算183.4 短路电流计算183.4.1 110kV母线短路时短路电流计算193.4.2 35kV母线短路时短路电流计算203.4.3 10kV母线短路时短路电流计算213.5 电气设备的选择223.5.1 110kV侧电气设备的选择及校验223.5.2 35kV侧电气设备的选择及校验263.5.
4、3 10kV侧电气设备的选择及校验303.6 导线的选择333.6.1 110kV母线的选择与校验333.6.2 35kV母线选择与校验343.6.3 10kV母线选择与校验353.7 避雷器的选择计算373.7.1 110kV侧避雷器的选择校验373.7.2 35kV侧避雷器的选择校验373.7.3 10kV侧避雷器的选择校验37参考文献39致谢401. 原始材料及其简单分析1.1 原始材料1.1.1 地区电网的特点本地系统能满足本变电站的负荷需求，无需外系统的支援。1.1.2 建站规模（1）变电站类型：110kV变电工程（2）主变台数：最终两台（要求第一期工程全部投入）（3）电压等级：11
5、0kV、35kV、10kV（4）出线回数及传输容量（5）变电站站用负荷675.3kVA1.1.3 各等级电压的出线及传输容量1) 110kV出线6回本变清溪15000 kW6km本变玉塘15000 kW42.3km本变系统（两回）30000 kW72km每一回架空线电抗0.4018欧/km本变滩岩8000 kW36km备用（两回）2) 35Kv本变清溪8000kW6km本变赤岩变5000 kW15km本变外塘变（两回）5000kW10km备用（两回）3)10kV本变氮肥厂12500 kW2km本变化工厂21500 kW3km本变医院（两回）1500kW5km本变印刷厂2000 kW4km本变造
6、纸厂2500 kW6 km本变机械厂2500 kW4 km备用（三回） 1.1.4 环境条件（1）当地年最高温度为40，年最低温度为-5；（2）当地海拔高度为800米；（3）当地雷暴日数为55日/年（4）本变电站处于“薄土层石灰岩”地区，土壤电阻率高达1000.M。 1.1.5 电气主接线要求 尽量考虑设置熔冰措施。 1.1.6 短路阻抗 系统作无穷大电源考虑 1.1.7 设计要求（1）电气主接线设计（发电厂电气部分）（2）主变压器的选择（发电厂电气部分）（3）站（所）用电设计（发电厂电气部分）（4）电气设备的选择（发电厂电气部分（5）电力系统继电保护设计（电力系统继电保护）（课程安排暂未学到
7、，本设计略过）（6）配电装置的布置（发电厂电气部分）（7）防雷及过电压保护装置设计（高电压技术）1.2 简单分析本设计主要通过分析上述供电系统和负荷资料，在此基础上，进行了各电压等级主接线方案的确定，同时，通过负荷计算，确定变压器的具体型号，接着，对最大持续工作电流及短路电流的计算，以及综合各个因素，确定了变电站主要电气设备的选型，最后，对变电站进行了防雷保护方案的确定，进而完成了变电站一次系统设计。2. 设计说明书2.1 电气主接线电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备已规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流
8、的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最佳方案。2.1.1 主接线设计的基本要求（1）可靠性。所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电。安全生产是电力系统的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。（2）灵活性。主接线的灵活性有一些几方面要求：1，调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路，调配
9、电源和负荷；能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。2，检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修，且不致影响对用的供电。3，扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。（3）经济型。经济型主要是投资省、占地面积小、能量损失小。2.1.2 主接线的设计原则（1）考虑变电所在电力系统中的地位和作用。根据变电所在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。（2）考虑近期和远期的发展规模。变电所主接线设计应根据5-10年电力系统发展规划进行。（3）考虑负荷的重要性分级和出线回数
10、多少对主接线的影响。对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电。三级负荷一般只需一个电源供电。（4）考虑主变台数对主接线的影响。变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。（5）考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况
11、下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同。例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路。变压器停运；当线路故障时允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。2.1.3 电气主接线的确定（1）110kV部分电气主接线110kV出进线数为6回，且考虑到熔冰的设置，宜采用双母线接线。且根据变电站110kV运行实际情况（采用SF6断路器，故障率较低，且采用微机保护装置，检修周期较长）和技术发展趋势，故110kV本期及远景均采用双母线接线并设母联断路器。 （2）35kV部分电气主接线110k V 变电所中的35kV配电装置，出线回路数不超过3回时，宜采用单母线接线，48回时宜采
12、用单母线分段接线，8回以上时，宜采用双母线接线。本设计出现回路数有6回，宜采用单母线分段接线。（3）10kV部分电气主接线本设计10kV 出现7回路出线及3备用回路，从经济性的角度考虑采用单母线分段的接线方式。（4） 最后方案：110kV采用双母线接线，35kV采用单母线分段接线，10kV 采用单母线分段接线。10KV35KV110KV 图 2.1.3 最后电气主接线图2.2 主变压器选择2.2.1主变压器的选择原则1.主变容量一般按变电所建成后 510 年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期1020 年的负荷发展。2.根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所
13、，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的级和级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的70%80%。3.为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性。2.2.2主变压器台数的选择1.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压器为宜。2.对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。3.对于规划只装设两台主变压器的变电所，以便负荷发展时，更换变压器的容量。 根据本原始材料等方面综合考虑，本设计的主变压器的台数选择2台
14、。2.2.3主变压器容量的选择1.主变压器容量一般按变电所建成后510 年的规划负荷选择，适当考虑到远期1020 年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。2.根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%80%。3.同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网出发，推行系列化、标准化。本设计给的原始材料中，35KV电压等级算得最大总负荷为18000KW； 10KV电压等级最大负荷
