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1、四川大学本科毕业设计 110kV系统变电所电气部分初步设计 目 录说明书部分第一章 原始资料3一、设计原始资料3二、设计内容6三、设计成品6第二章 负荷统计7一、电力负荷分类7二、分级负荷对供电的要求7三、正确确定计算负荷意义重大7四、负荷的统计方法7五、统计结果8六、确定变压器容量，台数的原则8七、 站用变的选择9第三章 电气主接线的选择10一、电气主接线的设计原则10二、对电气主接线的基本要求10三、几个电气主接线方案11四、各方案进行技术比较13五、经济比较14第四章 计算短路电流17一、短路电流计算的目的17二、短路电流计算的一般规定17三、计算步骤18四、短路电流有关计算方法19第五
2、章 电气设备选择20一、电气设备选择的一般条件20第六章 变压器保护23一、变压器保护的配置23设计心得25参考文献26计算书部分第一章 负荷统计28一、负荷统计28、35kV侧负荷28第二章 短路电流计算29一、求电抗291、等效电路292、电抗29二、各点的短路计算31第三章 设备选择44一、母线选择441、 各个电压等级442、热稳定校验443、动稳定校验45二、QF、QS的选择45三、TA的选择46五、穿墙套管47六、避雷器47第四章 变压器保护的整定计算48一、相关计算参数48二、变压器纵差动保护48三、变压器复合电流过流保护50四、变压器零序电流保护51五、变压器过负荷保护51说明
3、书部分第一章 原始资料一、设计原始资料1、随着生产的发展，电力系统不断扩大，待设计变电所就是为适应这种情况而建设的中间变电所，主要供给地区负荷，同时也传递部分的系统交换功率。该变电所的电压等级为110/35/10kV，变电所最终规模的出线回路数。110kv 4回（其中2回备用） 35kv 5回（其中1回备用）10kv 8回（其中1回备用）2、根据系统运行方式，本变电所不是电压枢纽点，无特殊的调压要求，另外，有部分穿越功率由110kv系统经过本变电所送至35kv系统变电所。3、系统电源情况 与本变电所连接的系统电源共有三个，其中110kv及35kv系统变电所各一个，110kv火电厂一个，具体为：
4、 （1）110kv系统变电所，在该所高压母线上的短路容最为533MVA，该所距待设计变电所9KM。 （2）110kv火电厂，接线如图：（3）35kv系统变电所，在该所高压母线上的短路容量为300MVA，该所距待设计变电所6KM。（4） 最小短路容量为最大短路容量的3/4，电厂不变。4、所址地理情况：设计变电所选定的所址条件较好，土地较为平整充裕。5、气象条件 年最高温度+39.2、最高日平均温度+34.4、海拔高度20.5M、年最低温度-3、地震烈度 6度以下6、负荷资料 35KV侧负荷： 序号用户名称负荷性质最大负荷（MW）1纸浆厂52源头变63锌品厂54备用（新用户）6 10KV侧负荷 所
5、用电负荷序号用户名称负荷性质最大负荷（MW） 1配件厂1.6 2手拖厂1.43机械厂2.64台电0.55针织厂2.26食品加工厂1.027用户1.28备用（新用户）4序号设备名称容量（KW）负荷性质1#1主变风扇3.24经常、连续2#2主变风扇3.24经常、连续3浮充电机4.5经常、连续4蓄电池室通风2.7不经常、连续5载波室通风1.1不经常、连续6载波通讯2.5经常、连续7照明负荷9.7经常、连续8生活区用电10经常、连续9充电机新用户20不经常、连续10生活水泵4.5经常、连续11检修、实验用电5不经常、连续12电焊机10.5不经常、连续 110KV系统变电所供给10MW电能。其余由110
6、KV火电厂供给。另外，有5MW的穿越功率经过变电所至35KV系统变电所。注：（1）以上负荷，除类以外，均为、类。 （2）负荷功率因数均为cos=0.85 （3）负荷同时率Kz=0.9 （4）年最大负荷利用小时均Tmax=4500小时/年 （5）以上负荷不包括网损在内，网损率一律取5%所用电负荷见表中所列。注：所用电计算负荷=照明用电+生活区用电+其余经常的或连续的负荷之和0.85（KVA）。其中0.85为综合系数。二、设计内容 1、负荷分析及变压器的容量、台数及型式的选择 2、进行主接线的技术比较，确定主接线最佳方案 3、计算短路电流及主要电气设备选择； 4、进行线路保护的整定计算； 5、变电
7、所电气布置设计。 三、设计成品1、设计说明书及计算书各一份；2、变电所电气主接线图一张；3、短路电流计算及主要设备选择结果图一张4、110KV、35KV、10KV出线保护整定计算；5、变压器保护的配置及整定计算；6、全变电所电气平面布置图、断面图个一张第二章 负荷统计一、电力负荷分类负荷的统计分类对主接线的确定影响很大，因为重要的负荷要求的供电可靠性较高，也就是说要求选可靠性高的主接线形式，而次要的负荷要求的供电可靠性较低，也就是说可以选可靠性不太高的简单主接线，使得设计合理经济。对于电力负荷按供电重要性可分为三类：1、 一类负荷是指此种负荷如果中断供电，将造成人们生命危险，设备损坏，大量产品
8、报废，给国民经济造成重大损失，在政治上造成重大影响。2、 二类负荷是指此种负荷如停止供电，将造成大量停产，工厂停工以及使城市中大量居民的正常生活受到影响等。3、三类负荷指不属于一、二级负荷的其他负荷，停电不会带来严重后果。二、分级负荷对供电的要求1、 对于一类负荷必须要有两个独立的电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一类负荷不间断供电。2、 对于二类负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证大部分二类负荷的供电。3、 对于三类负荷一般只需要一个电源供电。三、正确确定计算负荷意义重大计算负荷的大小直接影响电器和导线选择得是否经济合理，若计算负荷偏大，将使电器和导线选得
9、偏大，造成投资和有色金属的浪费。若计算负荷偏小，又可能时电器和导线在过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁。四、负荷的统计方法进行负荷统计时，要注意用户设备额定容量之和并不等于供电系统供给的总容量，因为多数设备通常是在小于额定容量的条件下运行，并且有些设备是间歇运行的，所以实际电源取得的功率要比用户所装的设备铭牌额定功率总和为小，这个实际取用的功率我们称为“计算负荷”，方法如下：（1） 一组设备的计算负荷Pjs=需要系数Kx该组设备容量之和Pe。（2） 多组设备的计算负荷Pjs=同时系数Kt各组的计算负荷之和Pjs。 另外，计算负荷要考虑电力网的电能损耗，即电网线路首端
10、逆出的负荷，等于电网末端的负荷加上电网线路产生的电能损耗，如已知电损率，则电能损耗=末端负荷，所以电网线路首端负荷Pmax=（1+）末端负荷Pjs。五、统计结果35KV侧负荷 P=24.46（MVA） 10KV侧负荷 P1=16.14（MVA）所用电负荷 P2=0.06839（MVA） 110KV负荷 P3=40.67（MVA）六、确定变压器容量，台数的原则主变压器的容量，台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，它的确定除依据传递容量等原始资料外，还要根据电力系统510年发展规划，馈线回路数，电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。如果变压器容量选得过大，台数过多，不仅
11、增加投资，增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益；若容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出，或者不能满足变电所负荷的实际需要，这在技术上和经济上都是不合理的，因为每千瓦发电设备投资远大于每千瓦变电设备的投资。为了保证供电可靠性，避免一台变压器停运时影响用户的供电，变电所一般装设两台变压器。当只有一个电源或变电所可由中、低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可只装设一台变压器，对于大型枢纽变电所，地区性孤立一次变电所或大型工业专用变电所，根据工程具体情况，可装设3台变压器。对于装有两台变压器的变电所，应能在一台停运时，另一台变压器容量在计算过负荷能力允许时间内，
12、仍能保证对类及类负荷连续供电，每台变压器一般有 Sn=（0.60.7）Pm其中，Pm为变电所最大负荷，这样，当一台变压器停运时，可保证对60%70%负荷的供电，考虑变压器30%40%的事故过负荷能力。1、选择容量 S35I=5+6/0.85=12.94（MVA） S10I=0.5/0.85=0.59（MVA） SN=0.7Sm=0.740.67=28.47（MVA） SN（S35I+S10I）=13.53（MVA）故变压器如下：SFSZ9-40000/110容量KVA电压组合KV联结组别损耗（KV）短路阻抗（%）空载电流（%）参考价格（万元）综合投资（万元）高压中压低压空载负载升压降压4000
13、011038.511YnynOdn41.84189.0高压10.5中压17.18低压6.50.91119158七、 站用变的选择根据负荷统计知所用变负荷为68.39kVA，由于所用变属于类负荷，所以需要两台站用变。所以选择35kV和10kV所用变的额定容量为100 kVA。其型号及参数如下表所示：型号额定容量额定电压连接组标号损耗（kW）空载电流（%）阻抗电压（%）重量（t）轨距（mm）高压低压空载负载S9-100/10100105%0.4Y，yn00.291.5240.65550S7-100/35100355%0.4Y，yn00.372.252.6/第三章 电气主接线的选择一、电气主接线的设计原则 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家相关的方针、政策、法规、规程为
