《毕业设计论文110kV变电站电气部分设计1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文110kV变电站电气部分设计1（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要本文根据永煤矿区110kV环网供电网系统中的枢纽变电站西风井110kV变电站有关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,6kV系统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，对高压断路器、隔离开关、母线、绝缘子和穿墙套管、电压互感器和电流互感器进行了选型，从而完成了110kV变电站电气部分的设计。关键词：变电站 主接线 电气设备
2、Abstract According to Yong Coal Mine 110kV ring hub for the power distribution system substation - Wells 110kV substation west line and all the load on the parameters of the load trend. Load growth from the need to clarify the establishment of the station, and then the substation and the outgoing di
3、rection of the broad to consider, and through the analysis of load information, security, economic and reliability considerations, to determine the 110kV, 6kV systems and stations with the main electrical wiring, and then powered through the load calculation and determine the scope of the number of
4、main transformer, capacity and model, but also to determine the capacity of the station transformers and model, and finally, based on the maximum continuous operating current and short circuit calculation results, high-voltage circuit breaker, disconnecting switch, bus, insulators and wall bushings
5、and voltage transformer and current transformer for the selection, thus completing the electrical part of the 110kV substation design. Keywords: Transformer substation Main Connection Electrical equipment 字典引 言变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，在电网中占有特别重要的位置。对变电站进行合理的规划和
6、科学的设计是保证供电质量的前提和基础。变电站使电厂或上级电站经过调整后的电能书送给下级负荷，是电能输送的核心部分。其功能运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。若变电站系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。因此，变电站在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。这就要求变电所的一次部分经济合理，二次部分安全可靠，只有这样变电所才能正常的运行工作，为国民经济服务。1 电气主接线设计待设计变电所地位及作用按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定
7、在本地区建一中型110kV变电所该变电所。建成后，形成西风井供电区（西区供电）：由系统I、II迎风线作为主供电源，带城郊煤矿风井及部分井下负荷、顺和煤矿、新桥煤矿和煤化工负荷。（附表一：永煤集团矿区电网图（地理） 变电站负荷情况及所址概况:110kV进线2回，出线2回、2回备用 6kV线路16回，另有8回备用该地区自然条件：年最高气温 40摄氏度，年最底气温- 10摄氏度，年平均气温 18摄氏度。 所址概括，黄土高原，面积为100100平方米，本地区无污秽，土壤电阻率7000.cm。 本论文主要通过分析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选
8、择，进而完成了变电站电气部分设计。矿井供电是一级负荷，变电站主接线必须满足以下基本要求。（1）运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。（2）具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。（3）操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过
9、于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。（4）经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。（5）应具有扩建的可能性经济高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。1.1 110kV电气主接线由于此变电站是为了矿井电力系统的发展和负荷增长而拟建的。其负荷为地区性负荷。变电站110kV侧，为单母线分段接线。110kV220kV出线数目为5回及以上或者
10、在系统中居重要地位，可设置分段母线。根据以上分析、组合，保留下面两种可能接线方案，如图：图1.1单母线分段接线 图1.2双母线接线对图1.1及图1.2所示方案、综合比较，见表1-1。表1-1 2种主接线方案比较 项目 方案方案双方案单技术 供电可靠 调度灵活 扩建方便 便于试验 易误操作简单清晰、操作方便、易于发展可靠性、灵活性差旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电经济 设备多、配电装置复杂 投资和占地面大设备少、投资小用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资经比较两种方案都具有易扩建这一特性。虽然方案可靠性、灵活性不如方案，但其具有良好的经济性。鉴于出线回
11、路较少，可选用投资小的方案。1.2 6kV电气主接线610kV配电装置出线回路数目为6回及以上时，可采用单母线分段接线。而双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，要求可靠性和灵活性较高的场合。上述两种方案如图1.3及图1.4所示。图1.3单母线分段接线图1.4双母线接线对图1.3及图1.4所示方案、综合比较，见表1-3主接线方案比较 表1-2 项目 方案方案单分方案双技术 不会造成全所停电 调度灵活 保证对重要用户的供电 任一断路器检修，该回路必须停止工作供电可靠调度灵活扩建方便便于试验易误操作经济 占地少 设备少设备多、配电装置复杂投资和占地面大经过综合比较方案在经济性上比方
12、案好，且调度灵活也可保证供电的可靠性。所以选用方案。1.3 站用变接线一般站用变接线选用接线简单且投资小的接线方式。故提出单母线分段接线和单母线接线两种方案。上述两种方案如图1.5及图1.6所示。图1.5单母线分段接线图1.6单母线接线对图1.5及图1.6所示方案、综合比较，见表1-4。表1-3 主接线方案比较项目 方案方案单分方案单技术不会造成全所停电调度灵活保证对重要用户的供电任一断路器检修，该回路必须停止工作扩建时需向两个方向均衡发展 简单清晰、操作方便、易于发展 可靠性、灵活性差经济占地少设备少设备少、投资小经比较两种方案经济性相差不大，所以选用可靠性和灵活性较高的方案。2 负荷计算及
13、变压器选择2.1 负荷计算要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、6kV负荷和110kV侧负荷。由公式 （2-1）式中 某电压等级的计算负荷同时系数（110kV取0.9，6kV取0.85、站用负荷取0.85）%该电压等级电网的线损率，一般取5%P、cos各用户的负荷和功率因数2.1.1 站用负荷计算S站=0.85(91.5/0.85)(1+5%)=96.075KVA0.096MVA2.1.2 6kV负荷计算S6kV=0.85（32）(1+5%) =5.355WVA2.1.3 110kV负荷计算S11
14、0kV=0.9(3/0.92) (1+5%)+ S站=6.3+0.096=6.396MVA2.2 主变台数、容量和型式的确定2.2.1变电所主变压器台数的确定 主变台数确定的要求：1.对重要的一次变电站，在已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。2.考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密。故选用两台主变压器，并列运行且容量相等。2.2.2变电所主变压器容量的确定主变压器容量确定的要求：1.主变压器容量一般按变电站建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年的负荷发展。2.根据变电站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站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及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：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的6070%。S=6.396MVA由于上述条件所限制。所以，两台主变压器应各自承担3.198MVA。当一台停运时，另一台则承担70%为4.477MVA。故选两台10MVA的主变压器就可满足负荷需求。2.2.3 变电站主变压器型式的选择我国110kV及以上电压变压器绕组都采用Y连接； 35kV以下电压变压器绕组都采用连接。故主变参数如下：型号
