110kv变电站毕业设计说明书
110kV 降压变电站第 1 页 共 37 页毕 业 设 计说明专 业：学生姓名：指导老师：日 期：110kV 降压变电站第 2 页 共 37 页目录一.原始资料；二.设计说明；1.电器主接线设计；2.电气主设备选择；3.各级电压配电装置的设计；4.变电站防雷三.计算书；1.主接线；2.短路电流计算；3.断路器及隔离开关的选择；4.互感器的选择；5.消弧线圈的选择；6.导线的选择；7.保护装置选择；8.补偿装置的选择；四.附图；1.电气主接线图；2.全站总平面布置图；3.110kV 配电装置进线间隔断面图；4.避雷针保护范围图附录一：参考文献110kV 降压变电站第 3 页 共 37 页一.原始资料1. 变电站的电压等级 kV10/352. 电力负荷水平35kV 电压级：共计 6 回出线，3 回最大输送功率 8MW，送电距离 20 公里；3回最大输送功率 7MW，送电距离 25 公里，功率因数 ，一二类负荷85.0COS所占比重 65%。10kV 电压级：共计 12 回出线，6 回最大输送功率 1.7MW，送电距离 6 公里；6 回最大输送功率 1.5MW，送电距离 8 公里，功率因数 ，一二类负80.S荷所占比重 68%。变电站综合负荷曲线见图一，其中最大负荷同时率 0.9，负荷曲线上部为冬季 213 天，下部为夏季 152 天。3. 系统情况系统接线图及参数见图二，系统中性点接地方式为两台主变只一点接地，线路零序电抗与正序电抗的关系为 ；系统最小运行方式为接线图左边105.3X电源侧停运一台 100MW 机组。待设计变电站的 110kV 侧两回架空线进线方向为：正北一回，东北一回；35kV 侧出线方向味：正西两回，西南四回；10kV 侧出线方向待定。110kV 降压变电站第 4 页 共 37 页4. 自然条件站址为农田，土质为沙质粘土；海拔高度为 180m；地震裂度为 4，处于类气象区；等级为 1；土壤电阻率 。m/50110kV 降压变电站第 5 页 共 37 页二. 设计说明1.电气主接线设计1.1 电气负荷35kV 电压级负荷：3 回最大输送功率 8MW 和 3 回最大输送功率7MW，功率因数 ，一、二类负荷占85.0cos65%。10kV 电压级负荷：6 回最大输送功率 1.7MW 和 6 回最大输送功率1.5MW，功率因数 ，一、二类负荷占80.cos68%。kW cos tg P(kW) Q(kvar) S(kVA)35kV 负荷 24000 0.85 0.62 24000 14880 2823935kV 负荷 21000 0.85 0.62 21000 15750 26250小计 1 45000 45000 30630 5448910kV 负荷 10420 0.80 0.75 10420 7815 1302510kV 负荷 9000 0.80 0.75 9000 6750 11250小计 2 19420 19420 14565 24275补偿容量(kvar) 4820补偿后 0.9 0.4843 19420 9745 21728合计 64420 40375 76027最大负荷同时系数 0.9 57978 36338 68424一、二类负荷：负荷：kV35kVA318769.06548负荷：1022171.2 主变压器容量及台数的确定110kV 降压变电站第 6 页 共 37 页根据 GB50059-9235110kV 变电所设计规范§3.1.2 条：“在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，。 ”又按 §3.1.3 条：“装有两台主变压器的变电所，当断开一台时，其余变压器的容量不应小于的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。 ”再根据 §3.1.4 条：“具%60有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的 以上，主变压器宜采用三线圈变压器。 ”15因此，主变压器选择两台容量为 的三线圈变压器。这样均符合上MVA50述规范的要求。1.3 变电所主接线的确定根据上述规范§3.2.3 条：“35110kV 线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。 ”又按§3.2.5 条：“当变电所装有两台主变压器时，610kV 侧宜采用分段单母线。 ”因此，本变电站的主接线确定为： 采用内桥接线， 及kV10kV35均采用分段单母线接线。kV10另按上述规范§3.3.1 条：“在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器。 ”故本变电站设置两台所用变压器。1.4 关于各级电压中性点的接地方式中性点直接接地。kV10中性点宜接消弧线圈接地。因为 单相接地电容电流，按35 kV35架空线路，其单相接地电容电流可按下式计算：kmm1352 AULIc .10根据 DL/T 620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合§3.1.2条规定：“ 单相接地故障电流不应超过 。 ”现已超过此值，故宜装kV35置消弧线圈予以补偿。中性点可采用不接地系统。因按题目分析应为架空线路，总长为10，其单相接地电容电流为：kmk846AULIc .235110kV 降压变电站第 7 页 共 37 页低于规范要求 钢筋混凝土电杆 。故采用不接地方式。kV10A10低压 则采用中性点直接接地系统。2/38主接线系统见电气主接线图2. 电气主设备选择由于本变电站处于海拔高度为 处，故可选用海拔 以下的通用设m180m10备。该处污秽等级为 1 级，属于轻度污秽地区，故不必为此加强电气设备的外绝缘。2.1 主变压器根据 GB50052-95供配电系统设计规范第 407 条规定， 以上电kV35压变电所中的降压变压器，直接向 、 电网送电时，应采用有载调kV3510压变压器。考虑到 及 送电距离较远，变压器空载电压选用高出额定电压kV3510。%10为降低 侧的短路电流，三绕组变压器选用降压型，即最大阻抗电压置于高低侧。变压器的绕组的联接方式及其标号选择为：高压为中性点引出的星形接线；中压为中性点引出（以便连接消弧线圈）的星形接线；低压为三角形接线。因此，主变压器的规格为：型号：SFSZ 7-50000/110 型三绕组有载调压电力变压器容量： ，电压： ， 侧MVA50 kV1/%5.2.38/25.100为有载调压，联接组标号为 。阻抗值为 ，,dyYnN .KU， 。.6%KU7K2.2 断路器根据短路电流计算结果， （ 点）在最大运行方式下的短路电流kV101d,故可选择六氟化硫（ ）断路器： ，额定短路开断电kAId52.4"16SFkV0流 。0（ 点） ,故可选择户外少油断路器： ，额定V32kAId859.4"2k35110kV 降压变电站第 8 页 共 37 页短路开断电流 。kA25（ 点） ,故可选择真空断路器： ，额定短路V103dkAId209.1"3kV10开断电流 。2.3 电压互感器各级电压都选用带有第三绕组（剩余绕组）的电压互感器。开口三角接线，由三个单相电压互感器组成，规格为，： ynYNkV10， ， 油浸式； ： 和三角接线，由三个3/3/V10kV35nNY,单相电压互感器组成，规格为 ， ， 环氧树脂浇注/10V3/0式； ： 和三角接线，由三个单相电压互感器组成，规格为kV10nNY,， ， 环氧树脂浇注式。3/3/V/102.4 电流互感器，油浸式，一次侧电流按需要，二次侧电流为 5A，kV10准确级 测量回路 0.2 或 0.5FS5保护回路 5P 或 10P/10 或 20各级电压的电流互感器要满足短路时的动、热稳定的要求。3. 各级电压配电装置的设计根据 GB50260-96电力设施抗震设计规范第 5.1.1 条规定，电压为及以下的电气设施，8 度及以上时，应进行抗震设计。kV20本变电站处于地震烈度为 4 度地区，故不需进行抗震设计。、 配电装置采用屋外布置，由于处在类气象区，故屋外构架1k35的计算要按大气强度最高 ，最低 ，覆冰时 计算，风速为最Co0o20Co5大 ，覆冰时 ，覆冰厚度为 计算。sm/2s/1m15配电装置均采用屋内式，采用成套开关柜。kV10全站总平面布置见全站总平面布置图。4. 变电站防雷采用四根 独立避雷针对屋外配电装置进行直接雷保护，每支避雷针设m25110kV 降压变电站第 9 页 共 37 页有接地装置，为防止反击，独立避雷针的接地装置与变电站接地网之间的地中距离不小于 。m3变电站的进线段，由 架空线路的架空地线进行保护。kV10避雷针保护范围见避雷针保护范围图。三. 计算书1. 变电站主变压器根据 GB50059-9235110kV 变电所设计规范§3.1.2 条：“在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，。 ”又按 §3.1.3 条：“装有两台主变压器的变电所，当断开一台时，其余变压器的容量不应小于 的全部负荷，%60并应保证用户的一、二级负荷。 ”现有：35kV 电压级负荷：3 回最大输送功率 8MW 和 3 回最大输送功率 7MW，功率因数 ，一、二类负荷占 65%。85.0cos10kV 电压级负荷：6 回最大输送功率 1.7MW 和 6 回最大输送功率1.5MW，功率因数 ，一、二类负荷占 68%。.s负荷计算：kW cos tg P(kW) Q(kvar) S(kVA)35kV 负荷 24000 0.85 0.62 24000 14880 2823935kV 负荷 21000 0.85 0.62 21000 15750 26250小计 1 45000 45000 30630 5448910kV 负荷 10420 0.80 0.75 10420 7815 1302510kV 负荷 9000 0.80 0.75 9000 6750 11250小计 2 19420 19420 14565 24275补偿容量(kvar) 4820补偿后 0.9 0.4843 19420 9745 21728110kV 降压变电站第 10 页 共 37 页合计 64420 40375 76027最大负荷同时系数 0.9 57978 36338 68424一、二类负荷：负荷：kV35kVA318769.06548负荷：102217一、二类总负荷：S 1、2 =31876+13298=45174kVA60%总负荷：S 60%=68424 0.6=41054 kVA故主变压器选二台 ， 变压器，满足了上述规范的要50MVA0.5kV/38求。即当一台主变压器断开时，另一台 保证 全部负荷 ，6%kVA4105又保证一、二级负荷 。k417主接线图110kV 降压变电站第 11 页 共 37 页2. 短路电流计算主接线图十一变电所运行方式，115kV 内桥断路器合上，35kV 及 10kV 母线分段断路器断开。2.1 最大运行方式下的三相短路电流110kV 降压变电站第 12 页 共 37 页2.1.1 计算电抗图图十二将相同发电机合并， 合并后， 的容量为 ，21G、 21、 MVA50， 合并后为 的容量为 ， ，电抗用5.12%"dX43、 43、 35.12%"dX标幺值表示，取基准容量 。MVASj05.215.10' rj3.25.2X 0875.1205.1%6543 rjkSUX110kV 降压变电站第 13 页 共 37 页185.064.0227 jUSX9.153.28 606409三绕组变压器的电抗百分值图十三5.10.675.102%U-U%-kk-k
