110KV降压变电所设计.doc

《发电厂电气部分》结业论文110KV降压变电所设计课程名称：发电厂电气部分任课教师：姜新通所在学院：信息技术学院专 业：电气工程及其自动化班　　级：学生姓名： 中国·大庆2012 年 5 月设计任务书一、原始资料：1、变电所性质：区域性变电所2、地理位置：位于南方中等城市近郊，向市区及较大工业用户供电3、自然条件：所区地势属高原地区，海拔1200m，交通方便，有公路经过最高气温+42℃，最低气温-15℃，年平均温度+20℃，最大风速35m/s，覆冰厚度2mm，地震烈度<6级，土壤电阻率<500Ω.m，雷电日45天，周围环境较好，冻土深度0.3m，主导风向 夏东南风，冬西北风4、负荷资料：1）110KV侧共4回线与系统相连2）60KV侧共7回架空出线，最大综合负荷70MWCosφ=0.82负荷名称最大/最小负荷（MW）线路长度（KM）回路数附注化纤厂20/16301石油厂20/14401有重要负荷化工厂10/6501有重要负荷化工机械厂12/10501化肥厂8/63013）35KV侧共10回架空线，最大综合负荷42MW，Cosφ=0.85负荷名称最大/最小负荷（MW）线路长度（KM）回路数毛纺厂10/662棉纺厂10/641印染厂6/461纺织机械厂4/341机床厂4/222通用机械厂3/231日用电器厂3/231日用化工厂2/121二、设计任务：1、主变压器选择。

2、设计变电站主接线，论证所设计的主接线是最佳方案3、短路电流计算4、选择导体及主要电气设备5、绘制主接线图 摘要本设计是110kV降压变电站设计，负荷性质为地区负荷根据负荷性质和主接线方案的比较，确定了主接线形式及主变容量、台数根据所给系统参数计算系统阻抗及短路电流，并对主要电气设备及导线进行了选择和校验根据所给地形地理条件，对配电装置进行了布置对全站电工建筑物进行了防雷保护设计关键词：变电所 设计目录设计任务书 1摘要 2第1章 主变选择 4一、原始资料分析 4二、主变压器的选择 4第2章 电气主接线设计 6一、主接线的基本原则与要求 6二、主接线的基本接线形式 7三、主接线方案的初步拟定 9第3章 短路电流计算 11一、短路的概念及路电流的种类 11二、短路电流的计算 11第4章 主要电气设备的选择及校验 13一、断路器及隔离开关的选择： 14二、高压开关柜的选择： 15三、电流互感器的选择： 15四、电压互感器的选择： 16五、高压熔断器的选择： 16六、母线的选择： 16第5章 变电所的防雷保护规划 19一、直击雷的过电压保护： 19二、雷电侵入波的过电压保护 19三、避雷器的配置： 19四、避雷线的配置： 19参考文献 21附录 22第一部分 计算书 22第二部分 电气主接线图 33第1章 主变选择根据设计任务书的要求，依据《电力工程电气设计手册》中有关内容，遵照《变电所设计技术规程》中有关规定，现对110KV变电所进行设计，其设计的方法和步骤如下： 一、原始资料分析 1、分析本变电站在电力系统中的作用： 本变电所的电压等级为110KV，为一降压变电所，在系统中的地位比较重要，高压侧同时接收和变换功率，供60KV负荷和35KV负荷，属于地区一般变电所。

2、建设规模： 1、110KV进出线共4回与系统相连 2、60KV出线共7回，最大综合负荷70MW，功率因数为0.823、35KV出线共10回，最大综合负荷42MW，功率因数为0.853、负荷分析＝ ＝73.5MVA＝25.61.050.92＝24.72MVA＝在60KV负荷中一、二类负荷比较大，发生断电时，会造成生产机械的寿命缩短产品质量下降和一定的经济损失.因此要尽可能保证其供电可靠性 二、主变压器的选择 变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能损耗，提高运行效率和可靠性，改善电网稳定性能 1、主变压器台数： 为保证供电可靠性，变电所一般设有两台主变压器 2、变压器容量： 装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因事故断开，另一台主变的容量应满足全部负荷的70%，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证80%负荷供电 3、在330KV及以下电力系统中，一般选三相为压器，采用降压结构的线圈，排列成铁芯—低压—中压—高压线圈，高与低之间阻抗最大。

4、绕组数和接线组别的确定： 该变电所有三个电压等级，所以选用三绕组变压器，连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，110KV以上电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV采用Y形连接，10KV采用Δ连接5、调压方式的选择：普通型的变压器调压范围小，仅为±5%，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求另外，普通变压器的调整很不方便，而有载调压变压器可以解决这些问题它的调压范围较大，一般在15%以上，而且要向系统传输功率，又可能从系统不固定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时，有载调压可解决，因此选用有载调压变压器6、冷却方式的选择：主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工作量，选用自冷冷却方式最终确定为SFSZ7—75000/110型变压器采用暗备用方式，查变压器的参数如下：额定电压：110／60±2×2.5%／35±2×2.5%KV联接组别号：YNd11型号额定容量（KVA）额定电压（KV）连接组别空载电流（%）损耗（KW）高压中压低压空载负载SF9-75000/1107500011012160±2×2.5%60±2×2.5YN d110.4259278第2章 电气主接线设计一、主接线的基本原则与要求电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择配电装置选择，继电保护和控制方式的拟定有较大影响，因此，必须正确外理为各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。

设计的基本要求为：² 满足对用户供电必要的可靠性和保证电能质量² 接线应简单，清晰且操作方便² 运行上要具有一定的灵活性和检修方便² 具有经济性，投资少，运行维护费用低² 具有扩建和可能性主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求1、可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求停电不仅使发电厂造成损失，而且对国民经济各部门带来的损失将更加严重，往往比少发电能的价值大十几倍，至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和政治影响，更是难以估量因此，主接线的接线形式必须保证供电可靠性因事故被迫中断供电的机会越少，影响范围越小，停电时间越短，主接线的可靠程度就越高主接线可靠性的具体要求：（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电2）短路器或母线发生故障以及母线计划检修时，应尽量减小进出线停运的回路数和停运的时间，并要保证对一类负荷及全部或大部分二类负荷的供电3）尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性2、灵活性主接线应满足在调度运行、检修及扩建时的灵活性1、调度运行中应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故、检修以及特殊运行方式下的系统调度运行要求。

2、检修时，可以方便地停运断路子器、母线以及继电保护设备，影响安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电2、扩建时，可以适应从初期接线过渡到最终接线在影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且使一次、二次部分的改建工作量最少3、经济性在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间欲使主接线可靠、灵活，必然要选用高质量的设备和现代化的自动装置，从而导致投资费用的增加因此，主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理，一般应当从以下几方面考虑：1、投资省：² 主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等次设备，降低投资² 要适当采用限制短路电流的措施，以便选用廉价的电器设备或轻型设备² 要使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和电缆的投资² 如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV及以及终端或分支变电所应尽量简单2、占地面积小 主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件，尽可能使占地面积减少同时应注意节约搬迁费用、安装费用和外汇费用对大容量发电厂或变电所，在可能和允许条件下，应采取一次设计、分期投资、投建，尽快发挥经济效益。

3、电能损失少 在发电厂或变电所中，正常运行时，电能损耗主要来自变压器，应经济合理地选择变压器的型式、容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗二、主接线的基本接线形式主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式概括地可分为两大类：有汇流母线的接线形式；无汇流母线的接线形式1、有汇流母线的电气主接线1、单母线连接（1）优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备2）缺点：不够灵活可靠，母线或隔离开关故障或检修，均需使整个配电装置停电3）适用范围：35-63KV配电装置的出线回路数不超过3回时；②110-220KV配电装置的出线回路数不超过2回2、单母线分段接线（1）优点：² 用短路器把母线分段后，对重要用户可从不同段引出两个回路，由两个电源供电；² 当一段母线发生故障时，分段短路器能自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电；（2）缺点：² 当以段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电；² 当出现为双路时，常使架空线出现交叉穿越；² 扩建时需要向两个方向均衡扩建；（3）适用范围：² 35-63kv配电装置出线回路数为4-8回时；² 110-220kv配电装置的出线回路数为3-4回时； 3、双母线接线（1）优点：² 供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检。