110kV降压变电所电气部分的初步设计

2008级电气工程基础课程设计指导书 110kV降压变电所电气部分初步设计 一、设计目的 (1) 复习和巩固《电气工程基础》课程所学学问； (2) 培育分析问题和解决问题的力量 ； (3) 学习和把握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 二、设计内容及设计要求 1 设计内容 本次设计的是一个降压变电站，有三个电压等级(110kV／35kV／10kV)。本设计只做电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计。 (1) 主接线设计 分析原始资料，依据任务书的要求拟出各级电压母线的接线方式(牢靠性、经济性和机敏性)， (2) 主变压器选择 依据负荷选择主变压器的容量、型式、电压等级等，通过技术经济比较选择主接线最优方案； (3) 短路电流计算 依据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流，并列表表示出短路电流的计算结果； (4) 主要电气设备的选择：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈、避雷器等 (5) 编制设计成果 1）编制设计说明书 2）编制设计计算书 3）绘制变电所电气主接线图纸1张（A2图纸） 2 设计要求 设计依据国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电牢靠、保证电能质量、接线简洁清楚、操作便利、运行机敏、投资少、运行费用低，．并且具有可扩建的便利性。要求如下： (1) 通过经济技术比较，确定电气主接线。 (2) 短路电流计算 (3) 选择主变压器台数、容量和型式(一般按变电站建成5-10年的进展规划进行选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷力量)； (4) 断路器和隔离开关选择 (5) 导线（母线及出线）选择 (6) 限流电抗器的选择（必要时） (7) 选择电压互感器 (8) 选择电流互感器 (9) 选择高压熔断器（必要时） (10) 选择支持绝缘子和穿墙套管 (11) 选择消弧线圈（必要时） (12) 选择避雷器。 设计中主要涉及的是变电站内部电气部分的设计，并未涉及到出线线路具体应用到什么用户，所以负荷统计表相对比较简洁，也削减了电气主接线图的制作难度。 三、设计基础资料 资料一： 1. 待建变电站的建设规模 (1) 变电站类型：110 kV 降压变电站 (2) 三个电压等级：110 kV、 35 kV、 10 kV (3) 110 kV：近期进线 2 回，出线 1 回；远期进线 1 回，出线 2回 35 kV：近期 3 回；远期 3 回 10 kV：近期 5 回；远期 4 回 2. 电力系统与待建变电站的连接状况 (1) 变电站在系统中地位：中间变电站 (2) 变电站仅接受 110 kV 的电压与电力系统相连，为变电站的电源 (3) 电力系统至本变电站高压母线的标么电抗（Sd=100MVA）为：最大运行方式时 0.25 ；最小运行方式时 0.31 ；主运行方式时 0.28 (4) 上级变电站后备爱护动作时间为 2.8 s 3. 待建变电站负荷 (1) 110 kV 出线：负荷每回容量 8000 kVA，cosφ＝0.9，Tmax＝4000 h (2) 35 kV 负荷每回容量6000 kVA，cosφ＝0.85，Tmax ＝ 3800 h； 其中，一类负荷 1 回；二类负荷 2 回 (3) 低压每回负荷 2000 kW，cosφ＝0.95，Tmax ＝ 4500 h； 其中，一类负荷 2 回；二类负荷 2 回 4. 环境条件 当地年最高气温 40℃，年最低气温-20℃；当地海拔高度：600m；雷暴日：15日/年。 5. 其它 (1) 变电站地理位置：城郊，距城区约 7.4km (2) 变电站供电范围：110 kV 线路：最长 100 km，最短 50 km；35 kV 线路：最长 60 km，最短 20 km；10 kV 低压馈线：最长 30km，最短 10km (3) 未尽事宜依据设计常规假设。 资料二： 1. 待建变电站的建设规模 (1) 变电站类型：110 kV 降压变电所， (2) 三个电压等级: 110 kV、 35 kV、 10 kV， (3) 第一期工程一条110 kV进线。远期规划一条110kV进线，还有一条 110kV出线。地区变电所端接受SW4-110型断路器，后备爱护的动作时间为3.5s。 2. 电力系统与待建变电站的连接状况 (1) 本变电所是由地区变电所通过110kV架空线路供电的终端变电所； (2) 变电站仅接受 110 kV的电压与电力系统相连，为变电站的电源； (3) 电力系统至本变电站高压母线的标么电抗（Sd=100MVA）为：最大运行方式时 0.25 ；最小运行方式时 0.3 ；主运行方式时 0.28 3. 待建变电站负荷 (1) 35 kV 出线有四回，向北给乡镇供电；第一期工程35 kV 出线三回，负荷每回容量 6000 kVA，cosφ＝0.85，Tmax＝3800 h； (2) 本变电全部6回10kV出线送往县城，合计负荷 12000 kW，假设cosφ＝0.8，Tmax ＝ 4500 h；第一期工程10kV出线四回。 4. 所址地理及环境条件 110 kV 降压变电所，拟建于城西3km处，距城南原有老变电所（35/10kV，1800kVA）约5km。四周有大路经大道至本变电所，沙石高坡地，四周开阔。属省II级气象区，当地最高气温40℃，最低气温-20℃；主导风向冬季为西北风，夏季为东南风，最大风速25m/s.海拔600m，最大冻土层厚0.6m，地震级为6度。 5. 其它 (1) 变电站供电范围：110 kV 线路：最长 100 km，最短 50 km；35 kV 线路：最长 70 km，最短 20 km；10 kV 低压馈线：最长 30km，最短 10km (2) 未尽事宜依据设计常规假设。 四、要求 1．在资料一、二中任选一种状况作设计。 2．画图软件自选，手画也可。 4．主要参考资料 [1] 熊信银, 张步涵.电气工程基础.华中科技高校出版社，2005 [2] 何仰赞 温增银，电力系统分析，华中科技高校出版社，2001 [3] 西北电力设计院 东北电力设计院，电力工程设计手册，上海人民出版社，1972 [4] 电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设备手册，中国电力出版社，1998 [5] 电力工业部西北电力设计院，电力工程电气设计手册，中国电力出版社，1998 [6] 陈跃.电力工程专业毕业设计指南.电力系统分册.中国水利水电出版 [7] 吴靓,谢贵重.发电厂及变电所电气设备. 第一版.北京.中国水利水电出版社.2004 [8] 志溪.电气工程设计. 第一版.北京. 机械工业出版社.2002 [9] 张华.电类专业毕业设计指导.机械工业出版社 [10] 陈慈萱. 电气工程基础. 第一版.北京.中国电力出版社.2003 华中科技高校文华学院 电气工程基础课程设计说明书 设 计 题 目：110kV降压变电所电气部分初步设计 学 生 姓 名： 学号： 学 部 （系）： 专 业 年 级： 指 导 教 师： 2011 年 12 月 29 日 目□录（三号黑体居中） （空一行） 一.设计目的及要求（4号宋）…………………………………………1 1．设计目的（4号宋）…………………………………………… 2 2．设计要求（4号宋）…………………………………………… 3 二.设计基础资料（4号宋）……………………………………………4 1. 待建变电站的建设规模（4号宋）…………………………… 5 2. 电力系统与待建变电站的连接状况（4号宋）……………… 6 ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… 参考文献（4号宋）……………………………………………………15 附录（4号宋）…………………………………………………………16 附图（4号宋）…………………………………………………………18