110降压变电所电气部分设计(共83页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上 目录摘 要本次设计为110kV变电站的设计书，共分为任务书、说明书二部分，同时还附有3张图纸加以说明。该变电站有2台主变压器，分为三个电压等级：110kV、35kV、10kV，35kV、10kV均采用单母分段的主接线方式供电。本次设计中进行了短路电流计算，主要设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等），并同时略带介绍了防雷保护、主变保护等相关方面的知识。关键词：110kV变电站、母线、变压器、短路电流、主变保护Abstract This paper is a 110kV substation design book，including assignment paper、explanation paper and three graphs. The substation have two primary transformers including 3 voltage degree：110kV、35kV and 10kV. 35kV and 10kV adopted sectioned single bus primary conn

2、ection model to supply power. In this paper, we have computed short-circuit current, designed and tested the primary electric equipments ( circuit breaker, isolation switcher、 current transfer、voltage transfer、bus etc ),at the same time, we also introduced the prevent-thunder protection、primary protection and other knowledge relevant.Keyword: 110kV substation、short-circuit current 、bus、transformer、primary protection第1章 绪论1.1、变电所的发展历史由于现代科学技术的发展，电力系统容量的增大，电压等级的升高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。除了常规变电

3、所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所、小型化变电所和无人值班变电所等。当前随着我国城乡电网建设与改造工作的发展，对变电所设计提出了更高、更新的要求，变电所分为系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三大类。本设计110kv降压变电所属于一般变电所。由于变电所设计与占地面积多少和加强网架可靠性直接相关，变电所的发展经过了一段发展历史。1.1.1、城网变电所的发展我国常规城网变电所的主要问题是设备陈旧，占地面积大与现代化的城市建设不相适应，为了改变这种面貌，城网变电所已向小型化方向发展，开始采用全封闭组合电器，即GIS成套设备。全封闭组合电器（GIS）就是由于SF6气体的出现而发展的一种新型高压成套设备。它包括断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、霹雷器，母线、出现套管或电缆终端。这些设备按变电所主接线的要求依次连接组成一个整体，各元件的高压带电部位均封闭于接地的金属壳内，并充以SF6气体，作为绝缘的灭弧介质，称之为SF6气体绝缘变电站，简称GIS。目前，GIS的发展趋向，是将变压器一、二次开关全部合为一体，为气体绝缘组合的供电系统。今后其将向小型化、智能化、免维护

4、、易施工的方向发展。（一）、农村变电所的发展建国以来，我国农电事业得到迅速的发展，随着改革开放的形势发展，现有农村电网已经适应不了农电负荷迅速增长的要求，二十年来，全国各地农网，特别是对农村变电所重点进行技术改造，取得了可靠的成绩。但，农村变电所仍存在一些问题。近年来，有关科研设计单位和农电部门做了大量的工作，经过多次的论证与实践，确定了农村变电所的建设，应遵循“小容量、密布点、短半径”的原则和“户外式、小型化、造价化、安全可靠、技术先进”的发展方向。（二）、变电所综合自动化的发展自从计算机技术深入到电力系统以来，微机监测技术获得了迅速的发展。变电所综合自动化系统、集保护、远动、监控为遗体，是一种分布式的综合自动化装置，其把继电保护、远动技术、参数监测等各种功能分布在各个单片机上，而这些单片机通过计算机网络连接起来一个有机的自动化装置。（三）、无人值班变电所变电所实现无人值班是一项涉及面广，技术含量高，要求技术和管理工作相互配套的系统工程，它包括电网，一、二次部分，变电所装备水平，通信通道建设，调度自动化系统的建立以及无人值班变电所的运行管理工作。1.2、本设计选题意义本设计110kv

5、降压变电所属于一般变电所，是在校期间最后一个重要综合性实践教学环节，是全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能对实际问题进行设计的综合性训练。通过设计可以培养运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，增强工程观念，以便更好的适应工作需要。通过毕业设计可以熟悉国家有关技术规程、规定等，树立工程设计必须安全、可靠、经济的观点；能巩固并充实所学基础理论和专业知识，能够灵活运用，解决实际问题；初步掌握电气工程专业工程的设计流程和方法，独立完成工程设计、工程计算、工程绘图等相关设计任务；培养严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。第2章 电气主接线的设计电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。主接线方案的确定对电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电器设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，主接线的设计必须正确处理好各方面的关系，全面分析论证，通过技术经济比较，确定变电所主接线的最佳方案。2.1、变电所主接线设计的基本要求与设计原则2.1.1、变电所主接线设计的基本要求（一）、可靠性保证必要的供电可靠性、要充分考虑一次设备和二次

6、设备的故障率及其对供电的影响。供电可靠性是电力系统的首要要求，主接线首先应该满足这个要求： 断路器检修时，不宜影响对系统的供电。 断路器检修或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回数和停运的时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。 尽量避免变电所全部停运的可能性。（二）、灵活性： 调度时，应可以灵活的投入或切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故的运行方式，检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。 检修时，可以方便地停运断路器，母线以及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的运行和对用户的供电。 扩建时，可以容易的从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新机组，变压器或线路而不相互干扰，并对一次或二次部分的改建工作量最少。（三）、主接线应力求简单清晰，尽量节约一次设备的投资，节约占地面积，减少电能损失，即具有经济性： 主接线力求简单，以节省断路器，隔离开关，电流和电压互感器等一次设备。 要能使继电保护和二次设备不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。 要能限制断路电流，以便于选择廉价的电气设备和轻型电器。（四）、应能容易地从

7、初期过渡到最终接线，并在扩建过度时，一次和二次设备所需的改造最小，即具有发展和扩建的可能性。2.1.2、变电所主接线设计原则（1）、变电所的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式，在满足继电保护的要求下，也可以在地区线路上采用分支接线，但在系统主干网上不得采用分支接线。（2）、在35-60kV配电装置中，当线路为3回及以上时，一般采用单母线或单母线分段接线，若连接电源较多、出线较多、负荷较大地区，可采用双母线接线。（3）、在6-10kV配电装置中，线路回数不超过5回时，一般采用单母线接线方式，线路在6回以上时，采用单母分段接线，当短路电流较大，出线回路较多，功率较大时，可采用双母线接线。（4）、110-220kV配电装置中，线路在回以上时，一般采用双母线接线。（5）、当采用SF6等性能可靠、检修周期长的断路器以及更换迅速的手车式断路器时，均可不设旁路设施。总之，以设计原始材料及设计要求为依据，以有关技术规范、规程为标准，结合具体工作的特点，准确的基础资料，全面分析，做到既有先进技术，又要经济实用。2.2、电气主接线的方案论证2.2.1、35kV侧主接线方案选取根据任务书

8、要求：40km架空出线6回，每回平均输送容量7MW。最大负荷 50MW，最小负荷 40MW，最大负荷运行时间Tmax=5500h，cos =0.85，一、二类负荷占55%。本设计提出两种方案进行经济和技术比较：单母线分段接线和双母线接线。（一）、单母线分段接线(如图2-1)（1）优点： 1、用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两条回路，有两个电源供电；2、当一段母线发生故障，分断断路器会自动将故障段切除，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：1、当一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、当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；3、扩建时需向两个方向均衡扩建。（3） 适用范围：1、 610KV配电装置出线回路数为6回及以上时；2、 3563KV配电装置出线回路数为45回时；3、 110220KV配电装置出线回路数为34回时。1234WOQF图2-1 单母线分段接线（二）、双母线接线(如图22)TQF W1234图22双母线接线（TQF-母线联络断路器）双母线接线，其中一组为工作母线，一组为备用母线，并通过母线联路断路

9、器并联运行，在进行倒闸操作时应注意，隔离开关的操作原则是：在等电位下操作或先通后断。如检修工作母线时其操作步骤是：先合上母线断路器TQF两侧的隔离开关，再合上TQF，向备用线充电，这时两组母线等到电位。为保证不中断供电，应先接通备用母线上的隔离开关，再断开工作母线上隔离开关。完成母线转换后，再断开母联断路器TQF及其两侧的隔离开关，即可对原工作母线进行检修。1优点：（1）、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，检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。(2)、调度灵活 各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化约需要。(3)、扩建方便 向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线单位电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以至接线不同的母线短时不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。(4)、便于实验 当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。2 缺点：(1)、增加一组母线和使每回路就需要加一组母线隔离开关。(2)、当母线故障或检修是隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了

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