110kV地区变电站电气一次部分设计 .docx
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1、精品名师归纳总结110kV 的区变电站电气一次部分设计学 院:工程学院班 级: 2021 级电气工程及其自动化二班姓 名:学 号:指导老师:日 期: 2021 年 6 月 25 号可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摘 要电力工业是国民经济进展中最重要的基础能源产业,是国民经济的第一基础产业,是关系国计民生的基础产业,是世界各国经济进展战略中的优先进展重点.作为一种先进的生产力和基础产业,电力行业对促进国民经济的进展和社会进步起到了重要作用.与社会经济和社会进展有着非常亲密的关系,它不仅是关系国家经济安全的战略大问题,而且与人们的日常生活、社会稳固亲密相关.本设计争论的是110KV
2、 变电站电气部分的设计.第一对原始资料进行分析,挑选主变压器,在此基础上进行主接线设计,再进行短路运算,挑选设备,然后进行防雷接的以及保护、配电装置设计 .关键字:变电站。短路运算。设备挑选.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目 录1. 原始材料及其简洁分析11.1 原始材料11.2 简洁分析22. 设计说明书22.1 电气主接线22.1.1 主接线设计的基本要求22.1.2 主接线的设计原就32.1.3 电气主接线的确定42.2 主变压器挑选52.3 所用电的设计72.3.1 所用电的设计原就72.3.2 所用电源引接方式72.3.3 所用变压器的挑选82.4 短路电流运算92
3、.4.1 短路电流运算目的92.4.2 短路电流运算内容92.4.3 短路电流运算结果92.5 主要电气设备的挑选92.5.1 主要电气设备的挑选要求102.5.2 各电压等级电气设备的挑选结果122.5.3 导线挑选142.6 防雷设计152.6.1 避雷针的配置错误!未定义书签。2.6.2 避雷器的配置错误!未定义书签。3. 设计运算书183.1 负荷运算183.2 主变容量运算183.3 主变压器各绕组电抗标幺值运算183.4 短路电流运算183.4.1110kV母线短路时短路电流运算. 193.4.235kV母线短路时短路电流运算.203.4.310kV母线短路时短路电流运算.203.
4、5 电气设备的挑选213.5.1 110kV 侧电气设备的挑选及校验213.5.2 35kV 侧电气设备的挑选及校验263.5.3 10kV 侧电气设备的挑选及校验283.6 导线的挑选323.6.1 110kV 母线的挑选与校验323.6.2 35kV 母线挑选与校验343.6.3 10kV 母线挑选与校验35可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.7 避雷器的挑选运算373.7.1 110kV 侧避雷器的挑选校验373.7.2 35kV 侧避雷器的挑选校验373.7.3 10kV 侧避雷器的挑选校验37参考文献39致谢40可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 原
5、始材料及其简洁分析1.1 原始材料1.1.1 的区电网的特点本的系统能满意本变电站的负荷需求,无需外系统的支援.1.1.2 建站规模(1) 变电站类型: 110kV 变电工程(2) 主变台数:最终两台(要求第一期工程全部投入)(3) 电压等级: 110kV、35kV、10kV(4) 出线回数及传输容量(5) 变电站站用负荷675.3kVA1.1.3 各等级电压的出线及传输容量1) 110kV 出线 6 回本变清溪15000 kW6km本变玉塘15000 kW42.3km本变 系统(两回)30000 kW72km每一回架空线电抗0.4018 欧/km本变滩岩8000 kW36km备用(两回)2)
6、 35Kv本变 清溪8000kW6km本变赤岩变5000 kW15km本变 外塘变(两回)5000kW10km备用(两回)310kV本变 氮肥厂 12500 kW2km本变 化工厂 21500 kW3km本变 医院(两回)1500kW5km本变 印刷厂2000 kW4km可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结本变 造纸厂2500 kW6 km本变 机械厂2500 kW4 km备用(三回)1.1.4 环境条件(1) 当的年最高温度为40,年最低温度为-5。(2) 当的海拔高度为800M 。(3) 当的雷暴日数为55 日/ 年(4) 本变电站处于 “薄土层石灰岩 ”的区,土壤电阻率高达1
7、000.M.1.1.5 电气主接线要求尽量考虑设置熔冰措施.1.1.6 短路阻抗系统作无穷大电源考虑1.1.7 设计要求(1) 电气主接线设计(发电厂电气部分)(2) 主变压器的挑选(发电厂电气部分)(3) 站(所)用电设计 (发电厂电气部分)(4) 电气设备的挑选(发电厂电气部分(5) 电力系统继电爱护设计(电力系统继电爱护)(课程支配暂未学到,本设计略过)(6) 配电装置的布置(发电厂电气部分)(7) 防雷及过电压爱护装置设计(高电压技术)1.2 简洁分析本设计主要通过分析上述供电系统和负荷资料,在此基础上,进行了各电压等级主接线方案的确定,同时,通过负荷运算,确定变压器的详细型号,接着,
8、对最大连续工作电流及短路电流的运算,以及综合各个因素,确定了变电站主要电气设备的选型,最终,对变电站进行了防雷爱护方案的确定,进而完成了变电站一次系统设计 .2. 设计说明书2.1 电气主接线电气主接线又称为电气一次接线,它是将电气设备已规定的图形和文字符号,按电能生产、传输、安排次序及相关要求绘制的单相接线图.主接线代表了发电厂或变电站高电 压、大电流的电气部分主体结构,是电力系统网络结构的重要组成部分.它直接影响电力生产运行的牢靠性、敏捷性,同时对电气设备挑选、配电装置布置、继电爱护、自动装置和掌握方式等诸多方面都有打算性的关系.因此,主接线设计必需经过技术与经济的充分论证比较,综合考虑各
9、个方面的影响因素,最终得到实际工程确认的正确方案.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.1.1 主接线设计的基本要求( 1)牢靠性 .所谓牢靠性是指主接线能牢靠的工作,以保证对用户不间断的供电.安全生产是电力系统的首要任务,保证供电牢靠是电气主接线最基本的要求,而且也是电力生产和安排的首要要求 .( 2)敏捷性 .主接线的敏捷性有一些几方面要求:1,调度要求 .可以敏捷的投入和切除变压器、线路,调配电源和负荷。能够满意系统在事故运行方式下、检修方式下以及特别运行方式下的调度要求.2,检修要求 .可以便利的停运断路器、母线及其继电爱护设备,进行安全检修,且不致影响对用的供电 .3,
10、扩建要求 .可以简洁的从初期过渡到终期接线,使在扩建时,无论一次和二次设备改造量最小 .( 3)经济型 .经济型主要是投资省、占的面积小、能量缺失小.2.1.2 主接线的设计原就( 1)考虑变电所在电力系统中的位置和作用. 依据变电所在电力系统中的位置和作用不同,对主接线的牢靠性、敏捷性、经济性的要求也不同.( 2)考虑近期和远期的进展规模.变电所主接线设计应依据5-10 年电力系统进展规划进行 .( 3)考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响.对一级负荷,必需有两个独立电源供电,且当一个电源失去后,应保证全部一级负荷不间断供电。对二级负荷,一般要有两个电源供电,且当一个电源失去后,
11、能保证大部分二级负荷供电.三级负荷一般只需一个电源供电 .( 4)考虑主变台数对主接线的影响.变电所主变的容量和台数,对变电所主接线的挑选将产生直接的影响.通常对大型变电所,由于其传输容量大,对供电牢靠性要求高,因此,其对主接线的牢靠性、敏捷性的要求也高.而容量小的变电所,其传输容量小,对主接线的牢靠性、敏捷性要求低.( 5)考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响.发、送、变的备用容量是为了保证牢靠的供电,适应负荷突增、设备检修、故障停运情形下的应急要求.电气主接线的设计要依据备用容量的有无而有所不同.例如,当断路器或母线检修时,是否答应线路.变压器停运。当线路故障时答应切除线路、变压器的数量
12、等,都直接影响主接线的势式.2.1.3 电气主接线的确定可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( 1) 110kV 部分电气主接线110kV 出进线数为6 回,且考虑到熔冰的设置,宜采纳双母线接线.且依据变电站110kV 运行实际情形(采纳SF6 断路器,故障率较低,且采纳微机爱护装置,检修周期较长)和技术进展趋势,故110kV 本期及远景均采纳双母线接线并设母联断路器.( 2) 35kV 部分电气主接线110k V 变电所中的35kV 配电装置,出线回路数不超过3 回时,宜采纳单母线接线,48 回时宜采纳单母线分段接线,8 回以上时,宜采纳双母线接线.本设计显现回路数有6回,宜采纳
13、单母线分段接线.( 3) 10kV 部分电气主接线本设计 10kV 显现 7 回路出线及 3 备用回路,从经济性的角度考虑采纳单母线分段的接线方式 .(4) 最终方案: 110kV 采纳双母线接线,35kV 采纳单母线分段接线, 10kV 采纳单母110KV35KV10KV线分段接线 .图 2.1.3 最终电气主接线图2.2 主变压器挑选2.2.1 主变压器的挑选原就1. 主变容量一般按变电所建成后5 10 年的规划负荷来进行挑选,并适当考虑远期10 20 年的负荷进展 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 依据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量.对于有重要负荷的
14、变电所,应考虑一台主变停运时,其余变压器容量在计及过负荷才能后的答应时间内,保证用户的级和级负荷,对于一般变电所,当一台主变停运时,其他变压器容量应能保证全部负荷的 70%80%.3. 为了保证供电牢靠性,变电所一般装设两台主变,有条件的应考虑设三台主变的可能性 .2.2.2 主变压器台数的挑选1. 对大城市郊区的一次变电所,在中、低压侧已构成环网的情形下,变电所以装设两台主变压器为宜.2. 对的区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所,在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性.3. 对于规划只装设两台主变压器的变电所,以便负荷进展时,更换变压器的容量 .依据本原始材料等方面综合考虑,本设计的主
15、变压器的台数挑选2台.2.2.3 主变压器容量的挑选1. 主变压器容量一般按变电所建成后5 10 年的规划负荷挑选,适当考虑到远期1020年的负荷进展 .对于城郊变电所,主变压器容量应与城市规划相结合.2. 依据变电所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所,应考虑当一台主变压器停运时,其余变压器容量在计其过负荷才能后的答应时间内,应保证用户的一级和二级负荷。对一般性变电所,当一台变压器停运时,其余变压器容量应能保证全部负荷的70% 80%.3. 同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多.应从全网动身,推行系列化、标准化.本设计给的原始材料中,35KV 电压等级算
16、得最大总负荷为18000KW。 10KV 电压等级可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结最大负荷 12500W.就算得总容量:SS35 k VS10 k V1800012500S总30500 KW 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结考虑到两种负荷的同时率为0.9,线损率取 5%,取 8 年的规划时间运算,当一台变压器停运时,其余变压器容量应能保证全部负荷的70% 80%,这里取 70%运算,就主变容量确定为:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结SS70%0.915% 15% 829809 KVA N总2.2.4 主变压器型式的挑选挑选主变压器,需考虑如下原就
17、:1. 当不受运输条件限制时,在330KV 及以下的发电厂和变电站,均应选用三相变压器.2. 当发电厂与系统连接的电压为500KV 时,已经技术经济比较后,确定选用三相变压器、两台 50%容量三相变压器或单相变压器组.对于单机容量为 300MW 、并直接升到 500KV的,宜选用三相变压器.3. 对于 500KV 变电所,除需考虑运输条件外,尚应依据所供负荷和系统情形,分析一台(或一组)变压器故障或停电检修时对系统的影响.特别在建所初期,如主变压器为一组时,当一台单相变压器故障,会使整组变压器退出,造成全网停电。如用总容量相同的多台三相变压器,就不会造成所停电.为此要经过经济论证,来确定选用单
18、相变压器仍是三相变压器 .在发电厂或变电站仍要依据牢靠性、敏捷性、经济性等.,确定是否需要备用相.本设计的变电站是110KV变电站,综合考虑选用三相变压器.2.2.5 绕组数量和连接形式的挑选在有三种电压等级的变电站中,假如变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%及以上,或低压侧虽然无负荷,但需要在该侧装无功补偿设备时,所以宜采纳三绕组变压器 .变压器绕组连接方式必需和系统电压相位一样,否就不能并列运行 .电力系统采纳的绕组连接方式只有星接和角接,高、中、低三侧绕组如何组合要依据详细工程来确定 .我国110KV及以上电压,变压器绕组都采纳星接,35KV也采纳星接,其中性点多通过消弧
19、线圈接的 .35KV及以下电压,变压器绕组都采纳角接.2.2.6 主变压器挑选结果查电力工程电气设计手册:电气一次部分,选定变压器的容量为31.5MVA. 由于降压变压器有两个电压等级,所以这里挑选三绕组变压器,本设计选用有载调压主变压器选可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结SFSZ7-31500/110型 ,其参数如表 2-3所示:表 2-3 主变参数表空载 空载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结型号额定容量KVA额定电压 KV电流 损耗( % ( KW负载损耗( KW阻抗电压 %连接组可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结)高压中压 低压高高中 高高 中
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