2022年毕业设计kV变电所电气说明书 .pdf
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1、1 / 12 第一部分设计说明书1 概 述1.1设计依据由华北水利水电学院动力工程系电气教研室提供的2001 级电气工程及其自动化专业毕业设计任务指导书110kV降压变电所电气一次部分初步设计一)原始资料要求:设计变电所在城市近郊,在变电所附近有地区负荷。确定本变电所的电压等级为1103510KV ,110KV是本变电所的电源电压, 35KV和10KV是二次电压。待建变电所的电源,由双回110KV线路送到本变电所:在中压侧35KV 母线,送出 6回线路;在低压侧10KV母线,送出 16 回线路,为近区负荷,每回路输送容量1MW ,自然功率因数 0.6 ,要求 10KV母线功率因数 0.9 ;该
2、变电所的所址,地势平坦,交通方便。变压器 采用两 台型号完 全相同的 有载调压 三 绕组电 力变压器,变压器 容量 为40000KVA 。待建变电所与电力系统的连接情况如图l 图 1 待设计变电所与电力系统的连接电路图变电所的设计内容包括:选择本变电所主变的类型。设计本变电所的电气主接线,选出数个电气主接线方案进行技术经济综合比较,确定一个较佳方案。进行必要的短路电流计算。选择和校验所需的电气设备。设计和校验母线系统。进行继电保护的规划设计。进行防雷保护规划设计。110kV高压配电装置设计。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共
3、 12 页2 / 12 1.2 设计规模主变压器容量:240MVA ,电压等级 110/35/10kV 。 110kV 出线:出线 4 回,不设备用出线,电源发电厂2 回,连接电力系统2 回。 35kV 出线:出线 6 回,不设备用出线。 10kV 出线:出线 16 回,不设备用出线。连接至近区负荷。 无功补偿:装于 10kV母线,容量 210MVar 。 所用电源:在 10kV母线两段各装设一台型号相同的所用变压器互为备用。2 电气主接线2.1 主变压器本变电所主变压器容量为240MVA ,为便于维护管理,两台主变压器选用油浸风冷型有载调压电力变压器,所选型号为SFSZ7-40000/110
4、 ,电压等级 12122.5%/38.5 22.5%/11kV,接线组别 YN,yn0,d11。U12=10.5%,U13=17.5%,U23=6.5%。22.2 110kV 接线方案一:110kV最终规模 4 回架空出线,考虑到本站在110kV 电网中的重要性,采用双母线,其中一条母线分段的接线方式。方案二:110kV最终规模 4 回架空出线,考虑到本站在110kV 电网中的重要性,采用单母线分段带旁路接线,分段断路器兼作旁路断路器。方案三:110kV 最终规模 4 回架空出线,由于断路器采用六氟化硫断路器,采用单母线分段接线。三套方案的技术经济比较:方案一具有运行灵活、可靠,出现断路器故障
5、时,不用停电,而且有一段母线故障不会影响供电,安全性较高。占地与方案二相当,比方案一略高。投资由于有两条三段母线,需要用到八台断路器,比方案二和方案三都多。投资及占地比方案二和方案三都精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页3 / 12 没有优势。方案二具有运行灵活、可靠,出现断路器故障时,不用停电,安全性较高。共三段母线需要用7 台断路器。但投资及占地比方案二略高一些,方案二投资比方案一略省一些。方案三运行灵活,但是出线断路器检修时,须停电,供电安全性没有较高保障。虽然投资和占地面积比方案一和方案二都要省,但是结合本站
6、所供负荷的重要性,此种接线方案不符合电力系统供电可靠性的要求。2.335kV 接线方案一: 35kV采用单母线分段接线。 35kV出线 6 回。两段母线各联三回。方案二: 35kV采用双母线分段接线。两套方案的技术经济比较:方案一运行较为灵活,占地面积比方案二要小,投资也相对方案二小很多。但是一旦有一段母线断电,就会影响其所连接的三条回路的电力供应,导致三条回路停电。方案二运行灵活、可靠。出现断路器故障时,不用停电,安全性较高,但是两条共四段母线使工程占地面积较方案一增大很多,并且投资也多出数千万。现在的六氟化硫断路器产品质量非常稳定,出口断路器损坏的可能性极小。2.410kV 接线考虑到 1
7、0kV 的 16 回出线并不是很高等级的用电负荷。短时间停电不会对用户造成重大损失。 10kV采用投资较低,占地最小的单母线分段接线。10kV出线 16回。2.5 电气主接线方式综合三个电压等级的可用接线方式,确定以下接线方式为最终备选方式:方案一: 110kV 母线采用单母线分段带旁路母线,分段断路器兼作旁路母线断路器接线。35kV母线采用单母线分段的接线方式,10kV母线采用单母线分段的接线方式。其示意接线图如下:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页4 / 12 图 1 电气主接线方案一方案二: 110kV 母线
8、采用双母线,其中一条母线分段的接线方式,35kV 母线采用双母线分段的接线方式, 10kV母线采用单母线分段的接线方式。其示意接线图如下:图 2 电气主接线方案二两套方案的技术经济比较:方案一运行灵活,能够较好的保证电力供应的可靠性。基本上不会产生大规模停电的事故。占地面积较小,符合节约用地和供电可靠的规则。方案二运行灵活,能够非常完善的保证电力供应的可靠。基本上不会出现故障性停电事故。占地面积较方案一大了许多,需要增加巨额的征地费用。而且由于主接线形式较为复杂,电气设备的数量也较方案一增加了很多,从经济角度,投资可能要较方案一多增加数千万元。考虑到本变电所所供的电力用户的重要性,没有必要选择
9、方案二如此具有保障的接线形式。所以最终接线方式确定为方案一。2.6 无功补偿装于 10kV母线侧,最终容量按210MVar配置, 1 段、2 段分别装设一组。2.7 中性点设备主变压器110kV 侧中性点采用避雷器加保护间隙保护,也可经隔离开关接地。主变压器 35kV侧中性点采用避雷器加保护间隙保护。3 短路电流计算短路电流计算包括110kV、35kV 和 10kV 母线出现最大短路电流方式下0 秒、1.55秒、3.1 秒、4 秒和冲击电流的计算。110kV 母线的最大短路电流是分段断路器闭合运行时分段断路器一侧三相短路的情况。 35kV 母线的最大短路电流是分段断路器闭合运行时分段断路器一侧
10、三相短路的情况。 10kV 母线的最大短路电流是分段断路器闭合运行时分段断路器一侧三相短路的情况。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页5 / 12 所以短路电流计算是对以上三点进行计算的。根据 110kV 母线系统阻抗,在考虑主变并列运行的情况下,短路电流计算结果如下:表 1 短路电流计算结果表:0秒时刻1.55秒时刻3.1秒时刻4秒时刻冲击电流ish110kV母线侧三相短路电流( kA)7.45083.2032.9822.92277.450835kV母线侧三相短路电流( kA)9.83437.2337.2547.4
11、6849.834310kV母线侧三相短路电流( kA)25.43120.922.5522.162425.4314 主要设备选择4.1 110kV 断路器110kV 断路器选用LW6-110/3150 型 SF6断路器,额定电流3150A,额定开断电流31.5kA。4.2 35kV 断路器35kV 断路器选用LW16-35/1600 型 SF6断路器,额定电流1600A,额定开断电流25kA。4.310kV 开关柜和断路器10kV开关柜选用 XGN-10型固定式开关柜。柜中配ZN28-10/2000 型真空断路器。额定电流为 2000A,额定开断电流 31.5kA。4.4 110kV 隔离开关1
12、10kV隔离开关选用 GW5-110D 型隔离开关。额定电流3150A。4.5 35kV 隔离开关35kV隔离开关选用 GW5-35 型隔离开关。额定电流1000A。4.610kV 隔离开关10kV隔离开关选用 GN30-10 型隔离开关。额定电流2000A 。4.7 10kV 并联电容器并联电容器组布置在10kV 配电装置附近,选用密集型电容器组成套装置,户外布精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页6 / 12 置。4.8 所用变压器本次设计选用两台10kV 级所用变压器,设计考虑选用干式绝缘,并布置在10kV 开关
13、柜内,所用变容量为80kVA 。4.9 导体110kV 主变进线额定电流为168A,导线选用LGJ-185/25 。35kV 进线额定电流为528A,导线选用 LGJ-185/25。主变压器 10kV侧额定电流为 1848A ,10kV 主变进线屋内部分选用封闭母线,母线选用2LMY-110 10。表2 110kV 断路器及隔离开关选择结果表项目LW6-110/3150GW5-110D/3150UN110(kV)UN110(kV)110(kV)Imax1287(A)IN3150(A)3150(A)I 2.9227(kA)Ibr31.5(kA) ish7.4508(kA)imax100(kA)1
14、20(kA)Qk31(kA2s)It2t4024=6400(kA2s)4025=8000(kA2s)电流计算结果表3 35kV 断路器及隔离开关选择结果表项目LW16-35/1600GW5-35/1000UN35(kV)UN35(kV)35(kV)Imax277.2(A)IN1600(A)1000(A)I 7.4684(kA)Ibr25(kA) ish9.8343(kA)imax63(kA)80(kA)Qk31(kA2s)It2t2124=1764(kA2s)2525=3125(kA2s)电流计算结果表4 10kV 断路器及隔离开关选择结果表项目ZN28-10/2000GN30-10/2000
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