最新BY市110kV降压变电所设计.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateBY市110kV降压变电所设计郑州航空工业管理学院郑州航空工业管理学院课 程 设 计 电气工程及其自动化_专业 0906971 班级题 目 BY市110kV降压变电所设计 姓 名 学 号 指导教师 二一年 十二 月 二十九 日一 变电站概括1.1变电站总体分析BY市变电站位于市边缘,供给城市和近郊工业、农业及生活用电,是新建地区变电所。变电站做为电力系统中起着重要的连
2、接作用,是联系发电厂与负荷的重要环节。本课程设计主要是关于本变电站的一次设计,为了是变电站的一次设计能够很好的接入电力系统,使电力系统安全可靠的运行,下面对本变电站做初步分析的原始数据进行分析。1变电站类型:110KV地方降压变电站2电压等级:110/10KV3线路回数:110KV:2回,备用2回;10KV:13回,备用2回;4地理条件:平均海拔100m,地势平坦,交通方便,有充足水源,属轻地震区。年最高气温+42,年最低气温-18,年平均温度+16,最热月平均最高温度+32。最大风速35m/s,主导风向西北,覆冰厚度 。5负荷情况:主要是一、二级负荷,市内负荷主要为市区生活用电、棉纺厂、印染
3、厂等工业用电;郊区负荷主要为郊区变电站及其他工业用电。6系统情况:根据任务书中电力系统简图可以看到,本变电站位于两个电源中间,有两个发电厂提供电能,进而经过该变电站降压后用于工业、农业等负荷用电,需要一定的可靠性。1.2 负荷分析及主变压器的选择负荷计算的目的:计算负荷是供电设计计算的基本依据,计算负荷确定得是否正确合理,直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大,将使电器和导线选得过大,造成投资和有色金属的消耗浪费,如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁,造成重大损失,由此可见正确确定计算负荷重要性。负荷分析10KV侧:近期负荷:P近=(2211232
4、1.51.51.5)MW=17.5MW远期负荷: P远=(1.51.534.53.522222)=30MW =17.5MW+30MW=47.5MW综合最大计算负荷计算公式: Sjs=Kt*(1+%) (注:Kt:同时系数,取85%; %:线损,取5%) Sjs近=Kt*(1+%)=Kt*() *(1+%)=0.85*17.755*(1+0.05)=15.85MVASjs远=Kt*(1+%)=Kt*()*(1+%)0.85*33.065*1.05=29.51MVA视在功率:S=Sjs近+Sjs远15.85MVA+29.51MVA=45.36MVA1.3主变压器的选择一 相数的确定:330KV以下
5、的电力系统,在不受运输条件限制时,应用三相变压器。二 绕组数的确定:对深入引进负荷中心、具有直接从高压降为低压供电条件的变电所,为简化电压等级或减少重复降压容量,可采用双绕组变压器。三 主变压器台数的确定在这次变电站设计中,可以采用一台或两台主变压器,下面对单台变压器和两台变压器进行比较:比 较单台变压器两台变压器技 供电安全比满足要求满足要求术 供电可靠性基本满足要求满足要求指 供电质量电压损耗略大电压损耗略小标 灵活方便性灵活性差灵活性好 扩建适用性 稍差 好由前设计任务书可知、正常运行时,变电所负荷由110kV系统供电,考虑到重要负荷达到47.5MW,并考虑到现今社会用户需要的供电可靠性
6、的要求更高,应采用两台容量相同的变压器并联运行。3.3 变压器容量和型号的确定容量选择及检验公式:容量选择及检验公式: n, ,, (其中n为变电站设计中变压器的台数,在这次设计中,n=2)因此根据上述式子及负荷分析可以选择两台型号为SFQ720000/110的有载调压变压器,变压器的技术参数如下表所示:型号额定电压(KV)联接组接号损耗(KV)空载电流(%)阻抗电压(%)高压低压空载负载SFQ720000/1101102*2.5%11,10.5,6.6,6.3YN,d1127.51040.910.5二、 主接线的选择2.1 对电气主接线的基本要求变电所主接线选择的主要原则有以下几点:(1)供
7、电可靠性:如何保证可靠地(不断地)向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务,这是第一个基本要求。(2)灵活性:其含义是电气主接线能适应各种运行方式(包括正常、事故和检修运行方式)并能方便地通过操作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时,不影响其他回路继续运行,灵活性还应包括将来扩建的可能性。(3)操作方便、安全:主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少,尽量避免用隔离开关操作电源。(4)经济性:即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下,应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。根据以上
8、的基本要求对主接线进行选择。2.2 110kV侧接线的选择方案(一) 单母线分段接线优点:(1)母线发生故障时,仅故障母线停止供电,非故障母线仍可继续工作,缩小母线故障影响范围。()对双回线路供电的重要用户,可将双回路接于不同的母线段上,保证对重要用户的供电。缺点:当一段母线故障或检修时,必须断开在该段上的全部电源和引出线,这样减少了系统的供电量,并使该回路供电的用户停电方案(二): 桥形接线110kV侧以双回路与系统相连,而变电站最常操作的是切换变压器,而与系统联接的线路不易发生故障或频繁切换,因此可采用内桥式线,这也有利于以后变电站的扩建。优点:高压电器少,布置简单,造价低,经适当布置可较
9、容易地过渡成单母线分段或双母线分接线。缺点:可靠性不是太高,切换操作比较麻烦。方案(三):双母线接线优点:(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至于供电中断,一组母线故障后能迅速恢复供电,检修任一组的母线隔离开关时只停该回路。(2)扩建方便,可向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线的电源和负荷的平均分配,不会引起原有回路的停电,以致连接不同的母线段,不会如单母线分段那样导致交叉跨越。(3)便于试验,当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开,单独接至一组母线上。缺点:()增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关,投资大。(2)当母线故障或检修时,
10、隔离开关作为倒换操作电器容易误操作,为了避免隔离开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。对于110kV侧来说,因为它要供给较多的一类、二类负荷、因此其要求有较高的可靠性。对比以上三种方案,从经济性、可靠性等多方面因素考虑,最佳设计方案为方案(一)。具有一定的可靠性和可扩展性,而且比双母线投资小。2.3 10kV侧接线选择方案(一):单母线接线优点:接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。缺点:可靠性、灵活性差、母线故障时,各出线必须全部停电。方案(二):单母线分段接线优点:(1)母线发生故障时,仅故障母线停止供电,非故障母线仍可继续工作,缩小母线故障影响范围。()对双回
11、线路供电的重要用户,可将双回路接于不同的母线段上,保证对重要用户的供电。缺点:当一段母线故障或检修时,必须断开在该段上的全部电源和引出线,这样减少了系统的供电量,并使该回路供电的用户停电。方案(三):分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段优点:有较大的可靠性和灵活性,且检修断路器时合出线不中断供电。缺点:投资增大、经济性能差。对比以上三种方案:单母线接线可靠性低,当母线故障时,各出线须全部停电,不能满足I、II 类负荷供电性的要求,故不采纳;将 I、II 类负荷的双回电源线不同的分段母线上,当其中一段母线故障时,由另一段母线提供电源,从而可保证供电可靠性;虽然分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段
12、也能满足要求,但其投资大、经济性能差,故采用方案(二)单母线分段接线。三、短路电流计算3.1电力系统简图图3-1 电力系统简图 注:LGJ150:0.416/km LGJ185: 0.410/km LGJ240: 0.401/km3.2 各回路阻抗的计算(取SB=100MVA,VB=Vav)图3-2 电力系统化简图最大运行方式下: 根据所选变压器的技术参数可以求变压器的阻抗:3.3 110KV侧短路分析:图形化简:图3-3 110KV侧短路线路化简图(1) (2) Y(3) Y (4)起始次暂态电流:冲击电流:计算电抗:查表得: t=0.2S时, t =2S及2S后时, 3.4 10KV侧短路
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