大学110KV变电所一次部分初步设计.pdf

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1、110KV变电所电气一次部分初步设计原始资料1、待设变电所为郊区中间变电所,在供电给周围负荷的同时,也输送部分系统的交换功率。2、系统电源情况：待设变电所连着220KV变电所一个，110KV水电厂一个220KV系统变电所：在该变电所高压母线上的短路容量为500MVA，距离待设变电所10KM 100KV水电厂的接线如图所示：6KV Ud%=10.5 110KV X0=0.4/KM 12KM 2 30MW 2 45MVA COS=0.8 XG*=0.2 3、所的地理位置10km 12km 最远 5km 公路4、电力负荷水平（1）待设计的变电所连接的电源之间有一定的功率交换预计有15KW，功率因数为

2、0.8。（2）待设变电所10KV侧负荷如下表所示，预计10 年每年 5%增长率。负荷同时系数待设变电所水电厂220KV 变电所10KV 负荷用户区待设边电所第 1 页，共 17 页Kop=0.8,Koq=0.7，年最大负荷利用小时数Tmax=4500h，预留四回备用。（3）待设变电所10KV负荷表序号用户名称最大负荷 MW 负荷性质功率因数1 7501 厂2.0 0.90 2 电台2.0 0.90 3 印刷厂4.2 0.90 4 自行车厂3.8 II 0.90 5 机械厂3.6 II 0.85 6 肉联厂2.4 III 0.85 7 木材加工厂2.0 III 0.85 8 建材厂3.0 III

3、 0.85（4）变电所自用负荷以2 台 100KVA考虑。5、气象及地质条件（1）年最高温度40；年最高日平均温度30；年最低温度0；最热地面下0.8M处土壤平均温度30.4。（2）年平均雷电日50 日/年，土壤电阻率500/M，地震烈度3 级以下，海拔高度50M。（3）待设变电所无污染影响，所址外0.5KM 处有一条主干公路，地理位置如地理环境图所示。第 2 页，共 17 页文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S

4、6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD

5、4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3

6、A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档

7、编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM1

8、0I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z

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10、5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8毕业设计(论文)任务书1、设计(论文)题目：110KV变电所电气一次部分初步设计2、设计（论文）容（1）选择变电所主要变压器台数、容量及型式；（2）设计变电所电气主接线，并论证其为最佳主接线方案；（3）设计变电所自用电接线；（4）计算短路电流及选择主要电气设备；（5）若 110KV线路功率因数要求为0.9，试确定无功补偿量；（6）变电所防雷保护及接地网的设计；（7）设计变电所电气总平面

11、布置。3、设计（论文）的目的要求：（1）通过本次设计，掌握变电所电气一次部分初步设计的方法及步骤，具备一定的工程实践知识及解决实际问题的能力。（2）通过本次设计，提高绘制电气主接线等各类电气图纸的能力。4、设计（论文）主要技术指标（1）设计说明书及计算书各一份（2）变电所电气接线图一（3）变电所自用电接线图一（4）避雷针（线）的布置图一（5）变电所接地网布置图一（6）10KV系统配置图一（7）变电所电气总平面图一及所对应的断面图5、进度安排序号阶段名称日期1 电气主接线方案确定第一、二周2 自用电接线设计第三周3 短路电流计算及电气设备选择第四周4 计算无功补偿量第五周5 防雷保护及接地网的设

12、计第六、七周6 配电装置及电气总平面图布置设计第八、九周7 整理设计成果，答辩第十周6、应收集的资料及主要参考文献电力工程电气设计手册一次部分供配电设计手册焦留成主编，中国计划电力工程专业毕业设计指南电力系统分册，跃主编，中国水利水电电类专业毕业设计指导华主编，机械工业水电站电气设备厚丰、应明耕主编，中国水利水电第一章变电所主变压器的选择及主接线的设计第 3 页，共 17 页文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6

13、O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4

14、N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A

15、2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编

16、码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10

17、I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4

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19、W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8一、变电所主变压器台数、容量及型式的选择1、变压器台数的选择据国际 35-110 KV 变电所设计规GB50059-92有关条文规定，为保证供电的可靠性，变电所一般装设两台主变，当只有一个电源的变电所可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台，现时待设变电所有水电厂和220 KV 变电所两个电源，故选择2 台主变。2、主变压器容量的选择主变容量应根据5-10 年的发展规划进行

20、选择，适当考虑到远期10-20 年负荷的发展，对城郊变电所，主变压器容量还应与城市规划相结合。并应考虑主变正常运行和事故时的过负荷能力。对选两台主变的变电所，每台变压器的容量一般按式Sn=0.7Pm(Pm为变电所最大负荷)选择：按 5 年发展规划：Sn=0.7Pm=16.44（MVA）按 10 年发展规划：Sn=0.7Pm=20.98（MVA）这样当一台主变停用时，可保证对70%负荷供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%，而可保证对98%负荷供电，由于一般变电所大约有25%的非重要负荷，因此在一台主变停用时，仍能对一、二级负荷供电。3、主变压器型式的选择变压器有油浸式和干式两种，一般在户外情况

21、下采用三相油浸节能型变压器。具有三种电压的变电所，如通过各侧绕组的功率均达到15%以上时，多采用自耦变压器，以得到较大的经济效益。现待设变电所为郊区中间变电所，且只有110 KV 和 10 KV 两个电压等级，所以待设变电所选择三相双绕组高阻抗有载调压油浸式变压器，查设备手册选择型号为SFZ7系列 110KV级双绕组有载调压变压器，其技术参数列于表1-1 表 1-1 SFZ7系列 110KV级双绕组有载调压变压器技术参数表发展方案型号额定容量（KVA）额定电压（KV）损耗(KW)阻抗电压(%)空载电流(%)连接组别高压低压空载负载5 年SFZ7-16000/110 16000 110 8 1.

22、5%10.5 25.3 86 10.5 1.1 Yn,d11 10年SFZ7-20000/110 20000 110 8 1.5%10.5 30 104 10.5 1.2 Yn,d11 二、变电所主接线的设计原则待设的 110KV变电站为市郊中间变电站，是降压变电站具有110KV、10KV两个电压等级。高压侧为电源侧，有二回路，其中连接着110KV水电厂一个和220KV变电站一个的一回110KV线路，距离待设变电站分别为12KM和 10KM。两电源之间存在15MW 的功率交换，低压侧 10KV为负荷侧，负荷性质分别为：I、II、III类。根据负荷性质，应设计20 回 10KV 馈线其中包括四回

23、备用馈线。变电所主接线的设计对电气设备的选择。配电装置的布置、工作的灵活性、继电保护以及运行的可靠性与经济合理性有密切关系，而电气主接线是变电所电气部份的主体，对变电第 4 页，共 17 页文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B

24、3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文

25、档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM

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30、D4N10B3A2N8所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起重要作用。根据我国变电所设计技术规程规定：变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位，回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并且应满足运行可靠、简单灵活。操作方便和节省投资等要求。现就主接线应满足的可靠性、灵活性、经济性三项基本要求说明如下：1、保证供电可靠性（1）、断路器检修时，不影响对用户供电；（2）、设备的母线故障或检修时，应尽量减少停止运行的回数和停运时间并保证对I类和II类负荷的供电；（3）尽量避免全变电所停运的可能性2、具有一定的灵活性（1）、调度灵活，操作方便，应能灵活地投入或切除某些元件，调配电源负荷，能满足系统在事

31、故检修及运行方式下的调整要求。（2）、检修安全应能方便地运断路器，母线及继电保护设备进行安全检修而不影响电力网的正常运行及用户的供电。（3）扩建方便，应能容易地从初期过渡到最终接线，并在扩建过渡时，一次和二次设备等所需的改造最少。3、具有合理的经济性（1）投资省，主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资，要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备的电缆投资。（2）占地面积小，电气主接线的设计要为配电装置的布置创造条件，以节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。（3）电能损耗，经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数。避免两次变压而增加电能的损耗。综合以上所述，由于

32、待设110KV变电所电源侧110KV有二回线路，低压侧10KV负荷侧负荷的性质分别为I、II、III类。根据负荷性质，必须保证重要负荷供电的连续性、可靠性，为此，拟定本次设计的主接线初步方案。三、变电所主接线初步方案A、技术比较（确定各级电压等级配电装置的接线方式）设计规程规定：110-220 KV配电装置中出线一回时，采用不分段单母线或变压器-线路单元接线，当出线为 2 回时，一般采用桥形接线，当出线不超过4 回时，一般采用单母线分段。出线回数较多，连接的电源较多，负荷大或污秽环境中，则采用双母线接线。6-10 KV配电装置中，一般采用单母线分段或单母线。如果单母线分段不能满足供电可靠性，则

33、可采用双母线接线。现待设变电所中，其中110 KV侧连着水电厂和220 KV变电所 2 回进线，由于待设变电所中选用2 台主变压器，故引出2 回出线，因此采用桥形接线，而在10 KV侧有多个供电线路，为满足供电可靠性可采用单母线分段或双母线。1、变电所110 KV 侧可能接线方案技术比较如下表1-2 所示表 1-2 变电所 110 KV 侧接线方案技术比较表第 5 页，共 17 页文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V

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41、的变电所或变压器采取经济运行需要经常切换的终端变电所以及可能发展为有穿越负荷的变电所技术比较结果经上述比较，由于待设变电所两回线路进线分别为12KM和 10KM较短，且考虑到以后发展的需要，因此选用外桥接线2、变电所10 KV 侧可能接线方案技术比较如下表1-3 所示：表 1-3 变电所 10 KV 侧可能接线方案技术表接线方案单母线分段接线双母线接线第 6 页，共 17 页文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6

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49、量不大，在两种接线方式均满足可靠性的情况下，考虑到经济问题，因此选用单母线分段接线B、经济比较经过上述技术比较，可初步确定待设变电所的电气主接线。由于主变容量根据5-10 年的发展规划进行选择，且选择不同容量的变压器其综合投资和年运行费用就不同，因此进行经济比较是很有必要的，初步拟定按5 年发展规划和按10 年发展规划两个方案对变压器进行经济比较。查电气设备选择施工安装设计应用手册，计算过程详看计算书，可得相关参数如下表1-4 所示：表 1-4 经济比较表方案号综合投资Z（万元）年运行费用u（万元）(按 5 年发展规划)98.3 53.3 II(按 10 年发展规划)112 57.7 比较结果

50、经上述比较，方案的综合投资和年运行费用都比方案II少，故选择方案(按 5 年发展规划)第 7 页，共 17 页文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N10B3A2N8文档编码:CM10I7W1Z4B9 HT5W9V9S6O2 ZD4N1