畢業(yè)設計（論文）-110 10KV變電所設計.doc

目錄摘要概述1電氣主接線的設計1.1主接線的設計原則和要求1.2本變電所主接線的設計1.2.1設計步驟1.22初步方案設計1.2.3本變電所主接線方案的確定1.2.4選擇結果2變電站主變壓器的選擇2.1主變壓器的選擇2.1.1主變壓器臺數(shù)的選擇2.1.2主變壓器容量的選擇2.1.3主變相數(shù)及接線組別的選擇2.1.4選擇結果3短路電流的計算3.1短路電流3.1.1短路電流計算的目的3.2短路電流的計算步驟3.2.1主變壓器及進線線路參數(shù)計算3.2.2短路點得確定3.2.3各短路點的短路計算3.2.3.1當110KV、10KV母線上的QF均合上時，K1點短路點的計算(110KV母線)3.2.3.2當110KV、10KV母聯(lián)斷路器斷開時，K2短路點的短路計算（10KV母線）3.2.3.3當110KV母聯(lián)斷路器斷開，10KV母聯(lián)斷路器母聯(lián)斷路器閉合時。K2點短路電流計算3.2.3.4當110KV母聯(lián)斷路器斷開，10KV母聯(lián)斷路器閉合時，K1點短路計算33計算結果4導體和主要電氣設備選擇4.1匯流主母線的選擇4.1.1110Kv側匯流主母線4.1.1.1110Kv側匯流主母線正常發(fā)熱校驗4.1.1.2110Kv側匯流主母線熱穩(wěn)定性校驗4.1.1.3110Kv側匯流主母線動穩(wěn)定性校驗4.1.210KV側母線選擇4.1.2.110Kv側匯流主母線正常發(fā)熱校驗4.1.2.210Kv側匯流主母線熱穩(wěn)定校驗4.2斷路器的選擇4.2.1斷路器:Qf1、Qf2、Qf3.的選擇4.2.2斷路器QF4、QF5的選擇4.2.3斷路器QF6、QF7的選擇4.3隔離開關的選擇4.4熔斷器的選擇及校驗4.5互感器的選擇及校驗4.5.1電流互感器選擇4.5.2電壓互感器選擇4.6絕緣子的選擇及校驗4.7各主要電氣設備選擇結果一覽表結束語參考文獻110/10KV變電所設計XXX摘要:本文首先根據(jù)任務書上所給系統(tǒng)與線路及所有負荷的參數(shù)，分析負荷發(fā)展趨勢。從負荷增長方面闡明了建站的必要性，然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負荷資料的分析，安全，經(jīng)濟及可靠性方面考慮，確定了110KV的主接線，然后又通過發(fā)電機的臺數(shù)和容量確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號。最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計算的計算結果，對高壓斷路器，隔離開關，母線，絕緣子，進行了選型，從而完成110電氣一次部分的設計。關鍵詞：變電站；變壓器；接線；110/10KV110/10KVSubstationdesignWangchaoyiAbstract:Inthispaper,accordingtothesystemonthemissionstatementandallloadandlineparameters,loadanalysisoftrends.Fromloadgrowthillustratesthenecessityofestablishmentofthestation,thenasummaryoftheproposedsubstationandtheoutletdirectiontoconsider,andthroughtheanalysisofloaddata,security,economicandreliabilityconsiderations,todeterminethe110KVmainwiring,thenbythenumberandcapacityofthegeneratorsetsofthemaintransformerstationtodeterminethenumber,capacityandmodel.Finally,basedonthemaximumcontinuouscurrentandshortcircuitcalculationresults,thehigh-voltagecircuitbreakers,isolatingswitches,busbars,insulators,carriedoutselection,thuscompletingthefirstpartofthe110electricaldesign.Keywords:Transformersubstation；Transformer；Wiring；110/10KV概述本變電站的電壓等級為110/10。變電站由2個系統(tǒng)供電，每系統(tǒng)S1為150MVA，負荷功率因數(shù)為0.8，4條負荷線路,均為為100km。該地區(qū)自然條件：海拔高度為100米，土壤電阻系數(shù)2.5104.cm，土壤地下0.8米處溫度20；該地區(qū)年最高溫度40，年最低溫度25，最熱月7月份其最高氣溫月平均34.0，最冷月1月份，其最低氣溫月平均值為17；年雷暴日數(shù)為250天。本設計主要通過分析上述資料，以及通最大持續(xù)工作電流及短路計算，對變電站進行了設備選型和主接線選擇，進而完成了變電站一次部分設計。1.電氣主接線的設計1.1主接線的設計原則和要求變電站電氣主接線是指變電站的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務。變電站的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中一個重要組成部分。主接線的確定，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟運行及變電站電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方法的擬定將會產(chǎn)生直接的影響。電氣主接線的設計是發(fā)電廠或變電所電氣設計的主體，它與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、待建變電所基本原始資料以及電廠運行可靠性、經(jīng)濟性要求有密切的關系，并對電氣設備選擇和布置、繼電保護和控制方式有較大的影響。因此，主接線設計必須結合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電所的具體情況，全面分析有關影響因素，正確處理它們之間的關系，經(jīng)過技術、經(jīng)濟比較，合理選擇方案。1.2本變電所主接線的設計1.2.1設計步驟（1）擬定可行的主接線方案：根據(jù)設計任務書的要求，在分析原始資料的基礎上，擬訂出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器形式、臺數(shù)和容量、以及各級電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對主接線的要求，從技術上論證各方案的優(yōu)、缺點，保留幾個技術上相當?shù)妮^好方案。（2）對幾個方案進行全面的技術，經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)的主接線方案。（3）繪制最優(yōu)方案電氣主接線圖。1.2.2初步方案設計在設計電氣主接線時，要使其滿足供電可靠性、運行的靈活性和經(jīng)濟性等項基本要求。(1)可靠性:供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。電氣主接線也必須滿足這個要求。衡量主接線運行可靠性的標志是:斷路器檢修時，能否不影響供電。線路、斷路器或母線故障時，以及母線檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電范圍的大小和時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。變電所全部停電的可能性（應盡量避免）。(2)靈活性:調(diào)度靈活，操作簡便。檢修安全。擴建方便。(3)經(jīng)濟性:投資省，主接線應簡單清晰，以節(jié)約一次設備投資為主。占地面積小。電能損耗少。1.2.3本變電所主接線方案的確定方案1：采用單母線接線優(yōu)點：接線簡單清晰、設備少操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機或一臺變壓器的110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。方案2：采用單母線分段接線優(yōu)點：1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。2）當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：1）當一段母線或母線隔離開關故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越。3）擴建時需向兩個方向均衡擴建。適用范圍：一般認為單母線分段接線應用在610kV，出線在6回及以上時，每段所接容量不宜超過25MW；用于3566kV時，出線回路不宜超過8回；用于110220kV時，出線回路不宜超過4回。1.2.4選擇結果結合任務書給的要求，二類負荷占總負荷的60%，三類負荷占總負荷的40%，根據(jù)本次設計的具體情況及終端變電所在可靠性、靈活性的基礎上力求經(jīng)性原則，參照上述方案，選擇如下：在10kV側：采用單母線接線在110kV側：采用單母線分段接線2.變電站主變壓器的選擇：2.1主變壓器的選擇在各種電壓等級的變電站中，變壓器是主要電氣設備之一，其擔負著變換電壓，進行電力傳輸?shù)闹匾蝿?。確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡經(jīng)濟運行的保證。因此，在確保安全可靠供電的基礎上，確定變壓器的經(jīng)濟容量，提高網(wǎng)絡的經(jīng)濟運行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟意義。變壓器臺數(shù)和容量的選擇直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應依據(jù)電力系統(tǒng)5-10年的發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。選擇主變壓器型式時，應考慮以下問題：相數(shù)、繞組數(shù)與結構、繞組接線組別（在電廠和變電站中一般都選用YN，d11常規(guī)接線）、調(diào)壓方式、冷卻方式。2.1.1主變壓器臺數(shù)的選擇因為負荷容量為250MW,功率因數(shù)為0.8，查有關資料應選SSPL-150000/110型的變壓器兩臺滿足本變電所的容量。2.1.2主變壓器容量的選擇(1)主變壓器的臺數(shù)和容量，應根據(jù)地區(qū)供電條件、負荷性質(zhì)、用電容量和運行方式等綜合考慮確定。(2)主變壓器容量一般按變電所、建成后510年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期的負荷發(fā)展。對于城網(wǎng)變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。(3)在有一、二級負荷的變電所中宜裝設兩臺主變壓器，當技術經(jīng)濟比較合理時，可裝設兩臺以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側電力網(wǎng)取得跔容量的備用電源時，可裝設一臺主變壓器。(4)裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應小于70%的全部負荷，并應保證用戶的一、二級負荷。(5)當一臺事故停用時，另一臺變壓器事故過負荷能力查表得出過負荷倍數(shù)為1.3，允許時間為2小時。2.1.3主變相數(shù)及接線組別的選擇（1）主變相數(shù)的選擇根據(jù)選擇主變相數(shù)所應考慮的原則：在運輸條件不受限制時，330kV及以下的變電所均應選三相變壓器。此次設計110/10KV變電所選擇的是三相雙繞組變壓器。（2）主變繞組數(shù)的確定。此變電所為110/10KV兩