110kV變電所設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、110kv變電所設(shè)計(jì)第一章 任 務(wù) 書第一節(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)為110kv變電站初步設(shè)計(jì)，共分為任務(wù)書、計(jì)算書、說明書三部分，同時(shí)還附有12張圖紙加以說明。該變電站有3臺主變壓器，初期上2臺，分為三個(gè)電壓等級：110kv、35kv、10kv，各個(gè)電壓等級均采用單母分段的主接線方式供電，本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了短路電流計(jì)算，主要設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、母線等），并同時(shí)附帶介紹了所用電和直流系統(tǒng)、繼電保護(hù)和微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、過壓保護(hù)、接地、通信等相關(guān)方面的知識。第二節(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的成果說明書：電氣主接線，短路電流計(jì)算及主要設(shè)備的選擇，各電壓級的配電裝置及保護(hù)，微機(jī)監(jiān)控系

2、統(tǒng)等。計(jì)算書：短路電流，主要設(shè)備選擇（dl、g、ct、母線），變壓器差動保護(hù)整定計(jì)算。圖紙：電氣主接線圖，電氣總平面布置圖，繼電保護(hù)及綜合自動化系統(tǒng)配置圖，間隔斷面圖，直流系統(tǒng)接線圖，所用電系統(tǒng)圖，gis電氣布置圖等共12張。第三節(jié) 應(yīng)掌握的知識與技能1、學(xué)習(xí)和掌握變電站電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法。2、對所設(shè)計(jì)的變電站的特點(diǎn)，以及它在電力系統(tǒng)中的地位、作用和運(yùn)行方式等應(yīng)有清晰的概念。3、熟悉所選用電氣設(shè)備的工作原理和性能，及其運(yùn)行使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)。4、熟悉所采用的電氣主接線圖，掌握各種運(yùn)行方式的倒閘操作程序。5、培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決問題的工作能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。第二章 說 明 書第一節(jié)

3、概 述一、設(shè)計(jì)依據(jù)1、中華人民共和國電力公司發(fā)布的35kv110kv無人值班變電所設(shè)計(jì)規(guī)程（征求意見稿）2、110kv清河輸變電工程設(shè)計(jì)委托書。3、電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（電氣一次部分）二、設(shè)計(jì)范圍1、所區(qū)總平面、交通及長度約20米的進(jìn)所道路的設(shè)計(jì)。2、所內(nèi)各級電壓配電裝置及主變壓器的一、二次線及繼電保護(hù)裝置。3、系統(tǒng)通信及遠(yuǎn)動。4、所內(nèi)主控制室、各級電壓配電裝置和輔助設(shè)施。5、所區(qū)內(nèi)給排水設(shè)施及污水排放設(shè)施。6、所區(qū)采暖通風(fēng)設(shè)施、消防設(shè)施。7、所區(qū)內(nèi)的規(guī)劃。8、編制主要設(shè)備材料清冊。9、編制工程概算書。三、設(shè)計(jì)分工1、110kv配電裝置以出線門型架為界，10kv電纜出線以電纜頭為界。電纜溝道至

4、圍墻外1米。2、所外專用通信線、光纖系統(tǒng)通信、施工用電、用水等設(shè)施由建設(shè)單位負(fù)責(zé)。四、主要設(shè)計(jì)原則1、 電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的重要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案，決定于電壓等級和出線回路數(shù)。（1）110kv主接線設(shè)計(jì)：110kv清河變主要擔(dān)負(fù)著為清河開發(fā)區(qū)供電的重任，主供電源由北郊變110kv母線供給，一回由北郊變直接供給，另一

5、回由北郊變經(jīng)大明湖供給形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，因此有兩個(gè)方案可供選擇：單母線接線；單母線分段接線。方案i：采用單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機(jī)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ii：采用單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：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(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。2）當(dāng)一段

6、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(diǎn)：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出線交叉跨越。3）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：110-220kv配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時(shí)。經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。（2）35kv主接線設(shè)計(jì)：主要考慮為清河工業(yè)園區(qū)及周邊高陵西部地區(qū)供電。方案i：采用單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母

7、線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機(jī)或一臺變壓器的35-63kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。方案ii：采用單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：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(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。2）當(dāng)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(diǎn)：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出線交叉跨越。3）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：35-63

8、kv配電裝置的出線回路數(shù)為4-8回時(shí)。經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。（3）10kv主接線設(shè)計(jì)：主要考慮為變電站周圍地區(qū)供電。方案i：采用單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用范圍：6 -10kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回 。 方案ii：采用單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：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(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。

9、2）當(dāng)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(diǎn)：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出線交叉跨越。3）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：6 -10kv配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)。經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。2、 主變壓器選擇（1）容量的確定:1）主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所,主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。2)根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定變壓器的容量。

10、對于有重要負(fù)荷變壓器的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許進(jìn)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%-80%。3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。（2）主變壓器臺數(shù)的確定：1）對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。2）對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。3）對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的1-2級設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷

11、發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。因此為保障電壓水平能夠滿足用戶要求，本所選用有載調(diào)壓變壓器，選變壓器兩臺。3、主要電氣設(shè)備選擇（1）110kv配電裝置選用戶外110kv六氟化硫全封閉組合電器(gis)。開斷電流31.5ka。（2）35kv選用kyn-35型手車式金屬鎧裝高壓開關(guān)柜，內(nèi)配真空斷路器。開斷電流25ka。（3）10kv選用cp800型中置式金屬鎧裝高壓開關(guān)柜，內(nèi)配真空斷路器。出線開斷電流31.5ka，進(jìn)線開斷電流40ka。（4）10kv母線避雷器選用hy5wz-17/45型氧化鋅避雷器。（5）根據(jù)陜西電力系統(tǒng)污穢區(qū)分布及電網(wǎng)接線圖集，該站地處級污穢區(qū)，考慮到該站距公路較近，污級提高一級，按

12、級戶外用電氣設(shè)備泄漏比距，110kv、35kv、10kv為2.5cm/kv(均按系統(tǒng)最高工作電壓確定)。4、無功補(bǔ)償及消弧線圈10kv出線回路數(shù)每段母線12回，本期裝設(shè)2組干式接地變及消弧線圈。接地變?nèi)萘?00/160kva，消弧線圈600kva。本期裝設(shè)21800kvar電容器組。5、電工構(gòu)筑物布置（1）根據(jù)進(jìn)出線規(guī)劃及所址地形情況，電工構(gòu)筑物布置如下：110kv屋外配電裝置布置在所區(qū)南側(cè)，二次室及35kv10kv開關(guān)室布置在所區(qū)北側(cè)，為一座二層樓結(jié)構(gòu)，一層10kv，二層35kv；主變壓器布置在二者之間，所區(qū)大門設(shè)在西側(cè)，進(jìn)所道路自所址西側(cè)的公路接引。（2）110kv配電裝置進(jìn)線采用軟母線，

13、進(jìn)線間隔寬度為8米。按遠(yuǎn)期出線總共6個(gè)間隔設(shè)計(jì)。（3）35kv配電裝置按兩臺主變進(jìn)線，4個(gè)出線間隔設(shè)計(jì)。（4）10kv配電裝置采用屋內(nèi)單層雙列布置。干式接地變及消弧線圈裝在一箱內(nèi)，安裝在10kv開關(guān)柜中間。共36個(gè)出線間隔(公用4個(gè))。6、控制、保護(hù)及直流（1）控制方式本工程的控制、信號、測量采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控方式，分層分布式綜合自動化系統(tǒng)，按無人值班有人值守方式設(shè)計(jì)。（2）保護(hù)裝置繼電保護(hù)均采用微機(jī)保護(hù)，這些保護(hù)的信息都以通信方式接入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。（3）自動裝置10kv饋線裝設(shè)小電流接地選線裝置；10kv饋線具有低周減載功能。（4）直流采用智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)，蓄電池采用2100ah免維護(hù)鉛酸

14、蓄電池，計(jì)206只，單母線分段接線。五、基礎(chǔ)資料110kv清河變電站地址選在市開發(fā)區(qū)清河工業(yè)園區(qū)的北部，西鄰一條南北公路。電源由北郊330kv變110kv母線出兩回，一回直接接入，一回經(jīng)大明湖變“”接后再接入。導(dǎo)線選擇lgj-300/40。1、環(huán)境條件該站位于市開發(fā)區(qū)清河工業(yè)園區(qū)的北部，西鄰一條南北公路。占地東西長69m，南北長66m，面積4554m2，合6.831畝。該站出線條件較好，110kv南面進(jìn)出，35kv北面進(jìn)出，10kv電纜從西側(cè)進(jìn)出(電纜溝)。交通方便，靠近鄉(xiāng)鎮(zhèn)，職工生活方便。圍墻內(nèi)自然高差與公路相差3m左右，回填土方量較大。（1）環(huán)境溫度:-15c+45c。（2）相對濕度：月平

15、均90%，日平均95%。（3）海拔高度:1000m。（4）地震烈度:不超過8度。（5）風(fēng)速:35m/s。（6）最大日溫差:25c。周圍環(huán)境無易燃且無明顯污穢，具有適宜的地質(zhì)、地形和地貌條件(如避開斷層、交通方便等)。并應(yīng)考慮防洪要求，以及鄰近設(shè)施的相互影響(如對通訊、居民生活等)。2、環(huán)境保護(hù)（1）變電所僅有少量生活污水，經(jīng)處理后排入滲井。變壓器事故排油污水，經(jīng)事故油池將油截流，污水排入生活污水系統(tǒng)，對周圍環(huán)境沒有污染。（2）噪音方面是指變壓器和斷路器操作時(shí)所產(chǎn)生的電磁和機(jī)械噪聲。對主變及斷路器要求制造廠保證距離設(shè)備外殼2米處的噪聲水平不大于65bb，以達(dá)到工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3、綠化

16、在所內(nèi)空閑地帶種植草坪及綠籬，以美化環(huán)境。 第二節(jié) 系統(tǒng)概述一、性質(zhì)和目的根據(jù)上級要求，在我市開發(fā)區(qū)清河工業(yè)園區(qū)境內(nèi)建一所110kv變電站，主要是為市開發(fā)區(qū)清河工業(yè)園區(qū)供電和服務(wù)的，并支持當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，使初具規(guī)模的旅游事業(yè)上一新臺階，改善和提高該境內(nèi)人民的物質(zhì)和文化生活。本變電所屬新建110kv負(fù)荷型變電所，主要滿足該地區(qū)工業(yè)和居民用電。二、負(fù)荷發(fā)展情況2004年 43000kw2009年 60000kw2014年 90000kw三、建設(shè)規(guī)模主變壓器容量本期231.5mva，遠(yuǎn)期350mva。110kv本期兩回出線，采用單母線分段接線；遠(yuǎn)期六回出線。35kv本期4回出線，采用單母線分二

17、段接線。10kv本期24回出線，采用單母線分二段接線，遠(yuǎn)期36回出線，采用單母線分三段接線。序號項(xiàng)目最終規(guī)模本期規(guī)模1主變壓器350mva231.5mva2110kv單母線2段2段3110kv出線6回2回435kv母線2段2段535kv出線4回4回610kv母線3段2段710kv出線36回24回戶外設(shè)備基礎(chǔ)及構(gòu)架設(shè)計(jì)原則如下: 110kv架構(gòu)及基礎(chǔ)本期只安裝兩回。其余架構(gòu)及基礎(chǔ)只上本期規(guī)模，其余均不上，預(yù)留位置。三號變基礎(chǔ)本期不上，僅預(yù)留位置。第三節(jié) 電氣主接線一、電氣主接線電氣主接線是由高壓電氣設(shè)備連成的接收和分配電能的電路，是發(fā)電廠和變電所最重要的組成部分之一，對安全可靠供電至關(guān)重要。因此

18、設(shè)計(jì)的主接線必須滿足如下基本要求：1、滿足對用戶供電必要的可靠性和電能質(zhì)量的要求。2、接線簡單、清晰，操作簡便。3、必要的運(yùn)行靈活性和檢修方便。4、投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。5、具有擴(kuò)建的可能性。為滿足供電可靠性要求，本設(shè)計(jì)中110kv、35kv、10kv均采用單母線分段接線；最終為3臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行；所用電由2臺所用變供電；主要負(fù)荷可采用雙回線供電。該變電站110kv戶外配電裝置采用gis組合電器布置形式。110kv采用單母線分段接線方式。110kv進(jìn)線2回。其中一段母線帶2臺主變壓器，另一段母線帶1臺主變壓器。本期安裝每段母線1臺主變，110kv gis共6個(gè)間隔位。110kv gis主變出線至

19、主變110kv側(cè)為電纜及電纜插拔頭型式。電纜型號yjv22-126-1300交聯(lián)電纜。35kv采用單母線分段接線。共設(shè)兩段，每臺主變各接一段。本期安裝4回出線，每段2回。35kv出線至35kv穿墻套管亦采用電纜，電纜型號:yjv22-126-1300交聯(lián)電纜。10kv采用單母線擴(kuò)大分段接線，共分3段，本期分2段。每臺主變各接一段，每段12回出線。10kv出線36回(含公用部分4回)，本期安裝24回。10kv全部采用電纜出線。在每臺主變壓器低壓側(cè)設(shè)置一組接地變壓器及一組無功分檔投切并聯(lián)補(bǔ)償電容器。二、短路阻抗歸算到本變電所110kv母線z1=0.0335，z0=0.0136。三、主變壓器主變壓器

20、容量應(yīng)根據(jù)510年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并應(yīng)考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過負(fù)荷能力；對裝兩臺變壓器的變電所，每臺變壓器額定容量一般按下式選擇：sn=0.6pm 式中pm為變電所最大負(fù)荷這樣，當(dāng)一臺變壓器停用時(shí)，可保證對60%負(fù)荷的供電?？紤]變壓器的事故過負(fù)荷能力40%，則可保證對84%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此，采用sn=0.6pm，對變電所保證重要負(fù)荷來說多數(shù)是可行的，能滿足一、二級負(fù)荷的供電需求。一般情況下采用三相式變壓器，具有三種電壓的變電所，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到15%sn以上時(shí)，可采用三繞組變壓器。其中，當(dāng)高壓電網(wǎng)為110220kv，而中低

21、壓電網(wǎng)為35kv和10kv時(shí)，由于負(fù)荷較大，最大和最小運(yùn)行方式下電壓變化也較大，故采用帶負(fù)荷調(diào)壓的三繞組變壓器。為了適應(yīng)今后電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營的要求，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量，滿足用戶對供電質(zhì)量的要求，另外，為了便于電網(wǎng)電壓的靈活及時(shí)調(diào)整，主變的調(diào)壓方式應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器，有利于電網(wǎng)今后的運(yùn)行。目前限制低壓側(cè)短路電流措施，一般采用高阻抗變壓器，且根據(jù) 110kv 系統(tǒng)短路水平(不超過30 ka)。經(jīng)過推算，10kv短路電流(不超過30ka)。所選開關(guān)柜等電氣設(shè)備均可滿足要求(10kv不并列)。故本次設(shè)計(jì)采用高阻抗主變壓器。本次設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，要求主變壓器本體油枕由原a相移至c相。這樣有利于主變壓

22、器中性點(diǎn)接地隔離開關(guān)連接安裝，且操作檢修方便。綜上，本變電站采用的主變壓器最終為3臺50mva三相自冷三圈有載調(diào)壓變壓器，型號為ssz1050000/110，初期上2臺31.5mva，型號為ssz1031500/110。額定電壓：11081.25%/38.522.5%/10.5kv。接線組別：yn0/yn0/d11。阻抗電壓：z=10.5%，z=17.5%，z=6%。損耗：175kw（高阻抗、低損耗變壓器）。四、中性點(diǎn)接地方式110kv采用中性點(diǎn)直接接地方式。主變壓器中性點(diǎn)經(jīng)隔離開關(guān)直接接地，以便于系統(tǒng)靈活選擇接地點(diǎn)。10kv采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。單相接地允許帶故障運(yùn)行2小時(shí)，供電連續(xù)

23、性好。五、無功補(bǔ)償無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置，采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，集中安裝在變電所內(nèi)有利于控制電壓水平。向電網(wǎng)提供可調(diào)節(jié)的容性無功。以補(bǔ)償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，根據(jù)無功補(bǔ)償?shù)幕驹瓌t，在10kv每段母線上各接一組由開關(guān)投切的分檔投切并聯(lián)電容器成套裝置，供調(diào)節(jié)系統(tǒng)的無功負(fù)荷，電容器每組容量為1800kvar。在10 kv每段母線上分別接一臺接地變壓器(曲折變，型號dsdb-700/10.5-160/0.4kva)。中性點(diǎn)采用z0接線。低壓側(cè)為y0接線、正常運(yùn)行時(shí)供給380/220v站用電源(接地變壓器帶附繞組兼做站用變壓器

24、)。z0具有中性點(diǎn)連接有載調(diào)諧消弧線圈。六、運(yùn)行方式110kv單母線分段運(yùn)行，35kv和10kv分列運(yùn)行。七、母線回路：110kv單母線2段（初期上2段）（1）本變1 28000kw（2）本變2 30000kw35kv母線2段（初期上2段）（1）本變1 9500kw（2）本變2 9200kw10kv母線3段（初期上2段）（1）本變1 36500kw（2）本變2 33000kw（3）備用1段。八、出線回路：110kv出線6回（初期上2回）（1）本變1 28000kw（2）本變2 30000kw（3）備用4回。35kv出線4回（初期上4回）（1）本變1 5000kw（2）本變2 4500kw（3）

25、本變3 5000kw（4）本變4 4200kw10kv出線36回（初期上24回）（1）本變1 4200kw（2）本變2 5000kw（3）本變3 3000kw（4）本變4 800kw（5）本變5 3500kw（6）本變6 4000kw（7）本變7 5000kw（8）本變8 3000kw（9）本變9 700kw（10）本變10 1800kw（11）本變11 3000kw（12）本變12 2500kw（13）本變13 4500kw（14）本變14 4000kw（15）本變15 3000kw（16）本變16 2000kw（17）本變17 3200kw（18）本變18 600kw（19）本變19 50

26、0kw（20）本變20 2200kw（21）本變21 4000kw（22）本變22 3200kw（23）本變23 3000kw（24）本變24 2800kw（25）備用12回。第四節(jié) 短路電流計(jì)算及設(shè)備選擇一、短路電流及負(fù)荷電流計(jì)算用于設(shè)備選擇的短路電流是按照變電所最終規(guī)模：三臺50mva主變壓器及110kv遠(yuǎn)景系統(tǒng)阻抗，考慮三臺主變并列運(yùn)行的方式進(jìn)行計(jì)算的。計(jì)算結(jié)果如下。表1 變壓器短路阻抗標(biāo)幺值電壓等級（kv）1103510符號xij*xj*xj*短路阻抗標(biāo)幺值0.341000.1980表2 主變壓器額定電流值電壓等級（kv）1103510額定電流（a）173.574961735.7表3

27、清河變電站短路計(jì)算表110kv母線2010年規(guī)劃短路阻抗值：0.0335， 短路電壓：ud-=10.5% 零序短路阻抗值：0.0136， ud-=17%額定電壓：11081.25%/38.522.5%/10.5kv ud-=6%額定容量：31.5mva 容量比：100%.100%.100% 接線組別：yn，yn0.d11表4 清河變電站短路電流計(jì)算結(jié)果表（遠(yuǎn)期10kv、35kv并列運(yùn)行）短路類型短路點(diǎn)編號短路點(diǎn)位置短路點(diǎn)平均電壓（kv）基準(zhǔn)電流（ka）短路電流周期分量起始有效值短路電流沖擊值（ka）短路電流最大有效值（ka）三相短路d1110kv母線1150.5021.238.21114.98

28、5d235kv母線371.562.2430.3987.628d310kv母線10.55.59.3346.211118.122單相短路d1110kv母線1150.5021.76.95642.728二、設(shè)備的選擇與校驗(yàn)結(jié)合以往110kv變電所設(shè)計(jì)及運(yùn)行情況，本次選用110kv及10kv開關(guān)開斷電流采用31.5ka，35kv選用25 ka。并依次對設(shè)備進(jìn)行了選擇和校驗(yàn)。1、斷路器型式的選擇除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。斷路器的選擇及校驗(yàn)條件如下：uzdug；ieig；熱穩(wěn)定校驗(yàn) ie2.t .t i2.t 動穩(wěn)定校驗(yàn) ichidf2、隔

29、離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的主要用途：隔離電壓，在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來完成。分、合小電流。隔離開關(guān)選擇和校驗(yàn)原則是：uzdug；ieig；ie2.t.t i2.t ichidf3、電流互感器的選擇電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于620kv屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于35kv及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。uzdug；ieig；校驗(yàn)動

30、穩(wěn)定 2imkem ich 校驗(yàn)熱穩(wěn)定 i2.teq（im.kth）2.t主要設(shè)備參數(shù)表：主變：(有載調(diào)壓電力變器)型 號ssz10-31500/110冷卻方式dnan標(biāo)準(zhǔn)代號gb1094.1-21996gb1094. 3-85gb1094.5-85絕緣水平l1480ac200-l1250ac95/l1200ac85/l175ac額定容量31500kva聯(lián)接組別ynynod11空載損耗23.42kw額定頻率50hz空載電流0.10%相 數(shù)3使用條件戶 外海 拔1000m油面溫升55 k油 重5684(帶油)kg額定電壓11081.25%/38.522.5%/10.5kv短路阻抗負(fù)載損耗在315

31、00kva時(shí)在31500kva時(shí)110及38.5kv間10.12%110及38.5kv間141.10kw110及10.5kv間17.55%110及10.5kv間144.93kw38.5及10.5kv間6.22%38.5及10.5kv間122.23kw1101、1102、1100、涇北、涇湖開關(guān)：（gis組合電器）型 號lwg2-126額定電壓126kv額定電流1250 a額定頻率50 hz 額定開斷電流315 ka額定分閘電壓 220 v額定氣壓05mpa額定合閘電壓 220 v操作機(jī)構(gòu)型 號ct20-1xg額定電流2 a分合閘線圈電阻33 歐交直流電機(jī)額定電壓功率220 v 330wfes快

32、速接地刀閘：(線路側(cè))型 號120-gre額定電壓126kv額定電流1250 a短時(shí)耐受電流315ka 操作機(jī)構(gòu)型 號ctg1控制電壓220 v 電機(jī)額定電壓220 v es接地刀閘：(開關(guān)側(cè))型 號120-gre額定電壓126kv額定電流1250 a短時(shí)耐受電流315ka 操作機(jī)構(gòu)型 號cjg1控制電壓220 v 電機(jī)額定電壓220 v ds刀閘：(開關(guān)側(cè))型 號120-gr-20c額定電壓126kv額定電流1250 a短時(shí)耐受電流315ka 操作機(jī)構(gòu)型 號ctg1控制電壓220 v 電機(jī)額定電壓220 v 110kv電壓互感器：型號jsqx8-110ha1標(biāo)準(zhǔn)代號gb1207-86相數(shù)3額

33、定頻率50 hz額定絕緣水平126/230/550kv二次繞組額定電壓端子標(biāo)號準(zhǔn)確級極限110/3v1a 1n022400va110/3v2a 2n3p 剩余電壓繞組100vda on3p 額定電壓因數(shù)1215六氟化硫額定值04mpa相應(yīng)額定時(shí)間連續(xù)30s氣體壓力035mpa110kv電流互感器：型號bs1ec441初級電流300400600a次級電流5a初級5p20額定容量300va額定短時(shí)耐受電流315ka 3s出廠編號081出廠日期2000-7 型號bs1ec441初級電流300400600a次級電流5a初級02額定容量300va額定短時(shí)耐受電流315ka 3s出廠編號081出廠日期20

34、00-7 型號bs1ec441初級電流300400600a次級電流5a初級05額定容量300va額定短時(shí)耐受電流315ka 3s110kv電流互感器：型號y10wf5-110/260額定電壓100v額定頻率50hz 額定氣壓0392mpa 4kg/cm持續(xù)運(yùn)行電壓80kv標(biāo)稱放電流10ka直流1ma電壓145 kv3501、3502、3500開關(guān)：型 號vd4m-3612-31zc額定電壓405kv額定電流1600 a額定頻率50 hz 額定開斷電流315 ka工頻試驗(yàn)電壓96kv雷電沖擊耐受電壓185kv額定短時(shí)耐受電流315 ka 4s涇西開關(guān)：型 號vd4m-3612-31zc額定電壓4

35、05kv額定電流1250 a額定頻率50 hz 額定開斷電流315 ka工頻試驗(yàn)電壓96kv雷電沖擊耐受電壓185kv額定短時(shí)耐受電流315 ka 4s35kv電壓互感器手車柜：型 號ppt額定一次電壓405kv額定電流1250a額定二次電壓100/3v 額定耐受電壓95kv準(zhǔn)確級02/0.535kv電壓互感器:型號oned35-s額定電壓405/95/200kv35000/3 vv100/3v20vacl021a-1n100/3v30vacl052a-2n100/3v20vacl021a-1n35kv電流互感器:型 號 aw36/250f/2405/95/185kv600a5acl02101

36、s1-1s25acl02102s1-2s25acl5p103s1-3s25acl5p10 1th2s 31.5ka1dyn80ka35kv電流互感器:型 號 aw36/250f/2405/95/185kv150a5acl02101s1-1s25acl02102s1-2s25acl5p103s1-3s21th2s 31.5ka1dyn80ka101、102、211開關(guān)：型 號vd4 1231-40額定電壓12kv額定電流3150a額定頻率50 hz 額定開斷電流40 ka 工頻試驗(yàn)電壓96kv雷電沖擊耐受電壓75kv額定峰值耐受電流100 ka10kv開關(guān)：型 號zn63a-12/t1250-3

37、1.5額定電壓12kv額定電流1250額定頻率50 hz 額定開斷電流31.5 ka 4s工頻試驗(yàn)電壓42/48kv控制電壓 220短路開合電流80 ka2112插車:型 號kyn28a-12額定電壓10kv額定電流3150手車名稱隔離10kv電互感器手車:型 號kyn28a-12額定電壓10kv10yh電互感器：型 號jdzxf1-10額定頻率50hz額定電壓 kv準(zhǔn)確級額定容量最大容量10/3v0.2 50/75/100500100/3v.100/3v.100/3v6p0.2級101、102、211開關(guān)配用電流感器：型 號lzzbj12-10額定電壓10 kv額定電流 準(zhǔn)確級額定容量 30

38、00/5021k1-1k210va052k1-2k215va10p3k1-3k22va1s熱穩(wěn)定電流100ka動定電流80ka10kv開關(guān)配用電流感器：型 號lzzbj12-10額定電壓10 kv額定電流 準(zhǔn)確級額定容量 400/5021k1-1k210va052k1-2k215va10p3k1-3k22va1s熱穩(wěn)定電流100ka動定電流80ka1、2號電容器開關(guān)配用電流感器：型 號lzzbj12-10額定電壓10 kv額定電流 準(zhǔn)確級額定容量 300/5021k1-1k210va052k1-2k215va10p3k1-3k22va1s熱穩(wěn)定電流100ka動定電流80ka1、2號站用開關(guān)配用

39、電流感器：型 號lzzbj12-10額定電壓10 kv額定電流 準(zhǔn)確級額定容量 200/5021k1-1k210va052k1-2k215va10p3k1-3k22va1s熱穩(wěn)定電流100ka動定電流80ka1、2號檔電容器成套裝置：型 號tbb11-1800+1800-ka頻率50hz容 量1800+1800kvar安裝戶外相 數(shù)3重量3150kg接線方式星型 1、2號接地變壓器：型號dks9-700/10.5額定電壓105005%/400v一次容量700kva二次容量160kva額定中性點(diǎn)電流115a額定頻率50hz低壓額定電流231a接線組別znyn11標(biāo)準(zhǔn)代號gb10229-88產(chǎn)品代

40、號1 hb 720冷卻方式onan 使用阻抗7.2相數(shù)3接地時(shí)限2h油重480kg總重 1900kg1、2號有載調(diào)流消弧線圈：型號yhdi-630/10.5標(biāo)準(zhǔn)代號gb1029-88額定容量630kva額定電壓10500/3v額定電流25-100a額定頻率50hz產(chǎn)品代號1 hb 720使用條件戶外三、與系統(tǒng)的聯(lián)接按照規(guī)劃，清河變電所、大明湖變電站，均接在北郊330變110kv出線上。見下圖。如果清河變電站先一步上，則將“”接點(diǎn)短接，北郊330變兩回出線直接至清河變電站，這樣在清河變電站要加上線路縱差保護(hù)。同時(shí)，在訂對側(cè)保護(hù)時(shí)，電流互感器都改為300600/1a，均安裝在北郊330變。清河變

41、北 12.2km 19.2km大明湖變 電流互感器：300-600/5a 8km “”接點(diǎn) 電流互感器：300-600/1a北郊330變清河變與系統(tǒng)的聯(lián)接圖第五節(jié) 電氣布置與電纜設(shè)施一、電氣布置110kv配電裝置為戶外gis布置。由于110kv線路順城建規(guī)劃路由南邊來，所以，110kv屋外配電裝置布置在所區(qū)南側(cè)，二次室及35kv10kv開關(guān)室接布置在所區(qū)北側(cè)，三臺主變壓器布置在二者之間，4回35kv線路向北出線，1okv全部電纜出線。二次設(shè)備室布置在二樓西面。10kv密集型電容器、接地變、消弧線圈在西南角。1、110kv配電裝置采用戶外雙列布置，該配電裝置向南出線，進(jìn)線采用懸掛式軟母線，進(jìn)出線

42、架構(gòu)高10米，間隔寬度均8米，母線及進(jìn)出線相間距離為2.2米。2、35kv10kv配電裝置、二次室及輔助廠房采用雙層屋內(nèi)配電裝置，10kv在一樓，采用cp800型中置式金屬鎧裝高壓開關(guān)柜，單母線分段，雙列布置，10kv出線均為電纜出線。35kv在二樓，采用kyn-35z型金屬鎧裝高壓開關(guān)柜，單列布置，35kv均為架空進(jìn)出線。二次室及輔助廠房布置于35kv開關(guān)室西側(cè)。在10kv、段母線上分別接700/160kva干式接地變壓器一臺。安裝在10kv高壓室內(nèi)。3、其它本變電所的配電裝置型式選擇，考慮了所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行、檢修和安裝要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確

43、定。在確定配電裝置型式時(shí)，必須滿足以下四點(diǎn)要求：節(jié)約用地；運(yùn)行安全，操作巡視方便；便于檢修和安裝；節(jié)約材料，降低造價(jià)。 屋外配電裝置布置應(yīng)符合下列條件：設(shè)備套管和絕緣子最低絕緣部位離地2.5m時(shí)應(yīng)加圍欄；圍欄向上延伸線距地2.5m處與其上方帶電部分凈距不應(yīng)小于a1值；車道上運(yùn)設(shè)備時(shí)，其外廓至裸導(dǎo)線凈距b1值；不同時(shí)停電檢修的無遮攔裸導(dǎo)體之間垂直凈距b1值； 帶電部分至建筑物頂部（或圍墻）凈距d值；實(shí)際因風(fēng)力、溫度、結(jié)冰使上述尺寸偏短，故設(shè)計(jì)時(shí)取的值大得多，如母線橋母線相間一般取60cm80cm。屋外配電裝置規(guī)定的最小安全凈距：un（kv）11035110j110200j330j凈距值（cm）名

44、稱導(dǎo)電體地（a1）204090100180260異相帶電部分間（a2）2040100110200280帶電體柵欄95115165175255335裸導(dǎo)體地面（c）270290340350430510不同時(shí)停電檢修的裸導(dǎo)體之間的水平距離（d）220240290300380460二、電纜設(shè)施室內(nèi)外控制及低壓電力電纜采用電纜溝敷設(shè)，出電纜溝至電氣設(shè)備的電纜采用穿管敷設(shè)；10kv出線電纜采用電纜溝敷設(shè)。110kvgis組合電器至主變110kv側(cè)及主變至35kv進(jìn)線套管均采用電纜和電纜溝道敷設(shè)。主變10kv到10kv進(jìn)線套管采用矩形銅母線熱縮接線。變電站內(nèi)、戶外間設(shè)置了800mm寬的控制電纜溝，通向主控

45、室。戶外電纜溝高出地面100mm以防雨水的進(jìn)入。10kv配電室內(nèi)設(shè)有1000mm寬的電力電纜溝，室外有1800mm寬的電纜隧道，以供1okv電力電纜通向所外。控制電纜全部采用阻燃、帶屏蔽的銅芯控制電纜，型號:2rkvvp2/22;10kv電力電纜采用交聯(lián)電力電纜，型號:yjv22-8.7/10-3120和3185。去接地變與密集型電容器的10kv電纜采用直埋方式。三、電氣建筑物設(shè)計(jì)了一座35kv至10kv高壓室的二層結(jié)構(gòu)樓房。一層為10kv高壓室。呈雙列布置，全部電纜出線。35kv高壓室開關(guān)柜呈單列布置。二層為35kv高壓室。考慮到35kv目前有的線路均在北側(cè)，所以，35kv向北邊出線，為單列

46、布置，架空出線。高壓室長寬41.56.3m，層高5m。 第六節(jié) 所用電、直流系統(tǒng)及主控室一、所用電接線變電所所用電屬于確保供電負(fù)荷，提高所用電供電可靠性的措施如下：對于容量在60mva及以上或樞紐變電所采用兩臺所用變供電。兩臺所用變分別接至變電所最低一級電壓母線或獨(dú)立電源上，并裝設(shè)備用電源自接裝置。對于采用復(fù)式整流、電容儲能等整流電源代替蓄電池時(shí)，其交流供電電源由兩種不同電壓等級取得電源，并裝設(shè)備用電源自接裝置。能可靠地利用所外380v電源備用時(shí)，需2臺所變的變電所可裝一臺所變。采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻主變或調(diào)相機(jī)，變電所裝設(shè)兩臺所用變。對于310kv有旁路母線且變電所只有一臺所用變壓器時(shí)，該變壓

47、器與旁路斷路器分別接至兩段母線上。對無人值班的變電所，一般采用兩臺能夠自動接入的所用變。對中小型變電所及有人值班的變電所，一般采用一臺所用變，其容量一般為20kva。所用變壓器一般高壓側(cè)采用熔斷器，為了滿足用戶側(cè)電壓質(zhì)量要求，故宜采用6.3kv或10.5kv的所用變。所用變壓器低壓側(cè)采用380/220v中性點(diǎn)直接接地的三相四線制，動力和照明公用一個(gè)電源，所內(nèi)一般設(shè)置檢修電源。本次設(shè)計(jì)在10kv至段母線上分別接一臺700/160/10kva、10/0.4kv接地變壓器、低壓側(cè)為y0接線、正常運(yùn)行時(shí)供給380/220v站用電源。在35kv有雙向供電線路上接一臺100kva/35kv線路干式所用變一

48、臺，作為備用電源。當(dāng)全站失壓后，由35kv帶電線路反供35kv所用變。三臺所用變互為閉鎖自投。所用電源接至五塊所用電屏上，供給全所用電。所用電接地線能滿足三臺接地變分列運(yùn)行及備用電源自動投入方式運(yùn)行。所用變?nèi)萘繛?60kva，由于接地變壓器(曲折變)一、二次容量比不宜過大，其低壓側(cè)一旦發(fā)生短路可燒壞接地變，故二次容量選160kva為宜。所用電380/220v母線采用單母線分段接線，三相四線制，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。所用屏布置在二次室內(nèi)。二、直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)主要是指變電所中的直流蓄電池組，其使用目的是：用于控制、信號、繼電保護(hù)和自動裝置回路操作電源，也用于各類斷路器的傳動電源以及用于直流電動機(jī)拖動

49、的備用電源。本次設(shè)計(jì)直流系統(tǒng)采用智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)。蓄電池采用2100ah 免維護(hù)鉛酸蓄電池，單母線分段接線，控制母線與合閘母線間有降壓裝置。直流屏兩面，電池屏兩面。該型直流系統(tǒng)是模塊化設(shè)計(jì)，n+1熱備份;有較高的智能化程度，能實(shí)現(xiàn)對電源系統(tǒng)的遙測、遙控、遙信及遙調(diào)功能;可對每一個(gè)蓄電池進(jìn)行自動管理和保護(hù)。該系統(tǒng)通過rs232或rs485接口接入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見下表。直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號負(fù)荷名稱容量（kw）負(fù)荷系數(shù)計(jì)算容量（kw）計(jì)算電流（a）事故放電時(shí)間及電流（a）初期持續(xù)末期1經(jīng)常負(fù)荷41418.1818.1818.18 2事故照明212999 3dl跳閘 0.6 20 4d

50、l合閘 1 3 35合計(jì) 27.1827.183第七節(jié) 繼電保護(hù)及微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一、總的要求1、控制、信號及測量采用微機(jī)監(jiān)控方式，按無人值班變電所設(shè)計(jì)。要求對所有一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制、記錄和報(bào)警。110kv開關(guān)保護(hù)測量及主變保護(hù)測量，集中組屏放置在主控室；35kv、10kv開關(guān)保護(hù)放置在35kv、10kv柜上，計(jì)量表計(jì)放在主控室集中組屏。2、繼電保護(hù)裝置與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相互獨(dú)立。反映微機(jī)保護(hù)裝置正常運(yùn)行及事故狀態(tài)時(shí)的動作工況應(yīng)以數(shù)字接口，直接上網(wǎng)并反映于微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中。所選微機(jī)保護(hù)充分保證變電所安全可靠運(yùn)行，并便于調(diào)試維護(hù)。3、具備微機(jī)五防要求。4、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按總線設(shè)計(jì)，當(dāng)?shù)乇O(jiān)控微機(jī)及遠(yuǎn)動微機(jī)均按主后備方式配置。保證運(yùn)行的可靠性及靈活性。5、微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)按分層分布結(jié)構(gòu)，即繼電保