湘南某110kv变电站电气部分设计

目录

1变压器设计 (2)

1.1 概述 (2)

1.2 主变压器的选择 (2)

1.3所用变压器的选择 (6)

2 电气主接线设计 (8)

2.1电气主接线设计的基本要求 (8)

2.2各电压等级主接线型式选择 (8)

2.3 110KV主接线形式设计 (9)

2.4 35KV主接线形式设计 (10)

2.5 10KV主接线形式设计 (12)

3 短路电流计算 (14)

3.1 短路电流计算的意义 (14)

3.2 短路电流计算的一般规定 (14)

3.3 短路电流计算方法 (15)

3.4 线路阻抗计算 (15)

3.5 变压器阻抗计算 (16)

3.6 系统网络图 (17)

4 电气设备的选择 (26)

4.1 导体和电气设备选择的一般条件 (26)

4.2 一般原则 (26)

4.3 技术条件 (26)

4.4 环境条件 (27)

4.5 断路器的选择 (28)

4.6 隔离开关的选择 (32)

4.7 高压熔断器的选择 (34)

4.8互感器的选择 (35)

4.9母线的选择 (39)

4.10 10KV进线回路开关柜的选择 (40)

4.11 10KV出线回路开关柜的选择 (43)

5高压配电装置 (44)

5.1设计要求 (44)

5.2 配电装置的选择及依据 (44)

6 主变压器的保护 (47)

6.1主变压器的主保护 (47)

6.2主变压器主保护的整定计算 (49)

7防雷保护 (53)

7.1 避雷针的防护 (53)

7.2避雷器的选择 (54)

参考文献 (56)

谢辞 (57)

本次设计的题目是《湘南某110KV变电站电气部分设计》，该站建成后与110KV 电网相连，具有110KV、35KV、10KV等三个电压等级，35KV、10KV线路以接受区域小水电电力为主，区域小水电电力大部分向110KV主网输送，小部分就地消化。

本站位于镇郊，地势平坦，交通便利，无环境污染，站址工程地质良好。工程本期建设，110KV出线1回，预留1回110KV出线位置。35KV电源进线5回，分别为营盘圩线、兴水岭线、上湾线、利民线、河下线。预留2回35KV电源进线位置，即：立新线、燕子崖线。10KV电源进线5回，分别为阡陌线、双山营盘圩线、滁洲线、营盘乡线。预留2回10KV电源进线位置，即：清秀线、川桃线。10KV负荷出线2回。35KV、10KV线路侧电源进线及负荷出线将大致均匀地分布于各分段母线上。

10KV侧装设两台站用变压器，分别接于两分段母线上，平时两台站用变压器分列运行，当一台站用变出现故障，分段断路器由自投装置动作合闸，实现备用。由于本站35KV、10KV线路所接的机组大部分为同步电机，具有调相功能，故不考虑无功补偿问题。

本变电站配电装置采用普通中型配电装置，110KV及35KV采用断路器单列布置，将隔离开关放置母线下，使其与另一组隔离开关电器距离增大，缩短配电装置的纵向距离。

主变中性点及出线均装设避雷器，中性点经隔离开关直接接地，并装设有放电间隙保护。

本变电站110KV配电装置，35KV配电装置，主变位于二者之间，其间有行车大道，环形小道，电缆沟盖板作为巡视小道。110KV配电装置有间隔，35KV配电装置有间隔。

本次设计论文是以我国现行的各有关规范、规程和技术标准为依据。此设计是一个初步设计，主要根据任务书提供的原始资料，参照有关资料及书籍，对各种方案进行比较而得出的。

1变压器设计

1.1 概述

变压器是变电所中的主要电器设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需的各级低电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷的增长速度等方面，并根据电力系统5—10年发展规划，综合分析，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。所以在选择变压器时，要根据原始资料和所设计的变电站的自身特点，在满足变压器可靠性的前提下，充分考虑到经济性来选择变压器。

1.2 主变压器的选择

1.2.1主变台数的选择

由原始资料可知，本次设计的变电站是一个位于郊区的110kV升压变电站，主要是接受35kV和10kV线路的电能，通过主变向110kV电网输送，是一个较为重要的区域性升压变电站。由于35KV、10KV进线回路多，汇聚到变电站的容量大，停电后对小水电电力生产及整个电力系统的稳定运行造成重大影响。因此，选择主变台数时，要确保供电的可靠性。

为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器，互为备用，可以避免因主变检修或故障而造成对用户的停电。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合远期小水电电力供应的增长和扩建的需要，当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可输送全部小水电电力的65%以上（远期为55%以上），能保证正常供电，故可选择两台主变压器。

1.2.2 主变压器容量的确定

参照依据《发电厂变电所电气部分》[2]，《电力工程电气设计手册》[3]，《35—110变电站设计规范》[1]。主变压器的容量，台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，它的确定除根据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5-10年的发展规划，输送功率大小，馈线回路数，电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。主变容量一般应按5—10年规划负荷来选择，根据城市规划，负荷性质电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ类和Ⅱ类负荷供电，并且考虑当一台主变停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的70%-80%。与系统具有强联系变电站，在一种电压等级下，主变应不少于两台。因此装设两台变压器后的总的容量Se=2×0.7×Pm=1.4Pm考虑到变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证98%负荷供电。该区域小水电电力经变电站35kV和10KV侧进线引进，经高压侧110kV母线外送至主网，因此，主变压器的

容量为Se=0.7（S

35+S

10

-S

近区负荷

）。（S

35

+S

10

为考虑了上网同时率后35KV、10KV

侧的总的上网变电容量，S

近区负荷

为近区用电负荷与计算容载比的积）。110KV侧负荷：

110KV侧电源容量为1000MV A

35KV侧负荷：

2010年投入水电装机容量：

营盘圩进线：P1=2600KW

兴水岭进线：P2=6500KW

上湾进线：P3=2460KW

利民进线：P4=3400KW

河下进线：P5=18000KW

2012年投入水电装机容量：

立新进线：P6=2000KW

燕子崖进线：P7=4000KW

10KV侧负荷：