最新电力专业课程设计：某变电站一次部分初步设计

重庆电力高等专科学校设计题目：某变电站一次部分初步设计院系电力工程系专业发电厂及电力系统班级学生姓名指导教师日期 2012.6.1资源天下重庆电力高等专科学校《课程设计》任务书课程名称：课程设计教研室：电气指导教师：说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送实践部一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

附录一：一、设计基础资料1. 变电站基本情况根据重庆市荣昌工业园区的发展需要，该地区的工业用户逐渐增多，已有电网基本上处于满负荷运转，因此由永川供电局永电函【2008】8号决定，修建梧桐变电站一座。

（1）梧桐变电站站址的地理位置：站址位于重庆市荣昌工业园“物流1＃”地块内西北侧，紧邻园区规划道路。

进站道路可从该道路上引接，交通条件便利。

（2）梧桐变电站站址的地形地貌该站址位于重庆市荣昌工业园区“物流1＃”地块，属单斜地质构造地貌单元的残蚀丘陵地貌。

最高处标高337.17，最低处标高329.27。

场平工作由园区完成（口头协议），填方28000m3，挖方2100 m3，其中土石比例3：7。

（3）梧桐变电站站址的工程地质该站址属单斜岩层地质构造。

建地范围内次级褶皱和构造节理、裂隙不太发育。

站址及其附近区域无构造断裂通过，无特殊的不良地质现象，没有产生泥石流的条件，无汇集洪水的地表径流。

根据现场观察，拟建站址场地内地下水主要为基岩裂隙水，基岩裂隙水埋藏较深，拟建站址场地不受地下水影响。

场地稳定，适宜建站。

且历史上无四级以上地震发生过。

该站址区域无压矿，无文物。

2. 工程建设规模（1）主变压器：按重庆市电力公司《关于110kV荣昌梧桐输变电工程建设规模的函》中给定的要求，最终规模容量为3×50MV A，有载调压变压器，电压等级110/35/10kV；本期2×50MV A，有载调压变压器，电压等级110/10kV。

（2）110kV出线：最终6回，本期4回，由110kV邮坡（邮亭-桑树坡）南、北线开断π入；（3）10kV出线：最终36回，本期24回。

（4）无功补偿装置：最终装设3×2×4200kvar电力电容器组，本期2×2×4200kvar。

（5）土建按最终规模一次完成。

（6）按无人值班综合自动化变电站设计。

注：上级系统短路容量为3100MV A，短路计算时所选基准容量为100MV A。

220KV 邮亭变电站到本站的线路长度为19.2km。

线路的单位长度的正序电抗为0.31Ω/ km。

110KV进线及母线长期工作的电流为790A，110KV主变进线长期工作的电流为260A；10KV主变进线长期工作的电流为2890A；10KV接地变出线长期工作的电流为27 A；10KV电容器出线长期工作的电流为240A。

短路计算动作时间110KV侧为2.5s；10KV主变进线侧为1.5s；10KV接地变出线与10KV电容器出线侧为0.5s。

周围环境温度最高为40C。

二、课程设计计划书本次设计进程安排如下表：重庆电力高等专科学校目录摘要 (VII)第1章主变压器的选择 (8)第2章电气主接线设计 (9)2.1 主接线的设计原则 (9)2.2 主接线设计的基本要求 (9)2.3 电气主接线的选择和比较 (10)2.4主接线方案的确定 (14)第3章短路电流计算 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

3.1短路的后果 (15)3.2短路电流计算的目的 (15)3.3短路电流计算方法 (15)3.4 110KV母线短路点的短路计算 (17)3.5 35KV母线短路点的短路计算........................................................ 错误!未定义书签。

3.6 10KV母线短路点的短路计算........................................................ 错误!未定义书签。

第4章主设备选择及校验. (15)4.1断路器的选择及校验 (23)4.1.1 母线断路器110KV的选择及校验 (23)4.1.2 35KV母线断路器130、131、132的选择及校验 (24)4.1.3 10KV母线断路器120、121、122、的选择及校验 (25)4.2隔离开关的选择及校验 (26)4.2.1 110KV隔离开关的选择及检验 (26)4.2.2 35KV隔离开关的选择及检验 (27)4.2.3 10KV隔离开关的选择及校验 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录1 主接线方案图..................................................................................... 错误!未定义书签。

摘要变电站作为电力系统中的重要组正部分，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。

本论文中待设计的变电站是一座降压变电站，在系统中起着汇聚和分配电能的作用，担负着向该地区工厂供电的重要任务。

该变电站的建成，不仅增强了当地电网的网络结构，而且为当地的工农业生产提供了足够的电能，从而达到使本地区电网安全、可靠、经济地运行的目的。

本论文《110KV 某市变电站电气部分设计》，首先通过对原始资料的分析及根据变电站的总负荷选择主变压器，同时根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求，选择了两种待选主接线方案进行了技术比较，淘汰较差的方案，确定了变电站电气主接线方案。

其次进行短路电流计算，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。

再根据计算结果及各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关等）。

关键词：变电站负荷计算接线选择第1章主变压器的选择变压器的选择在各级电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务。

确定合理的变压器容量是变电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。

特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重，近期以节约为主。

因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济效益。

1.1主变容量的确定：运行主变压器的容量应根据电力系统10- 20年的发展规划进行选择。

由于任务书给定的是一个三个电压等级的变电站，而且每个电压等级的负荷均较大，故采用三绕组变压器2台，最终为3台。

主变容量为50 MV A，选SFSPZ7-5000/110型，选择结果如表2-1：表2-1主变压器参数表1.2.主变台数的选择：按重庆市电力公司《关于110kV荣昌梧桐输变电工程建设规模的函》中给定的要求，最终规模容量为3×50MV A，有载调压变压器，电压等级110/35/10kV；本期2×50MV A，有载调压变压器，电压等级110/10kV。

主变的台数为3台。

相数的确定为了提高电压质量最好选择有载调压变压器。

绕组的确定本站具有三种电压等级，且通过主变各侧绕组功率均达到该变压器容量的15%以上，故选三绕组变压器。

绕组的连接方式考虑系统的并列同期要求以及三次谐波的影响，本站主变压器绕组连接方式选用Y0/Y/△-11。

采用“△”接线的目的就是为三次谐波电流提供通路，保证主磁通和相电势接近正弦波，附加损耗和局过热的情况大为改善，同时限制谐波向高压侧转移。

第2章电气主接线设计2.1 主接线的设计原则主接线代表了变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。

它对电气设备选择、配电装置的布置及运行的可靠性和经济性等都有重大影响。

因此，电气主接线应满足以下要求：根据系统和用户的要求，保证必要的供电可靠性和电能质量。

因事故被迫停电的机会也少，事故后的影响范围越小，主接线的可靠性就越高。

应具有一定的灵活性，以适应各种运行状态。

主接线的灵活性表现在：能满足调度灵活，操作方便的基本要求，可以方便地投入或切除某些机组、变压器或线路，还能满足系统在事故检修及特殊运行方式下的调度要求，不致过多影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。

接线应尽可能简单明了，以便减少倒闸操作且维护检修方便。

在满足上述要求后，应使接线的投资和运行费达到最经济。

在设计主接线时应考虑留有发展的余地。

2.2 主接线设计的基本要求变电站的电气主接线应根据该变电站所在电力系统中的地位，变电站的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。

并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。

2.2.1 主接线可靠性的具体要求：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。

2.2.1.1 断路器检修时，不宜影响对系统的供电。

2.2.1.2 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。

2.2.1.3 尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。

2.2.1.4 大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。

2.2.2 主接线灵活性的要求：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。

2.2.2.1 调度时，应可以灵活的投入和求出发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调要求。

2.2.2.2 检修时，可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。

2.2.2.3 扩建时，可以容易的从初期接线过度到最终接线。

在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。

2.2.3 主接线经济性的要求：主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。

2.2.3.12.3 电气主接线的选择和比较2.3.1主接线的总体分类2.3.1.1单母线接线1）运行说明及基本操作：根据断路器和隔离开关的性能，电路的操作顺序为，接通电路时应先合断路器两侧的隔离开关，再合断路器;切断断路时，应先断开断路器，再断开两侧的隔离开关。

2）优缺点分析⑴优点：简单、经济，接线简单（设备少）、清晰、明了；布置、安装简单，配电装置建造费用低；断路器与隔离开关间易实现可靠的防误闭锁，操作安全、方便，母线故障的几率低；易扩建和采用成套式配电装置。

⑵缺点：不够灵活可靠。

主母线、母隔故障或检修，全厂停电；任一回路断路器检修，该回路停电。

3）适用范围⑴小型骨干水电站４台以下或非骨干水电站发电机电压母线的接线；⑵6～10kV配电装置的出线回路数5≥回；⑶35kV配电装置的出线回路数3≥回；⑷110kV配电装置的出线回路数2≥回。