110-35-10kv降压变电所电气部分设计

课程设计课程名称：发电厂电气部分设计题目：110/35/10kv降压变电所电气部分设计目录摘要 ------------------------------------------------------------------------------ 2 1.变电所总体分析----------------------------------------------------------------- 3 1.1变电所规模 ----------------------------------------------------------------- 3 1.2变电所与电力系统连接情况 ------------------------------------------------- 3 1.3负荷情况-------------------------------------------------------------------- 3 1.4最小运行方式--------------------------------------------------------------- 31.5环境条件-------------------------------------------------------------------- 32.主接线的设计原则-------------------------------------------------------------- 4 2.1运行的可靠 ----------------------------------------------------------------- 4 2.2具有一定的灵活性 ---------------------------------------------------------- 4 2.3操作应尽可能简单、方便 --------------------------------------------------- 42.4经济上合理 ----------------------------------------------------------------- 53.主接线设计 --------------------------------------------------------------------- 5 3.1 110kv侧 ------------------------------------------------------------------- 53.1.1方案一------------------------------------------------------------------ 53.1.2方案二------------------------------------------------------------------ 5 3.2 35kv侧（6回出线） ------------------------------------------------------- 73.3 10kv侧（10回出线）------------------------------------------------------ 7 4．主变压器的选择 --------------------------------------------------------------- 84.1 相数的确定----------------------------------------------------------------- 8 4.2绕组数的确定--------------------------------------------------------------- 84.3绕组接线组别的确定-------------------------------------------------------- 95.主接线图------------------------------------------------------------------------ 9参考文献------------------------------------------------------------------ 10摘要城市供电系统的核心部分是变电站。

因此，设计和建造一个安全、经济的变电站，是极为重要的。

110kV变电所设计以生产实际为依据，以变电所的最佳运行状态为基础，系统的阐明了110kV变电所设计的基本方法和步骤，经过多方面的校验，是满足实际生产需要的一套最优设计方案。

1.变电所总体分析1.1变电所规模本变电所是中型降压变电所，一次建成。

1.2变电所与电力系统连接情况本所位于某市郊小工业区中心，交通便利，地质条件好，进出线方便，供当地城市、工厂及农村用电。

变电所电压等级为110KV、35KV及10KV，系统以两回线向本所供电，35KV有6回出线，10KV有10回出线。

1.3负荷情况35KV侧最大负荷为38.5MVA，其中重要负荷占60%，最大的一回负荷为7.5MVA，平均功率因素为0.85，Tmax=6000h，35kv用户除本所外无其它电源。

10KV侧最大负荷为25MVA，最大一回为3.2MVA，平均功率因素为0.8，Tmax=4300h，所用负荷按变电所最大负荷的0.5%计算。

1.4最小运行方式变电所停运一台变压器，同时与变电所连接的发电厂中停用一台容量最大的发电机组。

1.5环境条件变电所地处平原，年平均气温17℃，最热月平均30℃，绝对最高气温39℃，最热日平均气温为35℃，最低气温-13℃，最热月地下0.8米处土壤平均温度18℃。

当地海拔高度400米，雷暴日数29.5日/年；无空气污染。

土壤电阻率ρ=200Ω•m。

2.主接线的设计原则电站多为终端或分支变电站，降压供给附近用户或一个企业，其接线应尽可能采用断路器数目较少的接线，以节省投资和减少占地面积。

随着出线数的不同，可采用桥形、单母分段等。

低压侧采用单母线和单母线分段。

可按一下几个原则来选：2.1运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

2.2具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。

切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。

2.3操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。

复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。

但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。

2.4经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。

3主接线设计3.1 110kv侧根据原始资料，待设变电站110kv侧有两回线路。

按照《发电厂电气部分课程设计参考资料》规定：在110~220kv配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4回时，一般采用分段单母线接线。

3.1.1方案一采用单母线分段带旁路接线。

其接线方式的优缺点：⑴对重要用户可采用从不同母线分段引出双回线供电电源。

⑵当母线发生故障或检修时，仅断开该段电源和变压器，非故障段仍可继续工作，但需限制一部分用户的供电。

⑶单母线分段任一回路断路器检修时，该回路必须停止工作。

⑷单母线分段便于过渡为双母线接线。

⑸采用的开关、刀闸较多，某一开关检修时，对有穿越电流的环网线路有影响。

〔6〕开关检修时，可用旁路代路运行，无需停电。

〔7〕易于扩建，利于以后规划。

3.1.2方案二采用内桥接线。

其优缺点：⑴两台断路器1DL和2DL接在电源出线上，线路的切除和投入是比较方便。

⑵当线路发生故障时，仅故障线路的断路器断开，其它回路仍可继续工作。

⑶当变压器故障时，如变压器1B故障，与变压器1B连接的两台断路器1DL和3DL都将断开，当切除和投入变压器时，操作也比较复杂。

⑷较容易影响有穿越功率的环网系统，内桥接线适用于故障较多的长线路，且变压器不需要经常切换运行方式的变电所。

以上二个方案所需110KV断路器和隔离开关数量：经以上三种方案的分析比较：方案1虽然所用设备多，不经济，（单母线分段带旁路接线）但当任一回路的断路器检修时，该电站无需停电，对有重要负荷的地方有重要意义。

方案2（内桥式接线）虽然所用设备少、节省投资，但以后扩建最终发展为单母线分段或双母线接线方式，且继电保护装置整定有点复杂。

由于110kv只有2条进线，出于经济考虑，综合以上各个方案优缺点，决定采用单母分段带旁路接线方式。

3.2 35kv侧（6回出线）35kv送出六回线路,可采用单母线接线或单母线分段接线方式。

但单母线接线方式只适用于6~220kv系统中只有一台发电机或一台主变压器的发电厂或变电所。

一般主变不少于2台，故选用单母分段带旁路接线方式。

3.3 10kv侧（10回出线）6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上时，一般采用单母线分段接线220KV 及以下的变电所，供应当地负荷的6-10KV配电装置，由于采用了制造厂制造的成套开关柜，地区电网成环的运行检修水平迅速提高，采用单母分段接线一般均能满足运行需求。

故选用单母分段接线。

4．主变压器的选择变电所主变压器的容量一般按变电所建成5~10年的规划负荷考虑，并因按照其中一台停用时其余变压器能满足变电所最大负荷Smax的60%~70%（35~110kv变电所为60%；220kv~500kv变电所为70%）或全部重要负荷选择。

即≈-Sn S n(0.60.7)max/(1)35kv侧最大负荷为38.5MVA，cosψ=0.8510kv侧最大负荷为25MVA，cosψ=0.8Sn≈+-=45.93MVA0.6(38.5/0.8525/0.8)(21)即选择两台50MVA的主变压器电的可靠性，变电所一般安装2台主变压器；变压器是一种静止电器，实践证明它的工作比较可靠，事故率很低，每10年左右大修一次。

4.1 相数的确定在330kv及以下的变电所中，一般都选用三相式变压器。

因为一台三相式变压器较同容量的三台单项式变压器投资小，占地少，损耗小同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。

4.2绕组数的确定在有3种电压的变电所中，如变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%及以上，或低压侧虽无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。