110KV变电站设计(计算书)

单母线分段接线的特点： 优点：接线简单、经济和方便，可靠性有一定的提高。 缺点：任何一段母线故障及检修时，该母线上的所有回路必须停电。
主接线图如图 1-1 所示。
QSd
方案一
#1
#2
QSd
10回出 线
优点：（1）用断路器把母线分段后，重要负荷可以从不同段引出两个 回路， 提供双回路供电。
（2）安全性、可靠性高。当一段母线发生故障，分段断路器自 动将故障段切除，保证正常母线不间断供电和不致使重要
用户停电。 缺点：（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回
Djj=3m
2.电源及出线情况 电源情况：芙蓉变电所连接系统电源共有 1 个： 该电源来自 220KV 都乐变电站 110KV 母线，以一回 110KV 线路
来连接，二者之间距离 15KM； 芙蓉变电所 110KV 出线有 4 回，其中： 一回电源（上述的来自 220KV 都乐变电站 110KV 母线，以一回
1.2 主变压器的选择 为保证供电可靠性，变电所一般装设两台变压器，每台变压器容量按 Se=0.6Sm 选择。 Se=0.6Sm=0.6 43667=26200.2 KVA 查表可选得：
主变压器参数：
额定电
损耗 空 阻
型号
额定 压（KV）
（KW） 载 抗
连接组
重量 轨距
容量
电电
高低 别 空负
（t） (mm)
方案三
#1
#2
10回出 线
优点：(1)供电可靠性高，通过两组母线隔离开关的倒阀操作，可以轮 流检修一组导线不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速 恢复供电，检修任意回路母线隔离开关，只停该回路。
(2)调度灵活，各个电源盒各个回路负荷可任意切换，分配到任 意母线上工作，能够灵活地适应系统中各种运行方式调度和 系统潮流变化的需要。
xd”=0.3，
变压器 T 3：额定容量 420MVA，U K%=14.6,
（4）都乐变电站：变压器 T 5：SN=180MVA，220/121/10.5KV；PK=700kw,
U k13%=22
U k12%=12，U k23%=8；Po=195kw, IO%=0.6
（5）汪桥变电站：T 6 和 T 7：每台变压器 SN=6.3MVA，PK=52kw, U
（2）芙蓉变电所所用电负荷统计表
序号 1 2 3 4 5 6
名称
容量（KW） 负荷类型
通信
2.3
经常、连续
充电屏
7.2
经常、连续
监控电源
1.1
经常、连续
保护电源
1.2
经常、连续
动力电源
11.5
不经常、连续
采暖、通风电源
23.6
经常、连续
小计
动力负荷 P1
46.9
1 2 小计 1
2
3 小计
110KV 加热 10KV 加热 加热负荷 P2 10KV 配电室照
=6.1+7.6+2.1+3.5+4.9+5.7+3.3+3.7+2.4=39.3MW
计算负荷
S=（1+网损率） Kt P COS
=（1+5%） 0.8 39.30.9 36.68MVA
一类负荷∑SI= （2.1+3.7+3.7）/ cosφ=9.1/0.9=10.111MVA
优点：（1）运行灵活。 （2）一组母线检修时所有回路均不中断供电。 （3）检修任一回路的母线侧隔离开关时，只中断该回路的供电。 （4）检修任一回路断路器时，可以用母联代替工作。
缺点：（1）运行方式改变时，需要母线隔离开关进行倒闸操作，步骤 较为复杂，容易误操作，导致人身或设备事故。
（2）任一回路检修时，该回路仍需停电或短时停电。
（2）35~60KV 配电装置出线回路为 4~8 回。 （3）110~220KV 配电装置的出线回路为 4 回。
方案三： 采用两台 SFZ7-31500/110 型三相双绕组变压器 110KV 两回进线，四回出线，采用双母线接线。 10KV 两回进线，十回出线，采用双母线接线。 主接线图如图 1-1 所示。
注：一些负荷参数的取值： ① 负荷功率因数均取 cosφ=0.8 ② 负荷同时率 Kt=0.9 ③ 年最大负荷利用小时数 Tmax=4500 小时/年 ④ 表中所列负荷不包括网损在内，故计算负荷时应考虑网损。此
处计算一律取网损率为 5%。 ⑤各电压等级的出线回路数在设计中根据实际需要来决定。各电
压等级是否预备用线路请自行考虑决定。
一、设计的原始资料
1． 芙蓉变电所设计电压等级：110/10KV
说明:某地市 2011 年电网接线图如图 1 所示，据电力负荷发展需
要，2012 年电网规划在芙蓉新建一个 110/10KV 降压变电所
பைடு நூலகம்
断路器 QF1 ~ 系统 S1
系统 S2
f
~
L1
f1(3)
T4
220kv
T1
T2
10.5kv
M
10.5kv
~
~
L5
G1
G2
青元水力发电厂
T5 110kv
L6
都乐变电所
L3
T6 T7
L2 f2(3)
330kv
T3
N
15.75kv
~
G3
晋芜火力发电厂
10kv
注：图中各元件参数如下：
（1）系统 S 1：已知断路器 QF1 的额定开断电流为 31.5KA；
系统 S 2：已知当 f 发生三相短路时，从系统 S 2 流到 f 点的短路 电流 I//为 2.7KA；
(KVA)
流压
压压
载载
%%
SFZ7-31500/110 31500 110 10.5 YN,d11 42.2 142 1.1 10.5 50.0 1435
1.3.1 电气主接线的确定
方案一： 采用两台 SFZ7-31500/110 型三相双绕组变压器 110KV 两回进线，四回出线，采用单母分段线接线。 10KV 两回进线，十回出线，采用单母线分段接线。
一、 二负荷∑SI、II=（6.1+7.6+2.1+3.5+3.3+3.7）/0.9=29.222 MVA
所用电负荷∑S 所用=（P1+P2+P3）/ cosφ=（42.8+2.8+10.1）/0.9=61.889
MVA
110KV 负荷统计: ∑S=∑S10KV+∑S 所用=43.667+61.889=105.556MVA
K%=10.5；
Po=9.76kw, IO%=1.1
（6）线路 L 1：为双回线路，长度为 200km，x=0.411Ω/km；
线路 L 2：180km，x=0.32Ω/km；
线路 L 3：90km，x=0.32
Ω/km
线路 L 5：100km，LGJ-120, Djj=3.5m ； 线路 L 6：25km，LGJ-95,
（2）青元水力发电厂：发电机 G 1 和 G2：水轮发电机，每台额定容
量 257MVA，xd”=0.2，
变 压 器 T 1 和 T2 ： 每 台 额 定 容 量 260MVA ， U
K%=14.35,
变压器 T 4：额定容量 260MVA，U K%=8,
（3）、晋芜火力发电厂：发电机 G 3：汽轮发电机，额定容量 412MVA，
广西水利电力职业技术学院
课程设计计算书
题目: 110KV 芙蓉变电所 电气一次部分初步设计
系：
电力工程系
专 业: 电力系统自动化技术
学生姓名： 杨智
学 号： 2008207246
指导教师：
谭振宇
前言：
变电站是改变电压的场所.为了把发电厂发出来的电能输 送到较远的地 方, 必须把电压升高, 变为高压电, 到用户附近 再按需要把电压降低. 这种升降电压的工作靠变电站来完成.变 电站主要设备是开关和变压器.按规模大小不同,称为变电所,配 电室等. 变电站是把一些设备组装起来,用以切断或接通, 改变 或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点, 变电站的主要分为:升压变电站,主网变电站,二次变电站,配电 站. 变电站是电力系统中变换电压,接受和分配电能,控制电力 的流 向和调整电压的电力设施, 它通过其变压器将各级电压的 电网联系起来. 变电站起变换电压作用的设备是变压器,除此之 外,设 备还变电站的有开闭电路的开关设备, 汇集电流的母线, 计量和控制用互感器, 仪表,继电保护装置和防雷保护装置,调 度通信装置等,有的变电站 还有无功补偿设备. 变电站的主要 设备和连接方式,按照功能不同，而有差异。
110KV 线路来连接，二者之间距离 15KM）
一回来自 110KV 汪桥变电站高压 110KV 母线，以一回 110KV 线 路来连接，二者之间距离 10KM，以使该区域 110KV 系统构成环形 网络，提高供电可靠性。
2 回备用。 3．所址自然条件
（1） 年最高气温：40℃ （2） 年最低气温：-4℃ （3）最热月平均最高气温：34℃ （4）地震设防烈度：8 度及以下 （5） 年平均雷电日：90 天 （6） 海拔高度：150m （7）地质条件：分布均匀稳定，无不良地质现象
时，为减少投资可不设旁路母线，而用旁路隔离开关供电。 单母线分段接线的特点： 优点：（1）简单、经济和方便。
（2）有一定程度的可靠性。 缺点：（1）在任一段母线故障或检修时，该母线上的所有回路必须电。
（2）向一台断路器检修时，该断路器所在的回路也必须停电。 适用范围：1）6~10KV 配电装置出线回路为 6 回以上。
单断路器双母线（加旁路隔离开关）接线的特点： 优点：（1）运行灵活。
（2）一组母线检修时所有回路均不中断供点。 （3）扩建时也比较方便，施工时可不必停电。 （4）可以做到不停电检修断路器。 缺点：（1）运行方式改变时，需要用母线隔离开关进行倒闸操作，操
作步骤较为复杂，易出现误操作，导致人身或设备事故。 适用范围：当 110KV 配电装置为屋内型（或屋外型但出线数较小）
目录
设计题目
第 1 章 电气主接线设计
1.1 负荷资料的统计分析 1.2 主变压器的选择 1.3 电气主接线型式的确定 1.4 电容器的选择
第 2 章 所用电设计 第 3 章 短路电流计算
3.1 计算电路图 3.2 等值电路 3.3 短路电流各数据的计算 3.4 短路电流计算结果表
第 4 章 导体及主要电气设备的选择
4.芙蓉变电所的所址地理位置概况：（见图 2）
N
都乐变电所
汪桥变电所 S
公路
图2
5． 负荷资料
（1）10KV 远期最大负荷统计表
用户名称
容量（MW）
经济开发区
5.1
工业园东
5.7
工业园西
6.8
电台
2.7
生态园
3.5
商贸区
4.6
盛天花园
5.3
芙蓉医院
3．1
体育中心
3.6
芙蓉学校
2.3
负荷性质 II II III Ⅰ II Ⅱ III I I III
（3）便于实验，当个别回路需要单独进行实验室，可将该回路
分开，单独借至一组母线上。 缺点：（1）增加一组母线和每回路就需要增加一组母线隔离开关。
（2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒阀操作电器，容易 误操作。
适用范围：（1）6~10KV 配电装置，当短路电流较大，需要加装电抗 器。
方案四： 采用两台 SFZ7-31500/110 三相双绕组变压器 110kV 两回进线、四回出线，采用单断路器双母线接线 10kV 两回进线、十回出线，采用单母线分段接线 如图 1-1 所示
明 屋外配电装置照
明 二次设备室照明
照明负荷 P3
0．8 2．2 3.0
3
4
4 11
经常、连续 经常、连续 短时、连续 短时、连续 短时、连续
第一章 电气主接线设计
1.1 负荷资料的统计分析
10KV 负荷统计
最大负荷总计
Σ
P= P经开 P工业 P学校 P电台 P生 P商 P盛 P美 P体
路都要在检修期间停电。 （2）以保证负荷分配均衡，扩建时需要向两个方向均衡扩建。 （3）当出现回路为双回路时，常使用母线出线交叉跨越。
方案二： 采用两台 SFZ7-31500/110 三相双绕组变压器 110kV 两回进线、四回出线，采用单母线分段接线 10kV 两回进线、十回出线，采用双母线（单断路器）接线
这次设计的是 110kv 芙蓉变电所电气一次设备的初步设 计，设计需要用到的资料有《电力系统基础》《发电厂变电所电 气设备》《电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程》。分为 说明书、计算说明书两部分，所设计的内容力求概念清楚、层次分明、 条理清晰。由于水平有限，知识体系结构还不够完善，设计可能有多 方面的不足与错漏，还望读者批评指正。谢谢！
4.1 导体及主要电气设备的选择的一般原则 4.2 母线的选择 4.3 开关设备（断路器、隔离开关、熔断器）的选择 4.4 互感器（电流互感器、电压互感器）的选择 4.5 避雷器的设计 设计心得 参考文献
广西水利电力职业技术学院 “发电厂及电力系统”专业
电气课程设计任务书 题目：110KV 芙蓉变电所电气一次部分初步设计