电气主接线设计论文

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第一章设计要求及任务

1.1目的要求

通过本设计，进一步熟悉变电站的相关知识。并且，随着国内经济的发展和相关科学技术的进步，国家电网的规划日渐成熟，与此同时带来一个关键性问题：越来越多的相关工作人员对变电站，尤其是对输电技术低端110/35/10Kv 降压变电站电气设计部分概念模糊，难以掌握其设计步骤。本次设计依据110kv 变电站设计要求，针对主电路部分给出较为详细的设计步骤，以填补现阶段该方面的知识空白。

1.2课程设计使用的原始资料（数据）及设计要求

1.2.1原始资料

（二）变电站环境条件

气象条件：

（1）最热月平均最高温度35℃；

（2）土壤中0.7～1 米深处一年中最热月平均温度为20℃；

（3）年雷暴日为31天；

（4）土壤冻结深度为0.75米；

（5）夏季主导风向为南风。

地质及水文条件：

根据工程地质勘探资料获悉，厂区地质为耕地，地势平坦，地层为砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位为2.8～5.3 米，抵制压力为20吨/平方米。（三）变电站负荷情况

负荷分布如下表：

工业和民业用户同时系数均取0.75。

1.2.2设计要求

该110 kV 变电站地处城市郊区，通过两条110 kV 架空线与系统相连，其中一回距离本站50km ，另一回距离变电站35km ，线路阻抗为0.4Ω/km 。变电站分别用35kV 和10kV 向工业和民用负荷供电，35kV 和10kV 线路的功率因数都为

cos =0.8。站用电为160kVA 。供电系统在最大运行方式下三相短路容量为2200 MVA ，最小运行方式下三相短路容量为1750MVA 。电业部门要求110kV 配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2秒，变电站不应大于1.5秒。

1.2.3成果形式

（1）设计说明书一份。（2）电气主接线图一张。（A3图样）

负荷类别

与变电站的距离（km ）

负荷（MW ）

工业负荷

预制板厂

5 8.8 纺织厂 9 11.7 拖拉机厂 7 9.2 电缆厂

6 20.6 民用负荷

民用1 5 2.2 民用2 4 1.1 民用3 5 1.2 民用4

3 3.1 民用5 2 5.1 民用6 3 3.2 民用7

4 0.6 民用8

5 1.5 民用9

2

0.8

第二章主回路电气设计

2.1 110kv变电站的技术背景

近年来，我国的电力工业在持续迅速的发展，而电力工业是我国国民经济的一个重要组成部分，其使命包括发电、输电及向用户的配电的全部过程。完成这些任务的实体是电力系统，电力系统相应的有发电厂、输电系统、配电系统及电力用户组成。110KV变电所一次部分的设计，是主要研究一个地方降压变电所是如何保证运行的可靠性、灵活性、经济性。而变电所是作为电力系统的一部分，在连接输电系统和配点系统中起着重要作用。

2.2 负荷计算和分析

要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作流。首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10 kV 负荷、35 kV 负荷和110 kV 侧负荷。

n

由公式S

C =Kt∑p/ϕ

cos(1+a%)

i=1

式中S

C

:某电压等级的计算负荷

Kt:同时系数（35 kV 取0.9、10 kV 取0.85、35 kV 各负荷与10 kV 各负荷之间取0.9、站负荷取0.85）；а%——该电压等级电网的线损率，一般取5%；P、ϕ

cos:各用户的负荷和功率因数。

站用负荷的计算：

Sn=0.85*0.16/0.85*(1+5%)=0.168MVA

10KV负荷计算：

民用总负荷为18.8MVA

则10KV负荷为：

S

10KV

=0.75*18.8/0.8*(1+5%)=18.506MVA

35KV负荷计算：

工用总负荷为50.3MVA

则35KV负荷为:

S

=0.75*50.3/0.8*(1+5%)=49.514MVA

35KV

110KV负荷计算：

S

=0.9*（18.506+49.514）*（1+5%）+0.168=64.4469MVA

110KV

2.3 主变压器的选择

主变压器选择的要求

主变台数确定的要求：

（1）对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。

（2）对地区性孤立的一次变电站或大型专用变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。

考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密，且在一次主接线中已考虑采用旁路呆主变的方式。故选用两台主变压器，并列运行且容量相等。主变压器容量的确定要求：

（1）主变压器容量一般按变电站建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10～20年的负荷发展。

（2）根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电站停运时，

其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电站停运时，其余变压器变压器容量就能保证全部负荷的60～70%。总容量为64.4469MVA，由于上述条件所限制，所以，两台主变压器应各自承担32.223MVA。当一台停运时，另一台则承担70%为45.113 MVA。故选两台63MVA 的普通三相三绕组主变压器就可满足负荷需求。

变压器型号选择要求

本次设计的变电所的三个电压等级分别为110 kV、35 kV 和10 kV，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器采用三饶组。同时考虑到限制短