发电厂电气部分110KV变电站课程设计

二、设计原始资料1、电力系统接线及参数如图1所示，待设计的变电站为丙变电站，是一个110系统的枢纽变电站。

2、待设计的变电站的电压等级为：110kV、35kV、10kV。

5～10年规划负荷如下：2.1 35kV电压级：架空出线6回，每回出线最大输送功率5MW，送电距离30km，功率因数,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为60％. 负荷同时率取0。

9。

2.2 10kV电压级：架空出线10回，每回架空出线最大输送功率2MW，送电距离6km，功率因数:cosΦ=0.8。

,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为70％.负荷同时率取0.9。

3、自然条件：站址为农田，土质为黏土，土壤电阻率ρ=60m海拔高度.处于Ⅳ类气象区。

4、各电压级进出线方向110kV进线为同一方向进线；35kV出线为两个方向出线；10kV出线为多方向出线。

5、各电压级母线后备保护的动作时间：10kV母线1s；35kV母线2s；110kV母线3s。

6、依据负荷曲线，变电站最大负荷利用小时数。

7、电力系统直流分量电流衰减时间常数，（冲击系数）。

8、系统运行方式：最大运行方式为发电厂机组全部投入，变电站110kV为4回进线、最小运行方式为每个电厂停一台发电机，变电站110kV各发电厂只有一回进线。

.此表装订在报告（论文）的前面。

摘要本摘要主要进行110KV变电站设计。

首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关，并确定配电装置。

根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。

本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图的绘制。

目录一发电厂电气部分设计任务书 (6)1.1原始资料 (6)1.2设计的任务与要求 (7)1.2.1课程设计任务和工作量要求 (7)1.2.2 设计内容及要求 (7)二、变压器的选型 (7)2.1、主变压器台数的选择 (7)2.2、主变压器容量的选择 (7)2.3、主变压器型号的选择 (8)2.绕组数选择 (8)3. 绕组连接方式的选择 (8)三、电气主接线的选择 (9)3.1对电气主接线的基本要求 (9)3.2、变电站电气主接线的设计原则 (9)四、短路计算 (11)4.1短路的危害 (12)4.2 短路电流计算的目的 (12)4.3 短路电流计算方法 (12)4.4短路计算 (12)4.4.1、110kV侧母线短路： (14)4.4.2、35KV侧母线短路 (15)4.4.3、10KV侧母线短路 (15)4.4.4、35KV出线短路 (17)4.4.5、10KV出线短路 (18)五、电气设备的选择 (18)5.1导体的选择和校验 (18)5.2、导体截面的选择 (19)5.3导体的校验： (19)六、母线的检验和选择 (20)6.2、35kv母线选择及校验 (21)6.3、10KV侧母线选择及校验 (22)七、断路器和隔离开关的选择及校验 (23)八、隔离开关的选择: (23)8.1、110kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 (23)8.2、35kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 (24)8.3、10kv侧断路器及隔离开关的选择及校验 (25)8.4 10KV出线限流电抗器的选择 (25)8.4.1. 额定电压的选择 (25)2.额定电流的选择 (26)3普通电抗器电抗百分数的选择 (26)4电压损失校验 (26)5热稳定校验 (26)6动稳定校验 (26)8.5 互感器的选择 (27)8.5.1电流互感器的选择 (27)8.6电压互感器的选择 (28)九．总结语 (28)一发电厂电气部分设计任务书1.1原始资料1、电力系统接线及参数如图1所示，待设计的变电站为丙变电站，是一个110系统的枢纽变电站。

电力系统接线图及其参数如下:+2、待设计的变电站的电压等级为：110kV、35kV、10kV。

5～10年规划负荷如下2.1 35kV电压级：架空出线6回，每回出线最大输送功率5MW，送电距离30km，功率因数,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为60％. 负荷同时率取0。

9。

2.2 10kV电压级：架空出线10回，每回架空出线最大输送功率2MW，送电距离6km，功率因数:cosΦ=0.8。

,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为70％.负荷同时率取0.9。

电阻率为0.4Ω·KM3、自然条件：站址为农田，土质为黏土，土壤电阻率ρ=60m海拔高度.处于Ⅳ类气象区。

4、各电压级进出线方向110kV进线为同一方向进线；35kV出线为两个方向出线；10kV出线为多方向出线。

5、各电压级母线后备保护的动作时间：10kV母线1s；35kV母线2s；110kV母线3s。

6、依据负荷曲线，变电站最大负荷利用小时数。

7、电力系统直流分量电流衰减时间常数，（冲击系数）。

8、系统运行方式：最大运行方式为发电厂机组全部投入，变电站110kV为4回进线、最小运行方式为每个电厂停一台发电机，变电站110kV各发电厂只有一回进线。

1.2设计的任务与要求1.2.1课程设计任务和工作量要求课程设计为期二周，工作量充足。

成品提交的设计文件和图纸要求：1．设计说明书1份2．设计计算书1份3．图纸1张：变电所主接线图1.2.2 设计内容及要求1.变压器的选型：分析原始资料，根据低压侧的Ⅰ，Ⅱ类负荷容量及变压器选择原则，确定变压器的型号。

2主接线设计：分析原始资料，根据任务数的要求拟出各级电压母线接线方式，选择变压器型式及连接方式，通过技术经济比较选择主接线最优方案。

3短路电流计算：根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流并列表示出短路电流计算结果。

4 主要电气设备的选择。

二、变压器的选型2.1、主变压器台数的选择在变电站设计过程中，一般需要装设两台主变压器，防止其中一台出现故障或检修时中断对用户的供电。

对110kv及以下的终端或分支变电站，如果只有一个电源，或变电所的重要负荷有中、低压侧电网取得备用电源时，可只装设一台主变压器，对大型超高压枢纽变电站，可根据具体情况装设2—4台主变压器，以便减小单台容量。

因此，在本次设计中装设两台主变压器。

2.2、主变压器容量的选择1、主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。

对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。

2.根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。

对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余主变压器的容量一般应满足60%（220kV及以上电压等级的变电所应满足70%）的全部最大综合计算负荷，以及满足全部I类负荷S和大部分II类负荷S(220kV及以上电压等级的变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部I 类负荷S 和II 类负荷S)，即： ()()MAX n S s 7.06.01-n -=最大综合负荷的计算)1)(cos (1max max %+=∑=αn i i i t a p k s max i p ，ια cos ——各出线的最大负荷和自然功率因数；K t —同时系数，其大小由出线回路数决定，出线回路数越多其值越小， %α—线损率，取5%因此，由原始材料可得：35KV 侧：S 1=0.9⨯()0.65%10.865⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=20.25 MVA 10KV 侧：S 2=0.9⨯()15.750.75%10.8102=⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯ MVA ()()%5121max ++=S S SK 9.0=t 则=⨯≥max 7.0S S N 37.8 MVA主变压器的容量S n 37.8≥ MVA 应选变压器容量为40000MVA.2.3、主变压器型号的选择1.相数选择变压器有单相变压器组和三相变压器组。

在330kv 及以下的发电厂和变电站中，一般选择三相变压器。

单相变压器组由三个单相的变压器组成，造价高、占地多、运行费用高。

只有受变压器的制造和运输条件的限制时，才考虑采用单相变压器组，因此在本次设计中采用三相变压器组。

2.绕组数选择在具有三种电压等级的变电所中，如果通过主变各绕组的功率达到该 变压器容量的15%以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所内需要装无功补偿设备时，主变压器宜选用三绕组变压器3. 绕组连接方式的选择变压器绕组的联结方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。

电力系统中变压器绕组采用的联结方式有星形和三角形两种。

高压绕组为星形联结时，用符号Y 表示，如果将中性点引出则用ＹＮ表示，对于中＼低压绕组则用ｙ及ｙｎ表示；高压绕组为三角形联结时，用符号Ｄ表示，低压绕组用ｄ表示。

三角形联结的绕组可以消除三次谐波的影响，而采用全星形的变压器用于中性点不直接接地系统时，三次谐波没有通路，将引起正弦波电压畸变，使电压的峰值增大，危害变压器的绝缘，还会对通信设备产生干扰，并对继电保护整定的准确性和灵敏度有影响。

主变压器的选型：查《电力工业常用手册》选择主变器型号为：SFPSL1 -40000/1101三、电气主接线的选择3.1对电气主接线的基本要求现代电力系统是一个巨大的、严密的整体，各个发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。

其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。

因此，发电厂、变电站主接线必须满足一下基本要求。

变电站电气主接线的选择，主要取决于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。

（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）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，能尽快的推出设备。

切除故障停电时间短，影响范围就最小，并且再检修时可以保证检修人员的安全。

（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。

复杂的接线不但不便于操作，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者不必要的停电。

（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，使其尽可能的发挥经济效益。

（5）具有扩建的可能性。