110kV降压变电站电气部分初步设计

前言

设计是教学过程中的一个重要环节，通过设计可以巩固各课程理论知识，了解变电所设计的基本方法，了解变电所电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算绘图、编号、设计说明书等方面得到训练，为今后从事供电技术工作奠定基础。

第一章：毕业设计任务

一、设计题目：110kV降压变电所电气部分初步设计

二、设计的原始资料

1、本变电所是按系统规划，为满足地方负荷的需要而建设的终端变电所。

2、该变电所的电压等级为110/35/10kV，进出线回路数为：

110kV：2 回

35kV：4 回（其中1 回备用）

10kV：12 回（其中三回备用）

3、待设计变电所距离110kV系统变电所（可视为无限大容量系统）63.27km。

4、本地区有一总装机容量12MW的35kV出线的火电厂一座，距待设计变电所12km。

5、待设计变电站地理位置示意如下

：

6、气象条件：年最低温度：－5℃，年最高温度：＋40℃，年最高日平均温度：＋32℃，地震裂度6 度以下。

7、负荷资料

（1）正常运行时由110kV系统变电所M向待设计变电所N供电。

（2）35kV侧负荷：

（a）35kV侧近期负荷如下表：

（b）在近期工程完成后，随生产发展，预计远期新增负荷6MW。

（3

（a）近期负荷如下表：

（b）远期预计尚有5MW的新增

荷

注：（1）35kV及10kV负荷功率因数均取为cosΦ=0.85

（2）负荷同时率：35kV：kt=0.9

10kV：kt=0.85

（3）年最大负荷利用小时均取为T maX=3500小时／年

（4）网损率取为A%=5%~8%

（5）所用电计算负荷50kW，cosΦ=0.87

三、设计任务

1、进行负荷分析及变电所主变压器容量、台数和型号的选择。

2、进行电气主接线的技术经济比较，确定主接线的最佳方案。

3、计算短路电流，列出短路电流计算结果。

4、主要电气设备的选择。

5、绘制变电所电气平面布置图，并对110kV、35kV户外配电装置及10kV 户内配电装置进行配置。

6、选择所用变压器的型号和台数，设计所用电接线。

7、变电站防雷布置的说明。

四、设计成品

1、设计说明书一本。

2、变电所电气主接线图一张。

3、变电所电气总平面布置图一张。

4、短路电流计算及主要设备选择结果表一张。

5、110kV出线及主变压器间隔断面图一张。

6、主变、线路继电保护及测量仪表配置图及其说明。

7、防雷装置及接地装置配置说明。

第二章：负荷分析及计算和主变的选择

一、 负荷计算的目的：

计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷意义重大。

二、负荷分析：

１、35kV 侧负荷

近期负荷：P 近35 = 5.5+15.5 =21MW 远期负荷：P 远35 = 6 MW

∑=n

i Pi 1

＝21+6=27MW

P 35＝∑=n

i Pi 1

k ˊ(1+k ")＝27×0.9×(1+0.08)＝26.24(MW)

Q 35＝P ·tg φ＝P ·tg(cos －10.85) ＝16.26(MVar) 视在功率：（供电容量）

S g35＝

φcos P ＝85.024

.26＝30.89(MVA) I N35＝N U S 3＝35

389

.30⨯＝0.509(kA) ＝509(A)

２、10kV 侧负荷

近期负荷：P 近10 = 1.3+0.5+2.5+0.9+2.0+1.0+1.0+1.2+0.56

= 10.9MW

远期负荷：P 远10 = 5 MW

∑=n

i Pi 1

＝10.9+5=15.9MW

P 10＝∑=n

i Pi 1

k ˊ(1+k ")＝15.9×0.85×(1+0.08)＝14.596(MW)

Q 10＝P ·tg φ＝P ·tg(cos －10.85) ＝9.05(MVar) 视在功率：（供电容量）

S g10＝

φcos P ＝85.0596

.14＝17.17(MVA) I N10＝N U S 3＝10

317

.17⨯＝0.991(kA) ＝991(A)

3、所用电供电容量 S g 所＝

φcos P ＝85

.005

.0＝0.057(MVA)

4、等设计变电所供电总容量

S ∑= S g35+ S g10+ S g 所= 30.89+17.17+0.057＝48.12(MVA) P ∑= P 35+ P 10+ P 所=26.24+14.596+0.05＝39.15(MW)

三、主变压器的确定

1、绕组数量的确定

确定原则：在具有三种电压的变电所中，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，但在变电所内需设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。

在本变电所中:

S g35／S ∑=30.89／48.12=0.64 ＞ 15% S g10／S ∑=17.17／48.12=0.36 ＞ 15% 因此，主变压器选为三绕组变压器。

2、主变压器台数的确定 确定原则：

（1）对于大城市郊区的一次变电所在中低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台变压器为宜。

（2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所在设计时应考虑装设三台变压器。

（3）对于规划只装设两台变压器的变电所，其变压器基础宜按大于变压器容量的 1—2 级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。