110kV变电站电气一次部分课程设计
110kv降压变电站一次部分课程设计报告书
目录第1章设计说明- 1 -1.1 环境条件- 1 -1.2 电力系统情况- 1 -1.3 设计任务- 1 -第2章电气主接线的设计- 2 -2.1 110KV侧主接线的设计- 2 -2.2 35KV侧主接线的设计- 2 -2.3 10KV侧主接线的设计- 2 -2.4 主接线方案的比较选择- 2 -第3章主变压器的选择- 5 -3.1 负荷计算- 5 -3.2 主变压器台数的确定- 5 -3.3 主变压器相数的确定- 5 -3.4 主变压器容量的确定- 6 -第4章短路电流的计算- 7 -4.1 计算变压器电抗- 7 -4.2 系统等值网络图- 7 -4.3 短路计算点的选择- 8 -4.4 短路电流计算- 8 -第5章电气设备选型- 13 -5.1 断路器与隔离开关选择- 13 -5.1.1 110KV电压等级的断路器与隔离开关的选择- 13 -5.1.2 35KV电压等级的断路器与隔离开关的选择- 14 -5.1.3 10KV电压等级的断路器与隔离开关的选择- 15 -5.2 母线选择- 17 -5.2.1 110KV母线选择- 17 -5.2.2 35KV母线选择- 17 -5.2.3 10KV母线选择- 17 -5.4 电流互感器的选择- 18 -5.4.1 110KV侧电流互感器的选择- 18 -5.4.2 35KV侧电流互感器的选择- 18 -5.4.3 10KV侧电流互感器的选择- 18 -5.5 高压熔断器的选择- 19 -5.5.1 35KV侧熔断器的选择- 19 -5.5.2 10KV侧熔断器的选择- 19 -附录:电气主接线图- 20 -第1章设计说明1.1 环境条件(1)变电站所在高度70M(2)最高年平均气温19摄氏度,月平均气温27摄氏度1.2 电力系统情况(1)110KV变电站,向该地区用35KV和10KV两个电压等级供电。
110KV以双回路与35km外的系统相连。
课程设计110-10KV变电站电气一次部分设计
本次设计的变电站的两个电压等级分别为:110kV、10kV,所以选用主变的 接线级别为 YN, d11 接线方式。
(4)容量比的选择 根据原始资料可知, 110kV 侧负荷容量与 10kV侧负荷容量一样大,所以容 量比选择为 100/100。 (5)主变冷却方式的选择 主变压器一般采用冷却方式 有自然风冷却(小容量变压器)、强迫油循 环风冷却(大容量变压器)、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却。 在水源充足,为了压缩占地面积的情况下,大容量变压器也有采用强迫油循 环水冷却方式的。强迫油循环水冷却方式散热效率高,节约材料,减少变压器本 身尺寸,其缺点是这样的冷却方式要在一套水冷却系统和有关附件,冷却器的密 封性能要求高,维护工作量大。而本次设计的变电所位于郊区,对占地要求不是 十分严格,所以应采用强迫油循环风冷却方式。 因此选择 2 台 25 兆伏安主变可满足供电要求; 选择主变型号为:SFZ10-25000/110
4 28 25 17 11 780 23
22
17
5 22 27 19 16 690 21
19
16
附图 发电厂变电所地理位置图 G 一 汽轮发电机 QFS-50-2 ,10.5KV,50MW, cosΦ=O.8, *=0.195; T — 变压器 SF10 —63000/121±2x2 .5%;YNd11;
XXXX 学校
课程设计说明书
题 目:A1# 110/10KV变电站电气一次部分设计
姓 名:
院 (系):
XXXXXXXXX 学院
专业班级:电气工程及其自动化 20XX 级 X 班
学 号:
指导教师:
成 绩XX 年 XX 月 XX 日
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郑州轻工业学院
(完整)110KV变电所一次部分设计
课程设计(论文)题目 110KV变电所一次部分设计学院名称电气工程学院指导教师职称讲师班级电力113班学号学生姓名2014年 6月 30日电气工程基础设计任务书一、设计内容要求设计110KV变电所(B所)的电气部分二、原始资料1供设计的变电所有A、B、C三个,各自的地理位置和系统发电机、变压器相关数据如附图1所示.附图1 各变电所的地理位置2各变电所的10kV低压负荷分别为P a=500kW,P b=300kW,P c=200kW.3各变电所典型负荷曲线有两种,分别如附图2(a)和附图2(b)所示。
4110kV输电线路l1、l2、l3、l4的长度各不相同,电抗均按0。
4Ω/km计.5每位同学设计的原始数据,除了P a=500kW,P b=300kW,P c=200kW之外,其它数据应根据自己所在班级的序号,在附表1中查找。
附图2 典型日负荷曲线附表1 每位同学设计原始数据查找表三、设计任务(1)设计本变电所的主变压器台数、容量、形式。
(2)设计高低压侧主接线方式。
(3)设计本变电所的所用电接线方式。
(4)计算短路电流。
(5)选择电气设备(包括断路器、隔离开关、互感器等)。
设计成果1.设计说明书一份 2。
计算书一分 3。
主接线图一份要求:上述3者按顺序装订成一册(简装,钉书针左边钉好3颗,勿用夹子夹)五、主要参考资料[1]姚春球。
发电厂电气部分。
北京:中国电力出版社:2004[2]电力工业部西北电力设计院.电力工程电气设备手册(第一册).北京:中国电力出版社,1998 [3]周问俊.电气设备实用手册.北京:中国水利水电出版社,1999[4]陈化钢。
企业供配电。
北京:中国水利水电出版社,2003。
9[5]电力专业相关教材和其它相关电气手册和规定摘要:本次设计为110kV降压变电站电气一次部分的初步设计,根据原始资料,以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据.变电站的设计在满足国家设计标准的基础上,尽量考虑当地的实际情况。
(完整版)110kV变电站电气一次部分毕业课程设计大纲
题目:110kV变电站电气一次部分设计专业班级学生姓名学号摘要设计的重要性变电站的作用本设计的主要思路……[关键词] 变电站……目录第1章原始资料及其分析 (3)1原始资料 (3)2原始资料分析 (4)第2章负荷分析 (5)第3章变压器的选择 (8)第4章电气主接线 (10)第5章短路电流的计算 (13)1短路电流计算的目的和条件 (13)2短路电流的计算步骤和计算结果 (14)第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (17)1 导体和电气设备选择的一般条件 (17)2 设备的选择 (17)3 高压配电装置的配置 (18)结束语 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录一:一次接线图第一章原始资料及其分析1.原始资料待建变电站是该地区农网改造的重要部分,预计使用3台变压器,初期一次性投产两台变压器,预留一台变压器的发展空间。
1.1电压等级变电站的电压等级分别为110kV,10kV。
110kV :2回10kV :8回(其中两回备用)1.2变电站位置示意图:图1 变电站位置示意图1.3待建变电站负荷数据(表1)表1 待建成变电站各电压等级负荷数据注:(1)10kV负荷功率因数取cos¢=0.85(2)负荷同期率:kt=0.9(3)年最大负荷利用小时数均为Tmax=3500小时年(4)网损率为k"=5%(5)站用负荷为50kW cos¢=0.87(6)10kV侧预计新增远期负荷6MW。
1.4地形地质站址选择在地势平坦地区,四周皆为农田,地质构造洁为稳定区,站址标高在50年一遇的洪水位以上,地震烈度为6度以下。
1.5水文气象年最低气温为-2度,最高气温为40度,月最高平均气温为37度,年平均气温为22度。
1.6环境站区附近无污染源2. 原始资料分析要设计的变电站由原始资料可知有110kV,10kV两个电压等级。
由于该变电站是在农网改造的大环境下设计的,所以一定要考虑到农村的实际情况。
110kV变电所电气一次部分初步设计.ppt
1 负荷及无功补偿计算、主变压器的 选择
由原始资料算得:P总=12.9MW 变电所所供一类负荷总数:P总1= 2.9MW 变电所所供二类负荷总数:P总2=4.96MW 变电所所供三类负荷总数:P总3=5.04MW 一类负荷占总负荷的百分比:δ1= P总1/ P总=22.48% 二类负荷占总负荷的百分比:δ2= P总2 /P总=38.45% 三类负荷占总负荷的百分比:δ3= P总3 /P总=39.07%
1.2无功补偿
• 无功补偿的目的:提高系统的功率因数。 • 无功补偿容量:根据公式Q=P( tanφ1-tanφ2)可
得Qc= 6.09MVar,可选用2台5MVar并联电容器在 10kv2段母线上进行无功补偿。
1.3 主变及所用变的选择
• 主变台数选择:2 台 主 求变确容定量每S台n主=16变.5的76装M机VA容,量为为了:满25足M系VA统总要 装机容量为:2×25MVA=50MVA,主变的 冷却方式为油浸自冷式,所选主变型号为 SJZ9-25000/110三相油浸式有载调压变压 器。
短路电流计算表
项目 结果路点 编号
短路点 基准电 压Uj (kV)
短路点 基准电 流Ij (kA)
标么值I*”
有名值 I”(kA)
标么值icj*
有名值 icj(kA)
Sd(MVA)
Ⅰ
f1
115 0.502
8.084
4.058
20.61
10.348
808.2
Ⅱ
f2
10.5 5.499
5 防雷装置
变电所防雷方法: 架设避雷针、装设避雷器、 进线段保护以及其它防雷措施。
• 本次设计采用单支避雷针进行防直击雷的 保护。
发电厂与变电站设备课程设计方案110kV变电所电气一次部分设计
发电厂与变电站设备课程设计题目3:110kV变电所电气一次部分设计学院:信息工程学院班级:xx姓名:xx学号:xxxx日期:2014年12月28日目录1 设计任务解析 (1)1.1原始资料 (1)1.1.1设计任务 (1)1.1.2设计成品 (2)1.2 负荷解析与计算 (2)1.2.1负荷解析 (2)1.2.2负荷计算 (3)1.3主接线方案解析与选择 (4)1.3.2主接线方案一 (4)1.3.3主接线方案二 (4)1.3.3主接线方案的确定 (4)1.4变压器的选择 (5)1.4.1绕组的选择 (5)1.4.2容量的选择 (5)2 短路电流计算 (6)2.1基准值的设定 (6)2.2系统的等效网络图 (6)2.2.1各元件的电抗标幺值 (6)2.3各点的短路电流计算 (6)2.3.1 d1点的短路电流计算 (6)2.3.2 d2点的短路电流计算 (7)2.3.3 d3点的短路电流计算 (7)2.3.4 d4点的短路电流计算 (8)2.3.5 d5点的短路电流计算 (8)2.3.6 d6点的短路电流计算 (8)2.3.7 短路电流计算结果汇总 (9)3 电气主设备的选择与校验 (9)3.1 高压断路器的选择与校验 (9)3.1.1 高压断路器的选择 (9)3.1.2 高压断路器的校验 (10)3.2 高压隔走开关的选择与校验 (11)3.2.1 高压隔走开关的选择 (11)3.2.2 高压隔走开关的校验 (11)3.3 110kv母线的选择与校验 (11)3.3.1 110kv母线的选择 (12)3.3.2 110kv母线的校验 (12)3.3.2 35kv和10kv母线的选择与校验 (12)4 电气设备工程概算 (13)5 参照文件1设计任务解析1.1原始资料1)电力系统接线简图:2)系统情况:待设计变电所于系统联系的110kv单回线路的最大输送功率均不大于80MW。
3)负荷情况:35kV负荷数据见下表名称P max (KW) φcos 线长(km)回路数供电方式变电所A 10000 0.9 40 1 架空线路变电所B 10000 0.9 40 1 架空线路钢铁厂2000 0.8 15 2 架空线路化肥厂5000 0.8 20 1 架空线路机器厂6000 0.85 10 1 架空线路合计33000t max10kV负荷数据见下表名称P max (KW) φcos 线长(km)回路数供电方式配电站甲2000 0.85 10 1 电缆配电站乙3000 0.85 9 1 电缆配电站丙2000 0.8 8 1 电缆水厂2000 0.8 6 1 电缆t max110kV负荷同时率为0.8 ,负荷年增添率5%1、环境条件地区年最高温度40℃,年最低温度-14℃,年平均气温 17℃,最热月平均最高温度31℃,海拔 34.6m ,年平均气压 760mmHg。
110kv变电站电气一次部分设计
目录摘要 (1)第一部分第一章电气主接线设计 (2)1.1 主接线的设计原则 (2)1.2 110kV主接线的选择 (2)1.3 35kV主接线的选择 (4)1.4 10kV主接线的选择 (5)1.5 所用电设计 (7)第二章负荷计算与变压器选择 (8)2.1 负荷计算目的、方法 (8)2.2 主变压器选择 (9)2.3 所用变选择 (11)第三章短路电流计算 (12)3.1 短路电流计算的目的 (12)3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 (12)第四章主要电气设备选择与校验原则 (14)4.1 电气设备选择原则 (14)4.2 高压断路器的选择说明 (14)4.3 隔离开关的选择说明 (15)4.4 互感器的选择说明 (16)4.5 母线的选择说明 (17)第五章变电站的防雷保护 (18)5.1 变电站的防雷设计原则 (18)5.2 变电站主要防雷设备 (18)5.3 变电站的防雷设计 (18)1第二部分第一章短路电流计算书 (21)第二章高压电气设备的校验 (27)2.1 高压断路器的选择与校验 (27)2.2 隔离开关的选择 (33)2.3 电流互感器选择的选择与校验 (39)2.4 电压互感器的选择 (41)附录:110kV变电站一次部分设计接线图 (42)后记 (43)参考文献 (44)2摘要本论文是110kV变电所电气一次部分设计,通过对安全、经济、可靠性方面的分析,确定了110kV、35kV、10kV及变电所的电气主接线;再通过对负荷的计算,确定了主变的台数及容量及型号;最后根据短路电流的计算选择相应的对高压熔断器,隔离开关,母线,电压互感器,电流互感器进行了选型。
从而完成了110kV的一次部分设计。
【关键词】变电站;变压器;接线3第一章电气主接线设计1.1 主接线的设计原则1.1.1主接线设计的基本要求1.可靠性:安全可靠是电力生产的首要任务,保证供电可靠是电力生产和分配的首要要求,主接线首先应满足这个要求。
课程设计110-10KV变电站电气一次部分设计
XXXX学校课程设计说明书题目:A1# 110/10KV变电站电气一次部分设计姓名:院(系):XXXXXXXXX学院专业班级:学号:指导教师:成绩:时间:课程设计任务书题目 A1# 110/10KV变电站电气一次部分设计专业学号姓名 XX 主要内容、基本要求、主要参考资料等:一、设计内容1.对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析。
2.选择待设计变电所主变的台数、容量、型式。
3.分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式。
4.进行互感器、避雷器等电气设备配置。
5.进行短路电流计算。
6.选择变电所高、低压侧及lOkV馈线的断路器、隔离开关。
7.选择10kV硬母线。
8.编写设计说明书、计算书,绘制电气主接线图。
二、设计文件及图纸要求1.设计说明书一份;2.计算机绘制变电所主接线图一张。
三、有关原始资料1.发电厂变电所地理位置图(见附图)。
各变电站布置方式无特殊要求。
2.环境最高气温40℃,最热月最高平均气温32℃。
3.110kV输电线路电抗均按0.4Ω/km计。
4.最大运行方式时,发电机并联运行,A、B站电源线路分裂运行,C站电源线路并联运行。
5.各变电站负荷的功率因数cosφ均按0.9计。
6.设计参数附图发电厂变电所地理位置图G 一汽轮发电机 QFS-50-2,10.5KV,50MW, cosΦ=O.8,X"d*=0.195;T —变压器 SF10—63000/121±2x2.5%;YNd11;UK%=10.5;Po=45.5kW;Pk=221kW;Io(%)=O.4四、参考文献1.冯建勤.电气工程基础.北京.中国电力出版社,20102.孙丽华.电力工程基础.北京:机械工业出版社,20063.水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册(电气一次部分).北京:水利电力出版社,19894.姚春球.发电厂电气部分. 北京:中国电力出版社,2004目录第一章资料分析 (1)第二章主变容量、形式及台数的选择 (2)第四章电气设备配置原则 (6)第五章短路电流计算 (8)第六章主要电气设备选择与校验 (13)参考文献 (19)致谢 (20)附录-Ⅰ电气主接线图 (21)附录-Ⅱ电气设备布局图 (22)IA1# 110/10KV变电站电气一次部分设计第一章资料分析第一节变电所在电力系统的地位电力系统是由发电机、变压器、输电线路和用电设备(负荷)组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
【毕业设计】110kV变电站电气一次部分初步设计毕业设计
【关键字】毕业设计110kV变电站电气一次部分初步设计毕业设计内容提要根据设计任务书的要求本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计并绘制电气主接线图及其他图纸该变电站设有两台主变压器站内主接线分为110kV35kV和10kV三个电压等级各个电压等级分别采用单母线分段接线单母线分段带旁母线和单母线分段接线本次设计中进行了电气主接线的设计电路电流计算主要电气设备选择及效验包括断路器隔离开关电流互感器母线等各电压等级配电装置设计及防雷保护的配置本设计以《电力工程专业毕业设计指南》《电力工程电气设备手册》《高电压技术》《电气简图用图形符号GBT》《电力工程设计手册》《城乡电网建设改造设备使用手册》等规范规程为依据设计的内容符合国家有关经济技术政策所选设备全部为国家推荐的新型产品技术先进运行可靠经济合理目录前言4第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书4原始资料4电气主接线设计6主接线的设计原则和要求6主接线的设计步聚8本变电站电气接线设计9第3章变压器选择12第31节主变压器选择12第32节站用变压器选择13第4章短路电流计算14第41节短路电流计算的目的14第42节短路电流计算的一般规定14第43节短路电流计算的步聚15第44节短路电流计算结果15第5章高压电器设备选择16第51节电器选择的一般条件16第52节高压断路器的选择18第53节隔离开关的选择19第54节电流互感器的选择20第55节电压互感器的选择21第56节高压熔断器的选择21第6章配电装置设计21第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书22第1章负荷计算22第11节主变压器负荷计算22第12节站用变压器负荷计算24第2章短路电流计算25第21节三相短路电流计算25第22节站用变压器高压侧短路电流计算31第3章线路及变压器最大长期工作电流计算31第31节线路最大长期工作电流计算31第32节主变进线最大长期工作电流计算32第4章电气设备选择及效验32第41节高压断路器选择及效验33第42节隔离开关选择及效验33第43节电流互感器选择及效验34第44节电压互感器选择及效验36第45节熔断器选择及效验36第46节母线选择及效验37总结38参考文献40前言变电站是电力系统的重要组成部分是联系发电厂和用户的中间环节起着变换和分配电能的作用直接影响整个电力系统的安全与经济运行电气主接线是变电站设计的首要任务也是构成电力系统的重要环节电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择配电装置的布置继电保护和自动装置的确定是变电站电气部分投资大小的决定性因素本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计分为设计说明书设计计算书设计图纸等三部分所设计的内容力求概念清楚层次分明本文是在老师们治学严谨知识广博善于捕捉新事物新的研究方向在毕业设计期间老师在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助在此我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢本文从主接线短路电流计算主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述并绘制了电气主接线图由于本人水平有限错误和不妥之处在所难免敬请各位老师批评指正第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料11地区电网的特点综合小水电 S∑ 24MVA L1 20KM 35KV 双回路送入变电所丰水期满发电枯水期只发三分之一容量近区用电及站用电占发电容量的 10 最大运行方式时的综合电抗折算至 SJ 100MVA 时 XJ 3 本市火电厂发电机两台 Pe 5MWcosФ 08 Xd〃 018 经一台双绕组变压器 SLKVA 63KV35KV Ud 8 L2 5KM用架空线输入变电所其厂用电占 5 近区用电占 15省电网由西南方向经 110KV L3 65KM 的输电线路与变电所相连对本市的发供电起综合平衡作用12 建站规模4 变电所最大负荷利用小时数 T 6000h 同时率取 095 10KV 用户负荷资料如下表所示序号用户名称最大负荷负荷性质功率因数 1 市城区8MW Ⅰ095 2 化肥厂2MW Ⅲ090 3 工业区35MW Ⅱ090 4 农机厂15MW Ⅲ085 5 开发区4MW Ⅱ085 变电所建成后第五年总负荷增加到 306MW 建成后第十年总负荷增加到 493MW6 变电所自用负荷以 2 台 100KVA 考虑变电站类型110kV变电工程主变台数2电压等级110kV35kV10kV出线回数及传输容量13 环境条件气象及地质条件设计变电所地处半丘陵区无污染影响年最高温度 40 度最热月平均温度 34 度年最低温度 40 度最热地下 08M 处土壤平均温度 304 度海拔高度为 50M14 电器主接线图建议110kV双母线分4段35kV双母线带旁10kV单母线分段带旁路接线并考虑设置融冰措施15 短路阻抗系统作无穷大电源考虑X1∑=005X0∑=004X1∑min=01X0∑min=005火电厂的装机容量为37500kwXd=0125最大运行方式下该火电厂3台机组全部投入并满发最小运行方式下该火电厂只投入2台机组水电厂的装机容量为35000kwXd=027最大运行方式下该水电厂3台机组全部投入并满发最小运行方式下该水电厂只投入1台机组第2章电气主接线设计第21节主接线的设计原则和要求电力系统是由发电厂变电站线路和用户组成变电站是联系发电厂和用户的中间环节起着变换和分配电能的作用为满足生产需要变电站中安装有各种电气设备并b主接线代表了变电站电气部分主体结构是电力系统接线的主要组成部分是变电站电气设计的首要部分它表明了变压器线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式从而完成变电输配电的任务它的设计直接关系着全所电气设备的选择配电装置的布置继电保护和自动装置的确定关系着电力系统的安全稳定灵活和经济运行由于电能生产的特点是发电变电输电和用电是在同一时刻完成的所以主接线设计的好坏也影响到工农业生产和人民生活因此主接线的设计是一个综合性的问题必须在满足国家有关技术经济政策的前提下正确处理好各方面的关系全面分析有关因素力争使其技术先进经济合理安全可靠电气主接线的设计原则电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据以国家经济建设的方针政策技术规定标准为准绳结合工程实际情况在保证供电可靠调度灵活满足各项技术要求的前提下兼顾运行维护方便尽可能地节省投资就近取材力争设备元件和设计的先进性与可靠性坚持可靠先进适用美观的原则接线方式对于变电站的电气接线当能满足运行要求时其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线如线路-变压器组或桥形接线等若能满足继电保护要求时也可采用线路分支接线在110kV~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在枢纽变电站中当110kV~220kV出线在4回及以上时一般采用双母线接线在大容量变电站中为了限制6~10kV出线上的短路电流一般可采用下列措施变压器分列运行在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器采用低压侧为分裂绕组的变压器出线上装设电抗器主变压器选择主变压器台数为保证供电可靠性变电站一般装设两台主变压器当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时可装设一台对于大型枢纽变电站根据工程具体情况当技术经济比较合理时可装设两台以上主变压器主变压器容量主变压器容量根据5~10年的发展规划进行选择并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力对装设两台变压器的变电站每台变压器额定容量一般按下式选择Sn=06 PMPM为变电站最大负荷这样当一台变压器停用时可保证对60%负荷的供电考虑变压器的事故过负荷能力40%则可保证对84%负荷的供电由于一般电网变电站大约有25%的非重要负荷因此采用Sn=06 PM对变电站保证重要负荷来说多数是可行的对于一二级负荷比重大的变电站应能在一台停用时仍能保证对一二级负荷的供电主变压器的型式一般情况下采用三相式变压器具有三种电压的变电站如通过主变压器各侧绕组的功率均达到15%Sn以上时由于中性点具有不同的接地形式应采用普通的三绕组变压器当主网电压为220kV及以上中压为110kV及以上时多采用自耦变压器以得到较大的经济效益断路器的设置根据电气接线方式每回线路均应设有相应数量的断路器用以完成切合电路任务为正确选择接线和设备必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡当缺乏足够的资料时可采用下列数据最小负荷为最大负荷的60~70%如主要是农业负荷时则宜取20~30%负荷同时率取085~09当回路在三回一下时且其中有特大负荷时可取095~1功率因数一般取08线损平均取5%设计主接线的基本要求在设计电气主接线时应使其满足供电可靠运行灵活和经济等项基本要求可靠性供电可靠是电力生产和分配的首要要求电气主接线也必须满足这个要求在研究主接线时应全面地看待以下几个问题可靠性的客观衡量标准是运行实践估价一个主接线的可靠性时应充分考虑长期积累的运行经验我国现行设计技术规程中的各项规定就是对运行实践经验的总结设计时应予遵循主接线的可靠性是由其各组成元件包括一次设备和二次设备的可靠性的综合因此主接线设计要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响可靠性并不是绝对的同样的主接线对某所是可靠的而对另一些所可能还不够可靠因此评价可靠性时不能脱离变电站在系统中的地位和作用通常定性分析和衡量主接线可靠性时均从以下几方面考虑断路器检修时能否不影响供电线路断路器或母线故障时以及母线检修时停运出线回路数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变电站全部停运的可能性灵活性主接线的灵活性要求有以下几方面调度灵活操作简便应能灵活的投入或切除某些变压器或线路调配电源和负荷能满足系统在事故检修及特殊运行方式下的调度要求检修安全应能方便的停运断路器母线及其继电保护设备进行安全检修而不影响电力的正常运行及对用户的供电扩建方便应能容易的从初期过渡到最终接线使在扩建过渡时在不影响连续供电或停电时间最短的情况下投入新装变压器或线路而不互相干扰且一次和二次设备等所需的改造最少经济性在满足技术要求的前提下做到经济合理投资省主接线应简单清晰以节约断路器隔离开关等一次设备投资要使控制保护方式不过于复杂以利于运行并节约二次设备和电缆投资要适当限制短路电流以选择价格合理的电器设备在终端或分支变电站中应推广采用直降式1106~10kV变压器以质量可靠的简易电器代替高压断路器占地面积小电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件以便节约用地和节省构架导线绝缘子及安装费用在运输条件许可的地方都应采用三相变压器电能损耗少在变电站中正常运行时电能损耗主要来自变压器应经济合理的选择主变压器的型式容量和台数尽量避免两次变压而增加电能损耗第22节主接线的设计步聚电气主接线图的具体设计步聚如下分析原始资料本工程情况变电站类型设计规划容量近期远景主变台数及容量等电力系统情况电力系统近期及远景发展规划5~10变电站在电力系统中的位置和作用本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等负荷情况负荷的性质及其地理位置输电电压等级出线回路及输送容量等环境条件当地的气温湿度覆水污秽风向水文地质海拔高度等因素对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响设备制造情况为使所设计的主接线具有可行性必须对各主要电器的性能制造能力和供货情况价格等资料汇集并分析比较保证设计的先进性经济性和可行性拟定主接线方案根据设计任务书的要求在原始资料分析的基础上可拟定出若干个主接线方案因为对出线回路数电压等级变压器台数容量以及母线结构等考虑不同会出现多种接线方案应依据对主接线的基本要求结合最新技术确定最优的技术合理经济可行的主接线方案短路电流计算对拟定的主接线为了选择合理的电器需进行短路电流计算主要电器选择包括高压断路器隔离开关母线等电器的选择绘制电气主接线图将最终确定的主接线按工程要求绘画工程图第23节本变电站电气主接线设计110kV电压侧接线《35~110kV变电所设计规范》规定35kV~110kV线路为两回以下时宜采用桥形线路变压器组或线路分支接线超过两回时宜采用扩大桥形单母线或分段单母线的接线35~63kV线路为8回及以上时亦可采用双母线接线110kV线路为6回及其以上时宜采用双母线接线在采用单母线分段单母线或双母线的35~110kV主接线中当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施本变电站110kV线路有6回可选择用双母线或单母线分段接线两种方案如图21所示方案一供电可靠运行方式灵活倒闸操作复杂容易误操作占地大设备多投资大图21方案二简单清晰操作方便不易误操作设备少投资小占地面积小但是运行可靠性和灵活性比方案一稍差本变电站为地区性变电站电网特点是水电站发电保证出力时能满足地区负荷的需要加上小火电基本不需要外系统支援电源主要集中在35KV侧110KV侧是为提高经济效益及系统稳定性采用方案二能够满足本变电站110KV侧对供电可靠性的要求故选用投资小节省占地面积的方案二35kV电压侧接线本变电站35kV线路有8回可选择双母线或单母线分段带旁路母线接线两种方案根据本地区电网特点本变电站电源主要集中在35kV侧不允许停电检修断路器需设置旁路设施如图22所示图22方案一供电可靠调度灵活但是倒闸操作复杂容易误操作占地面积大设备多配电装置复杂投资大方案二简单清晰操作方便不易误操作设备少投资小占地面积小旁路断路器可以代替出线断路器进行不停电检修出线断路器保证重要回路特别是电源回路不停电方案二具有良好的经济性供电可靠性也能满足要求故35kV 侧接线采用方案二综上所述本变电站主接线如图24所示图 24第3章变压器选择第31节主变压器选择在变电站中用来向电力系统或用户输送功率的变压器称为主变压器《35~110kV变电所设计规范》规定主变压器的台数和容量应根据地区供电条件负荷性质用电容量和运行方式等条件综合考虑确定在有一二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器当技术经济比较合理时可装设两台以上主变压器装有两台以上主变压器的变电所当断开一台时其余主变器的容量不应小于60%的全部负荷并应保证用户的一二级负荷具有三种电压的变电所如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上主变压器宜采用三线圈变压器主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构由负荷计算设计计算书第1章可知本变电站远景负荷为PM=3015 MVA 装设两台主变压器每台变压器额定容量按下式选择SN=06PM=1809 MVA故可选择两台型号为SFSZ7-的变压器表 31 主变压器技术参数型号额定容量kVA额定电压 kV空载电流空载损耗kW负载损耗 kW 阻抗电压连接组标号高压中压低压高-中高-低中-低高 -中高 -低中-低-2000011038510515358131712599710517565YNyn0d11第 32 节站用变压器选择《35~110kV 变电所设计规范》规定在有两台及以上主变压器的变电站中宜装设两台容量相同可互为备用的站用变压器分别接到母线的不同分段上变电站的站用负荷一般都比较小其可靠性要求也不如发电厂那样高变电站的主要负荷是变压器冷却装置直流系统中的充电装置和硅整流设备油处理设备检修工具以及采暖通风照明供水等这些负荷容量都不太大因此变电站的站用电压只需 04kV 一级采用动力与照明混合供电方式380V 站用电母线可采用低压断路器即自动空气开关或闸刀进行分段并以低压成套配电装置供电本变电站计算站用容量为 100kVA设计计算书第 1 章选用两台型号为 S的变压器互为暗备用10kV 级 S9 系列三相油浸自冷式铜线变压器是全国统一设计的新产品是我国国内技术经济指标比较先进的铜线系列配电变压器站用变压器参数如表 32 所示表 32 站用变压器技术参数型号额定容量 kVA额定电压 kV空载电流损耗 W阻抗电压连接组标号高压低压空载短路S9-1001010010041629015004Yyn0 图 41 计算电路图及其等值网络图 42 变压器低压侧分列运行计算电路图及其等值网络表 41 短路电流计算结果按正常工作条件进行选择并按短路状态来校验热稳定和动稳定额定电压和最高工作电压在选择电器时一般可按照电器的额定电压 U N 不低于装置地点电网额定电压tk=tprtab而 tab=tinta式中 tab 断路器全开断时间t pr 后备保护动作时间tin 断路器固有分闸时间ta 断路器开断时电弧持续时间开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流故电器的开断计算时间 tbr 应为主保护时间 tpr1和断路器固有分闸时间之和即Tbr=tpr1tin第52节高压断路器的选择高压断路器的主要功能是正常运行时用它来倒换运行方式把设备或线路接入电路或退出运行起着控制作用当设备或线路发生故障时能快速切除故障回路保证无故障部分正常运行能起保护作用高压断路器是开关电器中最为完善的一种设备其最大特点是能断开电路中负荷电流和短路电流本变电站高压断路器选择如下选择和校验计算见计算书第 4 章1 110kV 线路侧及变压器侧选择 LW11-110 型 SF6 户外断路器2 35kV 线路侧及变压器侧选择 ZW7-405 型真空户外断路器计算数据ZW7-405UNs35 kVUN405 kVI34642 AIN1600 AI"563 kAINbr315 kAish1436 kAiNcl80 kAQk22117 kA ·s2I t·t3969 kA2·sish1436 kAies80 kA计算数据KYN28A-12 Z 1250-315 UNs 10 kV UN 12 kV I 1894 A IN 1250 A I" 120 kA INbr 315 kAish 2496 kA iNcl 80 kA Qk 211186 kA ·s 2I t·t3969 kA2·s ish 2496 kA ies 80 kA3 10kV 线路侧选择 KYN28A-12 Z 1250-315 型高压开关柜计算数据ZW7-405UNs35 kVUN405 kVI34642 AIN1600 AI"563 kAINbr315 kAish1436 kAiNcl80 kAQk22117 kA ·s2I t·t3969 kA2·sish1436 kAies80 kA计算数据KYN28A-12 Z 1250-315 UNs 10 kV UN 12 kV I 1894 A IN 1250 A I" 120 kA INbr 315 kAish 2496 kA iNcl 80 kA Qk 211186 kA ·s 2I t·t3969 kA2·s ish 2496 kA ies 80 kA4 10kV 变压器侧选择 KYN28A-12 Z 2000-315 型高压开关柜计算数据KYN28A-12 Z 2000-315 UNs 10 kV UN 12 kV I A IN 2000 A I" 120 kA INbr 315 kA ish 2496 kA iNcl 80 kA Qk 211186 kA ·s 2I t·t3969 kA2·s ish 2496 kA ies 80 kA计算数据GW5--80 UNs 110 kV UN 110 kV I 2067 A IN 1000 A Qk 2653 kA ·s 2I t·t 2311 kA2·s ish 693 kA ies 80 kA 2 35kV选择GW4-35D1000-83计算数据GW4-35D1000-83 UNs 35 kV UN 12 kV I 34642 A IN 1000 A Qk 22117 kA ·s 2I t·t2500 kA2·s ish 1436 kA ies 83 kA第55节电压互感器的选择110kV出线选用TYD110 3型成套电容式电压互感器校验合格110kV母线选用JDCF-110型单相瓷绝缘电压互感器校验合格35kV母线选用JDZXW-35型单相环氧浇注绝缘电压互感器校验合格10kV母线选用JSZX1-10F型三相环氧浇注绝缘电压互感器校验合格第 56 节高压熔断器的选择熔断器是最简单的保护电器它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害35kV母线电压互感器选用RXW-3505型户外跌落式高压熔断器保护校验合格10kV母线电压互感器选用RN2-1005型户内限流式高压熔断器保护校验合格第6章配电装置设计配电装置是变电站的重要组成部分它是根据主接线的连接方式由开关设备保护和测量电路母线和必要的辅助设备组建而成用来接受和分配电能的装置配电装置应满足以下基本要求1 配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策2 保证运行可靠按照系统和自然条件合理选用设备在布置上力求整齐清晰保证具有足够的安全距离3 便于检修巡视和操作4 在保证安全的前提下布置紧凑力求节约材料和降低造价5 安装和扩建方便配电装置设计的基本步骤1 根据配电装置的电压等级电器的型式出线多少和方式有无电抗器地形环境条件等因素选择配电装置的型式2 拟定配电装置的配置图3 按照所选设备的外形尺寸运输方法检修及巡视的安全和方便等要求遵照《配电装置设计技术规程》的有关规定并参考各种配电装置的典型设计和手册设计绘制配电装置的平断面图普通中型配电装置我国有丰富的经验施工检修和运行都比较方便抗震能力好造价比较低缺点是占地面积较大半高型配电装置占地面积为普通中型的47而总投资为普通中型的982同时该型布置在运行检修方面除设备上方有带电母线外其余布置情形与中型布置相似能适应运行检修人员的习惯与需要高型一般适用于220kV及以上电压等级本变电站有三个电压等级110kV 主接线不带旁路母线配电装置采用屋外中型单列布置35kV 主接线带旁路母线配电装置采用屋外半高型布置10kV 配电装置采用屋内成套高压开关柜布置第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书第 1 章负荷计算第 11 节主变压器负荷计算电力系统负荷的确定对于选择变电站主变压器容量电源布点以及电力网的接线方案设计等都是非常重要的电力负荷应在调查和计算的基础上进行对于近期负荷应力求准确具体切实可行对于远景负荷应在电力系统及工农业生产发展远景规划的基础之上进行负荷预测负荷发展的水平往往需要多次测算认真分析影响负荷发展水平的各种因素反复测算与综合平衡力求切合实际本变电站负荷分析计算如下线损平均取 5功率因数取 08负荷同时率取09 线损5 功率因数08负荷同时率0910KV侧。
110kV变电站电气一次部分设计
JDX7-35
RN2-35
10kV侧 型号
ZN-10II GN19-10XT
LA-10 JSJV-10
RN2-10
五 设计总结:
通过课程设计,我对变电站的电气一次部分设计有了更加清晰和深刻的 了解,对自己以后所要研究的方向奠定了一定的基础,首先,第一部分需要 成电气主接线的设计,通过查资料和查阅课本,我对常用主接线的接线形式 的特点和适用范围有了深刻的理解。第二部分短路计算,我又重温了电力系 统的知识,进一步把学过的发电厂和电力系统分析知识进一步融合。接着第 三部分是导体设备的选择,这是一个计算加选择的综合,在导体设备的选择 设计这部分不仅锻炼了我的计算能力,还锻炼了我的耐心,因为在导体设备 选择过程中,在选择之后需要校验,有时候选的不合适,还需要重新算,在 这反复计算和校验过程中,我的耐心进一步提高。最后画完整的主接线图时 ,这更加是我们耐心的体现过程。本次的课程设计时间虽然不是很长,但是 我却从这次变电站设计中受益匪浅。
35kV系统电源: 短路容量:250MVA 距离:6.17km以一回路与本所连接 作用:为联络用
负荷资料: 35kV负荷:I类:3个 I I 、I I I类:1个 10kV负荷:I类:2个 I I类:2个 I I I类:1个 厂用负荷:60kVA
二 电气主接线
主变
主变
主变的选择
经计算: 10kV侧计算负荷:4.06MVA 35kV侧计算负荷:18.46MVA 各侧总计算负荷(加厂用负荷) :22.5672MVA
六 电气主接线图
感谢大家的聆听
型号
SFSZ720000/110
SFSZ7-20000/110参数表
额定电压
高 110 中 38.5 低 10.5
110KV降压变电所电气一次部分设计任务书
毕业设计任务书学生姓名学号专业方向班级题目名称:110KV降压变电所电气一次部分设计一、课程设计的技术数据:1.变电所建设规模:变电所容量:31.5MW;电压等级:110/10Kv;出线回路数:110kv 2回架空线;10Kv 8 回家空线;与变电所连电力系统短路容量1000MVA;负荷情况:最大负荷30MW;最小负荷15MW;远景发展:10千伏侧远景拟发展6回路电缆出线,最大综合负荷18MW,功率因数0.852.环境条件:年最高温度42℃;年最低温度-10℃,年平均温度25℃;海拔高度150m;土质:粘土雷暴日:30日/年;二、课程设计的任务1、熟悉题目要求,查阅相关文献2、主接线方案设计(包括方案论证与确定、技术经济分析等内容)3、选择主变压器4、短路电流设计计算5、电气设备的选择6、配电装置设计7、防雷保护设计8、撰写设内容设计说明书,绘制图纸三、课程设计的主要内容、功能及技术指标主要内容:1.确定主接线:根据设计任务书,分析原始资料,列出技术上可能实现的2—3个方案,经过技术经济比较,确定最优方案。
2.选自主变压器:选择变压的容量、台数、型号等。
3.短路电流设计:根据电气设备选择和继电保护整定的需要,选择短路计算点,绘制等值网络图,计算短路电流,并列表汇总。
4.电气设备的选择:选择并校验短路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷针等,选用设备的型号、数量汇总设备一览表;5.防雷保护设计主要技术指标:1、本设计的变电所电气部分应具有可靠性、灵活性、经济性,并能满足工程建设规模要求。
2、变电所功率因数不低于0.9四、毕业设计提交的成果1、设计说明书(不少于40页,约2万字左右)2、图纸电气主接线图一张(2#图纸);3、中、英文摘要(中文摘要约200字,3—5个关键词)4、查阅文献不少于10篇五、毕业设计的主要参考文献和技术资资料1、傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算[M]2、电力工业部,电力规划设计院.电力系统设计手册[M]3、西北电力设计院.电力工程设计手册[M]4、王锡凡. 电力工程基础[M]5、吴希再. 电力工程[M]6、牟道槐. 发电厂变电站电气部分[M]7、西北电力设计院.电力工程电气设备手册[M]8、陆安定. 发电厂变电所及电力系统的无功率[M]六、各阶段安排。
110kv变电站课程设计
110kv变电站课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握110kv变电站的基本构成、工作原理及相关电气设备的功能。
2. 使学生了解我国电力系统的基本组成,掌握电压等级及变电站的分类。
3. 帮助学生掌握变电站运行维护的基本知识,了解电力设施的安全操作规程。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际变电站运行中问题的能力。
2. 提高学生在变电站设备维护、故障排查等方面的动手操作能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力,能在实际工作中与他人有效配合。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力工程领域的兴趣,激发学生热爱电气工程、追求技术进步的热情。
2. 培养学生严谨求实、一丝不苟的工作态度,强化安全意识,树立安全生产的观念。
3. 培养学生具备良好的职业素养,明确自己的社会责任,关注环境保护。
课程性质分析:本课程为电气工程领域的一门实践性课程,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高学生的实际操作能力。
学生特点分析:学生为高年级中学生,已具备一定的电气基础知识和动手能力,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:1. 理论与实践相结合,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
2. 结合实际工程案例,提高学生的分析问题和解决问题的能力。
3. 强化安全意识,培养学生严谨的工作态度和良好的职业素养。
二、教学内容1. 变电站基本构成及工作原理- 变电站的组成:变压器、开关设备、保护装置、自动化设备等。
- 变电站的工作原理:电压的升降、电能的传输、分配与控制。
2. 电气设备功能与选型- 变压器:类型、结构、工作原理、参数选型。
- 开关设备:断路器、隔离开关、接地开关的功能及选型。
- 保护装置:原理、分类、配置及参数设置。
3. 变电站运行与维护- 变电站运行管理:运行规程、操作流程、监控与调度。
- 设备维护:常规检查、故障排除、定期维修。
4. 安全生产与职业素养- 安全知识:安全操作规程、事故处理、应急预案。
110kV变电站一次设计
110kV变电站一次设计110KV变电所电气一次初步设计目录前言 (5)第一部分毕业设计说明书 (7)第1章总则 (7)第2章原始资料 (8)第3章接入导线及配电导线设计 (11)第4章电气主接线设计 (12)第5章短路电流计算 (16)第6章变压器选择 (17)第7章站用变选择 (21)第8章主要电气设备选择 (22)第9章过电压保护与接地 (24)第10章继电保护配置 (25)第二部分毕业设计计算书 (28)第1章接入导线及配电导线计算 (28)第2章主变压器调压分接头计算 (39)第3章短路电流计算 (44)第4章主要电气设备选择计算 (54)第5章防雷保护计算 (63)总结 (64)谢辞 (65)参考文献 (66)前言变电站是电力系统的重要组成部分,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用,直接影响整个电力系统的安全与经济运行。
电气主接线是变电站设计的首要任务,也是构成电力系统的重要环节。
电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
本次设计为110kV 变电站电气一次部分初步设计,分为设计说明书、设计计算书、设计图纸等三部分。
所设计的容力求概念清楚,层次分明。
本文是在电力高等专科学校电力工程系启军教授的精心指导下完成的。
老师治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向。
在毕业设计期间老师在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助。
老师循循善诱的教学方法、热情待人的处事方式、一丝不苟的治学态度、对学生严格要求的敬业精神给我留下了很深的印象。
在此,我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢!本文从接入导线和配电导线的设计选择,主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述,并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、站用电系统图、防雷保护配置图、各级电压配电装置断面图、直流系统图等相关设计图纸。
发电厂电气部分课程设计110kv变电站(所)电气一次部分设计
课程论文变电站(所)电气一次部分设计课程名称发电厂电气部分课程设计专业电气工程及其自动化成绩指导教师孔莲芳学习时间:2012年7月目录第一部分变电站(所)电气一次部分设计说明书一、原始资料 (3)二、电气主接线设计 (4)三、主变压器变的选择 (7)四、站(所)用变压器的选择 (8)五、高压电气设备选择 (9)高压断路器的选择及校验 (9)隔离开关的选择及校验 (11)电流互感器的选择及校验 (12)电压互感器的选择及校验 (14)高压熔断器的选择及校验 (15)母线选择及校验 (16)电缆选择及校验 (17)六、防雷及过电压保护装置设计 (17)第二部分变电站(所)电气一次部分设计计算书一、负荷计算 (19)主变负荷计算 (19)站用变负荷计算 (19)二、短路电流计算 (20)三、电气设备选择及校验计算 (25)高压断路器的选择及校验 (26)隔离开关的选择及校验 (29)电流、电压互感器的选择及校验 (31)高压熔断器的选择及校验 (33)母线选择及校验 (34)电缆选择及校验 (37)四、防雷保护计算 (37)结束语 (39)第一部分变电站(所)电气一次部分设计说明书一、原始资料(一)(二)建站规模(三)环境条件变电所位于某城市,地势平坦,交通便利,空气较清洁,区平均海拔300米,最高气温40℃,最低气温5℃,年平均气温23℃。
年平均雷电日55日/年,土壤电阻率高达1000 .M(四)短路阻抗系统作无穷大电源考虑二、电气主接线设计(一)主接线的设计原则和要求1.主接线的设计原则(1)考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。
变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站,由于它们在电力系统中的地位和作用不同,对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。
(2)考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据5~10年电力系统发展规划进行。
110kV变电站电气一次部分初步设计 (2)
目录上篇:设计说明书 (5)第一章总体部分要求 (5)第一节毕业设计课题及原始资料 (5)第二节建设的必要性 (5)第二章变电站电气主接线方案的设想与论证 (5)第一节基本要求和设计原则 (5)第二节变电站主要变压器的选择 (5)第三节选择主接线方案 (6)第四节方案的技术性和经济性比较 (7)第五节主接线方案的最后确定 (9)第三章短路电流的计算说明 (9)第一节短路电流计算的目的和规定 (9)第二节系统最大运行方式和短路点的确定 (9)第三节电路元件参数的计算说明 (10)第四章电气设备的选择及校验 (11)第一节主要电气设备选择校验表 (11)第二节站用变的设置 (14)第五章配电装置的设计 (14)第一节概述 (14)第二节配电装置的设计 (15)第六章防雷保护和接地保护装置的设计 (15)第一节防雷保护 (15)第二节接地装置 (17)第七章无功补偿 (17)第八章结束语 (17)下篇:设计说明书 (18)第一章短路电流计算 (18)第一节原始资料和主接线图 (18)第二节主接线的等值电路图及各元件参数的计算 (19)第三节短路点的短路电流计算 (20)第二章电气设备的选择及校验 (22)第一节电气设备选择的原则及校验要求 (22)第二节断路器及隔离开关的选择及校验 (22)第三节母线及电缆的选择与校验 (26)第四节绝缘子和穿墙套管的选择 (29)第五节高压熔断器的选择 (30)第六节电压互感器的选择 (31)第七节电流互感器的选择 (32)第三章防雷保护与接地装置 (32)第一节直击雷过电压的保护 (34)第二节避雷针的选择与校验 (34)第三节避雷器的选择 (35)第四节接地装置的计算 (36)第四章综合造价和运行费用 (37)设计说明书第一章总体部分要求第一节毕业设计课题及原始资料课题:110kv变电站设计原始资料:1、110kv进线两回,Ⅰ回线长24km,Ⅱ回线长20km,系统容量10000MV A,系统短路电抗Xs=0.15Ω2、二台主变,二次出线为35kv及10kv,最高负荷35750kvA3、35kv出线6回,10kv出线16回,无一级负荷。
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110k V变电站电气一次部分课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN课程设计任务书设计题目: 110kV变电站电气一次部分设计前言变电站(Substation)改变电压的场所。
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。
主要作用是进行高底压的变换,一些变电站是将发电站发出的电升压,这样一方面便于远距离输电,第二是为了降低输电时电线上的损耗;还有一些变电站是将高压电降压,经过降压后的电才可接入用户。
对于不同的情况,升压和降压的幅度是不同的,所以变电站是很多的,比入说远距离输电时,电压为11千伏,甚至更高,近距离时为1000伏吧,这个电压经变压器后,变为220伏的生活用电,或变为380伏的工业用电。
随着我国电力工业化的持续迅速发展,对变电站的建设将会提出更高的要求。
本文通过对110KV变电站一次系统的设计,其中针对主接线形式选择,母线截面的选择,电缆线路的选择,主变压器型号和台数的确定,保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。
其中,电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算,保护装置包括避雷器和避雷针的选择。
其中分析短路电流的计算方法和原因,是为了保证供电的可靠性。
目录第1章原始资料及其分析 (4)1原始资料 (4)2原始资料分析 (6)第2章负荷分析 (6)第3章变压器的选择 (8)第4章电气主接线 (11)第5章短路电流的计算 (14)1短路电流计算的目的和条件 (14)2短路电流的计算步骤和计算结果 (15)第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18)1 导体和电气设备选择的一般条件 (18)2 设备的选择 (19)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录一:一次接线图第一章原始资料及其分析1.原始资料待建变电站是该地区农网改造的重要部分,预计使用3台变压器,初期一次性投产两台变压器,预留一台变压器的发展空间。
电压等级变电站的电压等级分别为110kV,35kV,10kV。
110kV : 2回35kV : 5回(其中一回备用)10kV : 12回(其中四回备用)变电站位置示意图:图1 变电站位置示意图待建变电站负荷数据(表1)表1 待建成变电站各电压等级负荷数据注:(1)35kV ,10kV负荷功率因数均取cos¢=(2)负荷同期率: kt=(3)年最大负荷利用小时数均为Tmax=3500小时/年(4)网损率为 k"=5%(5)站用负荷为50kW cos¢=(6)35kV侧预计新增远期负荷20MW,10kV侧预计新增远期符合6MW地形地质站址选择在地势平坦地区,四周皆为农田,地质构造洁为稳定区,站址标高在50年一遇的洪水位以上,地震烈度为6度以下。
水文气象年最低气温为-2度,最高气温为40度,月最高平均气温为37度,年平均气温为22度。
环境站区附近无污染源2. 原始资料分析要设计的变电站由原始资料可知有110kV,35kV,10kV三个电压等级。
由于该变电站是在农网改造的大环境下设计的,所以一定要考虑到农村的实际情况。
农忙期和农限期需电量差距较大,而且考虑到城镇地区的经济发展速度很快,所以变压器的选择考虑大容量的,尽量满足未来几年的发展需要。
为了彻底解决农网落后的情况,待建变电站的设计尽可能的超前,采用目前的高新技术和设备。
待建变电站选择在地势平坦区为以后的扩建提供了方便。
初期投入两台变压器,当一台故障或检修时,另一台主变压器的容量应能满足该站总负荷的60%,并且在规定时间内应满足一、二级负荷的需要。
第二章负荷分析1. 负荷分析的目的负荷计算是供电设计计算的基本依据和方法,计算负荷确定得是否正确无误,直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。
对供电的可靠性非常重要。
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,由此可见正确负荷计算的重要性。
负荷计算不仅要考虑近期投入的负荷,更要考虑未来几年发展的远期负荷,如果只考虑近期负荷来选择各种电气设备和导线电缆,那随着经济的发展,负荷不断增加,不久我们选择的设备和线路就不能满足要求了。
所以负荷计算是一个全面地分析计算过程,只有负荷分析正确无误,我们的变电站设计才有成功的希望。
2. 待建变电站负荷计算35kV 侧近期负荷:P 近35 =15+10+15+20=60MW 远期负荷:P 远35 =20MW ∑=ni Pi 1=60+20=80MWP 35=∑=ni Pi 1kt(1+k")=80**(1+)=Q 35=P ×tg φ=P ×tg(cos -= MVar 视在功率 S g35=φcos P =85.06.75= MVA I N35 =NU S 3=353941.88⨯=10kV 侧近期负荷:P 近10 =+++++++= 远期负荷:P 远10 =6MW ∑=ni Pi 1=+6=P 10=∑=ni Pi 1kt(1+k")=××(1+)=Q 10=P ×tg φ=P ×tg(cos -= 视在功率 S g10=φcos P =85.0669.10= MVAI N10 =NU S 3=103552.12⨯=站用电容量S g 所=φcos P =87.005.0= 待建变电站供电总容量S ∑= S g35+ S g10+ S g 所= ++=(MVA) P ∑= P 35+ P 10+ P 所=++=(MW)第三章 变压器的选择主变压器是变电站中的主要设备,合理地选择主变压器台数,不仅可以减少停电、限电几率,提高电网运行的经济性、灵活性和可靠性,而且可以提高电能质量。
主变的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构,它的选择依据除了依据基础资料外,还取决于输送功率的大小,与系统联系的紧密程度。
另外主变选择的好坏对供电可靠性和以后的扩建都有很大影响。
总之主变的选择关系到待建变电站设计的成功与否,所以对主变的选择我们一定要全方面考虑。
既要满足近期负荷的要求也要考虑到远期。
1. 变电所主变压器的选择有以下几点原则:1) 在变电所中,一般装设两台主变压器;终端或分支变电所,如只有一个电源进线,可只装设一台主变压器;对于330kV 、550kV 变电所,经技术经济为合理时,可装设3~4台主变压器。
2) 对于330 kV及以下的变电所,在设备运输不受条件限制时,均采用三相变压器。
500 kV变电所,应经技术经济论证后,确定是采用三相变压器,还是单相变压器组,以及是否设立备用的单相变压器。
3) 装有两台及以上主变压器的变电所,其中一台事故停运后,其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的60%以上,并应保证用户的一级和全部二级负荷的供电。
4) 具有三种电压等级的变电所,如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上,或低压侧虽无负荷,但需装设无功补偿设备时,主变压器一般先用三绕组变压器。
5) 与两种110kV及以上中性点直接接地系统连接的变压器,一般优先选用自耦变压器,当自耦变压器的第三绕组接有无功补偿设备时,应根据无功功率的潮流情况,校验公共绕组容量,以免在某种运行方式下,限制自耦变压器输出功率。
6) 500kV变电所可选用自耦强迫油循环风冷式变压器。
主变压器的阻抗电压(即短路电压),应根据电网情况、断路器断流能力以及变压器结构选定。
7) 对于深入负荷中心的变电所,为简化电压等级和避免重复容量,可采用双绕组变压器。
2. 主变台数的确定由原始资料可知,待建变电站是在农网改造的大环境下建设的。
负荷大,出线多,且农用电受季节影响大,所以考虑初期用两台大容量主变。
两台主变压器,可保证供电的可靠性,避免一台变压器故障或检修时影响对用户的供电。
随着未来经济的发展,可再投入一台变压器。
3. 主变压器容量的确定主变压器容量一般按变电所建成后 5~10 年规划负荷选择,并适当考虑到远期10~20 年的负荷发展,对于城市郊区变电所,主变压器应与城市规划相结合。
此待建变电站坐落在郊区,10kV主要给村办企业供电,35kV主要给其他乡镇及几个大企业供电。
考虑到郊区及其乡镇的发展速度非常快,所以我们选择大容量变压器以满足未来的经济发展要求。
确定变压器容量:(1)变电所的一台变压器停止运行时,另一台变压器能保证全部负荷的 60%,即/S =S∑×60% =×60%=(MVA)B(2)单台变压器运行要满足一级和二级负荷的供电需要一,二级负荷为 15+10+++=所以变压器的容量最少应为4. 变压器类型的确定相数的选择变压器的相数形式有单相和三相,主变压器是采用三相还是单相,主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。
一台三相变压器比三台单相变压器组成的变压器组,其经济性要好得多。
规程上规定,当不受运输条件限制时,在330kV 及以下的发电厂用变电站,均选用三相变压器。
同时,因为单相变压器组相对来讲投资大、占地多、运行损耗也较大,而不作考虑。
因此待建变电站采用三相变压器。
绕组形式绕组的形式主要有双绕组和三绕组。
规程上规定在选择绕组形式时,一般应优先考虑三绕组变压器,因为一台三绕组变压器的价格及所用的控制电器和辅助设备,比两台双绕组变压器都较少。
对深入引进负荷中心,具有直接从高压变为低压供电条件的变电站,为简化电压等级或减少重复降压容量,可采用双绕组变压器。
三绕组变压器通常应用在下列场合:(1) 在发电厂内,除发电机电压外,有两种升高电压与系统连接或向用户供电。
(2) 在具有三种电压等级的降压变电站中,需要由高压向中压和低压供电,或高压和重压向低压供电。
(3) 在枢纽变电站中,两种不同的电压等级的系统需要相互连接。
(4) 在星形-星形接线的变压器中,需要一个三角形连接的第三绕组。
本待建变电站具有110kV,35kV,10kV 三个电压等级,所以拟采用三绕组变压器。
普通型和自耦型的选择自耦变压器是一种多绕组变压器,其特点就是其中两个绕组除有电磁联系外,在电路上也有联系。
因此,当自耦变压器用来联系两种电压的网络时,一部分传输功率可以利用电磁联系,另一部分可利用电的联系,电磁传输功率的大小决定变压器的尺寸、重量、铁芯截面积和损耗,所以与同容量、同电压等级的普通变压器比较,自耦变压器的经济效益非常显著。
但容量越大,电压等级越高,这些优点才越明显。
因此,综合考虑选用普通变压器。
中性点的接地方式电网的中性点的接地方式,决定了主变压器中性点的接地方式。
本变电站所选用的主变为自耦型三绕组变压器。