110kV变电站电气部分设计毕业论文设计

110kV变电站电气部分设计

第一篇：毕业设计说明书

第一章变电站总体分析

第一节变电站的基本知识

一.变电站的定义

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，是进行电压变换以及电能接受和分配的场所。

二.变电站的分类

1、根据变电站的性质可分为升压和降压变电站

（1）升压变电站是将发电厂发出的电能进行升压处理，便于大功率和

远距离输送。

（2）降压变电站是对电力系统的高电压进行降压处理，以便电气设备的使用。

2、变电所根据变电站在系统中的地位，可分为枢纽变电站、区域变电站和用户变电站

（1）枢纽变电所。位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330～500KV的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。

（2）中间变电所。高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2～3个电源，电压为220～330KV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。

（3）地区变电所。高压侧一般为110～220KV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中供电停电。

（4）终端变电所。在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110KV，经降压后直接向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户受

到损失。

第二节所设计变电站的总体分析

变电站电气一次部分的设计主要包含：负荷的分析计算、变压器的选型、主接线的设计、无功补偿、短路电流的计算、电气设备的选型和校验、母线的选择和校验等有关知识。因此，变电站的总体分析也应该从这几个方面着手。

1、由待设计变电站的建设性质和规模可知，所设计变电站主要是为了满足某铁矿生产生活的发展需要,是一个110/10kv降压变电站,也是一个地区性变电站，并且只有两个电压等级，因此，主变压器可选用双绕组型的。

2、由原始资料电力系统接线简图可知有来自同一个电力系统的双电源供电。

3、由原始资料负荷资料可知110kv侧线路共三回，两用一备，有穿越功率，穿越功率经过110kv母线配电装置传出。10kv侧线路共15回，13用2备，负荷较大，无功补偿应选在10kv侧，一二级负荷所占比例较大，对供电可靠性要求较高。因此110kv,10kv侧母线可考虑对供电可靠性较高的单母线分段和双母线接线两种接线形式。

4、由原始资料所设计变电站的地理位置示意图和该地地形、地质、水文、气象等条件可知，所设计变电站应选址在负荷中心且地势较平坦的山谷中，根据变电站的出线方向来设计配电装置的布置，还应考虑到变电站的防震防雷防雪等，根据110kv变电站的设计手册可知所选电气设备应优先考虑室外型。。

第二章 负荷分析计算及变压器选择

第一节 负荷计算目的、方法

一．负荷计算的目的

负荷计算主要是确定“计算负荷”。“计算负荷”是按发热条件选择电气设备的一个假想的持续负荷，“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。所以根据“计算负荷”选择导体及电器时，在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过容许值。

计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。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。

二．负荷计算的方法

若已知一个供电围的电气设备数量和容量时，负荷计算的方法有：需要系数法、利用系数法和二项式法；当在电气设备数量和容量都不清楚的情况下，可采用各种用电指标进行负荷计算，其方法有：负荷密度法、单位指标法、住宅用电指标法等。

1.需要系数法计算简单，是最为常用的一种计算方法，适合用电设备数量较多，且容量相差不大的情况。

2.二项式法其考虑问题的出发点就是大容量设备的作用，因此，当用电设备组中设备容量相差悬殊时，使用二项式法可以得到较为准确的结果。

3.利用系数法是通过平均负荷来求计算负荷，这种方法的理论依据是概率论与数理统计，因此是一种较为准确的计算方法，但其计算过程相对繁琐。

因本设计的电气设备数量和容量都是确定的，且容量相差不大，所以其负荷计算方法选择计算较简单的需要系数法。主要计算公式如下：

有功功率： ∑=∑=n I p C Pci K P 1 无功功率: ∑=∑=n

I Q C Qci K Q 1

视在功率:22C C C Q P S += 计算电流: U S I C

C 3=

负荷计算过程见负荷计算书

第二节 主变台数、容量和型式的确定

一．主变压器台数的确定

在《电力工程电气设计手册》中可知：“对大中城市郊区的一次变电站，在中、低压已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜”。在运行或检修时，可以一台工作，一台备用或检修，并不影响供电，也可以两台并列运行。根据设计任务书中所示本变电所为地方变电所，且出线回路数较多，为保证供电的可靠性，在考虑了所建变电站的近期和远期负荷相差较大的情况下，参照规程要求，宜选用三台小容量主变压器。

二．主变压器容量的确定

主变压器容量应根据负荷情况进行选择。在《电力工程电气设计手册》中规定对于装设两台及以上主变压器的变电所，应满足当一台主变停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的60%－70%。为保证可靠供电，避免一台主变故障或检修时影响对用户的供电，主变容量就为总负荷的60%－70%。容量计算如下：

近期S 总=10.65MVA ，0.7⨯ S 总=7.45MVA ，

S I+∏=6.58MV A;远期S 总=22.96MVA,0.7⨯ S 总=16.072MVA 一二类负荷总和S I+∏=15MVA 。经查设备手册，选每台主变压器容量为10 MVA 。

三. 主变压器型式的选择

本变电站有110kV 、10kV 两个电压等级，根据设计规程规定，主变压器一般采用双绕组变压器，故选择三相双绕组有载调压降压变压器，其型号及参数如下表2-1

表2-1 110kv 级三相双绕组主变技术参数表