110KV变电站站用电负荷统计和配电计算
(完整版)110kV变电站设计毕业设计(论文)
110kV变电站设计摘要本次毕业设计以110kV 变电站为主要设计对象,该110kV变电站是地区重要变电站,是电力系统110kV电压等级的重要部分。
该变电站设有2 台主变压器,站内主接线分为110kV、35 kV、和10 kV 三个电压等级。
本设计的第一章为绪论,主要阐述了变电站在电力系统中的地位。
设计变电站的原则和目的以及变电站的基本情况。
第二章是负荷计算及变压器的选择,根据已知变电站的负荷资料对变电站进行负荷计算。
通过得出的负荷确定了主变的容量和台数、主变的型式及主变阻抗。
第三章是变电站电气主接线的设计,分别通过对110kV、35kV、10kV侧电气主接线的拟定,选择出最稳定可靠的接线方式。
第四章是短流计算,首先确定短路点,计算各元件的电抗,然后对各短路点分别进行计算,得出各短路点的短路电流。
第五章是电气设备的选择,电气设备包括母线、断路器、隔离开关、电流和电压互感器、熔断器。
第六章是配电装置,主要对变电站的配电装置进行设计。
通过对110kV变电站设计,使我对电气工程及其自动化专业的主干课程有一个较为全面,系统的掌握,增强了理论联系实际的能力,提高了工程意识,锻炼了我独立分析和解决电力工程设计问题的能力。
关键词:电气主接线短路计算电气设备AbstractThis graduation project take the 110kV transformer substation as the main design object, this 110kV transformer substation is the local important transformer substation, is the electrical power system 110kV voltage rank important part. This transformer substation is equipped with 2 main transformers, in the station the first chapter is an introduction, mainly elaborated the transformer substation in electrical power system status. Designs the transformer substation the principle and the goal as well as the transformer substation basic situation. Second chapter is shoulders the computation and the transformer choice, carries on the load computation according to the known transformer substation load material to the transformer substation. Through the load which obtains , the winding wiring way, the accent press the way and the electricity , separately through to 110kV, 35kV, 10kV side electricity , first determined short-circuits the spot, calculates various parts reactance, then to respectively short-circuits separately to carry on the computation, obtains respectively short-circuits the short-circuit current. Fifthchapter is the electrical equipment choice, the electrical equipment including the generatrix, the circuit breaker, the isolator, the electric current and the voltage transformer, the fuse. Sixth chapter is the power distribution equipment, mainly carries on the design to the transformer substation power distribution equipment. Seventh chapter is anti-radar with the earth, this chapter the choice to the arrester, as well as design, causes me electric power project design question ability.Key words: The electrical Electrical equipment目录1 绪论 (3)1.1变电站设计的原因和目的以及原则 (3)1.2变电站的基本情况 (3)1.2.1 原始资料 (3)1.2.2 所选地址及环境 (4)2 负荷计算及变压器选择 (5)2.1负荷计算 (5)2.1.1 负荷资料 (5)2.1.2 负荷计算 (5)2.2主变的选择 (7)2.2.1 主变压器容量和台数的确定: (7)2.2.2 主变压器型式的确定: (7)2.2.3 主变压器阻抗的选择: (8)2.3站用变压器的选择 (9)2.3.1 站用变台数的确定: (9)2.3.2 站用变的容量确定: (9)2.4无功补偿 (10)2.4.1 补偿作用 (10)2.4.2 无功补偿容量及电容器接线方式 (10)3 变电站主接线形式 (12)3.1变电站主接线的要求及原则 (12)3.1.1 设计要求 (12)3.1.2 设计原则 (13)3.2变电站主接线形式的选取 (14)3.2.1 110kV 侧主接线方案选取 (14)3.2.2 35kV侧主接线方案选取 (17)3.2.3 10kV 侧主接线方案选取 (18)4 短路电流的计算 (21)4.1短路电流计算的目的 (21)4.2短路电流计算 (21)4.2.1 各元件电抗计算及等值电路图 (21)4.2.2 110kV母线侧短路电流的计算: (23)4.2.3 35kV母线侧短路电流的计算 (24)4.2.4 10kV母线侧短路电流的计算 (25)5 电气设备的选择 (27)5.1电气设备选择的一般原则 (27)5.2载流导体的选择 (27)5.3断路器和隔离开关的选择 (30)5.4电流互感器的选择 (35)5.5电压互感器的选择 (38)5.6高压熔断器选择 (39)6 配电装置 (41)6.1配电装置概述 (41)6.2变电站各电压等级采用的配电装置 (41)6.2.1 110kV配电装置 (41)6.2.2 35kV~10kV配电装置 (42)总结 (43)致谢 (44)参考资料 (45)1 绪论变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,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。
110kV变电站直流电源系统蓄电池容量计算方法及相关应用
110kV变电站直流电源系统蓄电池容量计算方法及相关应用摘要:在设计110kV变电站的时候,为了变电站直流系统的可靠性,电气二次设计人员需要严格谨慎计算变电站蓄电池容量。
本文按照最新DL/T 5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》及《电力工程直流系统设计手册》(第二版)的要求,针对三亚110kV龙江塘变电站的实际设计方案,详细针对该变电站直流系统的直流蓄电池数量、蓄电池容量、充电模块数量及蓄电池出口电缆进行详细的计算。
关键词:变电站;蓄电池容量;充电模块;蓄电池出口电缆继电保护及安全自动装置关系着变电站的安全运行,直流系统具有在交流电源失电的情况下还能继续对站内继电保护装置、安全自动装置、事故照明及交流不停电电源装置提供可靠的电源。
110kV龙江塘变电站按无人值班站设计,蓄电池容量的选择按事故放电2小时计算,根据《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2014,可采用110V或220V直流电源系统,本站选用额定电压为220V电源系统,蓄电池组架安装布置在专用直流蓄电池室内,本站直流系统配置需考虑通信电源DC/DC 48V模块。
一、直流电源系统蓄电池容量计算1.直流电源系统负荷直流负荷按性质分为经常负荷、事故负荷、冲击负荷,本站经常性负荷有电气控制、继电保护及安全自动装置、逆变器、DC/DC变换模块(48V);事故负荷有交流不间断电源装置;冲击负荷有高压断路器跳闸及合闸。
本站远期为3台63MVA双绕组主变压器,4回110kV电缆出线,110kV采用单母线分段接线,其中#2主变双臂进两段母线。
每台主变10kV侧带15回电缆出线,远期最终45回出线,10kV采用单母线双分段四段母线接线。
根据电网公司相关文件及要求110kV变电站直流系统需按双充双蓄配置,每组蓄电池的负荷按全站总负荷的100%选择。
全站直流负荷统计见下表。
蓄电池容量计算表2.蓄电池参数选择本工程采用阀控式密封铅酸蓄电池,取单体蓄电池浮充电压2.23V(1)按浮充电运行时,直流母线电压为1.05Un,选择蓄电池个数:故选用浮充电压为2.23V,均充电压为2.33V,放电终止电压为1.85V,单体电压为2V的蓄电池104只。
变电站站用电负荷统计及配电计算
110KV变电站站用电负荷统计及配电计算初步设计研究报告变电一次批准:审定:校核:编制:目录摘要 (4)前言 (5)第一章 110KV变电站选址 (6)第二章电气主接线设计以及主变电压器容量选择 (6)第三章主变压器的选择 (7)第四章变电站主接线的原则 (7)第五章主接线设计方案 (8)第六章负荷计算 (16)第七章电气主设备的选择及校验 (16)第八章隔离开关的选择及校验 (23)第九章熔断器的选择 (28)第十章电流互感器的选择及校验 (29)第十一章电压互感器的选择 (36)第十二章避雷器的选择及检验 (39)第十三章母线及电缆的选择及校验 (49)第十四章防雷保护规划 (47)第十五章变电所的总体布置简图 (21)摘要:根据设计任务书的要求,本次设计110KV变电站站用电负荷统计及配电计算并绘制电气主接线图,防雷接地,以及其它附图。
该变电站设有两台主变压器,站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。
各电压等级配电装置设计、直流系统设计以及防雷保护的配置。
本设计以《35~110kV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35~110kV 高压配电装置设计规范》《工业与民用配电设计手册》等规范规程为设计依据,主要内容包括:变电站负荷计算、短路电流计算、变压器的选型、保护、电气主接线的设计、设备选型以及效验!前言变电站的简况:变电站是电力系统中重要的一个环节,有变换分配电能的作用。
电气主接线是变电站设计的第一环节,也是电力系统中最重要的构成部分;设备选型要严格按照国家相关规范选择,设备的选型好坏直接关系到变电站的长期发展,利用效率,以及实用性。
第一章110KV变电站选址1)接近负荷中心2)接近电源侧3)进出线方便4)运输设备方便5)不应设在有剧烈振动和高温场所6)不宜设在多沉或有腐蚀性气体的场所7)不宜设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方,不宜相临贴8)不应设在地势低洼和可能积水的场所9)不应设在有爆炸危险的区域内10)不宜设在有火灾危险区域的正上方或正下方第二章电气主接线设计以及主变电压器容量选择1)主变压器的台数和容量,根据当地的供电条件,气候,负荷性质,用电容量和运行方式,近期和远期发展的关系,做到远近期相结合,以近期为主,并应考虑未来的负荷供应。
110KV变电站站用电负荷统计及配电计算
110KV变电站站用电负荷统计及配电计算110KV变电站站用电负荷统计及配电计算初步设计研究报告变电一次批准:审定:校核:编制:目录摘要 (4)前言 (5)第一章 110KV变电站选址 (6)第二章电气主接线设计以及主变电压器容量选择 (6)第三章主变压器的选择 (7)第四章变电站主接线的原则 (7)第五章主接线设计方案 (8)第六章负荷计算 (16)第七章电气主设备的选择及校验 (16)第八章隔离开关的选择及校验 (23)第九章熔断器的选择 (28)第十章电流互感器的选择及校验 (29)第十一章电压互感器的选择 (36)第十二章避雷器的选择及检验 (39)第十三章母线及电缆的选择及校验 (49)第十四章防雷保护规划 (47)第十五章变电所的总体布置简图 (21)摘要:根据设计任务书的要求,本次设计110KV变电站站用电负荷统计及配电计算并绘制电气主接线图,防雷接地,以及其它附图。
该变电站设有两台主变压器,站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。
各电压等级配电装置设计、直流系统设计以及防雷保护的配置。
本设计以《35~110kV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35~110kV 高压配电装置设计规范》《工业与民用配电设计手册》等规范规程为设计依据,主要内容包括:变电站负荷计算、短路电流计算、变压器的选型、保护、电气主接线的设计、设备选型以及效验!前言变电站的概况:变电站是电力系统中重要的一个环节,有变换分配电能的作用。
电气主接线是变电站设计的第一环节,也是电力系统中最重要的构成部分;设备选型要严格按照国家相关规范选择,设备的选型好坏直接关系到变电站的长期发展,利用效率,以及实用性。
第一章110KV变电站选址1)接近负荷中心2)接近电源侧3)进出线方便4)运输设备方便5)不应设在有剧烈振动和高温场所6)不宜设在多沉或有腐蚀性气体的场所7)不宜设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方,不宜相临贴8)不应设在地势低洼和可能积水的场所9)不应设在有爆炸危险的区域内10)不宜设在有火灾危险区域的正上方或正下方第二章电气主接线设计以及主变电压器容量选择1)主变压器的台数和容量,根据当地的供电条件,气候,负荷性质,用电容量和运行方式,近期和远期发展的关系,做到远近期相结合,以近期为主,并应考虑未来的负荷供应。
110kV无人值班变电站直流系统负荷统计及容量计算
110kV无人值班变电站直流系统负荷统计及容量计算背景介绍随着近年来电力行业的高速发展,无人值班变电站已经成为电力系统中不可或缺的一部分。
在这种变电站中,直流系统是一个重要的组成部分,它承担着对直流设备的供电、维护电池组的充电等任务。
因此,对于直流系统的负荷进行统计和容量计算,是无人值班变电站运行中必不可少的环节。
直流系统负荷统计直流系统的负荷可以分为两种:•静态负荷:指直流系统本身需要消耗的电能,如直流系统控制电路的供电。
•动态负荷:指直流系统连接的设备在运行时需求的电能。
对于无人值班变电站的直流系统,静态负荷通常是固定的,而动态负荷受到变电站中电力设备的影响,需要进行统计。
直流系统负荷统计的关键是明确需要统计的设备和其对应的负荷大小,具体步骤如下:1.获取设备清单:将直流系统中所有设备进行清单化,包括每个设备的名称、型号、数量等信息。
2.明确设备负荷:根据每个设备的型号和数量,获取其对应的负荷信息,计算出每种设备在工作时消耗的直流电流和直流电压。
3.统计总负荷:将所有设备的负荷相加,得出整个直流系统的总负荷大小。
直流系统容量计算容量计算是指确定电池组和充电设备的容量,以保证直流系统在运行过程中能够正常供电和充电,具体步骤如下:1.确定电池组容量:通过对直流系统工作时间的估计,确定电池组的容量。
一般来说,在直流系统工作负荷最大时,电池组需要能够维持至少6个小时的供电时间。
2.确定充电设备容量:根据电池组容量确定充电设备的容量。
一般来说,充电设备的容量应该不小于电池组容量的50%。
110kV无人值班变电站直流系统负荷统计和容量计算是无人值班变电站运行中非常重要的一部分。
通过明确直流系统的负荷和容量,可以保证无人值班变电站运行的稳定和可靠。
在实际操作中,还需要注意设备型号和数量的准确性,以及电池组和充电设备的安全运行。
110KV降压变电站变电站负荷分析计算及主变的选择
目录前言 (2)第1章变电站负荷分析计算及主变的选择 (3)第2章电气主接线的设计 (6)第3章无功补偿装置及容量的确定 (8)第4章短路电流计算 (10)第5章各级电压配电装置设计 (19)第6章主要电气设备的选择及校验 (20)结束语 (35)参考文献 (37)附录 (38)前言根据电力工程系发电厂及电力系统专业课程的要求,为了让同学们更好的掌握电力系统部分的发电、变电、输电、主系统的的构成、设计和运行的基本理论及计算方法、并注重加强对电气设备性能和原理灵活应用于实践,培养自己的分析和计算能力,结合自己签约单位,所以选择毕业设计题目为110kV降压变电站电气部分设计。
本次毕业设计主要介绍了110/35/10KV(降压)变电站的电气部分的设计,其中主要涵盖了以下六个方面的内容:1、负荷分析及主变的选择;2、电气主接线的设计:从可靠性、灵活性、经济性及安全性四个方面为出发点进行定性分析、方案论证,并确定最终优化方案;3、无功补偿装置的形式及容量的确定;4、短路电流的计算:绘出主接线等值电路图,简化网络(等值电路),并对主要短路点进行了短路电流的计算,计算结果数据绘制一张短路电流计算结果表,并用作相关一次设备的动稳定及热稳定校验;5、各级电压配电装置的设计;6、主要电气设备的选择及校验:主变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线(户外软母线、户内硬母线)及避雷器等的选择,并相应地对其进行了热稳定、动稳定的校验,以确定选择的正确性、合理性。
附录:1、绘制了本变电所一次主接线图,并确定了设备型号及参数。
2、短路电流计算结果表。
作为电力能源传输与供给的中转机构变电站的规划、设计、运行管理等工作显得尤为重要。
如何提高电力系统运行的安全性、可靠性、经济性及向全自综控发展仍然是当今需要研究的主要课题。
变电站设计及设备选择的出发点要尽量紧密结合生产实际需要,不盲目选用虽为最先进产品,但存在性能不稳定、价格昂贵的产品;重点突出运行的经济性、可靠性及安全性。
110KV变电站设计负荷及短路电流计算部分
第二章 负荷及短路电流计算一、负荷计算同时系数,出线回路较少的时候,可取0.9-0.95,出线回路数较多时,取 0.85-0.9 ;针对课题实际情况可知同时系数取0.9。
在不计同时系数时计算得 :1、主变负荷计算由所给原始资料可知:110KV 侧负荷量为:KW P 356400.9240002000300026300270000=⨯⨯+++⨯+⨯=∑)(var 162560.924749.040004358.020004358.0300024749.0630024358.07000(0K Q =⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=∑)KVA Q P S 3917220200=∑+∑=∑ 35KV 侧负荷量为:KW P 263610.9200709900920050280001=⨯⨯+++⨯+⨯=∑)(var 117000.923584.00074358.09907494.000924559.0050024358.08000(1K Q =⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=∑)KVA Q P S 2884021211=∑+∑=∑ 变电站站用负荷量:KVA S S S 06.340)2884039172(%5.0)(%5.0102=+⨯=∑+∑⨯=∑ar 159.8282Kv 0.4706.340in w 2528.29988.006.340os 2222=⨯=∑=∑=⨯=∑=∑ϕϕS S Q K C S P 因为变电站站用负荷是从35KV 侧通过站用降压变压器得到,35KV 出线考虑5%的损耗;考虑站用电的损耗和站用变压器的效率,取损耗为5%;因为选用一台220KV 到35KV 的三绕组主变,故主变35KV 侧的容量为:在计及同时系数0.9时:KVA S S S 272759.005.1)2135k v =⨯⨯∑+∑≥(三绕主如果再考虑该变电站5~10年的10%发展,则:KVA S S S 303321.19.005.1)2135k v =⨯⨯⨯∑+∑≥(三绕主考虑110KV 出线5%的损耗,主变220KV 到110KV 侧容量为:KVA S S 370179.005.10110k v =⨯⨯∑≥三绕主如果再考虑该变电站5-10年的10%发展则:KVA S S 407191.19.005.10110k v =⨯⨯⨯∑≥三绕主因为变电站最大负荷为:KVA S 642519.0)06.3403033240719(max =⨯++=则主变压器容量为:KVA S S 46260~4047880%~70%0.9max =⨯=)(主 所以主变三绕变选择OSFPS3-63000/220型:15%50.99%26300064251>=÷÷这样选择变压器三绕变满足每个绕组的通过容量可超过额定容量的15%,一台主变退出运行时,另一台主变容量可满足所有负荷70%-80%的需要,且三绕组变压器的中低压侧容量分别为63000/31500KVA 的额定容量也可以满足110KV 与35KV 两个电压等级之间有功与无功的相互交换要求,故变压器的选择满足要求。
110KV变电站设计(计算书)
明 二次设备室照明
照明负荷 P3
0.8 2.2 3.0
3
4
4 11
经常、连续 经常、连续 短时、连续 短时、连续 短时、连续
第一章 电气主接线设计
1.1 负荷资料的统计分析
10KV 负荷统计
最大负荷总计
Σ
P= P经开 P工业 P学校 P电台 P生 P商 P盛 P美 P体
4.芙蓉变电所的所址地理位置概况:(见图 2)
N
都乐变电所
汪桥变电所 S
公路
图2
5. 负荷资料
(1)10KV 远期最大负荷统计表
用户名称
容量(MW)
经济开发区
5.1
工业园东
5.7
工业园西
6.8
电台
2.7
生态园
3.5
商贸区
4.6
盛天花园
5.3
芙蓉医院
3.1
体育中心
3.6
芙蓉学校
2.3
负荷性质 II II III Ⅰ II Ⅱ III I I III
一、设计的原始资料
1. 芙蓉变电所设计电压等级:110/10KV
说明:某地市 2011 年电网接线图如图 1 所示,据电力负荷发展需
要,2012 年电网规划在芙蓉新建一个 110/10KV 降压变电所
断路器 QF1 ~ 系统 S1
系统 S2
f
~
L1
f1(3)
T4
220kv
T1
T2
10.5kv
M
10.5kv
(KVA)
流压
压压
载载
%%
SFZ7-31500/110 31500 110 10.5 YN,d11 42.2 142 1.1 10.5 50.0 1435
110KV变电站站用电负荷统计和配电计算
110KV变电站站用电负荷统计及配电计算初步设计研究报告变电一次批准:审定:校核:编制:目录摘要 (4)前言 (5)第一章 110KV变电站选址 (6)第二章电气主接线设计以及主变电压器容量选择 (6)第三章主变压器的选择 (7)第四章变电站主接线的原则 (7)第五章主接线设计方案 (8)第六章负荷计算 (16)第七章电气主设备的选择及校验 (16)第八章隔离开关的选择及校验 (23)第九章熔断器的选择 (28)第十章电流互感器的选择及校验 (29)第十一章电压互感器的选择 (36)第十二章避雷器的选择及检验 (39)第十三章母线及电缆的选择及校验 (49)第十四章防雷保护规划 (47)第十五章变电所的总体布置简图 (21)摘要:根据设计任务书的要求,本次设计110KV变电站站用电负荷统计及配电计算并绘制电气主接线图,防雷接地,以及其它附图。
该变电站设有两台主变压器,站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。
各电压等级配电装置设计、直流系统设计以及防雷保护的配置。
本设计以《35~110kV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35~110kV 高压配电装置设计规范》《工业与民用配电设计手册》等规范规程为设计依据,主要内容包括:变电站负荷计算、短路电流计算、变压器的选型、保护、电气主接线的设计、设备选型以及效验!前言变电站的概况:变电站是电力系统中重要的一个环节,有变换分配电能的作用。
电气主接线是变电站设计的第一环节,也是电力系统中最重要的构成部分;设备选型要严格按照国家相关规范选择,设备的选型好坏直接关系到变电站的长期发展,利用效率,以及实用性。
第一章 110KV变电站选址1)接近负荷中心2)接近电源侧3)进出线方便4)运输设备方便5)不应设在有剧烈振动和高温场所6)不宜设在多沉或有腐蚀性气体的场所7)不宜设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方,不宜相临贴8)不应设在地势低洼和可能积水的场所9)不应设在有爆炸危险的区域内10)不宜设在有火灾危险区域的正上方或正下方第二章电气主接线设计以及主变电压器容量选择1)主变压器的台数和容量,根据当地的供电条件,气候,负荷性质,用电容量和运行方式,近期和远期发展的关系,做到远近期相结合,以近期为主,并应考虑未来的负荷供应。
110kv变电站设计及其配电设备选择计算(最新整理)
目录
前 言....................................................................................................................1 摘 要....................................................................................................................2 第 1 章 某 110kV 变电站一次部分电气设计项目任务 ......................................4
前言
可以说,变电站就是国家电网中的中枢,一方面它连接外网,在这里进行着电压转换,另 一方面再把汇集的电力源源不断的输向终端用户。本论题所设计的区域终端变电站为新建的 110KV 站,所面向的用户为周边居民和工业厂区,以保证人们生活和经济发展的基本动力。变 电站的设计是依据电气设计类国家和地方标准,以带动地方发展和满足人民生产生活的需求为 根本目的,同时结合区域的规划设计和工程的实际情况,在满足基本需求的基础上,尽可能的 节约用地和降低成本费用,争取以最小的投入带来更多的经济效益。同时在设计过程中要把灵 活性和易操作性融入进去,后期维护的便捷也是设计考虑的因素之一。110kV 变电站电气设 计涉及的内容比较广,既有变压器等主要设备、线路与线路连接、配电装置等的选择,也包括 了短电流、直流系统、消弧与过压保护等方面的计算与设计,材料与设备的硬件设施是变电站 最基本的结构单元,而设施选择的各类计算与设计就是保障变电站技术层面的平稳可靠、安全 经济的核心部分,是变电站技术上的优势所在。所以在具体的设计任务中,最先应该就是分析 技术资料和标准要求,进一步论证与确立技术参数,进而选择适合技术要的设备数量、规格 型号、容量大小,以及对电气设备、继电保护等方面还需要规划、计算、矫验这些必不可少的 过程。
110kv电气主接线方式及线路负荷计算(讲义)
经过比较两种方案都易于扩建,方案二可靠性和灵活性稍高于方案一, 但是双母线一般用于输送和穿越功率大,电压等级高,可靠性、灵活性 要求高的场合。所以110KV采用方案一。
二、负荷计算及短路电流计算
1、负荷计算
:
2、短路电流计算
短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统 电压降低和回路电流大大增加,它不仅会影响用户的正常供电 ,而且会破坏电力系统的稳定性,并损坏电气设备。因此,在 发电厂和变电所以及整个电力系统的设计和运行中,都必须对 短路电流进行计算。
(2).主变压器容量的确定一般原则 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10~20年的负荷发展。对于城市变电站 ,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容量 。对于有重要负荷的变电站,应考虑其中一台事故停运时 ,在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。对于一般性变电站,当其中一台事故停运时 ,其余主变的容量应能保证该所全部负荷的70%~80%。 3)同级电压的单台降压变压器的级别不宜太多,应从全网 出发,推行系列化、标准化。 综合上述各种因素,确定该站主压器采用2台50000MVA的变压 器。
(1)变压器的事故类型举例: 1) 变压器内部有强烈而不均匀的噪音,有爆裂的 火花放电 声音。 2) 油枕或防爆筒喷油。 3) 漏油现象严重,致使油面降至油位指示计的最 低限度,且一时无法堵住时。 4) 套管有严重的破损及放电炸裂现象,以不能持 续运行时。 (2)主变压器的事故处理 1)主变压器油温过高时 2)主变压器漏油和着火时 3)主变压器保护动作时
按三相短路进行短路电流计算。可能发生最大短路电流的短路电 流计算点有两个,即110KV母线短路(K1点),35KV母线短路( K2点),10KV母线(K3点)。
110kV无人值班变电站直流系统负荷统计及容量计算
110kV无人值班变电站直流系统负荷统计及容量计算摘要:本文结合某110kV无人值班变电站工程实例,通过对站内直流系统的负荷(经常负荷、事故负荷、冲击负荷)进行统计、分析,按照行业设计的规范、要求,对蓄电池组的容量进行选择计算。
关键词:变电站直流系统;直流负荷统计;蓄电池组容量计算;110kV无人值班变电站1 引言电力系统和电力设备运行的安全、可靠关系着国家的发展和人民群众的生产、生活。
电力系统中的二次系统就显得尤为重要了。
直流系统能够在变电站正常运行时为二次保护、控制装置提供高品质的工作电源,而且还能在发生交流停电故障时在为二次保护、控制装置提供可靠的、不间断的应急电源,保证电力系统的运行。
合理设计、运维的直流系统可以避免事故波及范围的扩大,减少人身及财产的损失。
2 直流负荷分类说明直流系统中负荷按性质种类划分可分为三种,分别为经常负荷、事故负荷和冲击负荷。
2.1 变电站规模概况本光伏电站工程建设容量为100MWp,并网电压为110kV,为无人值班变电站。
主要一次设备包含:2台110kV变压器、3个110kV断路器、10台35kV集电线柜、2台35kV SVG柜、2台35kV PT柜、1台35kV站用变柜、2台35kV 出线柜等。
2.2 经常负荷经常负荷:在变电站正常运行和发生交流停电故障时,需要由直流系统可靠供电的负荷。
本系统经常负荷主要为:信号装置、继电保护装置、微机保护装置、微机测控装置等。
2.3 事故负荷事故负荷:在变电站发生交流停电故障时,需要由蓄电池组供电的负荷。
本系统事故负荷主要为:信号装置、继电保护装置、UPS 不间断电源等。
由于该变电站的48V通信电源系统单独配有1组蓄电池(24节2V100AH铅酸蓄电池),所以无需将DC/DC 通信模块考虑到事故负荷内。
2.4 冲击负荷冲击负荷:主要发生在变电站发生交流停电故障的初期(事故初期1min)、末期或随机(事故过程中的瞬时5s)。
110、35、10kV变电站及线路继电保护设计和整定计算
110/35/10kV变电站及线路继电保护设计和整定计算摘要电力系统的不断发展和安全稳定运行,给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。
但是,电力系统一旦发生自然或人为故障,如果不能及时有效控制,就会失去稳定运行,使电网瓦解,并造成大面积停电,给社会带来灾难性的后果。
继电保护(包括安全自动装置)是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。
许多实例表明,继电保护装置一旦不能正确动作,就会扩大事故,酿成严重后果。
因此,加强继电保护的设计和整定计算,是保证电网安全稳定运行的重要工作。
为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求,充分发挥继电保护装置的效能,必须合理的选择保护的定值,以保持各保护之间的相互配合关系。
做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。
本文详细地讲述了如何分析选定110kV电网的继电保护(相间短路和接地短路保护)和自动重合闸方式,以及变压器相间短路主保护和后备保护,并通过整定计算和校验分析是否满足规程和规范的要求。
本次设计不对变电站的一、二次设备进行选择。
关键词:继电保护、整定、校验目录1、110kV线路L11、L12保护配置选择 (2)2、变压器1B、2B保护配置选择 (3)3、35kV线路L31-L36保护配置选择 (6)4、10kV线路L104-L1019保护配置选择 (6)5、110kV线路L11、L12相间保护整定计算 (7)6、变压器1B、2B相间保护整定计算 (12)7、35kV线路L31-L36保护整定计算 (20)8、10kV线路L104-L1019保护整定计算 (22)附图一电力系统接线图 (25)附图二系统正序网络图 (26)附图三变压器保护配置图 (27)附图四变压器保护电路图 (28)参考文献 (29)感想与致谢 (30)1、110kV线路L11、L12保护配置选择按照《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-93)及《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》(GB50062-92)的要求,110kV中性点直接接地电力网中的线路,应按规定装设反应相间短路和接地短路的保护,110kV线路后备保护配置宜采用远后备方式,并规定:1.1 对接地短路,应装设相应的保护装置,并应符合下列规定:1.1.1 宜装设带方向或不带方向的阶段式零序电流保护;1.1.2 对某些线路,当零序电流保护不能满足要求时,可装设接地距离保护,并应装设一段或两段零序电流保护作后备保护。
110kV变电站设计计算书
110kV变电站设计计算书计算书目录第一章负荷资料的统计分析。
2 第二章短路电流的计算。
4 第一节最大运行方式下的短路电流计算。
4 第二节最小运行方式下的短路电流计算。
10 第三章主要电气设备的选择及校验。
18 第一节设备的选择。
18 第二节隔离开关的选择。
20 第三节导线的选择。
22 第四节互感器的选择。
24 第四章布置形式。
26 第一章负荷资料的统计分析一、10KV侧供电负荷统计S10=( 1.6+1.4+2.6+0.5+2.2+1.02+1.2+4.00)×1.05×0.9/0.85=__.82KVA 二、35KV侧供电负荷统计S35=(5+6+5+6)×1.05×0.9/0.85=__.82KVA 三、所用电负荷统计计算负荷可按照下列公式近似计算:所用电计算负荷S=照明用电+生活区用电+其余经常的或连续的负荷之和×0.85(KVA)根据任务书给出的所用负荷计算:S所用=( 3.24+3.24+4.5+2.7+1.1+2.5+9.7+10+20+4.5+5+10.6)×0.85/0.85=77.08KVA 四、110KV供电负荷统计S110=(S10 +S35 +S所用)×1.05 =(__.82+__.82+77.08)×1.05=__.66KVA 五、主变压器的选择经计算待设计变电所的负荷为__.66KVA。
单台主变容量为Se=∑P*0.6=__.66*0.6=__.59KVA 六、主变型式确定选用传递功率比例100/100/50 35KV侧输送功率为__×0.8=__KW≥__.5×0.8×0.5×1.15=__.39KW 经比较合理10KV侧输送功率为__×0.8×0.5=__KW≥__.6×0.8×0.5×1.15=8591.7KW 经比较合理因此,三绕组变压器选用传递功率比例100/100/50 SFS7-__/110三绕组变压器参数:额定容量:__KVA额定电压:110±2×2.5%/38.5±2×2.5%/11KV 连接组别:YN,yn0,d11空载损耗:46kW 短路损耗:175kW 空载电流:1.0%阻抗电压:Uk1-3%=17 Uk2-3%=6 Uk1-2%=10.5 七、经济比较计算综合投资Z: Z=Z0(1+a/100) =1.9 Z0 (万元) 计算年运行费用U:U=a*△A*10+U1+U2 = 2△A+0.08Z(万元)式中:U1——小修、维护费,一般为(0.022-0.042)本次设计取0.022Z(变电工程)U2——折旧费,一般为(0.005-0.058)Z,本次设计取0.058Z。
110kv变电站
20822
43111
110KV
38800
28301
45647
主接线采用两台高压并联补偿电容器,每台主变安装一台。
电容器组的额定容量:4800kvar,单Y接线。
3 主变压器台数和容量的选择
3.1变压器的选择原则
为了保证每年电容按10%的增长,并在10年内能满足要求, 并按下例方案进行综合考虑:
1.2课题来源及设计背景
1.2.1 课题来源
本课题是来源于本人联系的实习单位中山电力设计院正在研究和开发的项目,具有一定的实践性和可行性。
1.2.2 设计背景
大冲镇现有110KV变电站(大冲站)一座,向全镇范围内供电。大冲站共有主变2台,容量为40+31.5MVA,现有110KV线路2回,分别来自110KV联美变电站(联冲线)和南丰变电站(冲丰线)。目前大冲站的最大负荷为3.88万千瓦,到2003年,大冲镇的用电量将达2.27亿千瓦时,最大负荷达4.53万千瓦。随着工业的发展与工业区的开发,对电力电量的需求也相应的增加,预计到2005年,全镇用电量将达3.08亿千瓦时,最大负荷达6.16万千瓦;2010年,用电量将达到5.73亿千瓦时,最大负荷达到11.46万部分,由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成,他从电力系统取得电能,通过其变换、分配、输送与保护等功能,然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽,变电站必须改变传统的设计和控制模式,才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展,为目前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。
4.自然功率因数: CosФ1= PΣ/SΣ
110kV变电站电气设计-具体公式计算过程
110kV变电站电气设计(按电力规范设计、包含电气参数详细选择及计算过程)XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXxxx年xx月 XXXXX目录1 概述 (2)1.1设计依据 (2)1.2建设规模 (2)1.3技术特性 (2)1.4设计范围 (3)2 电力系统方案 (3)2.1负荷需求及分析 (3)2.2变压器的容量、台数及型式的选择 (4)2.3变电站接入电网方案 (6)3 电气设计 (8)3.1电气主接线方案 (8)3.2短路电流计算及导体、主要电气设备选择及校验 (9)3.3电气总平面布置 (18)3.4绝缘配合及过电压保护和接地 (19)3.5直击雷保护 (21)3.6接地方案 (22)1概述1.1设计依据GB 50059-2011 35kV~110kV变电站设计规范GB 50060-2008 3~110kV高压配电装置设计规范GB/T 50065-2011 交流电气装置的接地设计规范GB 50227-2008 并联电容器装置设计规范GB 50229-2006 火力发电厂与变电站设计防火规范GB 50016-2014 建筑设计防火规范DL 5056-2007 变电站总布置设计技术规程DL/T 5103-2012 35kV-220kV无人值班变电站设计技术规程DL/T 5222-2005 导体和电器选择设计技术规定DL/T 5352-2006 高压配电装置设计技术规程DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL 5027-2015 电力设备典型消防规程1.2建设规模1.3技术特性设计方案技术特点详见表1.3-2 。
表1.3-2 主要技术特点1.4设计范围本工程设计范围为变电站围墙内的电气设计,土建、通信、给排水及消防等全部不包括在本设计范围内。
2电力系统方案2.1负荷需求及分析电力负荷需求详见下表2.1-1、2.1-2。
(1)35kV侧负荷表 2.1-1 电力负荷需求表单位:MW(2)10kV侧负荷表 2.1-2 电力负荷需求表单位:MW从负荷需求表可知,35kV最大负荷为20MW,10kV最大负荷为14MW,总负荷为34MW。
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110KV变电站站用电负荷统计及配电计算初步设计研究报告变电一次批准:审定:校核:编制:目录摘要 (4)前言 (5)第一章110KV变电站选址 (6)第二章电气主接线设计以及主变电压器容量选择 (6)第三章主变压器的选择 (7)第四章变电站主接线的原则 (7)第五章主接线设计方案 (8)第六章负荷计算 (16)第七章电气主设备的选择及校验 (16)第八章隔离开关的选择及校验 (23)第九章熔断器的选择 (28)第十章电流互感器的选择及校验 (29)第十一章电压互感器的选择 (36)第十二章避雷器的选择及检验 (39)第十三章母线及电缆的选择及校验 (49)第十四章防雷保护规划 (47)第十五章变电所的总体布置简图 (21)摘要:根据设计任务书的要求,本次设计110KV变电站站用电负荷统计及配电计算并绘制电气主接线图,防雷接地,以及其它附图。
该变电站设有两台主变压器,站主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。
各电压等级配电装置设计、直流系统设计以及防雷保护的配置。
本设计以《35~110kV变电所设计规》、《供配电系统设计规》、《35~110kV 高压配电装置设计规》《工业与民用配电设计手册》等规规程为设计依据,主要容包括:变电站负荷计算、短路电流计算、变压器的选型、保护、电气主接线的设计、设备选型以及效验!前言变电站的概况:变电站是电力系统中重要的一个环节,有变换分配电能的作用。
电气主接线是变电站设计的第一环节,也是电力系统中最重要的构成部分;设备选型要严格按照国家相关规选择,设备的选型好坏直接关系到变电站的长期发展,利用效率,以及实用性。
第一章110KV变电站选址1)接近负荷中心2)接近电源侧3)进出线方便4)运输设备方便5)不应设在有剧烈振动和高温场所6)不宜设在多沉或有腐蚀性气体的场所7)不宜设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方,不宜相临贴8)不应设在地势低洼和可能积水的场所9)不应设在有爆炸危险的区域10)不宜设在有火灾危险区域的正上方或正下方第二章电气主接线设计以及主变电压器容量选择1)主变压器的台数和容量,根据当地的供电条件,气候,负荷性质,用电容量和运行方式,近期和远期发展的关系,做到远近期相结合,以近期为主,并应考虑未来的负荷供应。
2)主变压器在保证供电可靠,维护方便,节省投资,坚持先进,适用,经济,美观的原则综合考虑。
3)主变压器的容量一般按建成后5~10年的规划负荷确定,并考虑长期发展负荷的考虑。
4)供配电设计要求,当有一、二级负荷的变电站中,宜设置两台主变电器;考虑到长期发展对于负荷量要求越来越大,及大型枢纽变电站,根据工程的需要,可以考虑2~4台主变压器;当供电负荷较小或地区供电困难,造价成本比较高,并且可以从中、低压侧电力取得负荷容量,也可装设一台主变压器。
5)装有两台主变压器的变电站,当断开一台时,另一台不应同时受到损坏,并且主变压器的容量不低于全部负荷的60%,并保证一、二级负荷的使用!6)变电站电气主接线的选择,主要决定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。
第三章主变压器的选择1)110KV及以上电压的变压器绕组一般均为YN连接;35KV的变压器绕组采用YN或D连接,采用YN连接其中性点一般通过消弧线圈接地,但应考虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响、对通信的影响和继电保护装置技术要求以及本地的运行经验等;10KV单相接地故障电容电流较小时,为了防止谐振、间歇性电弧接地过电压等对设备的损害,也可以采用高电阻接地方式。
2)本电站具有110KV/35KV/10KV三个等级的,其主变压器宜采用三相三绕组变压器。
第四章变电站主接线的原则1)在6—10KV配电装置中出现回路数不超过五个回路时一般采用单母线接线方式,出线回路在六个回路及以上时采用单母线分段接线,当短路电流较大,回路较多,功率较大,出线需带电抗器时可采用双母线接线2)5—66KV配电装置中,当出线回路数超过三个回路时,一般采用单母线接线,当出线回路为4—8回路时,一般采用单母线分段接线,若接电源较多,出线较多,负荷较大,也可采用双母线接线。
3)在110—220KV中,当出线回路数不超过两个回路时,采用单母线接线,出线回路为3—4个回路时,采用单母线分段接线,出线回路在五个回路及以上时,一般采用双母线接线。
4)当采用SF6等性能可靠、检修周期长的断路器一级更换迅速的手车式断路器时均可不设旁路设施。
5)变电站类型:110KV变电站6)主变压器台数:考虑到近期和远期的规划负荷容量采用两台有载调压变压器。
7)电压等级:110KV、35KV、10KV三个电压等级。
第五章主接线设计方案1)110KV侧主接线方案单母线接线方式(方案一)单母线分段接线(方案二)方案项目方案一单母线方案二单母线分段技术 1.接线简单清晰、设备较少、操作方便、占地少、和便于扩建和采用成套配电装置 2.不够灵活可靠,任一元件故障或检修时,均需要整个配电装置停电1.接线简单清晰、设备较少、操作方便、占地少、和便于扩建和采用成套配电装置 2.当一段母线发生故障,可保证正常母线不间断供电,不致使重要负荷断电适用围:单母线接线只适用于容量小、线路少和对二、三级负荷具有两回电源线路,一、二回路转送线路和两台变电供电的变电所器的变电所,而且适用在大中型企业比较多经过实际比较,110KV变电站有两回出线,方案二的可靠性和灵活性高于方案一,所以110KV采用方案二。
2)35KV侧主接线方案:单母线接线(A方案)单母线分段接线(B方案)A方案的优缺点:①接线简单、清晰、设备少、投资少、运行操作方便且利于扩建,但可靠性和灵活性较差。
②当母线或母线隔离开关发生故障或检修时,各回路必须在检修或故障消除前的全部时间停止工作。
③出线开关检修时该回路停止工作。
④任一出线的开关检修时,该回路必须停止工作。
⑤当出线为双回路时,会使架空线出线交叉跨越。
B方案一般适用于35KV出线为4~8回路的装置中。
所以:综合比较AB两个方案,考虑到安全,方便,实用,可知B方案单母线分段接线比较适用于35KV侧变电站的主接线。
3)10KV侧主接线方案单母线分段接线(A方案)双母线分段接线(B方案)A方案的优缺点:①母线发生故障时,仅故障母线停止工作,另一母线扔继续工作。
②对双回路供电的重要用户,可将双回路分别接到不同母线分段上,以保证对重要用户的供电。
③当一段母线发生故障或检修时,必须断开在该母线上的全部电源和引出线,减少发电量,并使该段母线供电的用户停电。
④任一出线的开关检修时,该回路必须停止工作。
⑤当出线为双路时,会使架空线出线交叉跨越。
B方案的优缺点:①双母线分段断路器将工作母线分为Ⅰ段Ⅱ段,每段工作母线用各自的母连断路器与备用母线项连,电源盒出线回路均匀的分布在两段工作母线上。
②当工作母线发生故障时,双母分段接线有一部分用户发生短时停电,可以减少用户停电围,并在任何时候都备用母线,有较高的可靠性和灵活性。
③双母线分段母线一般适用于出线回路数较多的电力系统。
④10KV母线采用双母线分段接线,为限制短路电流,母线分段断路器上串接有母线电抗器,电缆出线上串接有线路电抗器,分别用于限制发电厂部故障和出线故障时短路电流,以便选用轻型断路器。
⑤所用电气设备较多,投资较大,操作过程复杂,易造成误操作。
⑥在任一出线断路器检修时,该回路仍需停电或短时停电。
⑦双母线分段接线比双母线接线增加了两台断路器,且隔离开关数量较大,同时也增加了母线的长度,结构复杂,投资增大。
所以:A方案一般适用于10KV 6回路及以上的装置中,B方案一般适用于出线回路数较多的电力系统中,且可靠性和灵活性较高,并考虑到远期发展可能需要增加出线回路,所以选择B方案双母线分段接线比较实用于10KV侧主接线方案。
第六章负荷计算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电流。
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)、10kV负荷、35kV负荷和110kV侧负荷。
由公式()%1cos1αϕ+=∑=nitcpKS式中s C——某电压等级的计算负荷k t——同时系数(35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各负荷与10kV各负荷之间取0.9、站用负荷取0.85)а%——该电压等级电网的线损率,一般取5%P、cosϕ——各用户的负荷和功率因数第七章电气主设备的选择及校验1)大持续工作电流一览表2)断路器的选择及校验高压断路器的选择断路器型式的选择:除需满足各项技术条件和环境条件外,还考虑便于安装调试和运行维护,并经技术经济比较后才能确定。
根据我国当前制造情况,电压6-220kV的电网一般选用少油断路器,电压110-330kV电网,可选用SF6或空气断路器,大容量机组釆用封闭母线时,如果需要装设断路器,宜选用发电机专用断路器。
断路器服选择的具体技术条件如下:①电压:U g≤U n U g---电网工作电压②电流:I g.max≤I n I g.max---最大持续工作电流③开断电流:I p.t≤I nbrI pt--- 断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量I nbr---断路器额定开断电流④动稳定:i ch≤i maxi max---断路器极限通过电流峰值i ch--- 三相短路电流冲击值⑤热稳定:I∞²t dz≤I t²tI∞--- 稳态三相短路电流t dz --- 短路电流发热等值时间I t--- 断路器t秒热稳定电流其中t dz =t z +0.05β"²由β" =I" /I ∞和短路电流计算时间t ,可从《发电厂电气部分课程设计参考资料》P112,图5-1查出短路电流周期分量等值时间 ,从而可计算出t dz 。
3)断路器101、102、110、111、112的选择及校验。
①电压:因为U g =110KVU n =110KV所以U g = U n②电流:查表4-1得:I g.max =0.496KA =496A查书158页表5-26,选出断路器型号为SW 4-110-1000型如下表:因为I n =1000A I g.max ==496A所以I g.max < I n ③开断电流:I dt ≤I kd 因为I dt =0.090KA I kd =18.4KA 所以I dt <I kd ④动稳定:i ch ≤i max 因为i ch =0.231KAi max =55KA所以i ch <i max⑤热稳定:I ∞²t dz ≤I t ²t1090.0090.0""===∞I I βt=2+0.06=2.06s(t 为后备保护动作时间和断路器固有分闸时间之和)查书112页图5-1得,t z=1.85s>1s所以t dz=t z=1.85因为I∞²t dz=0.0902×1.85=0.015 I t²t=322×1=1024所以I∞²t dz<I t²t经以上校验此断路器满足各项要求。