110KV降压变电站设计

摘要：

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。

这次设计以110KV降压变电站为主要设计对象，分析变电站的原始资料确定变电站的主接线；通过负荷计算确定主变压器台数、容量及型号。根据短路计算的结果，对变电站的一次设备进行了选择和校验。

关键字：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型

1设计任务

1、系统特点：

1）地区用电丰水期基本由小水电提供，枯水期由系统支援。

2）丰水期小水电电力有剩余，输送向系统。

3）110kV侧电源近似为无穷大系统。

2、该所有110kV、35kV两个电压等级。

110kV双回至系统，系统电抗0.5（Sb=100MVA Ub=37kV）；

35kV进线5回：水电厂1，30MW，12km，2回；水电厂2，30MW，13km，2回；水电厂.

315MW，20km，单回；

35kV出线10回：中心医院2回，1.5MW，5km；造纸厂1回，2.5MW，4km；印刷厂1回，2MW，5km；面粉厂2回，2.5MW，4km；提灌站1回，1MW，6km；备用2回。

3、110kV侧出线主保护为瞬时动作，后备保护时间为0.15s，断路器燃弧时间按0.05s考虑。

4、该地区最热月平均温度为28°C，年平均气温16°C，绝对最高气温为40°C，土壤温度为18°C。

5、该变电所位于市郊生荒土地上，地势平坦、交通便利、环境无污染。

2 负荷计算

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。

35KV侧负荷:

S1=

9.5

0.8

=11.875MVA

电机侧总容量：

供给110KV的容量：

3、变压器的选择和主接线的确定

3.1变压器选型

以为水电厂负荷总容量为75MW，而负荷总容量仅仅只9.5MW，假设负荷全开，那么还有

S0=75−9.5=65.5MVA

送回系统。另外，某一台变压器还可能出现故障，那么一台变压器要能够承担全部负荷的70%，

所以选择变压器的型号为SFL-50000/110,其参数见表3-1

表3-1变压器参数

型号

额定

容量

高压侧电压（KV）

低压侧

电压

（KV）

空载损

耗（KW）

负载损

耗（KW）

阻抗电

压（%）

空载电

流（%）

SFL-50000/11050000

0.3，

6.6，

10.5，11

6526010.50.7

变压器采用Y-△连接。

3.2主接线的确定

由于110KV侧没有Ⅰ、Ⅱ类用户，故采用单母线接线，为增加一定可靠性，便于检修，进而采用单母线分段式。

对于35KV侧由于涵盖大量负荷，所以应尽量保障供电，尤其含有中医院，出于安全考虑，采用双母线接线，保障母线不间断供电。

4、计算短路点的最大短路电流

等值电路的计算：

取基准功率:

S b=100MVA U b=U av

系统电抗：

由上表计算得110/35KV变压器：

查表可得15MW水轮发电机电抗去1.07

水电厂侧变压器：

输电导线选择：LGJ-50/8，查表可得该导线35KV时，单位长度电抗值：

X0=0.423Ω

水电厂线路：

X L2=0.423×13=5.499Ω

负荷线路：

因为变压器型号完全相同，其中性点点位相同等，故等值电路图可化简为图4-1：

图4-1等值电路简化图

4.1 110KV 母线短路时

对于110KV 系统电源（无穷大容量）

X Σ∗=X 1=0.25

短路次暂态电流：

短路冲击电流：

对于发电机侧电源

X Σ∗=12.705+2.354=15.059

X ca∗

=X Σ∗S N S b =1.059×(750.8

)100⁄=14.12

查水轮机短路电流运算曲线[(四) t=0]，得 I ∗"

=0.2

短路冲击电流：

i M2=2.55I G "

=2.55×0.094=0.2397KA

由此可得110KV 母线短路时： 总短路次暂态电流：

总冲击电流：

i

M

=i M1+i M2=5.1+0.2397=5.34KA 4.2 35KV母线短路时

对于110KV系统电源（无穷大容量）

XΣ∗=

0.25+12.705=12.955

短路次暂态电流：

短路冲击电流：

对于水电厂1发电机侧电源

查水轮机短路电流运算曲线[(三) t=0]，得

I∗"=0.5

短路次暂态电流：

短路冲击电流：

对于水电厂2发电机侧电源

XΣ∗=5.7345

查水轮机短路电流运算曲线（三 t=0）

I∗"=0.5

短路次暂态电流：

XΣ∗=5.523