110KV降压变电所电气部分初步课程设计DOC

目录

第一章课程设计任务 (1)

第二章负荷分析及计算和主变的选 (3)

第一节负荷计算的目的 (3)

第二节负荷分析及无功补偿 (3)

第三节主变压器的确定 (4)

第三章变电站主接线的选择 (6)

第一节对电气主接线的基本要求 (6)

第二节 110kV侧接线的选择 (7)

第三节 10kV侧接线的选择 (7)

第四章短路电流的计算 (9)

第一节计算各回路电流 (9)

第二节计算短路点最大短路电流 (9)

第三节计算最大持续工作电流 (10)

第五章电气设备的配置与选择 (11)

第一节高压断路器的选择 (11)

第二节隔离开关的选择 (14)

第三节互感器的选择 (17)

第四节避雷器的选择 (17)

第五节接地刀闸的配置 (18)

第六章继电保护配置 (18)

第一节继电保护的配置 (18)

第二节变电所继电保护的配置 (20)

参考文献 (21)

附110kV地方变电所电气主接线图及电气总平面图

第一章：课程设计任务

一、设计题目：某区110KV/10KV变电站设计

二、设计的原始资料

1．建设性质及规模：为满足某区及相关单位用电，将新建一座110KV降压变电所。该变电所建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电。改善提高供电水平。

2．变电站负荷情况: 本变电站的电压等级为110/10。变电站由两个系统供电，系统S1为3MV A，容抗为0.38, 系统S2为4MV A，容抗为0.45。线路1为30KM, 线路2为20KM。有关负荷资料见附表1。即

（1）110KV线路进线2回。

（2）10KV线路的同时系数为0.9，线损率5%。

（3）10KV线路8回，远期发展2回。

（4）待设计变电站地理位置示意如下

：

3.设计内容

（1）负荷计算及无功功率补偿。

（2）选择变电所主变台数、容量及型式。

（3）设计本变电所的电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术经济比较，确定一个最佳方案。

（4）进行必要的短路电流计算。

（5）选择和校验所需的电气设备。

（6）进行继电保护的选择及整定（略写）。

4.设计成果

（1）设计计算说明书一份

（3）电气主接线图一份

（3）变电所平面布置图一份

表1 某区及相关单位用电负荷需求

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、负荷分析及无功补偿：

１、10kV侧负荷

近期负荷：P

= 2.4+1.1+1.2+2.5+5.2+0.5+0.5+0.8=14.2MW

近10

远期负荷：P 远10 = 3+2+2+4+8+0.8+1+1.8+1.5+1.5=25.6MW P 10＝∑=n

i Pi 1 k ˊ(1+k")＝25.6×0.8×(1+0.05)＝21.504(MW)

Q 10＝P ·tg φ＝P ·tg(cos －10.80) ＝21.504×0.75=16.128(MVar) 视在功率：（供电容量） S g10＝φcos P ＝21.504

0.80＝26.88(MVA) I N10＝

N

U S 3

＝1.552(kA) 2、无功补偿： Q=P （tan

1

—tan

2

）=P[tan(11cos 0.8)tan(cos 0.92)]

=21.504×（0.75—0.426）=21.504×0.324=6.967Mvar 由此，可根据该结果采用电力电容两组并联 2×7000Kvar

三、主变压器的确定

1、绕组数量的确定

在该设计中，只有高低两个电压等级（110KV/10KV ），因此，主变压器选为两绕组变压器。

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。

选择：

由负荷计算可知，本变电站远景负荷为m

P=21.504Mw，应装设两台主变压器。

3、变压器容量和型号确定

确定原则：

（1）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。

（2）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电所应考虑，当一台变压器停止运行时，其余变压器容量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，对一般性变电所，当一台主变停止运行时，其余变压器应能保证全部负荷的60%~70%。

（3）同一个等级的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系统化、标准化、简单化、方便灵活化。

确定：

（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=0.6Pm=0.6×21.504=12.9MVA

N

（2）应保证用户的一级和二级负荷（单台运行时）I、II 类负荷的总和为：

3×75%+2×40%+2×60%+4×60%+8×70%+1×30%+1.8×20%=13.35MW ，还加上负荷的同时率13.35+0.85=14.2MW

综合（1）（2）并考虑到两台容量之和必须大于S

、再分析经济问题，查表得所选择变

∑

压器容量S B= 16MV A

查110kV三相两绕组电力变压器技术时数据表，选择变压器的型号为S7-16/110，其参数如下表：