110KV降压变电所电气部分设计

目录

第一章课程设计任务书

第二章负荷分析

第三章变压器的选择

第四章无功补偿装置的选择

第五章电气主接线的选择与方案比较第六章各级电气配置的选择

第七章短路电流计算结果及目的

第八章继电保护规划及整定

第一部分.设计说明书

第一章：毕业设计任务书

一、设计题目

110KV降压变电站部分的设计

二、所址概况

1、地理位置及地理条件的简述

变电所位于某城市，地势平坦，交通便利，空气污染轻微，区平

均海拔200米，最高气温40℃，最低气温-18℃，年平均气温14℃，

最热月平均最高气温30℃，土壤温度25℃。

三、系统情况如下图

注：括号内为最小1、主变压

四、负荷情况：

五、设计任务

1、负荷分析及主变压器的选择。

2、电气主接线的设计。

3、变压器的运行方式以及中性点的接地方式。

4、无功补偿装置的形式及容量确定。

5、短路电流计算（包括三相、两相、单相短路）

6、各级电压配电装置设计。

7、各种电气设备选择。

8、继电保护规划。

9、主变压器的继电保护整定计算。

六、设计目的

总体目标

培养学生综合运用所学各科知识，独立分析各解决实际工程问题的能力。

第二章：负荷分析

一、负荷分类及定义

1、一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，

带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独

立电源供电。

2、二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时

间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二

级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许

有一回专用架空线路供电。

3、三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特

殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。

二、本设计中的负荷分析

市镇变1、2：市镇变担负着对所辖区的电力供应，若中断供电将会带来大面积停电，所以应属于一级负荷。

煤矿变：煤矿变负责向煤矿供电，煤矿大部分是井下作业，例如：煤矿工人从矿井中的进出等等，若煤矿变一旦停电就可能造成人身死亡，所以应属一级负荷。

化肥厂：化肥厂的生产过程伴随着许多化学反应过程，一旦电力供应中止了就会造成产品报废，造成极大的经济损失，所以应属于一级负荷。

砖厂：砖厂的生产过程与电的联系不是非常紧密，若终止电力供应，只会造成局部破坏，生产流程混乱，所以应属于三级负荷。

镇区变：镇区变担负着对所辖区域的电力供应，若中止镇区变的电力供应，将会带来大面积停电，带来极大的政治、经济损失，所以应属于一级负荷。

机械厂：机械厂的生产过程与电联系不是非常紧密，若中止供电，不会带来太大的损失，所以应属于二级负荷。

纺织厂1、2：若中断纺织厂的电力供应，就会引起跳线，打结，从而使产品不合格，所以应属于二级负荷。

农药厂：农药厂的生产过程伴有化学反应，若停电就会造成产品报废，应属于一级负荷。

面粉厂：若中断供电，影响不大，所以应属于三级负荷。

耐火材料厂：若中断供电，影响不大，所以应属于三级负荷。

三、35KV及10KV各侧负荷的大小

1、35KV侧：

ΣP1＝6000+7000+4500*2+4300*2+5000＝35600KW

ΣQ1=6000*0.48+7000*0.426+4500*0.62*2+4300*0.54*2+

5000*0.62=19186Kvar

2、10KV侧：

ΣP2＝1000*3+800*2+700+800*2+600+700+800*2＝9800KW

ΣQ2=1000*3*0.48+700*0.512+800*0.512*2+800*0.54*2+

600*0.54+700*0.48+800*0.48*2=4909.6Kvar

ΣP＝ΣP1+ΣP2=35600KW+9800KW=45400KW

ΣQ=ΣQ1+ΣQ2=19186+4909.6=24095.6Kvar

所以：ΣS＝（454002+24095.62）1/2＝51398KVA

考虑线损、同时系数时的容量：

ΣS2=51398*0.8*1.05=43174.3KVA

第三章主变压器的选择

（参考资料：《电力工程电气设计手册》电器一次部分，第五章：主变压器选择）一、主变台数的确定

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，变电所以装设两台主变压器为宜。此设计中的变电所符合此情况，故主变设为两台。

二、主变容量的确定

1、主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10-20年负荷发展。对城郊变电所，主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压器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑到当一台主变压器停运时，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，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70％-80％。此变

电所是一般性变电所。

有以上规程可知，此变电所单台主变的容量为：

S=ΣS2*0.8=43174.3*0.8=34539.48KVA

所以应选容量为40000KVA的主变压器。

三、主变相数选择

1、主变压器采用三相或是单相，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。

2、当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。

社会日新月异，在今天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，故有以上规程可知，此变电所的主变应采用三相变压器。

四、主变绕组数量

1）、在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧的功率均达到该变压器容量的15％以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿装备时，主变压器宜采用三绕组变压器。

根据以上规程，计算主变各侧的功率与该主变容量的比值：

高压侧：K1=(35600+9800)*0.8/40000=0.9>0.15

中压侧：K2=35600*0.8/4000=0.7>0.15

低压侧：K3=9800*0.8/40000=0.2>0.15

由以上可知此变电所中的主变应采用三绕组。

五、主变绕组连接方式

变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系