110kV变电站的设计

110kV变电站的设计

目录

设计任务书 (4)

第一部分主要设计技术原则 (5)

第一章主变容量、形式及台数的选择 (6)

第一节主变压器台数的选择 (6)

第二节主变压器容量的选择 (7)

第三节主变压器形式的选择 (8)

第二章电气主接线形式的选择 (10)

第一节主接线方式选择 (12)

第三章短路电流计算 (13)

第一节短路电流计算的目的和条件 (14)

第四章电气设备的选择 (15)

第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15)

第二节断路器的选择 (18)

第三节隔离开关的选择 (19)

第四节高压熔断器的选择 (20)

第五节互感器的选择 (20)

第六节母线的选择 (24)

第七节限流电抗器的选择 (24)

第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25)

第九节10kV无功补偿的选择 (26)

第五章10kV高压开关柜的选择 (26)

第二部分计算说明书

附录一主变压器容量的选择 (27)

附录二短路电流计算 (28)

附录三断路器的选择计算 (30)

附录四隔离开关选择计算 (32)

附录五电流互感器的选择 (34)

附录六电压互感器的选择 (35)

附录七母线的选择计算 (36)

附录八10kV高压开关柜的选择 (37)

（含10kV电气设备的选择）

第三部分相关图纸

一、变电站一次主结线图 ........................... .42

二、10kV高压开关柜配置图.......................... .43

三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44)

四、110kV接入系统路径比较图...................... .45第四部分

、参考文献.................... (46)

、心得体会 (47)

设计任务书

一、设计任务：

***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦，四期工程总负荷为20兆瓦；一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷34.66兆瓦，拟新建江西洪都钢厂变电所。

本厂用电负荷设施均为I类负荷。

第一部分主要设计技术原则

本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，

采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。

将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。

设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术

条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。

第一章主变容量、形式及台数的选择

主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。

第一节主变压器台数的选择

由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功

率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。

为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，

适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。

第二节主变压器容量的选择

主变压器容量一般按变电站建成后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

城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两台变压器后的总的容量为

工Se=2X 0.7 X Pm=1.4Pn当一台变压器停运时，可保证对70%负荷的供电。考虑到变压器的事故过负荷能

力为30%，则可保证98%负荷供电。因为该变电站的电源引进线是110kV侧引进，而高压侧110kV母线

负荷不需要经过主变倒送，因此主变压器的容量为Se=0.7S。（S为10kV侧的总负荷）。

1. 10kV侧负荷

由工厂负荷预测可知，工厂一、二、三期达到规模后，负荷达25.16兆瓦，功率因素取0.8,主变容量按10kV 侧总负荷的70%来选择，四期负荷为9.5兆瓦。

S 三=P 三/ cos ①=25.16/0.8=31.4（MVA）

S 四=P 四/ cos ①=9.5/0.8=11.875 MVA）

总容量达43.325 MVA，

S 总=S 总XT0%=43.325 X70%=30.3275 （MVA）

主变容量选择

因此选择2台31.5兆伏安主变可满足供电要求；

选择主变型号为：SFZ11-31500/110

容量比（高/低％） : 100/100

电压分接头：110±l X1.25%/10.5kV

阻抗电压（高低）：10.5%

联结组别：YN，d11

第三节主变压器形式的选择

（1 ）主变相数的选择

主变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及远输条件等因素，特别是大型变压器尤其需要考虑其运输可能性保证运输尺寸不超过遂洞、涵洞、桥洞的允许通过限额，运输重量不超过桥梁、