110kv地区变电站电气设计本科论文.docx

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110kv地区变电站电气设计本科论文

内蒙古化工职业学院

毕业设计（论文、专题实验）任务书

姓名

专业

电力系统

班级

电力11

指导教师

题目

110KV地区变电站电气设计

原始数据

1、待设计的变电站为一重要的地区降压变电站

2、该变电站进线为两回110KV母线,出线经联络变压器降为35KV和10KV两种电压等级供该变电站所处地区负荷用电。

3、35KV母线上有两回进线，出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送容量100MVA。

4、10KV母线上有两回进线，出线八回，每条线路最大输送容量为80MVA。

5、变电站自用电压为10KV。

6、在系统最大运行方式下，系统阻抗值为0.1。

说明书

（论文、实验）

主要内容

1、通过经济技术方案比较，确定电气主接线形式；

2、进行短路电流计算，知道潮流分布；

3、选择主要的电气设备；

4、自用电电气主接线的设计；

5、绘制所设计的电气图；

图纸要求

按照制图标准绘制电气图纸如下：

1、110KV地区降压变电站电气主接线图一张。

（用一号图纸画出）

2、自用电电气主接线图一张。

（用一号图纸画出）

对学生

综合训

练方面

的要求

1、论文前要仔细研究设计题目、认真阅读任务书，明确具体论文任务和内容，备好设计相关资料。

2、仔细分析、准确比较、认真阅读、保证质量

3、充分发挥主动能动性，独立完成论文任务

完成期限

自2013年11月25日至2013年12月15日

备注:

说明书用A4纸打印出来，封面用学院统一的毕业设计封面。

签发:

日期:

110KV地区变电站电气设计

摘要

电力行业是国民经济的基础工业，它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。

本设计是某发电厂110KV地区降压变电站的电气设计。

以发电厂电气部分、高电压技术、继电保护等专业知识为理论依据，主要对该厂变电站高压部分进行毕业设计训练。

设计步骤主要包括：

负荷统计、负荷计算、方案比较、供电方式确定、短路电流计算、电气设备选择与继电保护整定以及防雷接地等内容。

电能是现代工业生产的主要能源和动力，随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活需要对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。

工厂供电系统的核心部分是变电所。

因此，设计和建造一个安全、经济的变电所是极为重要的。

关键词：

变电站设计，变电站电器主接线，短路电流计算

符号说明

C—电容器HL—光字牌

G—发电机PF—频率表

L—电抗器、线圈、线路PV—电压表

K—继电器QF—断路器

M—发电机QS—断路器

R—电阻器SA—转换开关

S—开关SB—按钮开关

T—变压器SC—切换开关

V—二极管、稳压管、晶压管TA—电流互感器

W—母线TM—电力变压器

ARC—自动重合闸装置TV—电压互感器

FA—具有瞬时动作的限流保护器件VT—三极管

FU—熔断器LC—合闸线圈

HC—绿灯LT—跳闸线圈

HR—红灯XB—连接片

第一章主变压器的选择.....................................1

1.1概述...............................................1

1.2主变压器容量的确定.................................1

1.3主变压器台数的确定.................................2

第二章电气主接线的选择...................................4

2.1选择原则...........................................4

2.2主接线设计的基本要求及原则.........................4

3.3短路电流计算及计算结果............................13

第7章无功补偿设计......................................32

7.1无功补偿的原则和基本要求..........................32

致谢.....................................................36

第一章主变压器的选择

1.1概述

（1）主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等综合考虑确定。

（2）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，并适当考虑到远期的负荷发展。

对于城网变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。

（3）在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。

如变电所可由中、低压侧电力网取得跔容量的备用电源时，可装设一台主变压器。

（4）装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。

1.2主变压器容量的确定

（1）主变器容量一般按变电所建成5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期。

10-20年的负荷发展

（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。

（3）同等电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化。

35KV负荷计算

负荷名称

近期最大负荷

（MW）

功率因数

负荷同时率

有功功率

（KW）

无功功率

（Kvar）

视在功率

（KVA）

1#出线

6.38

0.8

0.85

5423

4067.25

6778.75

2#出线

2.125

0.8

0.85

1806.25

1354.7

2257.81

3#出线

15.0

0.85

0.85

12750

7901.74

15000

4#出线

12.22

0.85

0.85

10387

6437.28

12220

5#出线

4.28

0.85

0.85

3638

2254.62

4280

6#出线

4.35

0.8

0.85

3697.5

2773.13

4621.88

7#出线

1.36

0.8

0.85

1156

867

1445

8#出线

10.2

0.8

0.85

8670

6502.5

10837.5

9#出线

备用

小计

47527.75

32158.22

57385

10KV负荷计算

负荷名称

近期最大负荷

（MW）

功率因数

负荷同时率

有功功率

（KW）

无功功率

（Kvar）

视在功率

（KVA）

1#出线

3000

0.85

0.85

2550

1580.35

3000

2#出线

2000

0.85

0.85

1700

1053.57

2000

3#出线

2000

0.9

0.85

1700

823.35

1888.89

4#出线

2000

0.85

0.85

1700

1053.57

2000

5#出线

2000

0.85

0.85

1700

1053.57

2000

6#出线

2000

0.8

0.85

1700

1275

2125

7#出线

2500

0.8

0.85

2125

1593.75

2656.25

8#出线

2000

0.8

0.85

1700

1275

2125

9#出线

2000

0.85

0.85

1700

1053.57

2000

10#出线

2000

0.85

0.85

1700

1053.57

2000

小计

18275

10540.3

21096.77

1.3主变压器台数的确定

（1）对大城市郊区的一次变电所在中低压侧，构成环网的情况下，变电所应装设2台主变压器为宜。

（2）对地区性孤立的一次性变电所，或大型工业专用变电所，在设计时应考虑，装设3台主变压器的可能性。

（3）对于规划只装设2台主变压器的变电所，其变压器基础，应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。

单台容量设计应按单台额定容量的70%—85%计算。

S9—6300/110变压器参数

参数

连接组标号

额定电压（）

阻抗电压（%）

空载电流（%）

损耗（）

高压

低压

空载

负载

，

10

0.4

4.0

1.9

0.2

1.04

第2章电气主接线的选择

2.1选择原则

电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。

主接线方案的确定与电力系统及变电站运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电器设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。

因此，主接线的设计必须正确处理好各方面的关系，全面分析论证，通过技术经济比较，确定变电站主接线的最佳方案。

2.2主接线设计的基本要求及原则

2.2.1变电站主接线设计的基本要求

（1）可靠性

供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线的设计必须满足这个要求。

因为电能的发送及使用必须在同一时间进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。

供电可靠性的客观衡量标准是运行实践，评估某个主接线图的可靠性时，应充分考虑长期运行经验。

我国现行设计规程中的各项规定，就是对运行实践经验的总结，设计时应该予以遵循。

（2）灵活性

电气主接线不但在正常运行情况下能根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快的退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并在检修设备时能保证检修人员的安全。

（3）操作应尽可能简单、方便

电气主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。

复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。

但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便，或造成不必要的停电。

（4）经济性

主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上—，还应使投资和年运行费用最小，占地面积最少，使变电站尽快的发挥经济效益。

（5）应具有扩建的可能性

由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快，因此，在选择主接线时，应考虑到有扩建的可能性。

2.2.2变电站主接线设计原则

（1）变电站的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式，在满足继电保护的要求下，也可以在地区线路上采用分支接线，但在系统主干网上不得采用分支接线。

（2）在6-10kV配电装置中，出线回路数不超过5回时，一般采用单母线接线方式，出线回路数在6回及以上时，采用单母分段接线，当短路电流较大，出线回路较多，功率较大，出线需要带电抗器时，可采用双母线接线。

（3）在35-66kV配电装置中，当出线回路数不超过3回时，一般采用单母线接线，当出线回路数为4～8回时，一般采用单母线分段接线，若接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区，可采用双母线接线。

（4）在110-220kV配电装置中，出线回路数不超过2回时，采用单母线接线；出线回路数为3～4回时，采用单母线分段接线；出线回路数在5回及以上，或当“0—220KV配电装置在系统中居重要地位；出线回路数在4回及以上时，一般采用双母线接线。

（5