110kV变电站电气一次部分初步设计Word文档格式.docx
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绪论
本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。
从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对新建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV、10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号；
最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器、隔离开关、母线、绝缘子和穿墙套管、电压互感器、电流互感器进行了选型，从而完成了110kV电气一次部分的初步设计。
按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在该市郊新建一所中型110kV变电站。
本设计属中间变电站该变电所建成后，,它的主要任务是把110KV变成10kV电压供周边城乡使用。
该市郊110kV变电站是地区性城市变电站，它由系统1和系统2供电，同较为紧密，在整个系统中占有重要地位。
变电站主要设备的组成主要有主变压器、电气主接线、控制装置、避雷装置以及无功补偿设备。
主变压器是变换电压的主要设备。
在110kV变电站中它主要用于降压，此变电站中我们采用了双绕组变压器，在功率和电压等级上完全满足了我们的设计需要。
电气主接线由于直接影响着电力系统的可靠性，至关重要，因此对它的选择应加以足够的重视。
考虑到系统的可靠性、灵活性、经济性等因素，所以在本变电站中我们采用了单母分段的接线形式。
控制装置是变电站的中枢神经，控制着整个电气元件。
值班员可通过集中监视系统了解系统的运行状态。
避雷装置是电力系统稳定运行的一个重要部分。
它的故障能够导致整个电力系统的瓦解。
给国民经济带来重大损失。
在电力系统中为了减少电能在线路中的损耗，我们采用了无功补偿装置来调整系统中的无功功率。
第1章变电站总体分析
变电站总体分析
1.1.1设计依据
依毕业设计任务书。
某市变电站建设的必要性
附注：
1.图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式；
2.最小运行方式下：
S1=1300MVA，XS1=0.65；
S2=170MVA，XS2=0.75；
变电站地址
变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。
本站位于某市近郊区。
向市区工业、生活及郊区乡镇工业与农业用户供电，属新建变电站。
变电所的西边为10KV负荷密集区，主要有棉纺厂、食品厂、印染厂、针织厂、柴油机厂、橡胶厂及部分市区用电。
变电所以东主要有的水泥厂、耐火厂及市郊其它用电。
所址地区海拔200米，地势平坦，非强地震地区。
年最高气温+40˚C，年最低气温-20˚C，年平均温度+15˚C，最热月平均最高温+32˚C。
最大覆冰厚度b=10mm。
最大风速25m/s,，属于我国第六标准气象区。
全线为黄土层地带，地耐力2.4kg/cm２,天然容重γ=2g/。
内摩擦角，土壤电阻率100Ω·cm,地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。
土壤热阻系数=120˚C·cm/wm。
土温20˚C。
根据电力系统规划，本变电所的建设规模如下：
额定电压等级：
110KV/10KV
110KV近期出线2回，远景发展2回；
10KV近期出线12回，远景发展6回。
S1=1450MVAX1=0.6X2=0.7
S2=220MVAX1=0.4X2=0.6
1．本规范适用于电压为10～110kV，单台变压器容量为2500kVA及以上新建变电所的设计。
2．变电所的设计应根据工程的5～10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。
3．变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。
4．变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。
第2章负荷分析计算与主变压器的选择
2.1负荷分析计算
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。
2.1.2
根据任务书可知新建110KV变电站的建设将外电与市区变电所更好的连接起来，从而形成统一的供电网络。
更好的解决市区等重要的负荷的供电问题，同时也促进了供电网络的形成和供电的可靠性。
为了考虑该地区经济的发展此变电站设计的最大容量为MW。
各级负荷见以下图表：
1．110KV负荷情况
表2-1110KV负荷
电压
等级
负荷名称
最大负荷
（MW）
穿越功率
负荷组成
（%）
功率因数
Tmax
（h）
线长（km）
近期
远景
一级
二级
110kV
市系线
10
18
市甲线
备用1
备用2
12
KV负荷情况
表2-210KV负荷
10kV
棉纺厂1
2
3
20
40
0.75
5500
3.5
棉纺厂2
印染厂1
4
30
0.78
5000
4.5
印染厂2
毛纺厂
2.5
针织厂
1
4500
1.5
柴油机厂1
25
0.8
4000
柴油机厂2
橡胶厂
0.72
市区1
2500
市区2
食品厂
15
备用3
备用4
备用5
备用6
在10kv负荷中，棉纺厂、印染厂、毛纺厂、针织厂、柴油机厂Ⅰ、Ⅱ、食品厂、橡胶厂、市区Ⅰ、Ⅱ类负荷比较大；
若发生停电对企业造成出现次品，机器损坏，甚至出现事故，对市区医院则造成不良的社会影响，严重时造成重大经济损失和人员伤亡，所以必须保证其供电可靠性。
2.2主变选择
变压器的容量、台数直接影响到变电站的电气主接线形式和配电装置的结构。
它的确定除了依据传递容量基本原始资料外，还要根据电力系统5—10年的远景发展计划，输送功率的大小、馈线回路数、电压等级以及接入电力系统中的紧密程度等因素，进行综合分析与合理的选择。
如果变压器的容量选择过大，台数过多，不仅增加投资，增大占地面积，而且也增加了运行电能的损耗，设备未能充分发挥效益；
若容量选的过小，将可能满足不了变电站的电力负荷的需要，这在技术上是不合理的。
可见，变电站主变压器的选择相当重要。
在进行主变压器的选择之前，应该了解变压器的选择原则，主要包括变压器容量、台数的确定原则、主变压器型号的确定原则：
1．主变压器的台数、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条件综合考虑；
2．在有一级、二级负荷的变电站中，应该装设两台主变电压器；
当技术经济比较合理时主变压器的台数也可以多于两台。
如果变电站可由中、低压侧电力网中取得足够能量的备用电源时，可以装设一台主变压器。
3．装设两台及其以上主变压器的变电站中，当断开一台时，其余主变压器的容量应保证用户一级负荷和部分二级负荷（一般不应小于主变压器容量的60%）。
4．具有三种电压等级的变电站中，如果通过主变压器各侧绕组的功率均达到主变压器容量的15%时，主变电压器宜采用三绕组变压器。
依据变电站所处市区的情况，变电站的电力负荷中含有大量的一级、二级负荷，基于对经济状况、占地面积及变电站位于负荷中心等诸多因素的考虑，选择两台主变电压器。
规程规定，装有一台主变电压器的变电站，当一台主变电压器运行时，其余主变电压器的容量应不小于60%的全部负荷，并且尽可能保证对I、II类电力负荷不间断供电，即（n-1）≥0.6sjs远，这里的n代表变压器的台数。
远表示按远景负荷计算的最大综合负荷，远计算公式为：
=Kt（）（1+a%）
其中：
表示同时率
a%表示线损率
P表示各出线最大负荷
由负荷资料表的数据经计算得到：
=36.8MVA
该变电站是一所110KV的降压变电站，选择降压结构（低、中、高）的三绕组变压器。
变电站所处的周围环境比较优越，优先选用SFS7系列的低损耗的油浸式配电变压器:
SFS10-25000/110系列三绕组无励磁调压电力变压器；
冷却方式为油浸散热器自然冷却。
此系列的电力变压器用于额定频率为50HZ，额定电压为110KV的变配电所或输变电线路中传输电能，改变电压之用，产品可以在户内户外连续工作。
参考《电力工程电气设计手册》和相应规程指出：
变压器三相绕组的接线组别、电压、相位、和系统一致，否则不能并列运行。
我国110KV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性点，所以都需要选择的连接方式；
因此，新建变电站的主变电力变压器采用“YNd11”的连接组别。
变压器的绕组容量的选择：
变压器的绕组容量有:
100/100、100/50、100/50等几种。
对于110KV变压器总容量不大，其绕组容量对于造价影响不大，所以采用100/100的容量比。
作为电源侧，为保证向线路末端供电的电压质量，即保证在10%电压损耗的情况下，线路末端的电压应保证在额定值，所以，电源侧的主变电压按10%额定电压选择，而降压变压器作为末端可按照额定电压选择。
所以，对于110KV的变电站，考虑到要选择节能新型的，110
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