kv变电所电气一次初步设计方案Word文档下载推荐.docx

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年平均雷电日：

90天

海拔高度：

75M

5.负荷资料

（1）35KV负荷

用户名称

容量（MW）

距离（KM）

备注

化工厂

3.5

15

Ⅰ类负荷

铝厂

4.3

13

水厂

1.8

5

塘源变

7

4

ⅡⅢ类负荷

35KV用户中，化工厂，铝厂有自备电源

（2）10KV远期最大负荷

负荷性质

机械厂

0.8

Ⅲ

自行车厂

1.0

食品加工厂

0.35

电台

0.25

Ⅰ

纺织厂

0.9

木材厂

0.4

Ⅱ

齿轮厂

0.6

10KV用户在距本所1-3KM范围内

（3）本变电所自用负荷约为60KVA

（4）一些负荷参数的取值：

a.负荷功率因数均取cosφ=0.85

b.负荷同期率Kt=0.9

c.年最大负荷利用小时数　Ｔmax＝4500小时/年

d表中所列负荷不包括网损在内，故计算时因考虑网损，此处计算一律取网损率为5%

e.各电压等级的出线回路数在设计中根据实际需要来决定。

各电压等级是否预备用线路请自行考虑决定。

二．设计任务书

1．电气主接线设计

2．短路电流计算

3．主要电气设备及载流导体选择

4．配电装置的设计

三．设计成品

说明书一份。

（包括对设计基本内容的论证：

短路电流计算过程。

电气设备选择计算过程。

）

110KV变电所的初步设计计算

一．主接线设计

〈一〉负荷分析统计

（1）35KV侧负荷：

S35KV=（1+5%）×

×

0.9=18.455MVA

其中Ⅰ类负荷：

SⅠ35KV=（1+5%）×

0.9=10.673MVA

Ⅰ类负荷占总负荷百分数：

100%=×

100%=57.8%

（2）10KV侧负荷：

S10KV=（1+5%）×

0.9=4.781MVA

其中Ⅰ类负荷：

SⅠ10KV=（1+5%）×

0.9=1.279MVA

Ⅱ类负荷：

SⅡ10KV=（1+5%）×

0.9=1.112MVA

Ⅰ类负荷总负荷百分数：

Ⅱ类负荷占总负荷百分数：

（3）110KV侧负荷：

S110KV=（1+5%）（S35KV+S10KV+S所用）

=（1+5%）（18.455+4.781+0.06）

=24.461MKA

〈二〉主变选择

（1）台数分析：

为了保证供电的可靠性，选两台主变压器

（2）主变压气容量：

主变压气容量应根据5—10年的发展规划进行选择，并考虑变压器正常运行和事故是的过负荷能力。

所以每台变压器的额定容量按Sn=0.7PM（PM为变电所最大负荷）选择，即Sn=0.7×

24460.7=17122.5KVA这样当一台变压器停用时，可保证对70%负荷的供电。

考虑变压器的事故过负荷能力40%，则可保证对98%的负荷供电由于一般电网变电所大约有25%的非重要负荷，因此采用Sn=0.7PM对变电所保证重要负荷来说是可行的。

（3）绕组分析：

通过主变压器各侧绕组的功率。

均达到15%Sn以上时，可采用三绕组变压器。

因15%Sn=2568.4KVA。

所以S1＞S2＞S3＞15%Sn。

即通过主变压器各绕组的功率均达到15%Sn以上，又因中性点具有不同的接地方式，所以采用普通的三绕组变压器。

选为SFSL1—20000型，容量比为100/100/50

〈三〉主接线方案拟定

型号及容量

（KVA）

额定电压

高/中/低

损耗（KW）

阻抗电压

（%）

空载

电流

参考

价格

（万元）

综合

投资

空

载

短路

高-中

高-低

中-低

SFSL-20000

121/38.5/11

50.2

150.7

131

94.5

18

10.5

6.5

4.1

18.16

23.6

110KV侧：

本所在正常运行时主要是由

（1）

（2）两个110KV级电源来供电。

所以必须考虑其可靠性。

35KV侧：

因为此侧Ⅰ类负荷占57.8%占的比例重大，考虑Ⅰ类用户的可靠性，应采用带有旁路的接线方式。

10KV侧：

此侧Ⅰ类负荷占26.7%比重不大，但负荷较多，且本所用电即从本侧取，所以应考虑带旁路和分段。

方案Ⅰ、

110KV：

采用桥形设备少，接线简单清晰，为了检修桥连断路器时不致引起系统开环运行，增设并联的旁路隔离开关以供检修用。

但桥形可靠性不高。

35KV：

采用单母线分段带专用旁路。

接线简单清晰，操作简单，当检修出线断路器时可不停电，可靠性比较高，但当母线短路时要停电。

10KV侧：

采用单母线分段带专用旁路，所用电采用双回路供电提高了所用电可靠性。

方案Ⅱ：

采用桥形接线，同方案Ⅰ

双母线带专用旁路，可靠性更高，灵活。

检查出线断路器不会停电。

母线短路只出线短时停电，可靠地保证Ⅰ类用户用电，但投资大，操作较复杂，易出现误操作。

10KV：

采用单母线分段带专用旁路，同方案Ⅰ

方案Ⅲ

采用单母线分段兼专用旁路，接线清晰明了，可靠性较高，但做母联和做旁路时切换复杂。

采用单母线分段，接线简单，但在检修出线断路器时需停电，可靠性不高。

〈四〉可靠性分析

方案Ⅰ：

110KV侧采用桥形接线，使断路器达到最简。

鉴于110KV为两

回进线，所以采用桥形较合理。

可靠性比单元接线要高，并易发展成单母

线分段，为以后的发展大下基础。

又因，两个110KV电源离本所不远出

现故障的机率不多，所以虽可靠性不很多，但仍可满足需要。

采用单母线分段带旁路，当检修出线断路器时可不停电，因为

进行分段且是断路器分段，所以当一段母线发生故障时，可以保证正常段母线不间断供电，因为设置旁路母线，可以保证Ⅰ.Ⅱ类用户用电要求，同时它结构简单清晰，运行也相对简单，便于扩建和发展。

同时它投资小，年费用较低，占地面积也比双母线带旁路小，年费用较小，所以满足35KV侧用户的要求，但当母线故障时，可能出现一半容量停运。

采用单母线分段带旁路，因为本侧Ⅰ类用户仅占26.7%。

所以

完成可靠满足供电要求。

110KV侧采用桥形接线，可靠性同方案Ⅰ。

采用双母线带旁路，通过两组母线隔离开关的到闸操作，可以

轮流检修一组母线而不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一出线断路器无需停电。

各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上。

能灵活地适应各种运行方式调度和潮流变化需要。

扩建方便，但投资大，占地多，配电装置复杂，容易发生误操作。

采用单母线分段，所用电因较重要，采用双回路供电来提高它的可靠性，同方案Ⅰ。

方案Ⅲ：

采用单母线分段兼专用旁路，这种接线方式具有了旁路的优点，

同时减少了一个断路器使投资减少，但要检修任一断路器时，操作步骤复杂，对本级Ⅰ类用户的供电可靠性有一定影响。

采用单母线分段，这种接线方式使当一段母线发生故障时，不致造成政策母线也同时停电，缩小了停电范围。

对本级出线多，很适合，但因为没有带旁路，使当检修出线断路器时需要停电，这样就不能保证本级Ⅰ类负荷的要求。

所以，选用方案Ⅰ与方案Ⅱ进行经济比较

〈五〉经济比较

统一初选同一类型主变压器和断路器

主变压器型号SFSL1—20000

110KV断路器型号DW3—110

35KV断路器型号DW3—35

10KV断路器型号GG—1A—25

电压等级接线形式价格

110KV母线桥形31.4万元

35KV母线单母线带专用旁路（分段）23.983万元

10KV母线单母线分段带专用旁路9.315万元

U=31.4+23.983+9.315=58.495万元

变压器年电能损失总量　△A

△Q0=I0（%）=8.2万元

△Q=Ud（%）=36万元

△A=n（P0+K△Q0）T0+

=816320+38.875×

（1.496+0.85+0.1143）×

3000

=1101034.825

计算年运行费用

U1=0.022Z=3.653

U2=0.058Z=9.63

U=

主变23.6万元/台

110KV母线桥形31.4万元

35KV母线双母线带旁路25.786万元

10KV母线单母线分段带旁路8.415万元

Z=（23.6+31.4+25.786+8.415）1.9=169.482（万元）

UⅡ=0.07×

1093112.746×

10-4+U1+U2

=0.07×

10-4+3.728+9.83

=21.21（万元）

∵I2＞I1UⅡ＞UⅠ

∴经比较选用方案I

〈六〉短路电流计算

（1）短路电流计算，求各支路元件电抗标幺值

取SB=100MVAUB=Upj计算各元件参数标幺值

110KV系统：

X1=

线路：

X2=0.4×

8.2×

110KV火电厂：

X12=

X16=0.4×

10.2×

火电厂变压器（见等值电路图2）

VS1%=（V12%+V31%-V23%）=（17+10.5-6）=10.75

VS2%=（V12%+V23%-V31%）=（17+6-10.5）=6.25

VS3%=（V23%+V31%-V12%）=（6+10.5-17）=-0.25

因为第二绕组与本线路无关，所以可以不算它的电抗

X14=VS1%

X13=VS3%

110KV火电厂化简（见图3）其中X12=X12‘=X12“

X17=X12//X12‘//X12“=0.145

X18=（X13+X14）//（X13‘+X14’）=0.0875

本所变压器

VS1%=（18+10.5-6.5）=11

VS2%=（18+6.5-10.5）=7

VS3%=（6.5+10.5-18）=-0.5

设在d1，d2，d3点短路（见图4）计算各点短路时的电流标幺值

X5=

X6=

X7=

其中因为本所所取的两台主变型号相同，所以有

X8=X5X9=X6X10=X7

35KV系统：

SS取250MVA

X11=

线路X11`=0.4×

6.17×

因为本所的第三绕组