毕业论文(设计)-某110KV降压变电所电气一次部分初步设计.doc

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重庆水利电力职业技术学院

专科生毕业论文（设计）

题目：

某110KV降压变电所电气一次部分初步设计

系别

专业

学号

姓名

指导教师

年月日

摘要

变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定修建1座110KV降压变电所。

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，然后通过对拟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，35kV，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电气一次部分的设计。

。

关键词：

变电所主变压器短路计算选型

目录

一原始资料 1

1.1原始资料 1

1.2对原始资料的分析计算 1

二110KV盐北变电所主变选择 3

2.1主变方案选择 3

2.2主变容量、参数选择 4

三所用变选择 6

四主接线设计 7

4.1选择原则 7

4.2110KV主接线设计 7

4.335KV主接线设计 8

4.410KV主接线设计 8

五短路电流计算 9

5.1选择短路电流计算点 9

5.2短路电流计算 9

六变电所电气设备选择 14

6.1选择设备的基本原则 14

6.2断路器的选择 15

6.3隔离开关的选择 21

6.4电流互感器的选择 27

6.5电压互感器选择 36

6.6主母线选择 36

七继电保护配置 39

7.1110KV线路保护 39

7.2主变压器的主保护 40

7.3主变压器的后备保护 42

7.4过负荷保护 42

7.5变压器的零序过流保护 42

八防雷及接地体设计 43

8.1防雷保护的设计 44

8.2接地装置的设计 45

8.3主变中性点放电间隙保护 45

致谢 46

参考文献 47

摘要

变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定修建1座110KV降压变电所。

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，然后通过对拟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，35kV，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电气一次部分的设计。

。

关键词：

变电所主变压器短路计算选型

一原始资料

1.1原始资料

待建110KV盐北变电站从相距30km的110KV盐城东郊变电站受电。

待建110KV盐北变电站年负荷增长率为5%，变电站总负荷考虑五年发展规划。

地区气温:

﴾1﴿年最高气温35℃，年最低气温–15℃。

﴾2﴿年平均气温15℃。

待建110KV盐北变电所各电压级负荷数据如下表:

电压等级

线路名称

最大负荷（MW）

COSФ

负荷级别

供电距离（KM）

Tmax及

同时率

35KV

A

20

0.85

1

10

5000/

0.9

B

15

0.8

1

12

造纸厂

11

0.8

2

8

化工厂

20

0.8

2

7

冶炼厂

15

0.85

1

10

10KV

A

3

0.85

1

1.5

3500/

0.85

B

2

0.85

2

2.5

毛纺厂

1

0.8

2

1.0

水泥厂

1.2

0.8

2

1.5

纺织厂

0.8

0.8

2

1.0

水厂

2

0.8

1

1.5

1.2对原始资料的分析计算

为满足电力系统对无功的需要，需要在用户侧装设电容器，进行无功补偿，使用户的功率因数提高，35kV线路用户功率因数提高到0.9为宜，10kV线路用户功率因数应不低于0.9。

根据原始资料中的最大有功及调整后的功率因数，算出最大无功，可得出以下数据:

电压

等级

线路

名称

最大

有功

（MW）

最大

无功

（MVAr）

COSФ

负荷级别

Tmax

同时率

35KV

A

20

9.19

0.9

1

5000

0．9

B

15

7.27

0.9

1

造纸厂

11

5.33

0.9

2

化工厂

20

9.19

0.9

2

冶炼厂

15

7.27

0.9

1

10KV

A

3

1.46

0.9

1

3500

0．85

B

2

0.92

0.9

2

毛纺厂

1

0.49

0.9

2

水泥厂

1.2

0.58

0.9

2

纺织厂

0.8

0.39

0.9

2

水厂

2

0.92

0.9

1

二110KV盐北变电所主变选择

主变压器的型式、容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。

它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5～10年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。

在选择主变压器容量时对重要变电所，应考虑当一台主变器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电；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满足全部负荷的60%~70%。

本变电所主变容量按远景负荷选择，并考虑到正常运行和事故时过负荷能力。

2.1主变方案选择

方案一：

单台三相三绕组变压器，型号SFSZ9-120000/110，电压等级110/35/10。

方案二：

两台三相双绕组变压器，其中一台型号为SFSZ9-90000/110，电压等级110/35；另一台为SFSZ9-20000/110，电压等级110/10。

方案三：

四台三相双绕组变压器，其中两台型号为SFSZ9-90000/110，电压等级110/38.5；另两台型号为SFSZ9-12000/110，电压等级110/10。

方案四：

两台三相三绕组变压器，型号为SFSZ9-75000/110，电压等级110/35/10。

主变方案技术比较

方案

比较

方案一

方案二

方案三

方案四

优点

接线简单、占地面积小。

接线简单。

运行可靠性、灵活性高，能满足重要用户的需要。

运行可靠性、灵活性高，能满足重要用户的需要。

缺点

运行可靠性、灵活性差，不能满足重要用户的需要。

运行可靠性、灵活性差，不能满足重要用户的需要。

选用变压器多，运行维护工作量大。

本变电所有重要的Ⅰ、Ⅱ类负荷，为满足运行的可靠性和灵活性，应选择两台以上变压器，因此选择方案三、方案四进行经济比较分析。

2.2主变容量、参数选择

方案三

35KV负荷由两台电压为110KV/35KV变压器供电，其中一台主变事故停运后，另一台主变压器的容量应保证35KV用户的一级和二级全部负荷的供电。

35KV用户的一级和二级全部总容量：

S35=89.57（MVA）,因此可选择两台SFPSZ9-90000/110型三相三绕组有载调压变压器，接线组别：

YN,d11。

10KV负荷由两台电压为110KV/10KV变压器供电，其中一台主变事故停运后，另一台主变压器的容量应保证10KV用户的一级和二级全部负荷的供电。

10KV用户的一级和二级全部总容量：

S10=11.08（MVA）,因此可选择两台SFSZ9-12500/110型三相三绕组有载调压变压器，接线组别：

YN,d11。

方案四

所有负荷均由两台电压为110KV/35KV/10KV变压器供电，其中一台主变事故停运后，另一台主变压器的容量应保证所有用户的70％全部负荷的供电。

用户的70％全部总容量：

S110=76.3（MVA）,因此可选择SFPSZ9-75000/110型三相三绕组有载调压变压器，接线组别：

YN,yn0,d11。

由于15％S110=15％×109.2（MVA）＝16.38（MVA）>S10=11.08（MVA），

15％S110=15％×109.2（MVA）＝16.38（MVA）

因此主变110KV、35KV、10KV三侧容量分别为100％/100％/50％。

主变主要技术参数选择

方案三：

主变

额定

电压

空载

电流

空载损耗

负载

损耗

阻抗

电压

参考价

（万元）

SFPSZ9-90000/110

110/35

0.35%

74KW

330KW

10.5

440

SFSZ9-12500/110

110/10

0.3%

18.1KW

70KW

10.5

110

方案四：

主变

额定

电压

空载

电流

空载损耗

负载

损耗

阻抗

电压

参考价

（万元）

SFPSZ9-75000/110

110/35/10

0.36%

98.6KW

356KW

18

587

333KW

10.5

304KW

6.5

三所用变选择

选择原则：

为满足整流操作电源、强迫油循环变压器、无人值班等的需要，装设两台所用变压器，所用电容量得确定，一般考虑所用负荷为变电所总负荷的0.1%~0.5%,这里取变电所总负荷的0.2%计算。

S＝0.2%×150000KVA＝300KVA。

根据选择原则，选出110KV盐北变电所两台所用变型号分别为

S9-315/10两绕组变压器额定电压：

10/0.4接线方式：

Y/