110KV变电所电气部分课程设计Word格式文档下载.docx

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1110KV线路进线2回。

210KV线路的同时系数为0.9，线损率5%。

310KV线路8回，远期发展2回。

如下图

⑷说明：

①系统S容量（水电）Smax=1000MVA；

Smin=880MVA；

系统S阻抗Xsmax=1.58；

Xsmin=1.25。

②系统低压侧功率因数要求不低于0.9。

电压等级

负荷名称

穿越功率（MW）

最大负荷（MW）

负荷组成（%）

COSΦ

同时率

（%）

线损率

近期

远景

一级

二级

三级

110KV

新黄线

3

5

新区线

10KV

机械厂

2.4

15

60

25

0.8

85

汽配厂

1.2

2

20

40

城区

2.5

4

工业园

5．2

8

30

自来水厂

0.5

50

生活区

1

70

转供电

1.8

80

发展线1

1.5

发展线2

第2章变压器的设计

2.1主变压器的选择

⑴主变压器台数的选择

据资料分析以及线路来看，为保障对Ⅰ、Ⅱ类负荷的需要，以及扩建的可能性，至少需要安装两台主变以提高对负荷供电的可靠性，以便当其中一台主变故障或者检修时，另一台能继续供电约为1.2倍最大负荷的容量。

⑵主变压器的容量的选择

变压器容量选择和穿越功率无关,只跟负荷需求有关。

近期负荷：

∑PM=13.1MW

远期总负荷：

∑PM=23.6MW

用电负荷的总视在功率为∑SM远期:

∑SM=∑PM/COSφ=23.6/0.8=29.5MVA

主变压器的总容量应满足：

Sn≥K∑SM/S=0.9×

29.5/0.95=27.95MVA（K为同时率，根据资料取0.9,线损5%）

满载运行且留裕10%后的容量：

S=Sn/2×

（1+10%）=29.95/2×

1.1=16.47MVA

变电所有两台主变压器，考虑到任意一台主变停运或检修时，另一主变都要满足的容量:

Sn≥27.95×

70%=19.57MVA所以选每台主变容量：

Sn=19.57MVA

为了满足系统要求，以及通过查表，确定每台主变的装机容量为：

20MVA总装机容量为2×

20MVA=20MVA

考虑周围环境温度的影响：

θp=（θmax+θmin）/2=（39-18）/2=10.5℃

Kθ=（15-10.5）/100+1=1.045

根据Sn≥0.6K∑SM/Kθ=0.6×

0.9×

29.5/1.045=15.24MVA

即Sn=20MVA＞15.24MVA满足要求。

⑶主变压器型式的选择

相数的选择：

电力系统中大多数为三相变压器，三相变压器较之于同容量的单相变压器组，其金属材料少20%~25%，运行电能损耗少12%~15%，并且占地面积少，因此考虑优先采用。

本变电所设在城郊附近，不受运输条件限制，所以采用三相变压器。

绕组的确定：

该变电所只有两个电压等级（110KV和10KV），且自耦变压器一般用在220KV以上的变电所中，所以这里选择双绕组变压器。

绕组接线方式的选择：

变压器绕组的连接方式必须和系统电压的连接方式相位一致，否则不能并联运行。

我国110KV及以上变压器绕组都选用Y连接，35KV及以下电压，绕组都选择△连接方式，所以该变电站的两台主变，高压侧（110KV）采用Y连接，低压侧（10KV）采用△连接方式。

根据110KV变电所设计指导，以上选择符合系统对变电所的技术要求，两台相同的变压器同时投入时，可选择型号为SFSL-20000/110（三相，风冷，水冷，铝）的主变，技术参数如下：

表2.1主变压器的技术参数

型号

高压

低压

空载电流

空载损耗

负载电流

阻抗电压

连接组别

SFSL-20000/110

110±

2×

2.5%

10．5

0.2

25.2

110.7

Yn,d11

2.2所用变压器的选择

根据《35～110KV变电所设计规范》规定，在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器，分别接到母线的不同分段上。

变电所的所用负荷，一般都比较小，其可靠性要求也不如发电厂那样高。

变电所的主要负荷是变压器冷却装置、直流系统中的充电装置和硅整流设备、油处理设备、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。

这些负荷容量都不太大，因此变电所的所用电压只需0.4KV一级，采用动力与照明混合供电方式。

380V所用电母线可采用低压断路器（即自动空气开关）或闸刀进行分段，并以低压成套配电装置供电。

本变电所所用容量为100KVA，选用两台型号为S9-100/10的三相油浸自冷式铜线变压器，接入低压侧,互为暗备用。

参数如下表：

表2.2站用电变压器参数表

产品

额定容量（KVA）

高压侧（KV）

低压侧（KV）

接线组方式

短路损耗（W）

短路电压（%）

空载损耗（W）

空载电流（%）

S9-100/10

100

10

0.4

Y,yn0

1500

290

1.6

第3章电气主接线的设计

发电厂、变电站主接线须满足以下基本要求：

（1）运行的可靠

断路器检修时是否影响供电；

设备和线路故障检修时，需要停电的用户数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

（2）具有一定的灵活性

主接线正常运行时可以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，能尽快地退出设备。

切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。

（3）操作应尽可能简单、方便

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）经济上合理

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小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。

（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，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。

变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等

3.1电气主接线方案的确定

由于Ⅰ类、Ⅱ类负荷居多（将近60%），为了安全可靠起见，保留2种方案。

方案一:

110kv高压侧（进线）采用内桥接线，10kv低压侧（出线）采用单母线分段接线，110kv高压侧（出线）单母线分段接线。

方案二:

110kv高压侧（进线）单母线分段接线，10kv低压侧（出线）单母线分段带旁路母线接线，110kv高压侧（出线）单母线分段接线。

下面我将从两种方案的可靠性，灵活性，经济性三方面进行比较，综合得出最佳方案

3.1.1主接线方案的可靠性比较：

（1）110kv高压侧（进线）

方案一：

采用内桥接线，当一条线路故障或切除时，不影响变压器运行，不中断供电；

桥连断路器停运时，两回路将解列运行，亦不中断供电。

且接线简单清晰，全部失电的可能性小，但变压器二次配线及倒操作复杂，易出错。

方案二：

采用单母线分段接线，任一台变压器或线路故障或停运时，不影响其它回路的运行；

分段断路器停运时，两端母线需解列运行，全部失电的可能性稍微小一些，不易误操作。

（2）10kv低压侧（出线）

采用单母线分段接线，检修任一台断路器时，该回路需停运，分段开关停运时，两断母线需解列运行，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线不致失电，另一段母线上其他线路需停运。

采用单母线分段带旁路母线接线，检修任一台断路器时，都可用旁路断路器代替：

当任意母线故障检修时，旁路断路器只可代一回线路运行，本段母线其他线路需停运。

3.1.2主接线方案的灵活性比较

操作时，主变的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，扩建方便。

线路的投入和切除比较方便。

调度操作时可以灵活地投入和切除线路及变压器，而且便于扩建。

运行方式简便，调度操作简单灵活，易于扩建，但当开关或二次检修时线路要停运，影响供电。

运行方式复杂，调度操作复杂，但可以灵活的投入和切除变压器和线路，能满足在事故运行方式，检修方式及特殊运行方式下的调度要求，较易于扩建。

3.1.3主接线方案的经济性比较

表3.1

项目

方案

主变压器（台）

110kv隔离开关（组）

110kv断路器（台）

10kv隔离开关（组）

10kv断路器（台）

方案一

24

12

方案二

38

从上表可以看出：

方案一比方案二少两台110kv断路器，两组110kv隔离开关，14组隔离开关，方案一占地面积相对少一些，所以说方案一比方案二综合投资少得多。

表3.2