110kv变电站设计本文首先根据任务书上所给系统与线路及Word下载.docx

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第一章电气主接线…………………………………………………（6）

1．1110kv电气主接线…………………………………………（7）

1．235kv电气主接线…………………………………………（8）

1．310kv电气主接线…………………………………………（10）

1．4站用变接线……………………………………………（12）

第二章负荷计算及变压器选择…………………………………（13）

2．1负荷计算…………………………………………………（13）

2．2主变台数、容量和型式的确定……………………………（14）

2．3站用变台数、容量和型式的确定…………………………（16）

第三章最大持续工作电流及短路电流的计算…………………（17）

3．1各回路最大持续工作电流…………………………………（17）

3．2短路电流计算点的确定和短路电流计算结果…………（18）

第四章主要电气设备选择………………………………………（19）

4．1高压断路器的选择………………………………………（21）

4．2隔离开关的选择……………………………………………（22）

4．3母线的选择…………………………………………………（23）

4．4绝缘子和穿墙套管的选择…………………………………（24）

4．5电流互感器的选择…………………………………………（24）

4．6电压互感器的选择…………………………………………（26）

4．7各主要电气设备选择结果一览表…………………………（29）

致谢………………………………………………………………（40）

参考文献…………………………………………………………（41）

附录

设计计算书………………………………………………………（30）

电气主接线图……………………………………………………（37）

10kv配电装置配电图…………………………………………（39）

概述

1、待设计变电所地位及作用、

变电所位于城市的工业区附近，交通运输方便，变电所所处的地域及自然条件，变电所位于内蒙古巴盟乌拉特前旗大佘太镇，海拔600M，地势平坦，公路交通方便，无污染源，夏季最高温度零上38度，冬季最低气温为-28度，年平均气温为零上10度，最大风速为25m/s，覆冰厚度为25mm，土壤电阻率为<

600Ω，冻土厚度为5.3m，主导风向：

夏季为东南风，冬季为西北风。

按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在本区兴建1中型110kV变电所。

该变电所建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电。

改善提高供电水平。

同时和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。

北

110kV出线4回，2回备用

35kV出线8回，2回备用

10kV线路12回，另有2回备用

2、变电站负荷情况及所址概况

本变电站的电压等级为110/35/10。

变电站由两个系统供电，系统S1为600MVA，容抗为0.38,系统S2为800MVA，容抗为0.45.线路1为30KM,线路2为20KM,线路3为25KM。

该地区自然条件：

年最高气温40摄氏度，年最底气温-5摄氏度，年平均气温18摄氏度。

出线方向110kV向北，35kV向西，10kV向东。

所址概括，黄土高原，面积为100×

100平方米，本地区无污秽，土壤电阻率7000Ω.cm。

本论文主要通过分析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选择，进而完成了变电站一次部分设计。

第一章电气主接线设计

现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。

各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。

其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。

因此，发电厂、变电站主接线必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，停电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。

1.1110kV电气主接线

由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的。

那么其负荷为地区性负荷。

变电站110kV侧和10kV侧，均为单母线分段接线。

110kV～220kV出线数目为5回及以上或者在系统中居重要地位，出线数目为4回及以上的配电装置。

在采用单母线、分段单母线或双母线的35kV～110kV系统中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。

根据以上分析、组合，保留下面两种可能接线方案，如图1.1及图1.2所示。

图1.1单母线分段带旁母接线

图1.2双母线带旁路母线接线

对图1.1及图1.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表1-1。

表1-1

主接线方案比较表

项目方案

方案Ⅰ

方案Ⅱ

技

术

1简单清晰、操作方便、易于发展

2可靠性、灵活性差

3旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电

1运行可靠、运行方式灵活、便于事故处理、易扩建

2母联断路器可代替需检修的出线断路器工作

3倒闸操作复杂，容易误操作

经

济

1设备少、投资小

2用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资

1占地大、设备多、投资大

2母联断路器兼作旁路断路器节省投资

在技术上（可靠性、灵活性）第Ⅱ种方案明显合理，在经济上则方案Ⅰ占优势。

鉴于此站为地区变电站应具有较高的可靠性和灵活性。

经综合分析，决定选第Ⅱ种方案为设计的最终方案。

1.235kV电气主接线

电压等级为35kV～60kV，出线为4～8回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线接线。

为保证线路检修时不中断对用户的供电，采用单母线分段接线和双母线接线时，可增设旁路母线。

但由于设置旁路母线的条件所限（35kV～60kV出线多为双回路，有可能停电检修断路器，且检修时间短，约为2～3天。

）所以，35kV～60kV采用双母线接线时，不宜设置旁路母线，有条件时可设置旁路隔离开关。

据上述分析、组合，筛选出以下两种方案。

如图1.3及图1.4所示。

图1.3单母线分段带旁母接线

图1.4双母线接线

对图1.3及图1.4所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较。

见表1-2

表1-2主接线方案比较

项目方案

方案Ⅰ单

方案Ⅱ双

①简单清晰、操作方便、易于发展

②可靠性、灵活性差

③旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电

1供电可靠

2调度灵活

3扩建方便

4便于试验

5易误操作

①设备少、投资小

②用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资

1设备多、配电装置复杂

2投资和占地面大

经比较两种方案都具有易扩建这一特性。

虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的经济性。

鉴于此电压等级不高，可选用投资小的方案Ⅰ。

1.310kV电气主接线

6～10kV配电装置出线回路数目为6回及以上时，可采用单母线分段接线。

而双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，要求可靠性和灵活性较高的场合。

上述两种方案如图1.5及图1.6所示。

图1.5单母线分段接线

图1.6双母线接线

对图1.5及图1.6所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表1-3

表1-3主接线方案比较

方案Ⅰ单分

技术

1不会造成全所停电

3保证对重要用户的供电

4任一断路器检修，该回路必须停止工作

①供电可靠

②调度灵活

③扩建方便

④便于试验

⑤易误操作

经济

1占地少

2设备少

①设备多、配电装置复杂

②投资和占地面大

经过综合比较方案Ⅰ在经济性上比方案Ⅱ好，且调度灵活也可保证供电的可靠性。

所以选用方案Ⅰ。

1.4站用电接线

一般站用电接线选用接线简单且投资小的接线方式。

故提出单母线分段接线和单母线接线两种方案。

上述两种方案如图1.7及图1.8所示。

图1.7单母线分段接线

图1.8单母线接线

对图1.7及图1.8所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表1-4。

表1-4主接线方案比较

方案Ⅱ单

①不会造成全所停电

③保证对重要用户的供电

④任一断路器检修，该回路必须停止工作

⑤扩建时需向两个方向均衡发展

经济

①占地少

②设备少

经比较两种方案经济性相差不大，所以选用可靠性和灵活性较高的方案Ⅰ。

第二章负荷计算及变压器选择

2.1负荷计算

要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。

首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kVφ负荷、35kV负荷和110kV侧负荷。

由公式（2-1）

式中——某电压等级的计算负荷

——同时系数（35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各负荷与10kV各负荷之间取0.9、站用负荷取0.85）

а%——该电压等级电网的线损率，一般取5%

P、cos——各用户的负荷和功率因数

2.1.1站用负荷计算

S站=0.85×

（91.5/0.85）×

（1+5%）

=96.075KVA

≈0.096MVA

2.1.210kV负荷