500KV变电站电气一次部分初步设计2实用文档Word文件下载.docx

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《电力工程电气设计手册新版发电厂电气部分》

《电力系统分析》

《超高电压技术》等

目录

摘要

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500kV，220kV，35kV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，对断路器，隔离开关和接地刀闸，母线，电抗器.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500kV电气一次部分的设计。

关键词：

变电站变压器接线

Abstract

Inthispaper,onthebasisofthemandategivenbythesystemandtheloadlineandalltheparameters,loadanalysisoftrends.Loadgrowthfromtheestablishmentoftheneedtoclarify,andthenthroughtheproposedsubstationonthebroaddirectionandtheChuxiantoconsiderand,throughtheloaddataanalysis,security,economicandreliabilityconsiderations,identified500kV,220kV,35kVAndthemainelectricitystationwiring,andthenthroughtheloadcalculationanddeterminethescopeofthemainelectricitytransformerNumber,capacityandmodels,butalsoidentifythestationtransformercapacityandmodels,finally,inaccordancewithmaximumsustainedworkofcurrentandshort-circuitthecalculationTheresultsofthecircuitbreakers,switchesandisolationgroundingswitch,busandReactor.Insulatorcasingandthroughwalls,voltagetransformers,currenttransformersfortheselection,thuscompletingthe500kVelectricalapartofthedesign.

Keywords:

transformersubstationwiring

毕业设计任务书

一、设计题目

某500KV变电所一次初步设计

二、设计原始资料

1.系统

待设计500KV变电站

1.所址情况

变电所位于市郊区、稻田、丘陵，所址地质工程情况良好。

五月份测得土壤电阻率R=100Ω/M，历年最高气温38.5度，最低气温-5度，历年平均气温19度，年雷暴日60个。

1.负荷情况

（1）、500KV功率3回。

（2）、220KV近期9回，远期2回，近期线路负荷2#、3#各为80MVA,4#、5#各为70MVA，7#、8#、9#各为60MVA，10#、11#各为75MVA，COSA=0.9。

其中1#和6#为远期线路。

对侧均有电源，其中5回朝西，4回出线朝南引出。

（3）、35KV无出线，提供站用变，并要求有无功调整装置。

三、设计基础：

（1）、台数、容量及型式的选择。

（2）、电气主接线的选择。

（3）、所用变的选择。

（4）、短路电流计算及主要设备的选择。

（5）、配电装置的选择。

四、设计成果：

1.计算说明书1份

1.设计说明书1份

1.图纸：

电气主接线图

五、参考资料：

1.电力工程电气设计手册新版

（一）

1.发电厂电气部分

1.电力系统分析

1.超高电压技术

1.其它

第一章主变压器的容量、台数及型式的选择

第一节变压器容量的确定

1．主变压器容量的确定

主变压器容量一般按变电所建成后5到10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10到20年的负荷发展。

对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。

根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。

对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；

对于一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%～80%。

同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。

2、主变压器台数的确定

（1）对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。

（2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。

（3）对于规划只装设两台主变压器的变电所，其变压器基础宜按大于变压器容量的1～2级设计，以便负荷发展时更换变压器容量。

结论：

根据任务选址，变电所位于市郊区、稻田、丘陵，所址地质工程情况良好，故500KV的变电站采用两台主变压器。

近期一台，远期一台。

第二节主变压器型式的选择

1.主变压器相数的选择

主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。

特别是大型变压器，尤其需要考察其运输可能性，保证运输尺寸不超过隧洞、涵洞、桥洞的允许通过限额，运输重量不超过桥梁、车辆、船舶等运输工具的允许承载能力。

选择主变压器的相数，需考虑的原则：

对于500KV变电所，除需考虑运输条件外，尚应根据所供负荷和系统情况，分析一台变压器故障或停电检修时对系统的影响。

尤其在建所初期，若主变压器为一组时，当一台单相变压器故障，会使整组变压器退出，造成全所停电；

如用总容量相同的多台三相变压器，则不会造成全所停电。

为此，要经过技术经济论证，来确定选用单相变压器还是三相变压器。

2.备用相设置原则

对500KV变电所单相变压器组，应考虑一台变压器故障或停电检修时，对供电及系统工频过电压的影响，经技术经济论证后确定是否装设备用项。

对于容量、阻抗、电压等技术参数相同的两台或多台主变压器，首先应考虑共用一台备用相。

备用相是否需要采用隔离开关和切换母线与工作相相连接，可根据备用相在替代工作相投入过程中，是否允许较长时间停电和变电所的布置条件等工程具体情况确定。

根据以上情况，500KV的变电所均应选择用三相变压器（由三台单相变压器组成，另有一台备用相）。

3.绕组数量和连接方式的选择

变电所主变压器绕组的数量在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器的容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。

结论：

联络变压器一般应选用三绕组变压器，其低压侧绕组可接高压厂用起动/备用变压器或无功补偿装置。

4.绕组的连接方式

变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。

电力系统采用的绕组连接方式有Y和△，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。

500KV电压变压器绕组采用Y连接.

5.自耦变压器的选用

对于三绕组变压器，有自耦式、普通式和分裂式三种，它们的特点如下：

自耦变压器：

与普通三绕组变压器相比，在相同容量下，自耦变压器绕组只有三绕组的（1-1/KA）倍，因此材料省，造价低，铜耗和铁耗也相应减少，效率提高。

但其在用作降压变压器时，又在联合运行方式下，由于这种运行方式比较复杂，操作较困难，而且在加大公共绕组的容量来满足负荷的要求时，比较容易引起过负荷。

在者，在电压波动较大时，其调压性能较低。

分裂变压器：

分裂绕组变压器一般使用在扩大单元接线中。

或使用在有大过渡功率的变电所中，而本次所设计的变电所属于枢纽变电所，没有传输功率过渡，尽管其有很多优点，但在此不宜使用。

普通变压器：

普通式三绕组变压器可以有很多种运行方式，灵活可靠，三个绕组的容量可以相等，也可以不等。

只要一个绕组的负荷等于其他两个绕组的负荷的相量和，只要不超过各自的额定容量。

接线组别:

O-Y0自耦/Y0/△-12-11。

第三节主变压器电压调整方式和冷却方式的选择

1.调压方式

变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器的变比来实现的。

切换方式有两种，不带电切换，称为无激励调压，调整范围通常在±

5%以内；

另一种是带负载切换，称有载调压，范围达30%。

2.设置有载调压的原则如下：

对于500kv的降压变压器，仅在电网电压可能有较大变化的情况下，采用有载调压方式，一般不宜采用。

但电压系统运行确有需要时，在降压变电所亦可装设单独的调压变压器或串连变压器

3.调压绕组的位置选择

自耦变压器有载调压方式，有公共绕组中性点侧调压，串连绕组末端调压及中压侧线端调压。

中性点侧调压适用于容量较小、电压较高变比较大的自耦变压器中压侧线端调压方式：

将有载分接开关直接接于中压侧出线端部的中压侧线端的调压方式，其最大优点是在高压侧电压保持不变，中压侧电压变化时，可以按电压身高与降低相应的增加或减少匝数，保持每匝电势不变，从而保证自耦变压器铁芯磁通密度为一恒定数值，消除了过激磁现象，使第三绕组电压不至发生波动。

如果高压侧电压变化时，变压器的激磁状态虽然也会发生变化，影响到低压侧的数值，但这种变化远较中性点调压方式为小，并不会大于电压变动范围

因此，中压侧线端调压适用于中压侧电压变化较大的情况。

如果自耦变压器主要是将高压侧电能向中压侧传输时，由于低压侧负荷较小，高压侧电压变化时所受影响不大，亦可采用这种调压方式。

串连绕组末端调压方式使用于大容量自耦变压器、而且高压侧电压变化较大的情况。

由于本电所中压侧电压变化较大故采用中压侧线端有载调压方式。

4.冷却方式的选择

冷却方式一般有：

自然风冷、强迫油循环风冷、水冷、强迫油循环导向风冷。

近年来随着变压器制造技术的发展，在大容量变压器中采用了强迫油循环导向风冷的冷却方式。

它是用潜油泵将冷油压入线圈之间、线饼之间和铁芯的油道中，冷却效率更高。

小容量变压器一般采用自然风冷却，大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却变压器。