3563kV变电所电气初设计文档格式.docx

3563kV变电所电气初设计文档格式.docx

《3563kV变电所电气初设计文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3563kV变电所电气初设计文档格式.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2）设计主接线

3）计算短路电流

4）电气设备选择

2.设计内容

1、建设规模

小型终端变电所。

容量35/6.3kV变压器2台，年利用小时数=6000小时

2、系统连接情况

变电所联入系统的电压等级35kV，电源进线为双回路，距离地区变电所8km，阻抗值0.4Ω/km.电力系统在地区变电所35kV母线上的短路容量Sd=1000kVA

3、负荷情况

变压器低压侧负荷：

最大5.8MW，=0.8，=5000小时，一、二级负荷占70%，6kV馈电线路8回，要求6kV母线上的功率因数补偿到0.9，所用电负荷50kW。

4、环境条件

（1）当地年最高温度38℃，最热月平均温度28℃

（2）海拔不超过1000m。

起止时间

2011年6月21日至2011年6月25日

指导教师签名

2011年月日

系（教研室）主任签名

2011年月日

学生签名

2011年月日

1.前言…………………………………………………………………………………3

1.1变电站设计原则………………………………………………………………3

1.2对电气主接线的基本要求……………………………………………………4

1.3主接线的设计依据……………………………………………………………4

1.4设计题目………………………………………………………………………4

1.5设计内容………………………………………………………………………5

2．原始资料分析………………………………………………………………………5

3.主接线方案的拟定…………………………………………………………………6

4.所用电的设计……………………………………………………………………10

5.变压器的选择……………………………………………………………………10

5.1主变压器台数的选择………………………………………………………10

5.2主变容量的确定……………………………………………………………11

5.3主变压器接线形式的选择…………………………………………………12

6．短路电流计算……………………………………………………………………12

7.主要电气设备的选择……………………………………………………………13

8.设计总结…………………………………………………………………………15

9．参考文献…………………………………………………………………………15

10.附录A……………………………………………………………………………16

11.附录B……………………………………………………………………………18

12.附录C……………………………………………………………………………26

一、前言

变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电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。

电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。

电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；

另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。

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厂（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。

随着国民经济的快速稳定发展，电能需求迅速增长，我国电网的规模日益扩大。

做好供配电工作，对促进工业生产、降低产品成本、实现生产自动化和工业现代化有着十分重要的意义，供配电系统的安全运行。

供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。

停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。

因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。

一、变电站设计原则:

1、必须严格遵守国家的法律、法规、标准和规范，执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序，特别是应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。

2、必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。

3、应做到供电可靠、保证人身和设备安全。

要求供电电能质量合格、优质、技术先进和经济合理。

设计应采用符合国家现行标准的效率高、能耗低、性能先进的设备。

4、应根据整体工程的特点、规模和发展规划，正确处理工程的近、远期的建设发展关系，以近期为主，远、近结合，适当考虑扩建的可能性。

二、对电气主接线的基本要求

变电站的电气主接线应满足供电可靠、调度灵活、运行，检修方便且具有经济性和扩建的可能性等基本要求。

（1）供电可靠性：

如何保证可靠地（不断地）向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务，尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。

防止系统因为某设备出现故障而导致系统解裂，这是第一个基本要求。

（2）灵活性：

其含义是电气主接线能适应各种运行方式（包括正常、事故和检修运行方式）并能方便地通过操作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时，不影响其他回路继续运行，灵活性还应包括将来扩建的可能性。

（3）操作方便、安全：

主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避免用隔离开关操作电源。

（4）经济性：

即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下，应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。

根据以上的基本要求对主接线进行选择。

三、主接线的设计依据

1、负荷大小的重要性

2、系统备用容量大小

（1）运行备用容量不宜少于8-10%，以适应负荷突变，机组检修和事故停运等情况的调频需要。

（2）装有两台及以上的变压器的变电所，当其中一台事故断开时，其余主变压器的容量应保证该变电所60%~70%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证负荷的一、二级负荷供电。

四、设计题目：

五、设计内容

变电所联入系统的电压等级35kV，电源进线为双回路，距离地区变电所8km，阻抗值0.4Ω/km.电力系统在地区变电所35kV母线上的短路容量=1000KVA

最大5.8MW，=0.8，=5000小时，一、二级负荷占70%，6kv馈电线路8回，要求6kv母线上的功率因数补偿到0.9，所用电负荷50kw。

二、原始资料分析

设计此课程，由于主变为35/6.3kv，且为小型终端变电所，其主要起到变换和分配电能的作用，且Ⅰ、Ⅱ类负荷占70%，年利用小时数达到6000小时，因此必须采用供电较为可靠的接线形式，且保证有两路电源供电。

以避

免万一其中一组电源故障而引起负荷停电。

由于只有35kv、6.3kv两个电压等级，35kv接电源双回路，6.3kv有8回馈线同时接所用电变压器，为保证检修出线断路器时不致该回路停电，为

使其具有较高的可靠性，出线端应采取双母分段接线；

35kv端得进线为保证可靠，同时降低资金投入，应采取单母分段。

当地年最高温度38℃，最热月平均温度28℃，海拔不超过1000m。

环境条件正常，因此可采用屋外配电装置。

由于本期建设的变电所为小型终端变电所，因此不具有前景规划价值。

三、主接线方案的拟定

变换和分配电能的可靠性是本变电所的首要问题，主接线的设计，应考虑以下几方面问题：

1、断路器检修时，是否影响连续供电；

2、线路、断路器或母线故障，以及在母线检修的时候，造成馈线停电的回路多少和停电时间长短，能否满足重要的Ⅰ、Ⅱ类负荷对供电的要求；

主接线应具有灵活性，能适用多种运行方式的变化，且在检修、故障等特殊状态下操作方便，调度灵活。

35kv通过变压器向6.3kv母线供电，为保证其供电可靠性，采用单母分段带旁路、双目带旁路等方式，而6.3kv由于提供地方供电，且一、二级负荷占70%，因此必须采用双母分段接线。

根据以上分析，筛选，组合，可保留两种可能的接线方案。

方案一：

35kv侧采用单母接线，6.3kv侧采用双母分段接线。

方案二：

35kv侧采用单母接线，6.3kv侧采用单母分段接线。

图2.1

双母分段接线

图2.2

单母分段接线

对图2.1及图2.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表2-1。

项目方案

方案Ⅰ

方案Ⅱ

可

靠

性

①可靠性高，检修任一段母线时，可不中断供电，即通过倒闸操作将进出线回路都切换至其中一组母线上工作，便可检修另一组母线。

②母线发生故障后，能迅速恢复供电。

③检修任一母线隔离开关时，只需停运该回路。

1简单清晰、操作方便易于发展运行方式灵活

26.3kv侧为单母分段，可靠性不高

③倒闸操作复杂，容易误操作

灵

活

35kv、6.3kv均多种运行方式，运行灵活，保护装置多

方式相对简单，各级电压级接线都便于扩建

经

济

①占地大、设备多、投资大

②用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资

①设备少、投资小

②母联断路器兼作旁路断路器节省投资

四、所用电的设计

一般有重要负荷的大型变电所，380／220V系统采用单母线分段接线，两台所用变压器各接一段母线，正常运行情况下可分列运行，分段开关设有自动投入装置。

每台所用变压器应能担负本段负荷的正常供电，在另一台所用变压器故障或检修停电时，工作着的所用变压器还能担负另一段母线上的重要负荷，以保证变电所正常运行。

一、用电电源和引接原则如下

（1）当变电所有低压母线时；

（2）优先考虑由低压母线引接所用电源；

（3）所用外电源满足可靠性的要求；

（4）即保持相对独立；

（5）当本所一次系统发生故障时；

（6）不受波及；

（7）由主变压器低绕组引接所用电源时；

（8）起引接线应十分可靠；

（9）避免发生短路使低压绕组承受极大的机械应力；

二、所用变接线一般原则

（1）一般采用一台工作变压器接一段母线；

（2）除去只要求一个所用电源的一般变电所外；

（3）其他变电所均要求安装两台以上所用工作变压器；

（4）低压6.3KV母线可采用分段母线分别向两台所用变压器提供电源；

（5）以获得较高的可靠性；

故所用变设在10KV侧，所用变选择两台S9—100/10型所用变压器。

五、变压器的选择

电力变压器（powertransformation文字符号T或TM），是变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送，分配和和适用。

一、主变压器台数的选择

正确选择变压器的台数，对实现系统安全经济和合理供电具有重要意义。

选择主变压器台数时应考虑原则是：

（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。

对供有大量一二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。

对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联