BY市110kV降压变电所设计文档格式.doc

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年最高气温+42℃，年最低气温-18℃，年平均温度+16℃，最热月平均最高温度+32℃。

最大风速35m/s,主导风向西北，覆冰厚度。

5．负荷情况：

主要是一、二级负荷，市内负荷主要为市区生活用电、棉纺厂、印染厂等工业用电；

郊区负荷主要为郊区变电站及其他工业用电。

6．系统情况：

根据任务书中电力系统简图可以看到，本变电站位于两个电源中间，有两个发电厂提供电能，进而经过该变电站降压后用于工业、农业等负荷用电，需要一定的可靠性。

1.2负荷分析及主变压器的选择

负荷计算的目的：

计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。

如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。

负荷分析

10KV侧:

近期负荷：

P近=（2＋2＋1＋1＋2＋3＋2＋1.5＋1.5＋1.5）MW=17.5MW

远期负荷:

P远=（３＋３＋1.5＋1.5＋3＋4.5＋3.5＋2＋2＋2＋2＋2）=30MW

=17.5MW+30MW=47.5MW

综合最大计算负荷计算公式:

Sjs=Kt**（1+%）

（注:

Kt:

同时系数，取85%;

%:

线损,取5%）

Sjs近=Kt**（1+%）

=Kt*（）*（1+%）

=0.85*17.755*（1+0.05）=15.85MVA

Sjs远=Kt**（1+%）

=Kt*（）*（1+%）

＝0.85*33.065*1.05=29.51MVA

视在功率:

S=Sjs近+Sjs远＝15.85MVA+29.51MVA=45.36MVA

1.3主变压器的选择

一．相数的确定：

330KV以下的电力系统，在不受运输条件限制时，应用三相变压器。

二．绕组数的确定：

对深入引进负荷中心、具有直接从高压降为低压供电条件的变电所，为简化电压等级或减少重复降压容量，可采用双绕组变压器。

三．主变压器台数的确定

在这次变电站设计中,可以采用一台或两台主变压器,下面对单台变压器和两台变压器进行比较：

比较 单台变压器 两台变压器

技供电安全比 满足要求 满足要求

术供电可靠性 基本满足要求 满足要求

指供电质量 电压损耗略大 电压损耗略小

标灵活方便性 灵活性差 灵活性好

扩建适用性稍差 好

由前设计任务书可知、正常运行时，变电所负荷由110kV系统供电，考虑到重要负荷达到47.5MW，并考虑到现今社会用户需要的供电可靠性的要求更高，应采用两台容量相同的变压器并联运行。

3.3．变压器容量和型号的确定

容量选择及检验公式:

n，，,

（其中n为变电站设计中变压器的台数，在这次设计中，n=2）

因此根据上述式子及负荷分析可以选择两台型号为SFQ720000/110的有载调压变压器，变压器的技术参数如下表所示：

型号

额定电压（KV）

联接组接号

损耗（KV）

空载电流（%）

阻抗电压（%）

高压

低压

空载

负

载

SFQ720000/110

110±

2*2.5%

11,10.5,

6.6,6.3

YN,

d11

27.5

104

0.9

10.5

二、主接线的选择

2.1对电气主接线的基本要求

变电所主接线选择的主要原则有以下几点：

（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，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。

2.2110kV侧接线的选择

方案

（一）单母线分段接线

优点：

（1）母线发生故障时，仅故障母线停止供电，非故障母线仍可继续工作，缩小母线故障影响范围。

（２）对双回线路供电的重要用户，可将双回路接于不同的母线段上，保证对重要用户的供电。

缺点：

当一段母线故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电

方案

（二）:

桥形接线

110kV侧以双回路与系统相连，而变电站最常操作的是切换变压器，而与系统联接的线路不易发生故障或频繁切换，因此可采用内桥式线，这也有利于以后变电站的扩建。

高压电器少，布置简单，造价低，经适当布置可较容易地过渡成单母线分段或双母线分接线。

可靠性不是太高，切换操作比较麻烦。

方案（三）：

双母线接线

（1）供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于供电中断，一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一组的母线隔离开关时只停该回路。

（2）扩建方便，可向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷的平均分配，不会引起原有回路的停电，以致连接不同的母线段，不会如单母线分段那样导致交叉跨越。

（3）便于试验，当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开，单独接至一组母线上。

（１）增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关，投资大。

（2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器容易误操作，为了避免隔离开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。

对于110kV侧来说，因为它要供给较多的一类、二类负荷、因此其要求有较高的可靠性。

对比以上三种方案,从经济性、可靠性等多方面因素考虑，最佳设计方案为方案

（一）。

具有一定的可靠性和可扩展性，而且比双母线投资小。

2.310kV侧接线选择

方案

（一）：

单母线接线

接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。

可靠性、灵活性差、母线故障时，各出线必须全部停电。

方案

（二）：

单母线分段接线

当一段母线故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电。

分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段

有较大的可靠性和灵活性，且检修断路器时合出线不中断供电。

投资增大、经济性能差。

对比以上三种方案：

单母线接线可靠性低，当母线故障时，各出线须全部停电，不能满足I、II类负荷供电性的要求，故不采纳；

将I、II类负荷的双回电源线不同的分段母线上，当其中一段母线故障时，由另一段母线提供电源，从而可保证供电可靠性；

虽然分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段也能满足要求，但其投资大、经济性能差，故采用方案

（二）单母线分段接线。

三、短路电流计算

3.1电力系统简图

图3-1电力系统简图

注：

LGJ150：

0.416Ω/km

LGJ185:

0.410Ω/km

LGJ240:

0.401Ω/km

3.2各回路阻抗的计算（取SB=100MVA,VB=Vav）

图3-2电力系统化简图

最大运行方式下:

根据所选变压器的技术参数可以求变压器的阻抗:

3.3110KV侧短路分析:

图形化简:

图3-3110KV侧短路线路化简图

（1）

（2）△—Y

（3）Y—△

（4）

起始次暂态电流:

冲击电流：

计算电抗：

查表得：

t=0.2S时，

t=2S及2S后时，

3.410KV侧短路分析:

图3-410KV侧短路线路化简图

（3）

（4）Y—△

（5）

当计算电抗＜3.45时,其短路电流查表得出;

当计算电抗≥3.45时,则可以近似地认为短路周期电流的幅值已不随时间而变即

四、电气设备的配置与选择

4.1110kV侧断路器的选择

1、该回路为110kV电压等级，故可选用六氟化硫断路器。

2、断路器安装在户外，故选户外式断路器。

3、回路额定电压Ue≥110kV的断路器，且断路器的额定电流不得小于通过

断路器的最大持续电流Imax=1.05×

＝0.1054（kA）=105.4（A）

4、为方便运行管理及维护，选取110kVSF6断路器为同一型号产品，选为OFPT（B）-110断路器，其主要技术参数如下：

型号

额定

电压

kV

电流

A

最高

工作

开断

kA

动稳

定

4S热稳

定电流

自动重合闸无电流间隔时间

S

固有分闸时间

合闸

时间

OFPT-110

110

1250

126

31.5

80

0.03

0.12

5、对所选的断路器进行校验

（1）断流能力校验

所选断路器的额定开断电流I。

=31.5kA＞=7.32kA，则断流能力满足要求。

（2）短路关合电流的校验

所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为80kA，流过断路器的冲击电流为18.63kA，则短路关合电流满足要求，因为其动稳定的校验参数与关合电流参数一样，因而动稳定也满足要求。

（3）热稳定校验

设后备保护动作时间1s，所选断路器的固有分闸时间0.03s，选择熄弧时间t=0.03S。

则短路持续时间t=1+0.03+0.03=1.06s。

因为电源为无限大容量，非周期分量因短路持续时间大于1s而忽略不计，则

短路热效应

Qk=I”2t=7.322×

1.06=56.79kA2.s

允许热效应Ir2t=31.52×

4=396

Ir2t＞Qk热稳定满足要求。

以上各参数经校验均满足要求，故选用OFPT（B）-110断路器。

（4）断路器配用CD5-XG型电磁操作机构

6.2