110KV降压变电站一次系统设计Word文档格式.doc

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1-1设计任务

本次设计任务为新建一座110KV降压变电站一次系统。

1-2设计依据

一、负荷情况

（1）站用电负荷率为0.5%；

（2）10KV侧负荷：

最大16MW，年最大利用小时数6000小时，8回出线；

（3）35KV侧负荷：

最大22MW，年最大利用小时数6000小时，4回出线；

（4）系统功率因数=0.92，系统单位电抗为X=0.4（基准容量Sb=100MVA）.

二、电力系统保护动作时间

110KV侧，主保护动作时间0.5s，后备保护动作时间2s。

35KV侧，主保护动作时间0.5s，后备保护动作时间2.5s。

10KV侧，主保护动作时间0.5s，后备保护动作时间2.5s。

第二章　电气主接线设计及主变压器容量选择

第2．1节电气主接线方案初选

根据GB50059-92《35—110KV变电站设计规范》，设计任务书中站给资料中要求，变电站的主接线，应根据变电站在电力网中的地位，出线回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠，运行灵活，操作检修方便，节约投资和便于扩建，同时应满足以下条件：

1．当能满足运行要求时，变电站高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线。

2．35—110KV线路为两回以下时，宜采用桥形，线路变压器组线路分支接线。

3．当变电站装有两台主变时，6—10KV侧宜采用分段单母线。

线路12回及以下时，变电站10KV可用双母线；

当不许停电检修断路器时，可装设旁路设施。

4．接在母线上的：

避雷器和电压互感器可合用一组隔离开关，对接在变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。

根据以上要求初步选择主接线如下：

1.方案一

（1）110KV侧、35KV侧和10KV侧均采用单母分段的接线方式。

（2）主变容量及台数的选择：

2台主变容量同方案一。

2．方案2

（1）110KV侧采用桥形接线，35KV侧和10KV侧采用单母分段的接线。

第2．2节主接线方案比较

综上所述，由于方案二采用桥形接线，站用的断路器比方安一少。

主变台数、型号、参数均相同，同时又不降低用电和供电可靠性，又符合现场实际和设计规程的要求，从经济角度考虑选择方案二比较合适，达到了工程造价较低，同时考虑了变电站随着负荷的增加，进行扩建和增容的可能性，因为桥式接线在负荷增加时，可很方便的改造为单母线分段，以适应负荷增加和供电可靠性的要求。

同时，从技术角度，方案一中断路器3、断路器4之间及母线发生短路，则断路器3、断路器4、断路器5分别跳闸，即所有负荷由1号主变承担；

方案二中当断路器3至变压器绕组内及断路器2右侧发生短路，则断路器2、断路器3及变压器中、低侧分别跳闸，即所有负荷由1号主变承担。

再如，方案一如母线发生短路，断路器4、断路器5、断路器3分别跳闸，2号主变停止向负荷供电；

方案二中内桥断路器2侧母线发生短路，断路器2、断路器3、2号主变中、低压侧分别跳闸，停止向负荷供电。

由以下分析，方案一和方案二在技术上是相当的，而从经济上讲，方案一比方案二多用了两组断路.两组隔离开关和母线，所以，最终确定方案二为本设计的主接线。

第2．3节主变压器容量的选择

1.运行主变压器的容量应根据电力系统10—20年的发展规划进行选择。

由于任务书给定的是一个三个电压等级的变电站，而且每个电压等级的负荷均较大，故采用三绕组变压器2台，运行主变压器的容量应根据电力系统10—20年的发展规划进行选择。

并应考虑变压器正常运行和事故过负荷能力，以变压器正常的过负荷能力来承担变压器遭受的短时高峰负荷，过负荷值以不缩短变压器的寿命为限。

通常每台变压器容量应当在当一台变压器停用时，另一台容量至少保证对60%负荷的供电，并考虑事故过负荷能力选择变压器容量，亦即短路时可承担100%的负荷。

2.主变容量选择Sn＝0.6Sm。

（Sm为变电站最大负荷）

3.两台主变可方便于运行维护和设备的检修同时能满足站用负荷的供电要两台求。

4.主变压器形式的选择：

①．相数的确定

为了提高电压质量最好选择有载调压变压器。

②．绕组的确定

本站具有三种电压等级，且通过主变各侧绕组功率均达到该变压器容量的15%以上，故选三绕组变压器。

③．缓缓的连接方式

考虑系统的并列同期要求以及三次谐波的影响，本站主变压器绕组连接方式选用Y0/Y/△－11。

采用“△”接线的目的就是为三次谐波电流提供通路，保证主磁通和相电势接近正弦波，附加损耗和局过热的情况大为改善，同时限制谐波向高压侧转移。

5.主变容量的确定：

考虑变压器有1.3倍事故过负荷能力，则0.6*1.3=78%，即退出一台时，可

以满足78%的最大负荷。

本站主要负荷占60%，在短路时（2小时）带全部主要负荷和一半左右类负荷。

在两小时内进行调度，使主要负荷减至正常水平。

Sn=0.6Pmax/

=0.6×

（22+16）/0.92

=24.783MVA=24783KVA

选SSPSL-25000型，选择结果如表2-1：

表2-1

型号及容量（KVA）

额定电压

高/中/低（KV）

连接组

损耗（KW）

阻抗电压（%）

空载电流（%）

运输重量（t）

参考价格（万元）

综合投资（万元）

空载

短路

高中

高低

中低

SSPSL-25000

110/38.5/11

Y0/Y/△-12-11

38.2

148

10.5

17-18

6

1.0

55.1

27

32.86

第2．4节站用变压器的选择

由主变压器容量为25000KVA，站用电率为0.5%，可选用变压器容量。

Sn=25000×

0.5%=125KVA

查58页表3-6选SJL1—160型，选择结果如表2-2所示：

表2-2

低压侧额定电压（KV）

总重（t）

轨距（mm）

SJL1—160

0.4

Y/Y0-12

0.5

2.9

4

3

0.81

550

0.39

第三章　短路电流计算书

一、短路电流的计算目的：

1．电气主设备的选择和比较

2．电气设备和载流导体的选择和校验

二、短路电流计算点的确定

1．确定原则：

计算短路电流时，短路点的选择，应使站选择的电气设备和载流导体通过可能最大的短路电流。

2．短路点的确定，根据以上原则，选择了4个短路点。

3．基准值的选取：

Sb＝100MVA Ub取各侧平均额定电压

第3．1节　变压器及电抗器的参数计算

3.1.1　变压器参数的计算

XB*.1—高压绕组电抗

XB*.2—中压绕组电抗

XB*.3—低压绕组电抗

Ud（1-2）%—高压与中压绕组短路电压百分值

Ud（1-3）%—高压与低压绕组短路电压百分值

Ud（2-3）%—中压与低压绕组短路电压百分值

1．变压器T1、T3、T5参数计算

由表2-6查明，选SFSLI—31500型号参数：

Ud（1-2）%=18 Ud（1-3）%=10.5 Ud（2-3）%=6.5

Ud1%=1/2（Ud（1-2）%+Ud（1-3）%-Ud（2-3）%）

=1/2（18+10.5-6.5）

=11

Ud2%=1/2（Ud（1-2）%+Ud（2-3）%-Ud（1-3）%）

=1/2（18+6.5-10.5）

=7

Ud3%=1/2（Ud（2-3）%+Ud（1-3）%-Ud（1-2）%）

=1/2（6+10.5-17）

=-0.5

XB*.1==0.349

XB*.2==0.222

XB*.3==-0.016

2．变压器T7参数计算

由表2-1查明，选SFSLI—63000型号参数：

Ud（1-2）%=17.5 Ud（1-3）%=10.5 Ud（2-3）%=6.5

=1/2（17.5+10.5-6.5）

=10.75

=1/2（17.5+6.5-10.5）

=6.75

=1/2（6+10.5-17.5）

=-0.25

XB*.1==0.171

XB*.2==0.107

XB*.3==-0.004

3．变压器T2参数计算

由表2-5查明，选SFLI—31500型号参数：

Ud%=10.5

XB*==0.333

4．变压器T4参数计算

由表2-4查明，选SFLI—15000型号参数：

Ud%=8

XB*==0.533

5．变压器T6参数计算

由表2-4查明，选SSPSL—25000型号参数：

Ud%=7.5

XB*==0.938

6．主变压器参数计算

由发电厂电气书附表1-6查明，选SFSLI—63000型号参数：

Ud（1-2）%=10.5 Ud（1-3）%=18 Ud（2-3）%=6.5

=1/2（10.5+18-6.5）

=1/2（10.5+6.5-18）

=1/2（6.5+18-10.5）

XB*.1==0.44

XB*.2==-0.02

XB*.3==-0.28

7．站用变压器参数计算

由表3-6查明：

选SJLI—160型号参数：

Ud%=4

XB*.4==8

8．线路参数计算：

XL*1=XOL1=1680.4=0.508

XL*2=XOL2=780.4=0.236

XL*3=XOL3=260.4=0.078

XL*4=XOL4=400.4=0.121

XL*5=XOL5=140.4=0.042

XL*6=XOL6=50.4=0.146

XL*7=XOL7=180.4=0.526

XL*8=XOL8=20.4=0.058

9．出线电抗器电抗标幺值参数计算：

In=X*N=173.210A

所以取In=200A

由表4-2查得：

Ib=5.5A

XK.*=XK=1.565

10．分段电抗器电抗标幺值参数计算：

In=200A

XK=10

查表3-10可得：

XK.*=2.62

第3．2节系统网络化简

依据本变电站选定的接线方式及设备参数，进行网络化简如下：