变电站设计报告Word格式.docx
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2110KVxx变电所地方供电系统设计……………………………………………2
2.135KVA线路设计………………………………………………………………2
2.1.1确定回路数……………………………………………………………………2
2.1.2确定线路导线的规格、型号…………………………………………………2
2.1.3线路导线截面选择……………………………………………………………2
2.1.4对所选导线进行校验………………………………………………………2
2.235KVB线路设计………………………………………………………………2
2.2.1确定回路数…………………………………………………………………2
2.2.2确定线路导线的规格、型号…………………………………………………2
2.2.3线路导线截面选择…………………………………………………………2
2.2.4对所选导线进行校验………………………………………………………3
2.310KV线路设计…………………………………………………………………3
3110KVXX变电所主变选择…………………………………………………5
3.1概述………………………………………………………………………………5
3.2主变方案选择……………………………………………………………………5
3.3主变方案技术比较……………………………………………………………5
3.4主变容量、参数选择……………………………………………………………5
3.5主变110KV侧分接头选择……………………………………………………7
4主接线设计………………………………………………………………………8
4.1选择原则………………………………………………………………………8
4.2110KV主接线设计………………………………………………………………8
4.335KV主接线设计………………………………………………………………9
4.410KV主接线设计………………………………………………………………10
5变电所电气设备选择……………………………………………………………11
5.1电气设备的选择应遵循以下两个原则………………………………………11
5.2选择设备的基本原则…………………………………………………………11
5.3电气的选择……………………………………………………………………11
5.3.1断路器的选择…………………………………………………………………11
5.3.2隔离开关的选择………………………………………………………………12
5.3.3电压互感器选择………………………………………………………………12
5.3.4电流互感器的配置和选择……………………………………………………13
5.3.5避雷器的选择…………………………………………………………………14
5.3.6主母线选择……………………………………………………………………14
5.3.7消弧线圈设计…………………………………………………………………15
总结…………………………………………………………………………………16
谢词…………………………………………………………………………………17
参考文献……………………………………………………………………………18
1概述
1.1确定电压等级
输电线路电压等级的确定应符合国家规定的标准电压等级。
选择电压等级时，应根据输送容量和输电距离，以及接入电网的额定电压的情况来确定，输送容量应该考虑变电所总负荷和五年发展规划。
因此待建110Kxx变电所的最高电压等级应为110kV。
1.2确定回路数
110KVxx变电所建成后，所供用户中存在Ⅰ、Ⅱ类重要负荷，因此110KV变电所应采用双回110KV线路接入系统。
1.3确定110KV线路导线的规格、型号
由于待建110KVxx变电所距离受电110KV东郊变电站30KM，处于平原河网地区，因此应采用架空线路，导线选择LGJ型。
1.4110KV线路导线截面选择
导线截面积选择的一般方法是：
先按经济电流密度初选导线标称截面积，然后进行电压损失的校验
2110KV盐北变电所地方供电系统设计
2.135KVA线路设计
2.1.1确定回路数
35KVA线路所供用户为Ⅰ类重要负荷，因此应采用双回线路供电。
2.1.2确定线路导线的规格、型号
由于待建110KVxx变电所处于平原河网地区，因此采用架空线路，导线选择LGJ型。
2.1.3线路导线截面选择
（1）35KVA线路总负荷的计算
~S35=P35+jQ35=（20＋j9.19）*（1+5%）5=25.5+j11.7
S35=√（25.52+11.72）=28.1
COSΦ=P110/S110=25.5/28.1=0.9
（2）根据Tmax查图3－1，软导线经济电流密度表，确定Jec
Tmax=5000（小时）
查图3－1得Jec＝1.12（A/mm2）
（3）计算导线的经济截面积SJ，查附表1－21找出S选
IJ0.5S35/（√3UN）（0.5*28.1/1.732*35）*103
SJ=——=————————=———————————=209（mm2）
JJ1.12
（4）结论：
选取导线规格为2回LGJ－185/30
2.1.4对所选导线进行校验；
（1）、按机械强度校验:
S选=LGJ－185/30大于LGJ-35，符合要求。
（2）、接电晕校验:
S选=LGJ－185/30大于LGJ-70，符合要求。
（3）、按电压降校验
①正常运行时：
n=2
PR+QX25.5×
0.17×
10＋11.7×
0.38×
10
△U％=————=—————————————————×
100％
2UN22×
352
＝3.5%<
10%，符合要求。
②故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电
UN2352
＝7%<
15%，符合要求。
2.235KVB线路设计
2.2.1确定回路数
35KVB线路所供用户为Ⅰ类重要负荷，因此应采用双回线路供电。
2.2.2确定线路导线的规格、型号
2.2.3线路导线截面选择
（1）35KVB线路总负荷的计算
~S35=P35+jQ35=（15＋j7.27）*（1+5%）5=19.1+j9.3
S35=√（19.12+9.32）=21.2
COSΦ=P110/S110=19.1/21.2=0.9
Tmax=5000（小时）
IJ0.5S35/（√3UN）（0.5*21.2/1.732*35）*103
SJ=——=————————=———————————=156.1（mm2）
JJ1.12
选取导线规格为2回LGJ－150/25
2.2.4对所选导线进行校验；
S选=LGJ-150/25大于LGJ-35，符合要求。
S选=LGJ-150/25大于LGJ-70，符合要求。
①正常运行时：
PR+QX19.1×
0.21×
12＋9.3×
0.387×
12
＝3.7%<
PR+QX19.1×
UN2352
＝7.4%<
2.310KV线路设计
（1）确定回路数，I类负荷，采用双回路供电，即n=2
（2）确定导线规格，采用架空线路，LGJ导线
（3）考虑五年发展需要,线路的容量:
~S=（3+j1.46）（1+5%）5=3.83+j1.86
（4）根据Tmax=3500h,，查图3－1得Jec=1.26（A/mm2）
（5）计算导线经济截面积：
√P2+Q2（√3.832+1.862）×
103
Sj＝————＝——————————＝97.5mm2
2√3UNJec2×
1.732×
10×
1.26
查附表1－21选取导线规格为2回LGJ－95/20
（6）对所选导线进行校验
①按机械强度校验:
S选=LGJ-95/20大于LGJ-35，符合要求。
②按电压损耗校验,查附表1－25得:
r1=0.332,R=r1l=0.332×
1.5=0.50
x1=0.356,X=x1l=0.368×
1.5=0.58
a正常运行时：
n=2
（PR+QX）/2（3.83×
0.5+1.86×
0.58）/2
△U%=——————=—————————————=1.5%<
10%
UN2102
符合要求。
b故障运行时：
n=1
PR+QX3.83×
0.58
△U%=—————=———————————=3%<
15%
符合要求。
由以上可知，所选导线2回LGJ-95/20，符合要求。
3110KVXX变电所主变选择
3.1概述
主变压器的型式、容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。
它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5～10年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。
在选择主变压器容量时对重要变电所，应考虑当一台主变器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电；
对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的60%~70%。
本变电所主变容量按远景负荷选择，并考虑到正常运行和事故时过负荷能力。
3.2主变方案选择
1、方案一：
单台三相三绕组变压器，型号SFSZ9-120000/110，电压等级110/35/10。
2、方案二：
两台三相双绕组变压器，其中一台型号为SFSZ9-90000/110，电压等级110/35；
另一台为SFSZ9-20000/110，电压等级110/10。
3、方案三：
四台三相双绕组变压器，其中两台型号为SFSZ9-90000/110，电压等级110/38.5；
另两台型号为SFSZ9-12000/110，电压等级110/10。
4、方案四：
两台三相三绕组变压器，型号为SFSZ9-75000/110，电压等级110/35/10。
3.3主变方案技术比较
方案
比较
方案一
方案二
方案三
方案四
优点
接线简单、占地面积小。
接线简单。
运行可靠性、灵活性高，能满足重要用户的需要。
缺点
运行可靠性、灵活性差，不能满足重要用户的需要。
选用变压器多，运行维护工作量大。
110KVXX变电所有重要的Ⅰ、Ⅱ类负荷，为满足运行的可靠性和灵活性，应选择两台以上变压器，因此选择方案三、方案四进行经济比较分析。
3.4主变容量、参数选择
1方案三
35KV负荷由两台电压为110KV/35KV变压器供电，其中一台主变事故停运后，另一台主变压器的容量应保证35KV用户的一级和二级全部负荷的供电。
35KV用户的一级和二级全部总容量：
S35=89.57（MVA）,因此可选择两台SFPSZ9-90000/110型三相三绕组有载调压变压器，接线组别：
YN,d11。
10KV负荷由两台电压为110KV/10KV变压器供电，其中一台主变事故停运后，另一台主变压器的容量应保证10KV用户的一级和二级全部负荷的供电。
10KV用户的一级和二级全部总容量：
S10=11.08（MVA）,因此可选择两台SFSZ9-12500/110型三相三绕组有载调压变压器，接线组别：
2方案四
所有负荷均由两台电压为110KV/35KV/10KV变压器供电，其中一台主变事故停运后，另一台主变压器的容量应保证所有用户的70％全部负荷的供电。
用户的70％全部总容量：
S110=76.3（MVA）,因此可选择SFPSZ9-75000/110型三相三绕组有载调压变压器，接线组别：
YN,yn0,d11。
由于15％S110=15％×
109.2（MVA）＝16.38（MVA）>
S10=11.08（MVA），
15％S110=15％×
109.2（MVA）＝16.38（MVA）<
S35=89.57（MVA），因此主变110KV、35KV、10KV三侧容量分别为100％/100％/50％。
3主变主要技术参数选择
方案三：
主变
额定
电压
空载
电流
空载损耗
负载
损耗
阻抗
SFPSZ9-90000/110
110/35
0.35%
74KW
330KW
10.5
SFSZ9-12500/110
110/10
0.3%
18.1KW
70KW
方案四：
从上表比较可知，方案四比方案三不管在哪方面都要好，因此决定选用方案四两台SFPSZ9-75000/110三相三线圈变压器。
3.5主变110KV侧分接头选择
按《电力系统电压和无功电力导则（试行）》的规定，各级变压器的额定变比、调压方式、调压范围及每档调压值，应满足发电厂、变电所母线和用户受电端电压质量的要求。
各电压等级变压器分接开关的运行位置，应保证系统内各母线上的电压满足要求，并在充分发挥无功补偿的技术经济效益和降低线损的原则下予以确定。
一确定分接头范围分以下几个步骤：
（1）首先在最大运行方式下：
A从系统母线电压推算到xx变主变压器高压侧电压。
B将35KV、10KV侧最大负荷距线路末端允许最低电压反推到变压器高压侧电压。
C参考《电气工程专业毕业设计指南－电力系统分册》中的电压调整：
35KV用户的电压允许偏差值应在系统额定电压的90％～110％；
10KV用户的电压允许偏差值为系统额定电压的＋7％。
（2）其次在最小运行方式下（考虑70％的容量）：
最后比较6组数据，取最大、最小的数据确定分接头范围。
二所用变选择
1、选择原则：
为满足整流操作电源、强迫油循环变压器、无人值班等的需要，装设两台所用变压器，所用电容量得确定，一般考虑所用负荷为变电所总负荷的0.1%~0.5%,这里取变电所总负荷的0.2%计算。
S＝0.2%×
150000KVA＝300KVA。
2、根据选择原则，选出110KV盐北变电所两台所用变型号分别为
S9-315/10两绕组变压器额定电压：
10/0.4接线方式：
Y/Y0-12
两台所用变分别接于10kV母线的Ⅰ段和Ⅱ段，互为暗备用，平时半载运行，当一台故障时，另一台能够承但变电所的全部负荷。
4主接线设计
4.1选择原则
电气主接线得设计原则，应根据变电所在电力系统中得地位，负荷性质，出线回路数，设备特点，周围环境及变电所得规划容量等条件和具体情况，并满足供电可靠性，运行灵活，操作方便，节约投资和便于扩建等要求。
具体如下:
1、变电所的高压侧接线，根据技术设计规程应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式。
2、在35kV配电装置中，当线路为3回及以上时，根据规程一般采用单母线或单母线分段接线。
3、在10kV配电装置中，当线路在6回及以上时，根据规程一般采用单母线分段接线方式。
4、如果线路不允许停电检修，则应增设相应的旁路设施。
4.2110KV主接线设计
1、方案选择
（1）方案一：
线路－变压器单元接线
（2）方案二：
单母线接线
（3）方案三：
单母线分段接线
2、技术比较
线－变单元接线
单母分段接线
内桥接线
接线简单；
安装2台开关，开关使用量最少，节省投资
接线简单、清晰，操作方便。
可靠性、灵活性较高。
接线简单、清晰，使用开关量相对较少。
具有一定的可靠性和灵活性。
串联回路任意设备故障或检修，整个单元停电。
可靠性差。
可靠性、灵活性差。
安装5台开关，开关使用量最多，投资较大。
不适用于主变经常投切的情况。
外桥接线的特点与内桥接线相反，连接桥断路器在线路侧，其他两台断路器在变压器回路中，线路故障和进行投入和切除操作时，操作较复杂，且影响一台正常运行的变压器。
所以外桥接线用于输电线路短，检修和倒闸操作以及设备故障几率均较小，而变压器需要经常切换或电网有穿越功率经过的变电所。
分析盐北变电所可以看出这是一座终端变电所。
110KV只有两回进线，进线输电距离较长。
综合四个要求的考虑，选择内桥接线方式。
4.335KV主接线设计
35KV共有10回出现，35KV出线有8回及以上时，宜采用双母线，单母分段或者双母线带旁路接线方。
比较以上三种接线，双母线及双母线带盘路接线，供电可靠想高，任一回路开关故障或检修，或任一回线故障或检修，都步影响用户停电，但是倒闸操作复杂，造价高，单母线风断接线，接线简单，操作方便，便于扩建，在一定程度上也能提高供电可靠性，但是当一段母线上刀闸检修时，该段母线上全部出线都要长时停电，对于本所35KV出线用户均为一级，二级负荷，为保证对这些重要用户得供电，采用双母线接线方式。
双母线接线
4.410KV主接线设计
本所10KV出线共12回线路，对于10KV系统，出线回路数在6回及以上时，宜采用单母线分段接线，本变电所10KV用户负荷较轻，负荷性质为一级，二级负荷，宜采用单母线分段接线。
单母线分段带旁母接线
5变电所电气设备选择
电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。
正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。
在进行电气设备选择时必须符合国家有关经济技术政策。
技术要先进，经济要合理，安全要可靠，运行要灵活，而且要符合现场的自然条件要求。
所选设备正常时应能可靠工作，短路时应能承受多种短路效应。
5.1电气设备的选择应遵循以下两个原则：
1.按正常工作状态选择；
按正常工作状态选择的具体条件：
（1）.额定电压：
电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运行电压。
一般220KV及以下的电气设备的最高允许工作电压为1.15Ue。
所以一般可以按照电气设备的额定电压Ue不低于装设地点的电网的额定电压Uew:
Ue≥Uew
（2）.额定电流：
所选电气设备的额定电流Ie不得低于装设回路最大持续工作电流Imax:
Ie≥Imax。
计算回路的Imax应该考虑回路中各种运行方式下的在持续工作电流：
变压器回路考虑在电压降低5％时出力保持不变，所以Imax＝1.05Iet;
母联断路器回路一般可取变压器回路总的Imax；
出线回路应该考虑出线最大负荷情况下的Imax。
2.按短路状态校验。
按短路状态校验的具体条件：
（1）.热稳定校验：
当短路电流通过所选的电气设备时，其热效应不应该超过允许值：
Qy≥Qd
（2）.动稳定校验：
所选电气设备通过最大短路电流值时，不应因短路电流的电动力效应而造成变形或损坏：
ich≦idw
5.2选择设备的基本原则
1、设备按照主接线形式进行配置
2、按装置位置及系统正常运行情况进行选择，按短路情况进行校验
3、所选择设备在系统中最恶劣运行方式下仍能可靠工作，动作。
4、同类设备尽量同一型号，便于设备的维护，订货和相互备用
5、考虑近期5年发展的要求
5.3电气的选择
5.3.1断路器的选择
高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用，是高压电路中最重要的电器设备。
型式选择：
本次在选择断路器，考虑了产品的系列化，既尽可能采用同一型号断路器，以便减少备用件的种类，方便设备的运行和检修。
选择断路器时应满足以下基本要求：
1.在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。
2.在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。
3.应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。
4.应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。
考虑到可靠性和经济性，方便运行维护和实现变电站设备的无由化目标，且由于SF6断路器以成为超高压和特高压唯一有发展前途的断路器。
故在110KV侧采用六氟化硫断路器，其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体
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