110kV变电站设计计算书.doc
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计算书
目录
第一章负荷资料的统计分析………………………………………………2
第二章短路电流的计算……………………………………………………4
第一节最大运行方式下的短路电流计算…………………………………4
第二节最小运行方式下的短路电流计算…………………………………10
第三章主要电气设备的选择及校验………………………………………18
第一节设备的选择…………………………………………………………18
第二节隔离开关的选择……………………………………………………20
第三节导线的选择…………………………………………………………22
第四节互感器的选择………………………………………………………24
第四章布置形式……………………………………………………………26
第一章负荷资料的统计分析
一、10KV侧供电负荷统计
S10＝（1.6+1.4+2.6+0.5+2.2+1.02+1.2+4.00）×1.05×0.9/0.85＝16142.82KVA
二、35KV侧供电负荷统计
S35＝（5+6+5+6）×1.05×0.9/0.85＝24458.82KVA
三、所用电负荷统计
计算负荷可按照下列公式近似计算：
所用电计算负荷S=照明用电+生活区用电+其余经常的或连续的负荷之和×0.85（KVA）
根据任务书给出的所用负荷计算：
S所用＝（3.24+3.24+4.5+2.7+1.1+2.5+9.7+10+20+4.5+5+10.6）×0.85/0.85＝77.08KVA
四、110KV供电负荷统计
S110＝（S10＋S35＋S所用）×1.05
＝（16142.82+24458.82+77.08）×1.05＝42712.66KVA
五、主变压器的选择
经计算待设计变电所的负荷为42712.66KVA。
单台主变容量为
Se=∑P*0.6＝42712.66*0.6=25627.59KVA
六、主变型式确定
选用传递功率比例100/100/50
35KV侧输送功率为
31500×0.8＝25200KW≥31796.5×0.8×0.5×1.15＝14626.39KW
经比较合理
10KV侧输送功率为
31500×0.8×0.5＝12600KW≥18677.6×0.8×0.5×1.15＝8591.7KW
经比较合理
因此，三绕组变压器选用传递功率比例100/100/50
SFS7－31500/110三绕组变压器参数：
额定容量：
31500KVA
额定电压:
110±2×2.5%/38.5±2×2.5%/11KV
连接组别：
YN，yn0,d11
空载损耗：
46kW 短路损耗：
175kW
空载电流：
1.0%
阻抗电压：
Uk1-3%=17Uk2-3%=6Uk1-2%=10.5
七、经济比较
计算综合投资Z:
Z=Z0（1+a/100）=1.9Z0（万元）
计算年运行费用U：
U=a*△A*10+U1+U2=2△A+0.08Z（万元）
式中：
U1——小修、维护费，一般为（0.022-0.042）本次设计取0.022Z（变电工程）
U2——折旧费，一般为（0.005-0.058）Z，本次设计取0.058Z。
（变电工程）
a——电能电价，由各省市实际电价确定。
本次设计取0.20元/KW·h
△A——变压器年电能损失总值（KW·h）
第二章短路电流的计算
（运行方式:
根据系统运行方式，110KV电站不是电压枢纽点，没有特殊调压要求；另外，有部分系统功率由110KV电网经过变电站送到35KV变电站。
设系统的最大运行方式为：
电厂机组满发，各电源短路容量为最大；系统的最小运行方式为：
电厂容量不变，其余2个电源的最小短路容量为最大短路容量的75%。
）
一、最大运行方式下的短路电流计算
1、选取基准功率Sj=100MVA；基准电压Uj=Up
计算各元件参数的标么值：
（1）110KV系统变电所及进线
X1*=1/（Sx/SB）+X0LSB/Uav2=100/533+0.4×9×100/1152=0.215Sx=533MVA
等值电路：
（2）110KV火电厂及进线
发电机阻抗计算：
XG1*=SBXG%/100SN=0.11*100*0.85/25=0.374
XG2*=XG3*=SBXG%/100SN=0.15×100×0.85/12=1.063
变压器阻抗计算：
XT1*=SBUd%/100SN=10.5/31.5=0.333
已知T2,T3参数:
Ud1-2%=10.5,Ud1-3%=17,Ud2-3%=6，则
Ud1%=1/2（Ud1-2%＋Ud1-3%－Ud2-3%）=10.75
Ud2%=1/2（Ud1-2%＋Ud2-3%－Ud1-3%）=－0.25
Ud3%=1/2（Ud1-3%＋Ud2-3%－Ud1-2%）=6.25
X1T1=X2T1=SBUk1%/100SN=10.75/31.5=0.341
X1T2=X2T2=SBUk2%/100SN=－0.25/31.5=－0.008
X1T3=X2T3=SBUk3%/100SN=6.25/31.5=0.198
则XT2*=XT3*=0.341+（－0.008）=0.333
14KM线路阻抗计算：
X*=X1L1SB/Uav2＝0.4×14×100/1152=0.042
等值电路：
简化后的等值电路：
X2*＝0.707／／1.396／／1.396＋0.042＝0.393
（3）35KV变电站及进线
X3*=1／（S1/SB）+X0LSB/Uav2＝100/300+0.4×5×100/372=0.479
Sx=300MVA
等值电路：
（4）所选出的SFS7－31500/110型变压器阻抗计算：
变压器参数：
U1—2%=10.5；U1—3%=17；U2—3%=6
Ud1%=1/2（Ud1-2%＋Ud1-3%－Ud2-3%）=10.75
Ud2%=1/2（Ud1-2%＋Ud2-3%－Ud1-3%）=－0.25≈0
Ud3%=1/2（Ud1-3%＋Ud2-3%－Ud1-2%）=6.25
X4*=Ud1%／100×Sj／Sn=10.75／100×100／63＝0.171
X5*=0
X6*=Ud3%／100×Sj／Sn=6.25／100×100／63＝0.099
两台变压器并联的等值电路：
（5）短路电流计算等值电路图及短路点选择：
d1点短路电流计算：
110KV基准电流：
Ij＝Sj/√3Uj=100/1.732×115=0.502KA
a.110KV变电站侧提供的电流：
I（3）dz*=1/X1*=1/0.215=4.651KA
短路电流的有名值：
I（3）dz=I（3）dz*·Ij=4.651×0.502=2.335KA
Kch取1.8
冲击电流:
I（3）ch=2.55I（3）dz=2.55×2.335=5.954KA
电流最大有效值：
Ich=1.51×I（3）dz=1.51×2.335=3.526KA
短路容量：
S（3）d=I（3）dz*Sj=4.651×100=465.1MVA
b.110KV火电厂侧提供的电流：
I（3）dz*=1/X1*=1/0.393=2.545
短路电流的有名值：
I（3）dz=I（3）dz*·Ij=2.545×0.502=1.277KA
Kch取1.8
冲击电流:
I（3）ch=2.55I（3）dz=2.55×1.277=3.256KA
电流最大有效值：
Ich=1.52×I（3）dz=1.52×1.277=1.941KA
短路容量：
S（3）d=I（3）dz*Sj=2.545×100=254.5MVA
c.35KV变提供的电流：
I（3）dz*=1/（X3*＋X4*＋X5*）=1/（0.479＋0＋0.171）=1.538
短路电流的有名值：
I（3）dz=I（3）dz*·Ij=1.538×0.502=0.772KA
Kch取1.8
冲击电流:
I（3）ch=2.55I（3）dz=2.55×0.772=1.969KA
电流最大有效值：
Ich=1.51×I（3）dz=1.51×0.772=1.166KA
短路容量：
S（3）d=I（3）dz*Sj=1.538×100=153.8MVA
（6）、d2点短路电流计算：
35KV基准电流：
Ij＝Sj/1.732Uj=100/1.732×36.75=1.571KA
a.110KV变电站侧提供的电流：
I（3）dz*=1/（X1*＋X4*＋X5*）=1/0.386=2.591
短路电流的有名值：
I（3）dz=I（3）dz*·Ij=1.571×2.591=4.070KA
Kch取1.8
冲击电流:
I（3）ch=2.55I（3）dz=2.55×4.070=10.379KA
电流最大有效值：
Ich=1.51×I（3）dz=1.51×4.070=6.146KA
短路容量：
S（3）d=I（3）dz*Sj=2.591×100=259.1MVA
b.110KV火电厂侧提供的电流：
I（3）dz*=1/（X2*＋X4*＋X5*）=1/0.564=1.773
短路电流的有名值：
I（3）dz=I（3）dz*·Ij=1.773×1.571=2.785KA
Kch取1.8
冲击电流:
I（3）ch=2.55I（3）dz=2.55×2.785=7.102KA
电流最大有效值：
Ich=1.52×I（3）dz=1.52×2.785=4.233KA
短路容量：
S（3）d=I（3）dz*Sj=1.773×100=177.3MVA
c.35KV变提供的电流：
I（3）dz*=1/X3*=1/0.479=2.088
短路电流的有名值：
I（3）dz=I（3）dz*·Ij=2.088×1.571=3.280KA
Kch取1.8
冲击电流:
I（3）ch=2.55I（3）dz=2.55×3.280=8.364KA
电流最大有效值：
Ich=1.51×I（3）dz=1.51×3.280=4.953KA
短路容量：
S（3）d=I（3）dz*Sj=2.088×100=208.8MVA
（7）、d3点短路电流计算：
10KV基准电流：
Ij＝Sj/1.732Uj=100/1.732×10.5=5.499KA
a.110KV变电站侧提供的电流：
I（3）dz*=1/（X1*＋X4*＋X6*）=1/0.485=2.062
短路电流的有名值：
I（3）dz=I（3）dz*·Ij=2.062×5.499=11.339KA
Kch取1.8
冲击电流:
I（3）ch=2.55I（3）dz=2.55×11.339=28.914KA
电流最大有效值：
Ich=1.51×I（3）dz=1.51×11.339=17.122KA
短路容量：
S（3）d=I（3）dz*
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