ZY市110KV变电所一次部分设计.docx
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河南城建学院本科课程设计
河南城建学院
发电厂电气部分设计报告
ZY市110KV变电所一次部分设计
姓名：
学号：
专业班级：
电气工程及其自动化
指导老师：
朱更辉
所在院系：
电气与信息工程学院
2016年6月15日
成绩评定•
一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。
成绩等级：
指导教师签字：
年月日
一丶设计依据数据
1.1设计依据
省电力公司号文件关于ZY市郊110KV变电所设计任务
其电力系统接线简图1.1所示。
附注：
1°图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式；
2°最小运行方式下：
S1=1300MVAXs1=0.65
S2=170MVAXs2=0.75
3°系统可保证本所110KV母线电压波动在±5％以内。
1.2建设性质及其规模
随着ZY市经济的迅猛发展及人民群众生活的日益提高和改善，新企业、新用户用电量和大大增加，用电质量要求不断地提高，因此为了搞好本市的经济建设的高速发展以及满足人民群众生活的需要，在位于本市市郊建立110KV变电所已经成为必然，它向市区工业、生活及郊区乡镇与农户供电，以满足不同用户用电的需求。
电压等级：
110/35/10KV
线路回路数：
110KV近期2回，远景发展2回；
35KV近期5回，远景发展2回；
10KV近期12回，远景发展2回。
1.3所址条件
1、地理位置：
本所位于ZY市东南方向的郊区，毗邻城区，交通便利。
地理位置示意图
2、地形、地质、水文、气象等条件：
区。
1.4负荷情况
1、各电压等级主要负荷名称及行业性质
110KV市系线、市甲线、备用1、备用2
35KV郊区1、郊区2、水泥厂、耐火厂、备用1、备用2
10KV纺织厂、印染厂、毛纺厂、针织厂、柴油机厂、橡胶厂、市区、食品厂、备用1、备用2
2、负荷资料
电压
等级
负荷名称
最大负荷MW
穿越功率MW
负荷组成（%）
自然功率
线长
（km）
备注
近期
远景
近期
远景
一级
二级
三级
110KV
110
KV
市系线
10
18
0.8
10
市甲线
10
18
0.8
10
备用1
10
0.8
备用2
12
0.8
35KV
35
KV
郊区一
2
3
5
30
0.9
12
郊区二
2.5
3.5
0.9
16
水泥厂1
1.5
2
15
30
0.9
20
水泥厂2
1.5
2
0.9
20
耐火厂
1
1.5
15
35
0.9
18
备用1
2.5
0.9
15
备用2
2.5
0.9
15
补偿后值
10KV
10
KV
棉纺厂1
2
2.5
20
40
0.75
5500
3.5
棉纺厂2
2
2.5
0.75
5500
3.5
印染厂1
1.5
2
30
40
0.78
5000
4.5
印染厂2
1.5
2
0.78
5000
4.5
毛纺厂
2
2
20
40
0.75
5000
2.5
针织厂
1
1.5
20
40
0.75
4500
1.5
柴油机厂1
1.5
2
25
40
0.8
4000
3
柴油机厂2
1.5
2
0.8
4000
3
橡胶厂
1
1.5
30
40
0.72
4500
3
市区1
1.5
2
20
40
0.8
2500
2
市区2
1.5
2
0.8
2500
2
食品厂
1.2
1.5
15
30
0.8
4000
1.5
备用1
1.5
0.78
备用2
1.5
0.78
棉纺厂：
整理、纺纱、织布、通风、采暖、机修、照明等
印染厂：
整理、上浆、印染、通风、采暖、机修、照明等
市区：
医院、商场、公交、影剧院、铁路、民航、市政区等
食品厂：
磨粉、发酵、烘烤、照明等
柴油机厂：
铸造、热处理、机加工、装配、机修等
水泥厂：
旋转大窑、回转窑，机修、照明等
棉纺厂：
整理、纺纱、织布、通风、采暖、机修、照明等
印染厂：
整理、上浆、印染、通风、采暖、机修、照明等
市区：
医院、商场、公交、影剧院、铁路、民航、市政区等
食品厂：
磨粉、发酵、烘烤、照明等
柴油机厂：
铸造、热处理、机加工、装配、机修等
水泥厂：
旋转大窑、回转窑，机修、照明等
二、负荷计算
2.1原始资料分析
由原始负荷资料知，35KV、10KV两个电压等级上有负荷，110KV近期无负荷。
其中，35KV的负荷中有耐火厂和水泥厂等重要的工业负荷，同时承担郊区的供电，其负荷组成Ⅰ、Ⅱ类达15%左右，若断电将造成较大的经济损失和资源浪费。
而10KV的负荷中有棉纺厂、印染厂、橡胶厂、柴油机厂等Ⅰ、Ⅱ类负荷组成较高的负荷，因而需要保证供电的可靠性；同时，由于10KV承担着市区的供电，市区的一些用户如医院、交通调度等单位对电力供应的可靠性要求也是极高的，故而在设计过程中应尽力保证供电的可靠性。
2.2负荷计算
综合最大计算负荷：
K—同时系数，对于出线回数较少的情况，可取0.9~0.95,出线回数较多时，取0.85~0.9;
%—线损，取值为5%；
35KV近期:
=MVA
35KV远景：
=
.=18.84MVA
10KV近期：
=+
=21.03MVA
10KV远景：
=0.85=30.58MVA
综上：
近期负荷：
MVA
远期负荷：
MVA
三、电气主接线
3.1电气主接线
满足以下基本要求：
（1）运行的可靠；
（2）具有一定的灵活性：
（3）操作应尽可能简单、方便；
（4）经济上合理；
..（5）应具有扩建的可能性。
3.2主变的选择
3.2.1主变的相数
当不受运输条件制约，在330KV以下的发电厂和变电所均应选用三相变压器。
本所为110KV变电所且交通便利，故采用三相变压器。
3.2.2主变各侧电压
110KV侧：
110KV为首端，选110KV；35KV、10KV，选+10%即38.5、11KV。
3.2.3主变台数的选择
变电站主变的容量一般应根据5～10年规划负荷、城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。
对重要变电站，需考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电；对一般性变电站，当一台主变停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的70%～80%。
对于枢纽变电站在中、低压侧已形成环网的情况下，以设置两台主变压器为宜；对地区性孤立的一次变电站或大型工业专用变电站，可设3台主变压器，以提高供电可靠性。
所以本变电站可采用2台主变压器。
3.2.4主变的容量
两台主变压器容量的选择条件是其中，由前面计算结果按远景发展计算：
=22.24MVA
基于本变电站的情况，由国家标准容量系列R标准，宜选容量为30MVA的变压器。
以一台变压器停运检修时，保证Ⅰ、Ⅱ级负荷不断电，按近期校验：
，
；
带入数据:
=20.5575,满足；
++=18.43MVA
满足近期需求；
3.2.5冷却方式
对于110KV变压器，由于容量不大，采用自然油强迫空气冷却，即风冷式。
综上所述，选择变压器型号为SFSZ9-31500/110
S：
三相变压器
F：
风冷
S：
三绕组
Z：
有载调压
9：
设计序号
31500容量31.5MVA
110：
一次侧额定电压110KV
3.3主接线设计
电气主接线的设计基本要求是可靠性、灵活性、经济性三方面。
对于Ⅰ级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部Ⅰ级负荷不间断供电；
对于Ⅱ级负荷，必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分的Ⅱ级负荷供电；
对于Ⅲ级负荷一般只需一个电源供电。
3.3.1各电压等级的主接线设计
110KV的接线形式
出线回路数有4回，根据规范可采用单母线分段或单母线分段带旁母。
单母线分段
单母线分段带旁母
供电可靠性
不带旁母，当检修断路器时须对用户停电，但是由于使用的SF6短路器无故障工作时间很长，所以认为单母分段也有不错的供电可靠性。
由于使用了旁路母线，当检修断路器不会对用户停电，使用的SF6断路器使供电可靠性很高。
运行灵活性
接线简单清晰，运行操作方便，且有利于扩建
接线相对复杂，调度灵活。
节约投资
单母分段占地面积少，土建投资相对较小隔离开关的用量也小，总体投资都小于单母分段带旁母，较经济。
占地面积较大，土建投资大，所用的隔离开关多，较单母分段投资较高。
表3.1110KV方案对比
ZY市郊变为地区性变电所，而由于其负荷的重要性，考虑到占地和经济性的要求，110KV选用单母线分段，采用分段断路器兼作旁路断路器的接线形式。
35KV的接线形式
出线回路数为7回，根据上述规范采用单母线分段。
表3.235KV方案对比
单母线分段
单母线分段带旁母
供电可靠性
重要用户可以从不同分段引线，当一条母线发生故障时还能保证另一条母线的正常供电，供电可靠性较高。
加装旁路母线后，当出线断路器故障或检修时，可避免对此回路停电，提高了可靠性。
运行灵活性
接线简单清晰，运行操作方便，且有利于扩建。
接线相对复杂，调度灵活。
节约投资
单母分段占地面积少，土建投资相对较小隔离开关的用量也小，总体投资都小于单母分段带旁母，较经济。
单母分段带旁母占地面积大，土建投资大，所用的隔离开关多，不够经济。
表3.235KV方案对比
35KV考虑到占地
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