110k变电站设计.docx

上传人:b****8 文档编号:9984613 上传时间:2023-02-07 格式:DOCX 页数:34 大小:68.38KB
下载 相关 举报
110k变电站设计.docx_第1页
第1页 / 共34页
110k变电站设计.docx_第2页
第2页 / 共34页
110k变电站设计.docx_第3页
第3页 / 共34页
110k变电站设计.docx_第4页
第4页 / 共34页
110k变电站设计.docx_第5页
第5页 / 共34页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

110k变电站设计.docx

《110k变电站设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《110k变电站设计.docx(34页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

110k变电站设计.docx

110k变电站设计

摘要

变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。

电气主接线是发电厂变电所的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全厂(所)电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

本次设计建设一座110KV降压变电站,首先,根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式,在技术方面和经济方面进行比较,选取灵活的最优接线方式。

其次进行短路电流计算,根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流,从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时,其短路稳态电流和冲击电流的值。

最后,根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择。

本工程初步设计内容包含变电所电气设计,变电所从110KV侧某变电所受电,其负荷分为35KV和10KV两个电压等级。

通过技术和经济比较,采用下列方案:

1.内设两台三绕组变压器,电压等级为121/37.8/11。

2.110KV进线采用内桥接线形式。

3.本工程初步设计内容包括变电所电气设计。

4.35KV和10KV配电装置同样采用单母线分段接线。

关键词:

变电所主变压器短路计算设备选型

SUMMARY

Transformersubstationisanimportantpartofpowersystem.itdirectlyaffectstheentirepowersystemsecurityandeconomicoperationofpowerplantsarelinkedandusersofintermediatelinks,transformationanddistributionofelectricpowerplaysarole.MainElectricalConnectionisthekeyfeaturesofsubstationpowerplants,electricalmainconnectiondirectlyrelatedtotheformulationofthewholeplant(by)thechoiceofelectricalequipment,powerdistributiondevicelayout,relayprotectionandautomaticdeviceidentification,ispartoftheelectricalsubstationthedecisivefactorintheinvestmentsize.

Transformersubstationisanimportantpartofpowersystem.itdirectlyaffectstheentirepowersystemsecurityandeconomicoperationwhichisanintermediatelinksofpowerplantsandusers,playingaroleoftransformationanddistributionofelectricpower.MainElectricalConnectionisthekeyfeaturesofsubstationpowerplants,electricalmainconnectiondirectlyrelatedtotheformulationofthewholeplant,thechoiceofelectricalequipment,powerdistributiondevicelayout,relayprotectionandautomaticdeviceidentification,isthedecisivefactorintheinvestmentsizeoftheelectricalsubstation.

Thedesignoftheconstructionofa110KVsubstationbuck,firstofall,accordingtothemainterminaloftheeconomicandreliableoperationoftherequirementsofaflexiblechoiceofvariousvoltagelevelsofconnectionmode,inthetechnicalaspectsandeconomicaspectsofcomparison,theflexibilitytoselecttheoptimalconnectionmode.

    Secondly,tocarryoutshort-circuitcurrentcalculation,accordingtoshort-circuitpointtocalculatethepointsshort-circuittheimpactofsteady-statecurrentandshortcircuitcurrent,calculatedfromthethree-phaseshortcircuittobewhenashortcircuitoccurredintheworkofthebusvoltage,thesteady-statecurrentandtheimpactofshort-circuitcurrentvalue.

   Finally,inaccordancewiththevoltagelevelofratedvoltageandmaximumsustainedcurrentequipmentchoice.

Thepreliminarydesignoftheprojectincludeelectricalsubstationdesign,substationfromthesideofa110KVsubstationbyelectricity,theloadisdividedintotwo35KVand10KVvoltage.

ThisengineeringfirststepdesigncontentsincludesthetransformersubstationofelectricDesign.Thenew-etupsaltaYanBeitransformersubstationobtainpowerformDongJiaosubstation(110KV).Therearetwokindsoflocalloadsinthesubstation,.Oneis35KV,theotheris10KV.

Passthetechniquetocomparewiththeeconomy,adoptthefollowingschemenow:

1.Therearetwothree-windingtransformersinthesubstation.Voltagegradeadopt121KV38.5KVand11KV.

2.For110KVmainelectricalconnectionsshalladoptinsidebridgeconnection.

3.The110KVenterstheline2return,Theadoptionbuildstrolleywire.

4.For35KVand10KVmainelectricalconnectionsemploysinglesectionalizedbus.

Keyphrase:

Changetogiveorgetanelectricshock

MaintransformerShortcircuitcalculation

Theequipmentschoosethetype

目录

第一章:

原始资料分析……………………………………………………第5页

第二章:

主变压器的选择…………………………………………………第6页

第三章电气主接线的设计……………………………………………………第8页

第四章:

短路电流的计算……………………………………………………第10页

第五章:

短路电流计算过程…………………………………………………第10页

第六章:

电气设备的选择…………………………………………………第19页

第七章:

参考文献……………………………………………………………第25页

第一章:

原始资料分析

一、原始资料

1、待设110KV变电站从相距30km的110KV某变电站受电。

2、待建110KV盐北变电站年负荷增长率为5%,变电站总负荷考虑五年发展规划。

3、变电所位于某城市,地势平坦,交通便利,空气污染轻微,区平均海拔200米,最高气温40℃,最低气温-18℃,年平均气温14℃,最热月平均最高气温30℃,土壤温度25℃。

4、负荷情况:

电压

负荷

名称

每回最大负荷(KW)

功率因数

回路数

供电方式

线路长度(km)

35KV

乡镇变1

6000

0.9

1

架空

15

乡镇变2

7000

0.92

1

架空

8

汽车厂

4300

0.88

2

架空

7

砖厂

5000

0.85

1

架空

11

10KV

乡区变

1000

0.9

3

架空

5

纺织厂1

700

0.89

1

电缆

3

纺织厂2

800

0.88

2

架空

7

纺织厂3

600

0.88

1

架空

4

加工厂

700

0.9

1

架空

5

材料厂

800

0.9

2

架空

2

二、对原始资料的分析计算

1、35KV侧:

ΣP1=6000+7000+4500*2+4300*2+5000=35600KW

ΣQ1=6000*0.48+7000*0.426+4500*0.62*2+4300*0.54*2+5000*0.62=19186Kvar

2、10KV侧:

ΣP2=1000*3+800*2+700+800*2+600+700+800*2=9800KW

Q2=1000*3*0.48+700*0.512+800*0.512*2+800*0.54*2+600*0.54+700*0.48+800*0.48*2=4909.6Kvar

ΣP=ΣP1+ΣP2=35600KW+9800KW=45400KW

ΣQ=ΣQ1+ΣQ2=19186+4909.6=24095.6Kvar

所以:

ΣS=(454002+24095.62)1/2=51398KVA

考虑线损、同时系数时的容量:

ΣS2=51398*0.8*1.05=43174.3KVA

第二章:

主变压器的选择

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。

(参考资料:

《电力工程电气设计手册》电器一次部分,第五章:

主变压器选择)

一、主变台数的确定

对于大城市郊区的一次变电所,在中、低压侧已构成环网的情况下,变电所以装设两台主变压器为宜。

此设计中的变电所符合此情况,故主变设为两台。

二、主变容量的确定

1、主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择,并适当考虑到远期10-20年负荷发展。

对城郊变电所,主变压器容量应与城市规划相结合。

2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。

对于有重要负荷的变电所,应考虑到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后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷;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保证全部负荷的70%-80%。

此变电所是一般性变电所。

由以上规程可知,此变电所单台主变的容量为:

S=ΣS2*0.8=43174.3*0.8=34539.48KVA

所以应选容量为40000KVA的主变压器。

三、主变相数选择

1、主变压器采用三相或是单相,主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。

2、当不受运输条件限制时,在330KV及以下的发电厂和变电所,均应采用三相变压器。

社会日新月异,在今天科技已十分进步,变压器的制造、运输等等已不成问题,故有以上规程可知,此变电所的主变应采用三相变压器。

四、主变绕组数量

在具有三种电压的变电所中,如通过主变压器各侧的功率均达到该变压器容量的15%以上,或低压侧虽无负荷,但在变电所内需装设无功补偿装备时,主变压器宜采用三绕组变压器。

根据以上规程,计算主变各侧的功率与该主变容量的比值:

高压侧:

K1=(35600+9800)*0.8/40000=0.9>0.15

中压侧:

K2=35600*0.8/4000=0.7>0.15

低压侧:

K3=9800*0.8/40000=0.2>0.15

由以上可知此变电所中的主变应采用三绕组。

五、主变绕组连接方式

变压器的连接方式必须和系统电压相位一致,否则不能并列运行。

电力系统采用的绕组连接方式只有y和△,高、中、低三侧绕组如何要根据具体情况来确定。

我国110KV及以上电压,变压器绕组都采用Y0连接;35KV亦采用Y连接,其中性点多通过消弧线接地。

35KV及以下电压,变压器绕组都采用△连接。

由以上知,此变电站110KV侧采用Y0接线,35KV侧采用Y连接,10KV侧采用△接线。

主变中性点的接地方式:

选择电力网中性点接送地方式是一个综合问题。

它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关,直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰。

主要接地方式有:

中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和直接接地。

电力网中性点的接地方式,决定了变压器中性点的接地方式。

电力网中性点接地与否,决定于主变压器中性点运行方式。

35KV:

IC<=10A;10KV系统;IC<=30A(采用中性点不接地的运行方式)

35KV:

IC=UL/350=35*(15+8+10*2+7*2+11)/350=6.8A<10A

10KV:

IC=10*(5*3+7*2+4+5+7*2)/350+10*(2*2+3)/10=8.2A<30A

所以在本设计中110KV采用中性点直接接地方式

35、10KV采用中性点不接地方式

六、主变的调压方式

《电力工程电气设计手册》(电器一次部分)第五章第三节规定:

调压方式变压器的电压调整是用分解开关切换变压器的分接头,从而改变变压器比来实现的。

切换方式有两种:

不带电切换,称为无励磁调压,调压范围通常在+5%以内,另一种是带负荷切换,称为有栽调压,调压范围可达到+30%。

对于110KV及以下的变压器,以考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压。

由以上知,此变电所的主变压器采用有载调压方式。

七、变压器冷却方式选择

参考《电力工程电气设计手册》(电器一次部分)第五章第四节可知:

主变一般的冷却方式有:

自然风冷却;强迫有循环风冷却;强迫油循环水冷却;强迫、导向油循环冷却。

小容量变压器一般采用自然风冷却。

大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却方式。

故此变电所中的主变采用强迫油循环风冷却方式。

附:

主变型号的表示方法:

第一段:

汉语拼音组合表示变压器型号及材料

第一部分:

相数S----三相;D------单相

第二部分:

冷却方式J----油浸自冷;F----油浸风冷;

S----油浸水冷;G----干式;N----氮气冷却;

FP----强迫油循环风冷却;SP----强迫油循环水冷却

本设计中主变的型号是:

SFPSL—40000/110

第三章电气主接线的设计

一、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:

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。

1、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。

2、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。

3、如果线路不允许停电检修,则应增设相应的旁路设施。

二、110KV主接线设计

1、方案选择

方案一:

线路-变压器单元接线

 

方案二:

单母线接线

 

方案三:

单母线分段接线

方案四:

内桥接线

2、技术比较

方案

线-变单元接线

单母线接线

单母分段接线

内桥接线

优点

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。

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。

缺点

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。

三、35k主接线设计

35KV共有5回出线由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知:

当35—63KV配电装置出线回路数为4—8回,采用单母分段连接,当连接的电源较多,负荷较大时也可采用双母线接线。

由于此变电站负荷不多,连接电源也不多,故35KV可采用单母分段连接也可采用双母线连接。

四、10KV主接线设计

本所10KV出线共10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。

第四章短路电流的计算

一、短路电流计算的目的

在变电所和发电厂的电气设计中,短路电流计算是一个重要环节。

计算的目的是选择主接线,比较各种接线方案:

选择电气设备,校验设备提供依据,为继电保护整定计算提供依据等。

二、计算结果

短路

 

电压

d(3)

d

(2)

d(1.1)

d

(1)

I″(KA)

ich(KA)

I″(KA)

ich(KA)

I″(KA)

ich(KA)

I″(KA)

ich(KA)

110kv

2.70

6.88

2.335

5.943

2.903

7.388

3.036

7.272

35kv

3.434

8.741

10kv

8.779

22.349

在变电所和发电厂的电气设计中,短路电流计算是一个重要环节。

计算的目的是选择主接线,比较各种接线方案;选择电气设备,校验设备提供依据;为继电保护整定计算提供依据等。

第五章短路电流计算过程

一、三相短路计算

1.计算各阻抗标值

查222KV及三相双绕组电力变压器技术数据

查不到容量为240MVA变压器的参数

查260MVA变压器的技术数据得:

Ud%=14

容量为120MVA的变压器(额定容量为:

12000/12000/6000)的阻抗电压(%):

Ud12%=24.7,Ud23%=8.8,Ud31%=14.7

200MW的发电机的电抗标值:

X1*=Xd″*(Sj/Se)=0.167*〔(100*0.86)/800〕=0.018

4*240MVA的变压器:

X2*=(Ud%/100)*(Sj/Sd)=(14/100)*〔100/(260*4)〕=0.0135

75Km线路:

X3*=X0L*(Sj/U2p)=0.4*75*(100/2302)=0.057

80Km线路:

X4*=X0L*(Sj/U2p)=0.4*80*(100/2302)=0.06

容量为1000MVA的发电机

X5*=Xd″*(Sj/Se)=0.04*(100/1000)=0.004

2*120MVA的变压器:

Ud1%=1/2(Ud12%+Ud31%-Ud23%)=1/2(24.7+14.7-8.8)=15.3

Ud2%=1/2(Ud12%+Ud23%-Ud31%)=1/2(24.7+8.8-14.7)=9.4

Ud3%=1/2(Ud23%+Ud31%-Ud12%)=1/2(8.8+14.7-24.7)=-0.6≈0

∴X6*=X7*=(Ud1%/100)*(Sj/SB)=(15.3/100)*(100/120)=0.1275

X8*=X9*=(Ud2%/100)*(Sj/SB)=(9.4/100)*(100/120)=0.078

30km线路:

X10*=X11*=X0L*(Sj/U2p)=0.4*30*(100/1152)=0.091

SFPSL-40000/110的技术参数:

Ud12%=10.5,Ud23%=17.5,Ud31%=6.5

Ud1%=1/2(Ud12%+Ud31%-Ud23%)=1/2(10.5+17.5-6.5)=10.75

Ud2%=1/2(Ud12%+Ud23%-Ud31%)=1/2(10.5+6.5-17.5)=-0.25≈0

Ud3%=1/2(Ud23%+Ud31%-Ud12%)=1/2(17.5+6.5-10.5)=6.75

∴X12*=(Ud1%/100)*(Sj/SB)=(10.75/100)*(100/40)=0.269

X14*=(Ud3%/100)*(Sj/SB)=(6.75/100)*(100/40)=0.169X13*=0

等值电路图:

5/0.004

 

图1

 

图2

 

简化得图2(如上)

其中:

X15*=X4*+X5*=0.06+0.004=0.064

X16*=X1*+X2*+X3*=0.057+0.0135+0.018=0.0885

X17

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 人文社科 > 教育学心理学

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1