110kV变电站电气一次部分初步设计Word文档格式.docx

1、 绪 论本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对新建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV、10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号；最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器、隔离开关、母线、绝缘子和穿墙套管、电压互感器、电流互感器进行了选型，从而完成了110kV电气一次部分的初步设计。按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在该市郊新建一所中型110kV变电站

2、。本设计属中间变电站该变电所建成后，,它的主要任务是把110KV变成10kV电压供周边城乡使用。该市郊110kV变电站是地区性城市变电站，它由系统1和系统2供电，同较为紧密，在整个系统中占有重要地位。变电站主要设备的组成主要有主变压器、电气主接线、控制装置、避雷装置以及无功补偿设备。主变压器是变换电压的主要设备。在110kV变电站中它主要用于降压，此变电站中我们采用了双绕组变压器，在功率和电压等级上完全满足了我们的设计需要。电气主接线由于直接影响着电力系统的可靠性，至关重要，因此对它的选择应加以足够的重视。考虑到系统的可靠性、灵活性、经济性等因素，所以在本变电站中我们采用了单母分段的接线形式。

3、控制装置是变电站的中枢神经，控制着整个电气元件。值班员可通过集中监视系统了解系统的运行状态。避雷装置是电力系统稳定运行的一个重要部分。它的故障能够导致整个电力系统的瓦解。给国民经济带来重大损失。在电力系统中为了减少电能在线路中的损耗，我们采用了无功补偿装置来调整系统中的无功功率。第1章 变电站总体分析 变电站总体分析1.1.1 设计依据依毕业设计任务书。 某市变电站建设的必要性附注：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=1300MVA，XS1=0.65；S2=170MVA，XS2=0.75；变电站地址变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和

4、规范的规定。本站位于某市近郊区。向市区工业、生活及郊区乡镇工业与农业用户供电，属新建变电站。变电所的西边为10KV负荷密集区，主要有棉纺厂、食品厂、印染厂、针织厂、柴油机厂、橡胶厂及部分市区用电。变电所以东主要有的水泥厂、耐火厂及市郊其它用电。 所址地区海拔200米，地势平坦，非强地震地区。年最高气温+40C，年最低气温-20C，年平均温度+15C，最热月平均最高温+32C。最大覆冰厚度 b=10mm。最大风速25m/s,，属于我国第六标准气象区。全线为黄土层地带，地耐力2.4kg/cm,天然容重=2g/。内摩擦角，土壤电阻率100cm, 地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。土壤热阻系数=120

5、Ccm/wm。土温20C。根据电力系统规划，本变电所的建设规模如下：额定电压等级：110KV/10KV 110KV近期出线2回，远景发展2回；10KV近期出线12回，远景发展6回。S1=1450MVA X1=0.6 X2=0.7S2=220MVA X1=0.4 X2=0.61本规范适用于电压为10110kV，单台变压器容量为2500kVA及以上新建变电所的设计。2变电所的设计应根据工程的510年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。3变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地

6、确定设计方案。4变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。第2章 负荷分析计算与主变压器的选择2.1负荷分析计算1.一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。2.二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。3.三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。2.1.2根据任务书可知新建110KV

7、变电站的建设将外电与市区变电所更好的连接起来，从而形成统一的供电网络。更好的解决市区等重要的负荷的供电问题，同时也促进了供电网络的形成和供电的可靠性。为了考虑该地区经济的发展此变电站设计的最大容量为MW。各级负荷见以下图表：1110KV负荷情况表2-1 110KV负荷电压等级负荷名称最大负荷（MW）穿越功率负荷组成（%）功率因数Tmax（h）线长（km）近期远景一级二级110kV市系线1018市甲线备用1备用212KV负荷情况表2-2 10KV负荷10kV棉纺厂12320400.7555003.5棉纺厂2印染厂14300.7850004.5印染厂2毛纺厂2.5针织厂145001.5柴油机厂12

8、50.84000柴油机厂2橡胶厂0.72市区12500市区2食品厂15备用3备用4备用5备用6在10kv负荷中，棉纺厂、印染厂、毛纺厂、针织厂、柴油机厂、食品厂、橡胶厂、市区、类负荷比较大；若发生停电对企业造成出现次品，机器损坏，甚至出现事故，对市区医院则造成不良的社会影响，严重时造成重大经济损失和人员伤亡，所以必须保证其供电可靠性。2.2 主变选择变压器的容量、台数直接影响到变电站的电气主接线形式和配电装置的结构。它的确定除了依据传递容量基本原始资料外，还要根据电力系统510年的远景发展计划，输送功率的大小、馈线回路数、电压等级以及接入电力系统中的紧密程度等因素，进行综合分析与合理的选择。如

9、果变压器的容量选择过大，台数过多，不仅增加投资，增大占地面积，而且也增加了运行电能的损耗，设备未能充分发挥效益；若容量选的过小，将可能满足不了变电站的电力负荷的需要，这在技术上是不合理的。可见，变电站主变压器的选择相当重要。在进行主变压器的选择之前，应该了解变压器的选择原则，主要包括变压器容量、台数的确定原则、主变压器型号的确定原则：1主变压器的台数、容量应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑；2在有一级、二级负荷的变电站中，应该装设两台主变电压器；当技术经济比较合理时主变压器的台数也可以多于两台。如果变电站可由中、低压侧电力网中取得足够能量的备用电源时，可以装设一台主

10、变压器。3装设两台及其以上主变压器的变电站中，当断开一台时，其余主变压器的容量应保证用户一级负荷和部分二级负荷（一般不应小于主变压器容量的60%）。4具有三种电压等级的变电站中，如果通过主变压器各侧绕组的功率均达到主变压器容量的15%时，主变电压器宜采用三绕组变压器。依据变电站所处市区的情况，变电站的电力负荷中含有大量的一级、二级负荷，基于对经济状况、占地面积及变电站位于负荷中心等诸多因素的考虑，选择两台主变电压器。规程规定，装有一台主变电压器的变电站，当一台主变电压器运行时，其余主变电压器的容量应不小于60%的全部负荷，并且尽可能保证对I、II类电力负荷不间断供电，即（n-1）0.6sjs远

11、 ，这里的n代表 变压器的台数。 远表示按远景负荷计算的 最大综合负荷，远计算公式为：=Kt （） （1+a%）其中：表示同时率a%表示线损率P表示各出线最大负荷由负荷资料表的数据经计算得到：=36.8MVA该变电站是一所110KV的降压变电站，选择降压结构（低、中、高）的三绕组变压器。变电站所处的周围环境比较优越，优先选用SFS7系列的低损耗的油浸式配电变压器:SFS10-25000/110系列三绕组无励磁调压电力变压器；冷却方式为油浸散热器自然冷却。此系列的电力变压器用于额定频率为50HZ，额定电压为110KV的变配电所或输变电线路中传输电能，改变电压之用，产品可以在户内户外连续工作。参考

12、电力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器三相绕组的接线组别、电压、相位、和系统一致，否则不能并列运行。我国110KV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性点，所以都需要选择的连接方式；因此，新建变电站的主变电力变压器采用“YN d11”的连接组别。变压器的绕组容量的选择：变压器的绕组容量有:100/100、100/50、100/50等几种。对于110KV变压器总容量不大，其绕组容量对于造价影响不大，所以采用100/100的容量比。作为电源侧，为保证向线路末端供电的电压质量，即保证在10%电压损耗的情况下，线路末端的电压应保证在额定值，所以，电源侧的主变电压按10%额定电压选择，而降压变压器作为末端可按照额定电压选择。所以，对于110KV的变电站，考虑到要选择节能新型的，110