3563kV变电所电气初设计文档格式.docx

1、2）设计主接线3）计算短路电流4）电气设备选择2.设计 内容1、建设规模小型终端变电所。容量35/6.3kV变压器2台，年利用小时数=6000小时2、系统连接情况变电所联入系统的电压等级35kV，电源进线为双回路，距离地区变电所8km，阻抗值0.4/km.电力系统在地区变电所35kV母线上的短路容量Sd=1000kVA3、负荷情况变压器低压侧负荷：最大5.8MW， =0.8， =5000小时，一、二级负荷占70%，6kV馈电线路8回，要求6kV母线上的功率因数补偿到0.9，所用电负荷50kW。4、环境条件（1）当地年最高温度38，最热月平均温度28（2）海拔不超过1000m。起止时间2011年

2、 6 月 21 日 至 2011年6月 25日指导教师签名2011 年 月 日系（教研室）主任签名 2011年 月 日学生签名2011年 月 日1.前言3 1.1变电站设计原则3 1.2对电气主接线的基本要求4 1.3主接线的设计依据4 1.4设计题目4 1.5设计内容52原始资料分析53.主接线方案的拟定64. 所用电的设计105. 变压器的选择10 5.1主变压器台数的选择10 5.2主变容量的确定11 5.3主变压器接线形式的选择126短路电流计算127.主要电气设备的选择 138.设计总结 159参考文献1510.附录A1611.附录B1812.附录C26一、前言变电所是接受电能、变换

3、电压、分配电能的环节，是供配电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。电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。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

4、部分投资大小的决定性因素。随着国民经济的快速稳定发展，电能需求迅速增长，我国电网的规模日益扩大。做好供配电工作，对促进工业生产、降低产品成本、实现生产自动化和工业现代化有着十分重要的意义，供配电系统的安全运行。供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。一、变电站设计原则:1、 必须严格遵守国家的法律、法规、标准和规范，执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序，特别是应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。2、必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量

5、、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。3、应做到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合格、优质、技术先进和经济合理。设计应采用符合国家现行标准的效率高、能耗低、性能先进的设备。4、应根据整体工程的特点、规模和发展规划，正确处理工程的近、远期的建设发展关系，以近期为主，远、近结合，适当考虑扩建的可能性。二、 对电气主接线的基本要求 变电站的电气主接线应满足供电可靠、调度灵活、运行，检修方便且具有经济性和扩建的可能性等基本要求。（1）供电可靠性：如何保证可靠地（不断地）向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务，尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。防止系统因

6、为某设备出现故障而导致系统解裂，这是第一个基本要求。（2）灵活性：其含义是电气主接线能适应各种运行方式（包括正常、事故和检修运行方式）并能方便地通过操作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时，不影响其他回路继续运行，灵活性还应包括将来扩建的可能性。（3）操作方便、安全：主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避免用隔离开关操作电源。（4）经济性：即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下，应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。根据以上的基本要求对主接线进行选择。三、主接线的设计依据 1、

7、负荷大小的重要性2、系统备用容量大小（1） 运行备用容量不宜少于8-10%，以适应负荷突变，机组检修和事故停运等情况的调频需要。 （2） 装有两台及以上的变压器的变电所，当其中一台事故断开时，其余主变压器的容量应保证该变电所60%70%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证负荷的一、二级负荷供电。四、设计题目：五、设计内容变电所联入系统的电压等级35kV，电源进线为双回路，距离地区变电所8km，阻抗值0.4/km.电力系统在地区变电所35kV母线上的短路容量=1000KVA最大5.8MW， =0.8， =5000小时，一、二级负荷占70%，6kv馈电线路8回，要求6kv母线上的功率

8、因数补偿到0.9，所用电负荷50kw。二、原始资料分析设计此课程，由于主变为35/6.3kv，且为小型终端变电所，其主要起到变换和分配电能的作用，且、类负荷占70%，年利用小时数达到6000小时，因此必须采用供电较为可靠的接线形式，且保证有两路电源供电。以避免万一其中一组电源故障而引起负荷停电。由于只有35kv、6.3kv两个电压等级， 35kv接电源双回路，6.3kv有8回馈线同时接所用电变压器，为保证检修出线断路器时不致该回路停电，为使其具有较高的可靠性，出线端应采取双母分段接线；35kv端得进线为保证可靠，同时降低资金投入，应采取单母分段。当地年最高温度38，最热月平均温度28，海拔不超

9、过1000m。环境条件正常，因此可采用屋外配电装置。由于本期建设的变电所为小型终端变电所，因此不具有前景规划价值。三、主接线方案的拟定 变换和分配电能的可靠性是本变电所的首要问题，主接线的设计，应考虑以下几方面问题：1、 断路器检修时，是否影响连续供电；2、 线路、断路器或母线故障，以及在母线检修的时候，造成馈线停电的回路多少和停电时间长短，能否满足重要的、类负荷对供电的要求；主接线应具有灵活性，能适用多种运行方式的变化，且在检修、故障等特殊状态下操作方便，调度灵活。35kv通过变压器向6.3kv母线供电，为保证其供电可靠性，采用单母分段带旁路、双目带旁路等方式，而6.3kv由于提供地方供电，

10、且一、二级负荷占70%，因此必须采用双母分段接线。根据以上分析，筛选，组合，可保留两种可能的接线方案。方案一：35kv侧采用单母接线，6.3kv侧采用双母分段接线。方案二：35kv侧采用单母接线，6.3kv侧采用单母分段接线。 图2.1双母分段接线 图2.2单母分段接线对图2.1及图2.2所示方案、综合比较，见表2-1。项目 方案 方案方案可靠性可靠性高，检修任一段母线时，可不中断供电，即通过倒闸操作将进出线回路都切换至其中一组母线上工作，便可检修另一组母线。母线发生故障后，能迅速恢复供电。 检修任一母线隔离开关时，只需停运该回路。1 简单清晰、操作方便易于发展运行方式灵活2 6.3kv侧为单

11、母分段，可靠性不高 倒闸操作复杂，容易误操作灵活35kv、6.3kv均多种运行方式，运行灵活，保护装置多方式相对简单，各级电压级接线都便于扩建经济占地大、设备多、投资大用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资设备少、投资小母联断路器兼作旁路断路器节省投资四、所用电的设计 一般有重要负荷的大型变电所，380220V系统采用单母线分段接线，两台所用变压器各接一段母线，正常运行情况下可分列运行，分段开关设有自动投入装置。每台所用变压器应能担负本段负荷的正常供电，在另一台所用变压器故障或检修停电时，工作着的所用变压器还能担负另一段母线上的重要负荷，以保证变电所正常运行。一、用电电源和引接原则如下（1）当

12、变电所有低压母线时；（2）优先考虑由低压母线引接所用电源；（3）所用外电源满足可靠性的要求；（4） 即保持相对独立；（5）当本所一次系统发生故障时；（6）不受波及；（7）由主变压器低绕组引接所用电源时；（8）起引接线应十分可靠；（9）避免发生短路使低压绕组承受极大的机械应力；二、所用变接线一般原则（1）一般采用一台工作变压器接一段母线；（2）除去只要求一个所用电源的一般变电所外；（3）其他变电所均要求安装两台以上所用工作变压器；（4）低压6.3KV母线可采用分段母线分别向两台所用变压器提供电源；（5）以获得较高的可靠性；故所用变设在10KV侧，所用变选择两台S9100/10型所用变压器。五、变压器的选择电力变压器（power transformation文字符号T或TM），是变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送，分配和和适用。一、主变压器台数的选择 正确选择变压器的台数，对实现系统安全经济和合理供电具有重要意义。选择主变压器台数时应考虑原则是：（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联