1103510kv降压变电所电气部分设计.docx

1、1103510kv降压变电所电气部分设计110-35-10kv降压变电所电气部分设计 课 程 设 计课程名称： 发电厂电气部分 设计题目：110/35/10kv降压变电所电气部分设计摘要城市供电系统的核心部分是变电站。因此，设计和建造一个安全、经济的变电站，是极为重要的。110kV变电所设计以生产实际为依据，以变电所的最佳运行状态为基础，系统的阐明了110kV变电所设计的基本方法和步骤，经过多方面的校验，是满足实际生产需要的一套最优设计方案。1.变电所总体分析1.1变电所规模 本变电所是中型降压变电所，一次建成。1.2变电所与电力系统连接情况 本所位于某市郊小工业区中心，交通便利，地质条件好，

2、进出线方便，供当地城市、工厂及农村用电。变电所电压等级为110KV、35KV及10KV，系统以两回线向本所供电，35KV有6回出线，10KV有10回出线。1.3负荷情况35KV侧最大负荷为38.5MVA，其中重要负荷占60%，最大的一回负荷为7.5MVA，平均功率因素为0.85，Tmax=6000h，35kv用户除本所外无其它电源。10KV侧最大负荷为25MVA，最大一回为3.2MVA，平均功率因素为0.8，Tmax=4300h，所用负荷按变电所最大负荷的0.5%计算。1.4最小运行方式变电所停运一台变压器，同时与变电所连接的发电厂中停用一台容量最大的发电机组。1.5环境条件 变电所地处平原，

3、年平均气温17，最热月平均30，绝对最高气温39，最热日平均气温为35，最低气温-13，最热月地下0.8米处土壤平均温度18。当地海拔高度400米，雷暴日数29.5日/年；无空气污染。土壤电阻率=200m。2.主接线的设计原则 电站多为终端或分支变电站，降压供给附近用户或一个企业，其接线应尽可能采用断路器数目较少的接线，以节省投资和减少占地面积。随着出线数的不同，可采用桥形、单母分段等。低压侧采用单母线和单母线分段。可按一下几个原则来选：2.1运行的可靠 断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。2.2具有一定的灵活性 主接线

4、正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。2.3操作应尽可能简单、方便 主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。2.4经济上合理 主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。3主接线设计3.1 110kv侧 根

5、据原始资料，待设变电站110kv侧有两回线路。按照发电厂电气部分课程设计参考资料规定：在110220kv配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4回时，一般采用分段单母线接线。3.1.1方案一采用单母线分段带旁路接线。其接线方式的优缺点：对重要用户可采用从不同母线分段引出双回线供电电源。 当母线发生故障或检修时，仅断开该段电源和变压器，非故障段仍可继续工作，但需限制一部分用户的供电。 单母线分段任一回路断路器检修时，该回路必须停止工作。 单母线分段便于过渡为双母线接线。 采用的开关、刀闸较多，某一开关检修时，对有穿越电流的环网线路有影响。 6开关检修时，可用旁路代路运行，无需

6、停电。 7易于扩建，利于以后规划。3.1.2方案二采用内桥接线。其优缺点：两台断路器1DL和2DL接在电源出线上，线路的切除和投入是比较方便。 当线路发生故障时，仅故障线路的断路器断开，其它回路仍可继续工作。 当变压器故障时，如变压器1B故障，与变压器1B连接的两台断路器1DL和3DL都将断开，当切除和投入变压器时，操作也比较复杂。 较容易影响有穿越功率的环网系统，内桥接线适用于故障较多的长线路，且变压器不需要经常切换运行方式的变电所。方案比较单母线分段接线内桥式接线断路器台数53隔离开关组数168以上二个方案所需110KV断路器和隔离开关数量：经以上三种方案的分析比较： 方案1虽然所用设备多

7、，不经济，（单母线分段带旁路接线）但当任一回路的断路器检修时，该电站无需停电，对有重要负荷的地方有重要意义。 方案2（内桥式接线）虽然所用设备少、节省投资，但以后扩建最终发展为单母线分段或双母线接线方式，且继电保护装置整定有点复杂。由于110kv只有2条进线，出于经济考虑，综合以上各个方案优缺点，决定采用单母分段带旁路接线方式。3.2 35kv侧（6回出线） 35kv送出六回线路,可采用单母线接线或单母线分段接线方式。但单母线接线方式只适用于6220kv系统中只有一台发电机或一台主变压器的发电厂或变电所。一般主变不少于2台，故选用单母分段带旁路接线方式。3.3 10kv侧（10回出线） 6-1

8、0KV配电装置出线回路数为6回及以上时，一般采用单母线分段接线 220KV及以下的变电所，供应当地负荷的6-10KV配电装置，由于采用了制造厂制造的成套开关柜，地区电网成环的运行检修水平迅速提高，采用单母分段接线一般均能满足运行需求。故选用单母分段接线。4主变压器的选择 变电所主变压器的容量一般按变电所建成510年的规划负荷考虑，并因按照其中一台停用时其余变压器能满足变电所最大负荷Smax的60%70%（35110kv变电所为60%；220kv500kv变电所为70%）或全部重要负荷选择。即 35kv侧最大负荷为38.5MVA， 10kv侧最大负荷为25MVA， =45.93MVA即选择两台5

9、0MVA的主变压器 电的可靠性，变电所一般安装2台主变压器；变压器是一种静止电器，实践证明它的工作比较可靠，事故率很低，每10年左右大修一次。4.1 相数的确定 在330kv及以下的变电所中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压器较同容量的三台单项式变压器投资小，占地少，损耗小同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。4.2绕组数的确定 在有3种电压的变电所中，如变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%及以上，或低压侧虽无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。 35kv侧容量为（38.5/0.85）/（38.5/0.85+25/0.8）*100%=59.2%15% 10kv侧容量为（25/0.8）/（38.5/0.85+25/0.8）*100%=41.3%15%故采用三绕组变压器。4.3绕组接线组别的确定 35kv作为高、中压侧时都采用“Y”，其中性点不接地或经消弧线圈接地；35kv以下电压侧一般为“D”。5.主接线图参考文献1 发电厂变电所电气部分（第二版）.北京大学出版社2 发电厂电气部分课程设计参考资料. 水利电力出版社3 电力工程电气设计手册电气一次部分. 水利水电出版社4 电力系统设计手册. 中国电力出版社5 发电厂电气部分. 中国电力出版社