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110KV变电站电气主接线设计(课程设计)

110KV变电站电气主接线设计(课程设计)
110KV变电站电气主接线设计(课程设计)

110KV变电站电气主接线设计

摘要

本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计,并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器,站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。110KV电压等级采用双母线接线,35KV和10KV电压等级都采用单母线分段接线。本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、熔断器等)、各电压等级配电装置设计以及防雷保护的配置。

关键词:降压变电站;电气主接线;变压器;设备选型;无功补偿

Abstract

目录

1.电气主接线设计

1.1 110KV变电站的技术背景 (3)

1.2 主接线的设计原则 (3)

1.3主接线设计的基本要求 (3)

1.4高压配电装置的接线方式 (4)

1.5主接线的选择与设计 (8)

1.6主变压器型式的选择 (9)

2.短路电流计算

2.1 短路电流计算的概述 (11)

2.2短路计算的一般规定 (11)

2.3短路计算的方法 (12)

2.4短路电流计算 (12)

3.电气设备选择与校验

3.1电气设备选择的一般条件 (15)

3.2高压断路器的选型 (16)

3.3高压隔离开关的选型 (17)

3.4互感器的选择 (17)

3.5短路稳定校验 (18)

3.6高压熔断器的选择 (18)

4.屋内外配电装置设计

4.1设计原则 (19)

4.2设计的基本要求 (20)

4.3布置及安装设计的具体要求 (20)

4.4配电装置选择 (21)

5.变电站防雷与接地设计

5.1雷电过电压的形成与危害 (22)

5.2电气设备的防雷保护 (22)

5.3避雷针的配置原则 (23)

5.4避雷器的配置原则 (23)

5.5避雷针、避雷线保护范围计算 (23)

5.6变电所接地装置 (24)

6.无功补偿设计

6.1无功补偿的概念及重要性 (24)

6.2无功补偿的原则与基本要求 (24)

7.变电所总体布置

7.1总体规划 (26)

7.2总平面布置 (26)

结束语 (27)

参考文献 (27)

1.电气主接线设计

1.1 110KV变电站的技术背景

近年来,我国的电力工业在持续迅速的发展,而电力工业是我国国民经济的一个重要组成部分,其使命包括发电、输电及向用户的配电的全部过程。完成这些任务的实体是电力系统,电力系统相应的有发电厂、输电系统、配电系统及电力用户组成。110KV变电所一次部分的设计,是主要研究一个地方降压变电所是如何保证运行的可靠性、灵活性、经济性。而变电所是作为电力系统的一部分,在连接输电系统和配点系统中起着重要作用。我们这次选题的目的是将大学四年所学过的《电力工程》、《电力系统自动化》、《电机学》、《电路》等有关电力工业知识的课程,通过这次毕业设计将理论知识得以应用。

1.2 主接线的设计原则

在进行主接线方式设计时,应考虑以下几点:

变电所在系统中的地位和作用;

近期和远期的发展规模;

负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响;

主变压器台数对主接线的影响;

备用容量的有无和大小对主接线的影响。

1.3主接线设计的基本要求

根据有关规定:变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位,变电站的规划容量,负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。

a.可靠性

所谓可靠性是指主接线能可靠的工作,以保证对用户不间断的供电,衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件(包括一次和二次设备)在运行中可靠性的综合。因此,主接线的设计,不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响,还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时,可靠性并不是绝对的而是相对的,一种主接线对某些变电站是可靠的,而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下:

(1)断路器检修时是否影响供电;

(2)线路、断路器、母线故障和检修时,停运线路的回数和停运时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电;

(3)变电站全部停电的可能性。

b.灵活性

主接线的灵活性有以下几方面的要求:

(1)调度灵活,操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路,调配电源和负荷;能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。

(2)检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备,进行安全检修,且不影响对用户的供电。

(3)扩建方便。随着电力事业的发展,往往需要对已经投运的变电站进行扩建,从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以,在设计主接线时,应留有余地,应能容易地从初期过度到终期接线,使在扩建时,无论一次和二次设备改造量最小。

c.经济性

可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求,它与经济性之间往往发生矛盾,即欲使主接线可靠、灵活,将可能导致投资增加。所以,两者必须综合考虑,在满足技术要求前提下,做到经济合理。

(1)投资省。主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关等一次设备投资;要使控制、保护方式不过于复杂,以利于运行并节约二次设备和电缆投资;要适当限制短路电流,以便选择价格合理的电器设备;在终端或分支变电站中,应推广采用直降式(110/6~10kV)变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。

(2)年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起,因此,要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。

(3)占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件,以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方,都应采用三相变压器。

(4)在可能的情况下,应采取一次设计,分期投资、投产,尽快发挥经济效益。

1.4高压配电装置的接线方式

a.单母线接线

图1 单母线接线方式

优点:接线简单清晰、设备少、操作方便;隔离开关仅在检修设备时作隔离电压用,不担任其它任何操作,使误操作的可能性减少;此外,投资少、便于扩建。

缺点:不够灵活可靠,任意元件的故障或检修,均需使整个配电装置停电,单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时各部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线分开后才能恢复到非故障段的供电。

适用范围:只有一台主变压器,10KV出线不超过5回,35KV出线不超过3回,110KV 出线不超过2回。

b.单母线分段接线

图2 单母线分段接线

优点:

(1)用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两条回路,有两个电源供电;

(2)当一段母线发生故障,分段断路器会自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。

缺点:

(1)当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电;

(2)当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越;

(3)、扩建时需向两个方向均衡扩建。

适用范围:

(1) 6~10KV 配电装置出线回路数为6回及以上时;

(2) 35~63KV 配电装置出线回路数为4~8回时;

(3) 110~220KV 配电装置出线回路数为3~4回时。

c.双母线接线

图3双母线接线(TQF-母线联络断路器)

双母线接线,其中一组为工作母线,一组为备用母线,并通过母线联路断路器并联运行,Ⅰ

TQF W

1

2

3

4

1 2 3 4

W OQF Ⅰ

电源与负荷平均分配在两组母线上,由于母线继电保护的要求,一般某一回路母线连接的方式运行。

在进行倒闸操作时应注意,隔离开关的操作原则是:在等电位下操作应先通后断。如检修工作母线时其操作步骤是:先合上母线断路器TQF两侧的隔离开关,再合上TQF,向备用线充电,这时两组母线等到电位。为保证不中断供电,应先接通备用母线上的隔离开关,再断开工作母线上隔离开关。完成母线转换后,再断开母联断路器TQF及其两侧的隔离开关,即可对原工作母线进行检修。

优点:

(1)供电可靠

通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后,能迅速恢复供电,检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。

(2)调度灵活

各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。

(3)扩建方便

向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线单位电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时,可以顺序布置,以至接线不同的母线短时不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。

(4)便于实验

当个别回路需要单独进行实验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。

缺点:

(1)增加一组母线和使每回路就需要加一组母线隔离开关。

(2)当母线故障或检修是隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了避免隔离开关误操作,需要隔离开关和短路器之间装设连锁装置。

适用范围:出线带电抗器的6~10KV出线,35~60KV配电装置出线超过8回或连接电源较多,负荷较大时,110KV~220KV出线超过5回时。

d.双母线分段接线

图4 双母线分段接线

220KV进出线回路数较多,双母线需要分段,其分段原则是:

(1)当进线回路数为10~14时,在一组母线上用断路器分段;

(2)当进线回路数为15回及以上时,两组母线均用断路器分段;

(3)在双母线接线中,均装设两台母联兼旁断路器;

(4)为了限制220KV 母线短路电流或系统解列运行的要求,可根据需要将母线分段。

e.桥形接线

当只有两台变压器和两条输电线路时,可采用桥形接线,分为内桥与外桥形两种接线。

(一)内桥形接线

优点:高压断路器数量少,四个回路只需三台断路器。

缺点:

(1)变压器的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,影响一回线路的暂时停运。

(2)桥连断路器检修时,两个回路需解列运行。

(3)出线断路器检修时,线路需较长时期停运。为避免此缺点,可加装正常断开运行的跨条,为了轮流停电检修任何一组隔离开关,在跨条上须加装两组隔离开关。桥连断路器检修时,也可利用此跨条。

适用范围:适用于较小容量的发电厂、变电所,并且变压器不经常切换或线路较长,故障率较高情况。

(二)外桥形接线

优点:同内桥形接线

缺点:

(1)线路的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,并有一台变压器暂时停运。

(2)桥连断路器检修时,两个回路需解列运行。

(3)变压器侧断路器检修时,变压器需较长时间停运。为避免此缺点,可加装正常断开运行的跨条,桥连断路器检修时,也可利用此跨条。

适用范围:适用于较小容量的发电厂、变电所,并且变压器切换或线路短时,故障率较少情况。此外,线路有穿越功率时,也宜采用外桥形接线。

图5 桥形接线

f.角形接线

多角形接线的各断路器互相连接而成闭合的环形,是单环形接线。

为减少因断路器检修

QF 1

QF 2

TQF 1 BQS 2 T 1

T 2 外桥式

内桥式

而开环运行的时间,保证角形接线运行可靠性,以采用3~5角形接线为宜,并且变压器与出线回路宜对角对称分布。

优点

(1) 投资少,平均每回只需装设一台断路器。

(2) 没有汇流母线,在接线的任意段上发生故障,只需切除这一段及与其相连接的元件,对系统运行的影响较小。

(3) 接线成闭合环形,在闭环运行时,可靠性灵活性较高。

(4) 每回路由两台断路器供电,任一台断路器检修,不需中断供电,也不需旁路设施。隔离开关只作为检修时隔离之用,以减少误操作的可能性。

(5) 占地面积少。多角形接线占地面积约是普通中型双母线带旁路母线的40% ,对地形狭窄地区和地下洞内布置较合适。

缺点:

(1) 任一台断路器检修,都成开环运行,从而降低了接线的可靠性。因此,断路器数量不能多,即进出线回路数受到限制。

(2) 每一进出线回路都江堰市连接着两台断路器,每一台断路器又连着两个回路,从而使继电保护和控制回路较单、双母线接线复杂。

(3) 对调峰电站,为提高运行可靠性,避免经常开环运行,一般开停机需由发电机出口断路器承担,由此需要增设发电机出口断路器,并增加了变压器空载损耗。

适用范围

适用于最终进出线为3~5回路的110KV 及以上配电装置。不宜用于有再扩建可能的发电厂,变电所中。

图6 角形接线

1.5主接线的选择与设计

本设计中电压等级为110/35/10KV ,出线情况为110KV 出线两回,35KV 出线4回(架空),10KV 出线10回(电缆)。根据各种接线方式的优缺点拟定两种接线方案:

方案一:110KV 侧采用内桥形接线,35KV 侧采用单母分段接线,10KV 侧采用单母分段接线。

方案二:110KV 侧采用单母分段接线,35KV 侧采用双母线接线,10KV 侧采用单母分段接线。

a.技术比较

对于110KV侧,由于负荷供电要求高,为了保证供电的可靠性和灵活性所以选择内桥形接线形式。对于35KV电压侧,供电可靠性要求很高,同时全部采用双回线供电,为满足供电的可靠性和灵活性,应选择单母分段接线形式。

b.经济比较

对整个方案的分析可知,在配电装置的综合投资,包括控制设备,电缆,母线及土建费用上,在运行灵活性上35KV、10KV侧单母线形接线比双母线接线有很大的灵活性。

由以上分析,最优方案可选择为方案一,其接线如图7所示。

KV

KV

KV

图7 方案一接线方式

1.6主变压器型式的选择

1.6.1选择原则

(1)为保证供电可靠性,在变电所中,一般装设两台主变压器;

(2)为满足运行的灵敏性和可靠性,如有重要负荷的变电所,应选择两台三绕组变压器,选用三绕组变压器占的面积小,运行及维护工作量少,价格低于四台双绕组变压器,因此三绕组变压器的选择大大优于四台双绕组变压器;

(3)装有两台及以上主变压器的变电所,其中一台事故后其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70%以上,并保证用户的一级和二级全部负荷的供电。

1.6.2台数的确定

为保证供电可靠性,变电站一般装设两台主变,当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时,可装设一台。本设计变电站有两回电源进线,且低压侧电源只能由这两回进线取得,故选择两台主变压器。

1.6.3相数的确定

在330kv及以下的变电站中,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相式变压器投资小、占地少、损耗小,同时配电装置结构较简单,运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时,可选用两台容量较小的三相变压器,在技术经济合理时,也可选用单相变压器。

1.6.4绕组数的确定

在有三种电压等级的变电站中,如果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,或低压侧虽然无负荷,但需要在该侧装无功补偿设备时,宜采用三绕组变压器。

1.6.5绕组连接方式的确定

变压器绕组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星形接法和三角形接法,高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压,变压器绕组都采用星形接法,35KV也采用星形接法,其中性点多通过消弧线圈接地。35KV及以下电压,变压器绕组都采用三角形接法。

结构型式的选择

1.6.6三绕组变压器在结构上的基本型式

(1)升压型。升压型的绕组排列为:铁芯—中压绕组—低压绕组—高压绕组,高、中压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。

(2)降压型。降压型的绕组排列为:铁芯—低压绕组—中压绕组—高压绕组,高、低压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。

应根据功率传输方向来选择其结构型式。变电站的三绕组变压器,如果以高压侧向中压侧供电为主、向低压侧供电为辅,则选用降压型;如果以高压侧向低压侧供电为主、向中压侧供电为辅,也可选用升压型。

1.6.7调压方式的确定

系统110KV母线电压满足常调压要求,且为了保证供电质量,电压必须维持在允许范围内,保持电压的稳定,所以应选择有载调压变压器。

1.6.8主变压器容量的确定

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,亦要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。对装设两台主变压器的变电所,每台变压器容量应按下式选择:S n=0.6PM。因对一般性变电所,当一台主变压器停运时,其余变压器容量应能保证70~80%负荷的供电,考虑变压器的事故过负荷能力40%。由于一般电网变电所大约有25%为非重要负荷,因此,采用S n=0.6 PM确定主变是可行的。

已知:35KV侧P max=54 MW,cosφ=0.80

10KV侧P max=20 MW,cosφ=0.80

所以,在其最大运行方式下:

S n=0.6*(54/0.80+20/0.80)=55.5 MVA

选择变压器的主要参数为

额定电压:110±8×1.25%KV,38.5±2×2.5%KV,10.5KV

空载损耗:84.7KW

空载电流:1.2%

接线组别:Yn,yn,d11

阻抗电压:U(1-2)%=17.5% ,U(1-3)%=10.5% ,U(2-3)%=6.5%

2.短路电流计算

2.1 短路电流计算的概述

2.1.1概述

短路是电力系统中最常见和最严重的的一种故障,所谓短路,是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。

引起短路的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏。引起绝缘顺坏的原因有:过电压、绝缘材料的自然老化、机械损伤及设备运行维护不良等。此外,运行人员的误操作、鸟兽跨接在裸露的载流部分以及风、雪、雨、雹等自然现象均会引起短路故障。

在三相系统中,可能发生的短路有:三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。运行经验表明,在电力系统各种故障中,单相接地短路占大多数,两相短路较少,而三相短路的机会最少,但三相短路的短路电流最大,故障产生的后果也最为严重,必须给予足够的重视。因此采用三相短路来计算短路电流,并检验电气设备的稳定性。

2.1.2短路计算的意义

在供电系统中,危接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。造成短路的主要原因是电气设害最大的故障就是短路。所谓短路就供电系统是一相或多相载流导体备载流部分的绝缘损坏、误操作、雷击或过电压击穿等。由于误操作产生的故障约占全部短路故障的70%在短路回路中短路电流要比额定电流大几倍甚至大几十倍,通可达数千安,短路电流通过电气设备和导线必然要产生很大的电动力,并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备和电缆。在短路点附近电压显著下降,造成这些地方供电中断或影响电机正常,发生接地短路时所出现的不对称短路电流,将对通信工程线路产生干扰,并且短路点还可使整个系统运行解列。

2.1.3短路计算的目的

a.对所选电气设备进行动稳定和热稳定校验。

b.进行变压器和线路保护的整定值和灵敏度计算。

c.在选择继电保护和整定计算时,需以各种短路时的短路电流为依据。

2.2短路计算的一般规定

2.2.1计算的基本情况

(1)电力系统中所有电源均在额定负载下运行。

(2)所有同步电机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁)。

(3)短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。

(4)所有电源的电动势相位角相等。

(5)应考虑对短路电流值有影响的所有元件,但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用,仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。

2.2.2接线方式

计算短路电流时所用的接线方式,应是可能发生最大短路电流的正常接线方式(即最大运行方式),不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。

2.2.3基本假定

a.正常工作时,三相系统对称运行。

b.所有电源的电动势相位角相同。

c.短路发生在短路电流为最大值的瞬间。

d.不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。

2.3短路计算的方法

对应系统最大运行方式,按无限大容量系统,进行相关短路点的三相短路电流计算,求得I〞、i sh、I sh值。

I〞──三相短路电流。

i sh──三相短路冲击电流,用来校验电器和母线的动稳定。

I sh──三相短路全电流最大有效值,用来校验电器和载流导体的的热稳定。

S d──三相短路容量,用来校验断路器和遮断容量和判断容量是否超过规定值,作为选择限流电抗的依据。

2.4短路电流计算

a.选择计算短路点

在下图中,d1,d2,d3分别为选中的三个短路点

b.画等值网络图

35KV

3

图8 等值网络通

c.计算

已知:(1)系统电压等级为110KV、35KV、10KV,基准容量S j=100MV A,系统110KV 母线系统短路容量为3000MV A,110KV侧为双回LGJ-185/30KM架空线供电。

(2)视系统为无限大电流源,故暂态分量等于稳态分量,即I"=I∞,S"= S∞

(3)主变压器,基准容量S j=100 MV A

基准电压U j=1.05 U e =115 KV

基准电流

KA U

S

I

j

j

j

502

.0

3

*

115

100

3

=

=

=

基准电抗Ω

====132********

2

j j j j j S U I U X

所以:

对侧110kv 母线短路容量Skt 的标幺值为30

1003000*===b kt

kt S S S

对侧110kv 母线短路电流标幺值30**==kt kt S I

对侧110kv 系统短路阻抗标幺值0333

.0301

1

**===

kt s I X

对于LGJ-185线路X=0.382Ω/KM

则X S*=0.0333+(0.382×35)/132/2=0.084

d1,d2,d3点的等值电抗值计算公式:

X1=1/2×{U (1-2)%+ U (1-3)%- U (2-3)%}

X2=1/2×{U (1-2)%+ U (2-3)%- U (1-3)%}

X3=1/2×{U (1-3)%+ U (2-3)%+ U (1-2)%}

由变压器参数表得知,绕组间短路电压值分别为:

U (1-2)%=17.5% U (1-3)%=10.5% U (2-3)%=6.5%

主变额定容量S N =63 MVA

所以X1=1/2×(17.5+10.5-6.5)=10.75

X2=1/2×(17.5+6.5-10.5)=6.75

X3=1/2×(10.5+6.5-17.5)= - 0.25

标么值: X1* = X1 /100×( Sj / SN)=10.75/100×(100/63)=0.17

X2* = X2 /100×( Sj / SN)=6.75/100×(100/63)=0.11

X3* = X3 /100×( Sj / SN)=-0.25/100×(100/63)=-0.004

已知 110KV 系统折算到110KV 母线上的等值电抗Xs* =0.084

(1)当d1点短路时

图9 d1点短路等值电路 905

.11084.011

*''1*===

s d X I

KA

U S I j j

j 502.

011531003=?==

KA I I I j d d 976.5502.0905.11'

'1*''1=?=?=

∞=I I d '

'1

KA I I d ch 239.15967.528.128.1'

'=??=??=

MVA I U S j k 3.1190976.511533=??=?=∞

其中I d ——短路电流周期分量有效值

I d ″——起始次暂态电流 ∞I ——t=∞时稳态电流 S

k ——短路容量 (2)当d2点短路时

图10 d2点短路等值电路

46

.4224.01

1

2*''2*===d d X I

KA

U S I j j

j 56.1373100

3=?==

KA I I I I j d d 958.656.146.4'

'2*''2=?=?==∞

KA I I d ch 74.17958.628.128.1'

'2=??=??=

MVA I U S j k 9.445958.63733=??=?=∞

(3)当d3点短路时

图11 d3点短路等值电路

998.5167.0113*''3*===d d X I

KA

U S I j j

j 5.55.1031003=?==

KA

I I I I j d d 9.325.5988.5''3*''3=?=?==∞ KA I I d ch 849.3228.128.1''3=??=??=

MVA I U S j k 5989.325.1033=??=?=∞

额定电流计算

因为I N =I j ×S N /S j (SN =63MVA ,S j =100MVA ,I j1=0.502KA ,I j2=1.56KA ,I j3=5.5KA) 所以I N1=0.502×63/100=0.32 KA

I N2=1.56×63/100=0.98 KA

I N3=5.5×63/100=3.47 KA

3.电气设备选择与校验

3.1电气设备选择的一般条件

各种电气设备的功能尽管不同,但都在供电系统中工作所以在选择时必然有相同的基本要求。在正常工作时必需保证工作安全可靠,运行维护方便时,投资经济合理。在短路情况下,能满足动稳定和热稳定要求。

(一)按正常工作条件,选择时要根据以下几个方面

a.环境 产品制造上分户内型和户外型,户外型设备工作条件较差,选择时要注意。此外,还应考虑防腐蚀、防爆、防尘、防火等要求。

b.电压 选择设备时应使装设地点和电路额定电压U N 小于或等于设备的额定电压U N.et ,即:U N.et ≥U N 。

但设备可在高于其铭牌标明的额定电压10~15%情况下安全运行。

c.电流 电气设备铭牌上给出的额定电流是指周围空气温度为时电气设备长期允许通过的电流,选择设备或载流导体时应满足以下条件:I N.et ≥I g.max

式中I N.et ──该设备铭牌上标出的额定电流.

I g.max ──该设备或载流导体长期通过的最大工作电流。

目前我国规定电器产品的θ0=40℃,如果电气设备或载流导体所处的周围环境温度是θ1时,则设备或载流导体允许通过电流I ’N.et 可修为0

1'.θθθθ--≥N N N e N I I 式中θN 、θ1──分别为设备或载流导体的在长期工作时允许温度和实际环境温度。

d.按断流能力选择 设备的额定开断电流I co 或断流容量SOC 不应小于设备分断瞬间的短路电流有效值I k 或短路容量S K ,即:I co ≥I k ,S oc ≥S k 。

(二)按短路情况下进行动稳定和热稳定的校验

a.按短路情况下的动稳定,即以制造厂的最大试验电流幅值与短路电流的冲击电流相比,且i et ≥i sh 。

式中i et ──额定动稳定电流,用来表征断路器和承受短路电流电动力的能力,用来选择断路器时的动稳定校验。

i sh ──冲击电流。

b.短路情况下的热稳定

热稳定应满足 jx t t I t I 22∞≥

I t ──短路电流瞬时值(kA ); t ──短路电流热效应计算时间(s );

∞I ──时间为∞短路电流周期分量;t jx ──短路电流的假想时间;

t jx =t j +t dl +0.05(s ); t j ──继电保护整定时间(s );

t dl ──断路器动作时间(s ); 0.05──考虑短路电流非周期分量热稳定的等效时间。

热稳定电流I te 是断路器能承受短路电流热效应的能力。按照国家标准规定,断路器通过热稳定电流在4s 时间内,温度不超过允许发热温度,且无触头熔解和妨碍其正常工作的现象,则认为断路器是热稳定的。

对电流互感器则满足下面的热稳定关系: 212)(∞≥??I T I K A N t

或 ∞≥?I t t T I K j

A N t 1

式中K t ──由产品目录给定的热稳定倍数;

I N1·T A ──电流互感器一次侧额定电流;

t ──由产品目录给定的热稳定时间;

t j ──短路电流的假想时间;

Q d ── 热效应通常分为短路电流交流分量有关的热效应Q p ,和与直流分量有关的

热效应Q np 两部分。

3.2高压断路器的选型

高压断路器是最重要的开关电器,对其基本要求是:具有足够的开断能力和尽可能短的动作时间,并且要有高度的工作可靠性。断路器最重要的任务是熄灭电弧。

当用断路器开断有电流通过的电路时,在开关触头分离的瞬间,触头间会出现电弧,电弧的温度可达5000~7000℃,常常超过金属气化点,如不采取措施,则可能烧坏触头及电器部件绝缘,危害电力系统的运行。

按照灭弧介质的灭弧方式,高压断路器一般可分为:油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器等。

断路器的选择考虑电压、电流、频率、机械荷载、动稳定电流、热稳定电流以及持续时间和开断电流等参数。在满足各项技术条件和环境条件外,还应考虑便于施工调试和运行维护,并经技术经济比较后确定。

3.3高压隔离开关的选型

隔离开关的主要用途是保证高压装置中检修工作的安全,在需要检修的部分和其它带电部分之间用隔离开关形成一个可靠且明显的断开点,还可用来进行短路的切换工作。

离开关没有灭弧装置,所以不能开断负荷电流和短路电流,否则将造成严重误操作,会在触头间形成电弧,这不仅会损坏隔离开关,而且能引起相间短路。因此,隔离开关一般只有在电路已被断路器断开的情况下才能接通或断开。

高压隔离开关的选择要考虑电压、电流、机械荷载等参数,及动稳定电流、热稳定电流和持续时间。隔离开关的型式,应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素,进行综合技术经济比较后确定。

3.4互感器的选择

互感器是变换电压、电流的电气设备,是发电厂、变电站内一次系统和二次系统间的联络元件。互感器的主要用途是:

①将测量仪表、保护电器与高压电路隔离,以保证二次设备和工作人员的安全。

②将一次回路的高电压和大电流转换成二次回路的低电压和小电流,使测量仪表和保护装置标准化、小型化。电压互感器二次侧额定电压为100V ,或3/100V ;电流互感器二次侧额定电流为5A 或1A ,以便于监测设备。

a.电压互感器

电压互感器的配置原则是:应满足测量、保护、同期和自动装置的要求;在运行方式改变时,保证装置不失压、同期点两侧都能满方便地取压。通常如下配置:

① 6~220KV 电压级的每组主母线的三相应装设电压互感器,旁路母线则视各回路出线外侧装设电压互感器的需要而确定。

② 需要监视和检测线路断路器外侧有无电压,供同期和自动重合闸使用,该侧装一台单相电压互感器,用与100%定子接地保护。

③ 电机 一般在出口处装两组,一组(△/Y 接线)用于自动调整励磁装置,一组供测量仪表、同期和继电保护保护使用。

正常工作条件,应考虑参数一次回路电压、二次电压、二次负荷、准确度等级、机械荷载等;承受过电压能力,应考虑绝缘水平与泄露比距。

由于电压互感器是与电路并联联接的,当系统发生短路时,互感器本身两侧装有断路器,并不受短路电流的作用,因此不需校验动稳定与热稳定。

b.电流互感器

凡装有断路器的回路均应装设电流互感器。电流互感器应按下列原则配置。

① 每条支路的电源均应装设足够数量的电流互感器,供该支路测量、保护使用。 ②变压器出线配置一组电流互感器供变压器差动使用,相数、变比、接线方式与变压器

的要求相符合。

③ 动保护的元件,应在元件各端口配置电流互感器,各端口属于同一电压级时,互感器变比应相同,接线方式相同。

一般应将保护与测量用的电流互感器分开,尽可能将电能计量仪表互感器与一般测量用互感器分开,前者必须使用0.5级互感器,并应使正常工作电流在电流互感器额定电流的左右。保护用互感器的安装位置应尽量扩大保护范围,尽量消除主保护的不保护区。

正常工作条件,应考虑参数一次回路电压、一次回路电流、二次回路电流、二次侧负荷、暂态特性、准确度等级、机械荷载等;短路稳定性应考虑动稳定倍数及热稳定倍数;承受过电压能力应考虑绝缘水平及泄露比距。

3.5短路稳定校验

动稳定校验是对产品本身带有一次回路导体的电流互感器进行校验,对于母线从窗口穿过且无固定板的电流互感器可不校验动稳定。热稳定校验则是验算电流互感器承受短路电流发热的能力。

a.动稳定校验

电流互感器的内部稳定性通常以额定动稳定电流或动稳定倍数K d 表示。K d 等于极限通过电流峰值与一次绕组额定电流峰值之比。校验按下式计算:e sh

dw I i K 2≥

式中 K dw ——动稳定倍数,由制造部门提供;

I e ——电流互感器的一次绕组额定电流。

b.热稳定校验

制造部门在产品型录中一般给出t=1s 或3s 的额定短路时热稳定电流或热稳定电流倍数Kr ,校验按下式进行:N d r I t

Q K /≥

式中t ——制造部门提供的热稳定计算采用的时间(一般取1s)。

3.6高压熔断器的选择

a.选择原则

(一)限流式高压熔断器一般不宜使用在电网工作电压低于熔断器额定电压的电网以避免熔断器熔断截流时产生的电网过电压超过电网允许的2.5倍工作相电压。

当经过演算,电器的绝缘强度允许使用高一级电压的熔断器时,则应该按电压比折算,降低其额定断流容量。

(二)高压熔断器熔管的额定电流应大于或小于熔体的额定电流。

(三)跌落式熔断器在灭弧时,会喷出大量游离气体,并发出很大响声,故一般只在屋内使用。

b.熔体的选择

(一)熔体的额定电流应该按高压熔断器的保护熔断特性选择,应满足保护的可靠性、选择性和灵敏度的要求。非自爆式熔断器具有反时限的电流时间特性。熔体额定电流选择的过大,将延长熔断时间,降低灵敏度;选得过小,则不能保证保护的可靠性和选择性。

选择熔体时应保证前后两级熔断器之间、熔断器于电源侧继电保护之间、以及熔断器与负荷侧继电保护之间的动作选择性。在此前提下,当在本段保护范围内发生短路时,应能在最短的时间内切断故障,。当电网装有其它接地装置时,回路中最大接地电流与负荷电流之

和应不超过最小熔断电流。

(二)保护35KV 及以下电力电压器的高压熔断器熔体,在下列正常工作情况下不应误熔断:

①当熔体内通过电力变压器回路最大工作电流时。

②当熔体内通过电力变压器的励磁涌流时(一般按熔体通过该电流时的熔体时间不小于0.5S 校验)。

③当熔体内通过保护范围以外的短路电流及电动机自启动等引起的冲击电流时。

保护35KV 及以下电力变压器的高压熔断器,其熔体的额定电流可按下式选择:

nR bgm I KI =

式中K ——系数,当不考虑电动机自启动时,可取1.1—1.3;当考虑电动机自启动时,可取1.5—2.0;

bgm I ---电力变压器回路最大工作电流(A )。

(三)保护电力电容器的高压熔断器熔体,在下列正常工作情况下不应误熔断:

①由于电网电压升高、波形畸变等原因引起电力电容器回路的电流增大时。

②电力电容器运行过程中的涌流。

保护电力电容器高压熔断器熔体的额定电流可按下式选择:

nR nc I KI =

式中K ——系数,对于跌落式高压熔断器,取1.2—1.3;对于限流式高压熔断器,当为一台时,系数取1.5—2.0,当为一组电力电容器时,系数取1.3—1.8;

nc I ---电力电容器回路的额定电流(A )。

(四)保护电压互感器的熔断器,只需按额定电流和断流容量选择,不必校验额定电流。

(五)除保护防雷用电容器的熔断器外,当高压熔断器的熔断电流不能满足被保护回路中装设限流电阻等措施限制短路电流。

(六)对没有限流作用的跌落式熔断器,应考虑短路电流的非周期分量,用全电流进行断流容量的校验。同时,尚需用系统最小运行放式下的短路电流检验三相断流的下限值,以保证熔断器有足够的熔断电流。

4.屋内外配电装置设计

4.1设计原则

高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策,遵循上级颁发的有关规程、规范及技术规定,并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求,合理制定布置方案和选用设备,积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构,使配电装置不断创新,做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。

火电厂及变电所的配电装置型式选择,应考虑所在地区的地理情况及环境条件,因地制宜,节约用地,并结合运行、检修和安装要求,通过技术经济比较予以确定。在确定配电装置型式时,必须满足下列四点要求。

(一)节约用地

我国人口众多,但耕地不多。因此节约用地是我国现代化建设的一项战略性方针。配电装置少占地,不占良田和避免大量开挖土石方,是一项必须认真贯彻得重要政策。

(二)运行安全和操作巡视方便

配电装置布置要整齐清晰,并能在运行中满足对人身和设备的安全要求,如保证各种电气安全净距,装设防误操作的闭锁装置,采取防火、防暴和储油、排油措施,考虑设备防冻、防阵风、抗震、耐污等性能。使配电装置一旦发生事故时,能将事故限制到最小范围和最低程度,并使运行人员在正常操作和处理事故的过程中不致发生意外情况,以及在检修过程中不致损害设备。此外,还应重视运行维护时的方便条件,如合理确定电气设备的操作位置,设置操作巡视通道,便利于主控制室联系等。

(三)便于检修和安装

对于各种型式的配电装置,都要妥善考虑检修和安装条件。如高型及半高型布置时,要对上层母线和上层隔离开关的检修、试验采取适当的措施;目前不少地区已经开发带电检修作业,在布置于架构荷载方面需为此创造条件;要考虑构件的标准化和工厂化,减少架构类型;设置设备搬运道路、起吊设施和良好的照明条件等。此外,配电装置的设计还必须考虑分期建设和扩建过渡的便利。

(四)节约三材,降低造价

配电装置的设计还应采取有效措施,减少三材消耗,努力降低造价。

4.2设计的基本要求

a.其设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策,节约土地。

b.保证运行可靠合理选择设备,布置上力求整齐、清晰,保证具有足够的安全距离。

c.便于安装、检修,操作巡视方便。

d.在保证安全的前提下,布置紧凑,力求节约材料和降低造价。

4.3布置及安装设计的具体要求

(一)屋内配电装置部分

a.6--35KV两层配电装置中,为了便于运行人员在底层操作时能够观察到楼层母线隔离开关的开合情况,以往的设计考虑隔离开关间内的楼板上开设孔洞。但是开设孔洞曾发生事故伤亡,现行设计采取了改进措施。

b.相邻间隔均为架空出线时,必须考虑当一回路带电、另一回检修时的安全措施,如将出线悬挂点偏移,两回出线间加隔离板凳。

c.双母线系统的隔离开关操动机构在间隔正面的布置一般按做工作母线右备用母线的原则考虑。

d.对于间隔内带油位指示器的电器设备,在布置时要考虑观察油位的便利,如设备窥视窗;当设备正反面均带油位指示器时,尽可能在其两侧分别设置巡视通道,若无条件时,可装设反光镜或采取其它措施。

e.充油套管的储油器应装设在便于监视油位和运行中加油的地方。

f.充油套管应有取油样的设施,取样阀门一般装设在地层1.2m处,并应防止漏油。

g.隔离开关操动机构的安装高度,摇式一般为0.9m,上下板式一般为1.05m。

h.隔离开关转动系统的设计,必须防止出现操作死点。同时,设计中应留有余度,以适应施工误差所引起的变化。

i.安装带放油阀的油浸式电压互感器的基础,要求高出地面不小于0.1 m,以便于放油取样。

j.电抗器垂直布置时,B相必须放在中间;品字形布置时,不得将A、C两相叠在一起。

k.电抗器垂直布置时,应考率吊装高度。若高度不够时,其上方应设吊装孔。

l.矩形母线的不线应尽量减少母线的弯曲,尤其是多片母线的立弯。建议采取以下一些

110kV变电站电气一次部分课程设计

课程设计任务书 设计题目: 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation)改变电压的场所。是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换,一些变电站是将发电站发出的电升压,这样一方面便于远距离输电,第二是为了降低输电时电线上的损耗;还有一些变电站是将高压电降压,经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况,升压和降压的幅度是不同的,所以变电站是很多的,比入说远距离输电时,电压为11千伏,甚至更高,近距离时为1000伏吧,这个电压经

变压器后,变为220伏的生活用电,或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展,对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计,其中针对主接线形式选择,母线截面的选择,电缆线路的选择,主变压器型号和台数的确定,保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中,电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算,保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因,是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)

110kV变电站设计开题报告

110kv变电站110kv线路保护及主系统设计 1课题来源 本课题为某110kv中心变电站110kv线路保护记主系统设计课题。该变电站是最末一个梯级电站,装机容量600万千瓦,年发电量301亿千瓦时,用地总面积为8070.1374公顷。向家坝水电站110kV中心变电站为向家坝水电站提供施工供电电源和电站建成以后作为厂用电备用电源的一座变电站。设计容量为3 50MVA,电压等级为110/35/10kV, 110kV进出线有5条,中压35kV侧有10 回出线,低压10kV侧有20 回出线. 2 设计的目的和意义 110kV变电所是电力配送的重要环节,也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏,直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。它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主要环节,电气主接线连接直接影响运行的可靠性、灵活性。它的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定。 随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步,变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统,继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。 3 国内外的现状和发展趋势 目前,我国小城市和西部地区经济的不断发展对电能资源的要求也越来越高,西部主要是高原地带,在高海拔的条件下,农村现有的变电技术远达不到经济的快速发展,这也在一定程度上影响了西部地区和中小城市变电技术的推广和应用技术的深化。因此,一方面需要创造条件有针对性地提高对小城市以及农村的变电站的建设,加强专业知识的培训来提高变电技术;另一方面,可以通过媒介积极开展技术交流,通过实践去体验、探索。 当今世界各方面因素正冲击着全球电力工业,在国外变电所技术有十分剧烈的竞争,而世界范围内的变电所都采用了新技术; 其次,不同的环境要求给所有的电力供应商增加了额外的责任,使电力自动化设备尤其是高压大功率变电站的市场开发空间大大拓展。另外高压变电所的最终用户对变电站的自动控制、节能、

110KV变电站设计文献综述

110KV变电站设计文献综述 摘要: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,然后通过对拟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电气一次部分的设计。 关键词:变电站变压器接线 1变电站的概述 纵观20世纪的社会和经济发展,一个突出的特点是,电力的使用已经渗透到社会经济,生活领域。发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务,而变电站更是电力工业建设中不可缺少的一个项目。由于变电站的设计内容多,范围广,逻辑性强,不同电压等级,不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面不一样。 变电站是电力系统中变换电压等级、汇集电流和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力建设经过多年的发展,系统容量越来越大,短路电流不断增大,对电气设备、系统内大量信息的实时性等要求越来越高,而随着科学技术的高速发展,制造、材料行业,尤其是计算机及网络技术的迅速发展,电力系统的变电技术也有了新的飞跃。对变电站的设计提出了更高的要求,更需要我们知识应用水平。 结合我国现状,为国民经济各部门和人民提供充足.可靠.优质.廉价的电能,因此新建变电站应充分体现出安全性、可靠性、经济性和先进性。在此我为满某地区重点需要,提高电能的质量。我拟建一座110KV变电站。 110KV变电站电气部分设计的内容 通过查阅书籍,了解了电力工业的有关政策,技术规程等方面的知识,理清自己的设计思路,清楚设计任务,如电气主接线,短路电流计算,设备的选择,防雷接地等,涉及以下内容: 1 现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完

110kV变电站电气部分设计

毕业设计(论文、作业)毕业设计(论文、作业)题目: 110kV变电站电气部分设计 分校(站、点): 年级、专业: 09秋机械 教育层次:本科 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期: 2012年5月5日

中文摘要 变电站作为电力系统中的重要组成部分,直接影响整个电力系统的安全与经济运行。本论文中待设计的变电站是一座降压变电站,在系统中起着汇聚和分配电能的作用,担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。该变电站的建成,不仅增强了当地电网的网络结构,而且为当地的工农业生产提供了足够的电能,从而达到使本地区电网安全、可靠、经济地运行的目的。 本论文《110kv变电站一次部分电气设计》,首先通过对原始资料的分析及根据变电站的总负荷选择主变压器,同时根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求,选择了两种待选主接线方案进行了技术比较,淘汰较差的方案,确定了变电站电气主接线方案。 其次进行短路电流计算,从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的母线时,其短路稳态电流和冲击电流的值。再根据计算结果及各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行主要电气设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等)。 最后,并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、防雷保护配置图等相关设计图纸。 关键词电气主接线设计;短路电流计算;电气设备选择;设计图纸 Abstract Power system substation as an important part of the entire power system directly affects the safety and economic operation. To be designed in this paper is a step-down substation substation in the system plays the role of aggregation and distribution of electric energy, charged with the factory to the region, the important task of rural electrification. The completion of the substation will not only strengthen the local power grid network structure, but also for the local industrial and agricultural production provides enough power, so that the regional power grid so as to achieve safe, reliable and economic operation purposes. The paper "110kv substation once part of the electrical design," the first original data through the analysis and selection based on total load of the substation main transformer, the main wiring under both economical and reliable, flexible operation requirements, select the main connection of two programs to be selected A technical comparison, out of poor program to determine the main electrical substation connection program. Second, the short-circuit current calculation, obtained from the three-phase short circuit calculation occurs when short-circuit the voltage level of the bus, its steady-state current and the impact of short-circuit current value. According to the results and the voltage level of voltage and maximum continuous operating current of the main electrical equipment selection and validation (including circuit breaker, disconnecting switch, current transformer, voltage transformer, etc.). Finally, the main draw of the electrical wiring diagram, electrical general layout map, lightning protection and other related design layout plan drawings.

课程设计4:110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计9页

电气工程及其自动化专业 电力系统方向课程设计任务书和指导书 题目: 110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计 指导教师:江静 电气主接线及配电装置平面布置图课程设计任务书 题目: 110kV变电站电气主接线及配电装置 平面布置图的设计 一、课程设计的目的要求 使学生巩固和应用所学知识,初步掌握部分工程设计基本方法及基本技能。二、题目: 110kV变电所电气主接线设计 三、已知资料 为满足经济发展的需要,根据有关单位的决定新建1座降压变电气。原始资料:1变电所的建设规模 ⑴类型:降压变电气 ⑵最终容量和台数:2×31500kV A:年利用小时数:4000h。 2电力系统与本所连接情况 ⑴该变电所在电力系统中的地位和作用:一般性终端变电所; ⑵该变电所联入系统的电压等级为110kV,出线回路数2回,分别为18公里与电力 系统相连;25公里与装机容量为100MW的水电站相连。 ⑶电力系统出口短路容量:2800 MV A; 3、电力负荷水平 ⑴高压10 kV负荷24回出线,最大输送2MW,COSΦ=0.8,各回出线的最小负荷 按最大负荷的70%计算,负荷同时率取0.8,COSΦ=0.85,Tmax=4200小时/年; ⑵24回中含预留2回备用; ⑶所用电率1% 4、环境条件 该所位于某乡镇,有公路可达,海拔高度为86米,土壤电阻系数Р=2.5×104Ω.cm,土壤地下0.8米处温度20℃;该地区年最高温度40℃,年最低温度-10℃,最热月7月份其最高气温月平均34.0℃,最冷月1月份,其最低气温月平均值为1℃; 年雷暴日数为58.2天。 四、设计内容

1、设计主接线方案 ⑴确定主变台数、容量和型式 ⑵接线方案的技术、经济比较,确定最佳方案 ⑶确定所用变台数及其备用方式。 2、计算短路电流 3、选择电气设备 4、绘制主接线图 5、绘制屋内配电装置图 6、绘制屋外配电装置平断面图 五、设计成果要求 1、设计说明书1份 编写任务及原始资料 ⑴编写任务及原始资料 ⑵确定主变压器台数、容量和型式 ⑶确定主接线方案(列表比较) ⑷计算短路电流(包括计算条件、计算过程、计算成果) ⑸选择高压电气设备(包括初选和校验,并列出设备清单)。 2、变电站电气主接线图1份 采用75×50 cm方格纸,图形符号必须按国家标准符号绘制,并有图框和标签框,字体采用仿宋体字,用铅笔绘图和书写。接线按单线图绘制,仅在局部设备配置不对称处绘制三线图,零线绘成虚线。在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级,在相应的方框图上标明设备的型号、规范。 3、屋内10kV配电装置图1份 采用75×50 cm方格纸,图形符号必须按国家标准符号绘制,并有图框和标签框,字体采用仿宋体字,用铅笔绘图和书写。该图应能显示开关柜的排列顺序、各柜的接线方案编号、柜内的一次设备内容(数量的规格)及其连接,设备在柜内的大致部位,以及走廊的大致走向等。 4、屋外110kV配电装置平断面图1份 采用75×50 cm方格纸,图形符号必须按国家标准符号绘制,并有图框和标签框,字体采用仿宋体字,用铅笔绘图和书写。该图应能显示各主要设备的布置位置及走廊的大致走向等。 5、编制设计说明书及计算书 六、日程安排 第一天:布置任务、介绍电气设备选择 第二天:电气主接线最佳方案的确定 第三天:短路电流计算 第四、五天:电气设备选择 第六天:绘制电气主接线图 第七天:绘制10kV配电装置订货图

110kV变电所电气一次设计

第1章原始资料分析 1.变电站的地址和地理位置选择:建设一个变电站要考虑到地理环境、气象条件等因素,包括: ⑴年最高温度、最低温度。 ⑵冬季、夏季的风向以及最大风速。 ⑶该地区的污染情况。 2.确定变电站的建设规模设计⑴电压等级有两个:110kV 10kV。⑵主变压器用两台。⑶进出线情况:110kV有两回进线,10kV有18回出线。 3.设计110kV和10kV侧的电气主接线:通过比较各种接线方式的优缺点、适用范围,确定出最佳的接线方案。 ⑴110kV侧有两回进线,为电源进线,此时宜采用桥形接线,根据桥断路器的安装位置,可分为内桥和外桥接线两种,比较这两种接线的特点,适用范围,确定110kV侧的接线方式为内桥接线。 ⑵10kV侧有18回出线,可供选择的接线方式有: ①单母线分段接线。 ②双母线以及双母线分段。 ③带旁路母线的单母线和双母线接线。 比较这几种接线方式的优缺点,适用范围,确定出10KV侧的接线方式为单母线分段接线。 4.计算短路电流及主要设备选型。 ⑴主变压器的型号、容量、电压等级、冷却方式、结构、容量比和中性点接地方式的选择等。 ①主变的容量: 主变容量的确定应根据电力系统5-10年发展规划进行。当变电所装设两台 第0页共30 页

及以上主变时,每台容量的选择应按照其中任一台停运时,其余容量至少能保证所供一级负荷或为变电所全部负荷的60-80%。 ②接线方式: 我国110kV及以上电压,变压器三相绕组都采用“YN”联接;35kV采用“Y”联接,其中性点多通过消弧线圈接地。因此,普通双绕组一般选用YN,d11接线;三绕组变压器一般接成YN,y,d11或YN,yn,d11等形式。 5.绘制电气主接线图;总平面布置图;110kV和10kV的进出线间隔断面图等有关图纸。 6.简要设计主变压器继电保护的配置、整定计算 选择几个特殊的短路点:如110kV侧、10kV母线上。根据系统的短路容量进行整定计算。 7.防雷接地设计 防雷设计要考虑到年雷暴日,保护范围等因素。接地设计考虑到主要的电气设备能可靠的接地,免受雷电以及短路。 第1页共30 页

110kV变电站设计

110KV变电所电气设计说明 所址选择: 首先考虑变电所所址的标高,历史上有无被洪水浸淹历史;进出线走廊应便于架空线路的引入和引出,尽量少占地并考虑发展余地;其次列出变电所所在地的气象条件:年均最高、最低气温、最大风速、覆冰厚度、地震强度、年平均雷暴日、污秽等级,把这些作为设计的技术条件。 主变压器的选择: 变压器台数和容量的选择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,还应依据电力系统5-10年的发展规划、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。 选择主变压器型式时,应考虑以下问题:相数、绕组数与结构、绕组接线组别(在电厂和变电站中一般都选用YN,d11常规接线)、调压方式、冷却方式。 由于本变电所具有三种电压等级110KV、35KV、10KV,各侧的功率均达到变压器额定容量的15%以上,低压侧需装设无功补偿,所以主变压器采用三绕组变压器。为保证供电质量、降低线路的损耗此变压器采用的是有载调压方式,在运行中可改变分接头开关的位置,而且调节范围大。由于本地区的自然地理环境的特点,故冷却方式采用自然风冷却。 为保证供电的可靠性,该变电所装设两台主变压器。当系统处于最大运行方式时两台变压器同时投入使用,最小运行方式或检修时只投入一台变压器且能满足供电要求。 所以选择的变压器为2×SFSZL7-31500/110型变压器。 变电站电气主接线: 变电站主接线的设计要求,根据变电站在电力系统中的地位、负荷性质、出线回路数等条件和具体情况确定。 通常变电站主接线的高压侧,应尽可能采用短路器数目教少的接线,以节省投资,随出线数目的不同,可采用桥形、单母线、双母线及角形接线等。如果变电站电压为超高压等级,又是重要的枢纽变电站,宜采用双母线带旁母接线或采用一台半断路器接线。变电站的低压侧常采用单母分段接线或双母线接线,以便于扩建。6~10KV馈线应选轻型断路器,如SN10型少油断路器或ZN13型真空断路器;若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时,应采用限流措施。在变电站中最简单的限制短路电流的方法,是使变压器低压侧分列运行;若分列运行仍不能满足要求,则可装设分列电抗器,一般尽可能不装限流效果较小的母线电抗器。 故综合从以下几个方面考虑: 1 断路器检修时,是否影响连续供电; 2 线路能否满足Ⅰ,Ⅱ类负荷对供电的要求; 3大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。 主接线方案的拟定: 对本变电所原始材料进行分析,结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求,综合考虑。在满足技术、经济政策的前提下,力争使其技术先进,供电可靠,经济合理的主接线方案。此主接线还应具有足够的灵活性,能适应各

110KV变电站电气部分设计

110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) (含10kV电气设备的选择) 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)

二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务: ***钢厂搬迁昌北新区,一、二期工程总负荷为24.5兆瓦,三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计,经过三年的专业课程学习,在已有专业知识的基础上,了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向,按照现代电力系统设计要求,确定设计一个110kV综合自动化变电站,采用微机监控技术及微机保护,一次设备选择增强自动化程度,减少设备运行维护工作量,突出无油化,免维护型设备,选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑,二个电压等级,即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站(所)中的主要电气设备之一,它的主要作用是变换电压以利于功率的传输,电压经升压变压器升压后,可以减少线路损耗,提高了经济效益,达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压,以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此,主变的选择除依据基础资料外,还取决于输送功率的大小,与系统的紧密程度,同时兼顾负荷性质等方面,综合分析,合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知,我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站,主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率,通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷,停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时,要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性,防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电,变电站中一般装设两台主变压器。互为备用,可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电,若变电站装设三台主变,虽然供电可靠性有所提高,但是投资较大,接线网络较复杂,增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性,并带来维护和倒闸操作的许多复杂化,并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小,适合负荷的增长和扩建的需要,而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%,能保证正常供电,故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择,并适当考虑到远期10--20年的负荷发展,对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合,该变电站近期和远期负荷都已给定,所以,应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量,对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时,其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷,对一般性变电站当一台主变压器停用时,其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择,因此装设两

110kv变电站继电保护课程设计

110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分,它的作用是当电力系统发生故障时,迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除,保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时,迅速地有选择地发出报警信号,由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见,继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行,阻止故障的扩大和事故的发生,发挥着极其重要的作用。因此,合理配置继电保护装置,提高整定和校核工作的快速性和准确性,对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网,进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置,按照具体电力系统的参数和运行要求,通过计算分析给出所需的各项整定值,使全网的继电保护装置协调工作,正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站,继电保护,短路电流,电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护

的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中,可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式,这些都可 能在电网中引起事故,从而破坏电网的正常运行,降低电力设备的使用寿命,严重的将直接破坏系统的稳定性,造成大面积的停电事故。为此,在电网运行中,一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面,当故障 一旦发生时,应该迅速而有选择地切除故障元件,使故障的影响范围尽可能缩小,这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除,使其损坏程度减至最轻,并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况,根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力,发出警报信号、减负荷或延时跳闸。

110kv变电站安全距离110kv变电站设计规范.

110kv变电站安全距离110kv变电站设计规范 110kv变电站安全距离 国家《电磁辐射管理办法》规定100千伏以上为电磁强辐射工程,第二十条规定:在集中使用大型电磁辐射设备或高频设备的周围,按环境保护和城市规划要求,在规划限制区内不得修建居民住房、幼儿园等敏感建筑。 不过,据环保部门介绍,我国目前对设备与建筑物之间的距离有一定要求。比如一般10KV —35KV变电站,要求正面距居民住宅12米以上,侧面8米以上;35KV以上变电站的建设,要求正面距居民住宅15米以上,侧面12米以上;箱式变电站距居民住宅5米以上。 北京市规划委(2004规意字0638号)110千伏的地下高压变电站工程项目,明确要求距离不得少于300米。 35~110KV变电站设计规范 第一章总则 第1.0.1条为使变电所的设计认真执行国家的有关技术经济政策,符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求,制订本规范。 第1.0.2条本规范适用于电压为35~110kV,单台变压器容量为5000kV A及以上新建变电所的设计。 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5~10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。 第1.0.4条变电所的设计,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,结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计,必须坚持节约用地的原则。 第1.0.6条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规范的规定。第二章所址选择和所区布置 第2.0.1条变电所所址的选择,应根据下列要求,综合考虑确定: 一、靠近负荷中心; 二、节约用地,不占或少占耕地及经济效益高的土地; 三、与城乡或工矿企业规划相协调,便于架空和电缆线路的引入和引出; 四、交通运输方便; 五、周围环境宜无明显污秽,如空气污秽时,所址宜设在受污源影响最小处; 六、具有适宜的地质、地形和地貌条件(例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所),所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点,否则应征得有关部门的同意; 七、所址标高宜在50年一遇高水位之上,否则,所区应有可靠的防洪措施或与地区(工业企业)的防洪标准相一致,但仍应高于内涝水位; 八、应考虑职工生活上的方便及水源条件; 九、应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。 第2.0.2条变电所的总平面布置应紧凑合理。 第2.0.3条变电所宜设置不低于2.2m高的实体围墙。城网变电所、工业企业变电所围墙的高度及形式,应与周围环境相协调。 第2.0.4条变电所内为满足消防要求的主要道路宽度,应为3.5m。主要设备运输道路的宽度可根据运输要求确定,并应具备回车条件。 第2.0.5条变电所的场地设计坡度,应根据设备布置、土质条件、排水方式和道路纵坡确定,

BY市110kv降压变电所设计--牛

BY市110kv降压变电所设计--牛

课程设计 电气工程及其自动化_专业班级 题目BY市110kV降压变电所设计 姓名 学号 指导教师 二О年月日

一.变电站概括 1.1变电站总体分析 BY市变电站位于市边缘,供给城市和近郊工业、农业及生活用电,是新建地区变电所。变电站做为电力系统中起着重要的连接作用,是联系发电厂与负荷的重要环节。本课程设计主要是关于本变电站的一次设计,为了是变电站的一次设计能够很好的接入电力系统,使电力系统安全可靠的运行,下面对本变电站做初步分析的原始数据进行分析。 1.变电站类型:110KV地方降压变电站 2.电压等级:110/10KV 3.线路回数:110KV:2回,备用2回;10KV:13回,备用2回; 4.地理条件:平均海拔100m,地势平坦,交通方便,有充足水源,属轻地震区。年最高气温+42℃,年最低气温-18℃,年平均温度+16℃,最热月平均最高温度+32℃。最大风速35m/s,主导风向西北,覆冰厚度。5.负荷情况:主要是一、二级负荷,市内负荷主要为市区生活用电、棉纺厂、印染厂等工业用电;郊区负荷主要为郊区变电站及其他工业用电。 6.系统情况:根据任务书中电力系统简图可以看到,本变电站位于两个电源中间,有两个发电厂提供电

能,进而经过该变电站降压后用于工业、农业等负荷用电,需要一定的可靠性。 1.2 负荷分析及主变压器的选择 负荷计算的目的: 计算负荷是供电设计计算的基本依据,计算负荷确定得是否正确合理,直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大,将使电器和导线选得过大,造成投资和有色金属的消耗浪费,如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁,造成重大损失,由此可见正确确定计算负荷重要性。 负荷分析 10KV 侧: 近期负荷:P 近=(2+2+1+1+2+3+2+1.5+1.5+1.5)MW=17.5MW 远期负荷: P 远=(3+3+1.5+1.5+3+4.5+3.5+2+2+2+2+2)=30MW ∑=n i Pi 1=17.5MW+30MW=47.5MW 综合最大计算负荷计算公式: S js =Kt*1 cos n i i i P φ =∑*(1+α%) (注:Kt:同时系数,取85%; %:线损,取5%) S js 近=Kt*max 1cos n i i i P ? =∑近 *(1+α%)

110kV降压变电所电气部分的初步设计(doc 6页)

110kV降压变电所电气部分的初步设计(doc 6页)

2008级电气工程基础课程设计指导书 110kV降压变电所电气部分初步设计 一、设计目的 (1) 复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识; (2) 培养分析问题和解决问题的能力; (3) 学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 二、设计内容及设计要求 1 设计内容 本次设计的是一个降压变电站,有三个电压等级(110kV/35kV/10kV)。本设计只做电气部分的初步设计,不作施工设计和土建设计。 (1) 主接线设计 分析原始资料,根据任务书的要求拟出各级电压母线的接线方式(可靠性、经济性和灵活性), (2) 主变压器选择 根据负荷选择主变压器的容量、型式、电压等级等,通过技术经济比较选择主接线最优方案; (3) 短路电流计算 根据所确定的主接线方案,选择适当的计算短路点计算短路电流,并列表表示出短路电流的计算结果; (4) 主要电气设备的选择:断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高 压熔断器、消弧线圈、避雷器等 (5) 编制设计成果 1)编制设计说明书 2)编制设计计算书 3)绘制变电所电气主接线图纸1张(A2图纸) 2 设计要求 设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行,要求对用户供电可靠、保证电能质量、接线简单清晰、操作方便、运行灵活、投资少、运行费用低,.并 且具有可扩建的方便性。要求如下: (1) 通过经济技术比较,确定电气主接线。 (2) 短路电流计算

(1) 变电站供电范围:110 kV 线路:最长100 km,最短50 km;35 kV 线路:最长70 km,最短20 km;10 kV 低压馈线:最长30km,最短10km (2) 未尽事宜按照设计常规假设。 四、要求 1.在资料一、二中任选一种情况作设计。 2.画图软件自选,手画也可。 4.主要参考资料 [1] 熊信银, 张步涵.电气工程基础.华中科技大学出版社,2005 [2] 何仰赞温增银,电力系统分析,华中科技大学出版社,2001 [3] 西北电力设计院东北电力设计院,电力工程设计手册,上海人民出版社,1972 [4] 电力工业部西北电力设计院,电力工程电气设备手册,中国电力出版社,1998 [5] 电力工业部西北电力设计院,电力工程电气设计手册,中国电力出版社,1998 [6] 陈跃.电力工程专业毕业设计指南.电力系统分册.中国水利水电出版 [7] 吴靓,谢珍贵.发电厂及变电所电气设备. 第一版.北京.中国水利水电出版社.2004 [8] 志溪.电气工程设计. 第一版.北京. 机械工业出版社.2002 [9] 张华.电类专业毕业设计指导.机械工业出版社 [10] 陈慈萱. 电气工程基础. 第一版.北京.中国电力出版社.2003

推荐-110kV变电所设计本科 精品

110kV变电所设计 第一章任务书 第一节的主要内容 本次设计为110kV变电站初步设计,共分为任务书、计算书、说明书三部分,同时还附有12张图纸加以说明。该变电站有3台主变压器,初期上2台,分为三个电压等级:110kV、35kV、10kV,各个电压等级均采用单母分段的主接线方式供电,本次设计中进行了短路电流计算,主要设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等),并同时附带介绍了所用电和直流系统、继电保护和微机监控系统、过压保护、接地、通信等相关方面的知识。 第二节应完成的成果 说明书:电气主接线,短路电流计算及主要设备的选择,各电压级的配电装置及保护,微机监控系统等。 计算书:短路电流,主要设备选择(DL、G、CT、母线),变压器差动保护整定计算。 图纸:电气主接线图,电气总平面布置图,继电保护及综合自动化系统配置图,间隔断面图,直流系统接线图,所用电系统图,GIS电气布置图等共12张。 第三节应掌握的知识与技能 1、学习和掌握变电站电气部分设计的基本方法。 2、对所设计的变电站的特点,以及它在电力系统中的地位、作用和运行方式等应有清晰的概念。 3、熟悉所选用电气设备的工作原理和性能,及其运行使用中应注意的事项。 4、熟悉所采用的电气主接线图,掌握各种运行方式的倒闸操作程序。 5、培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。 第二章说明书 第一节概述 一、设计依据 1、中华人民共和国电力公司发布的《35kV~110kV无人值班变电所设计规程》(征求意见稿) 2、110kV清河输变电工程设计委托书。 3、电力工程电气设计手册(电气一次部分) 二、设计范围 1、所区总平面、交通及长度约20米的进所道路的设计。 2、所内各级电压配电装置及主变压器的一、二次线及继电保护装置。 3、系统通信及远动。

110kV变电站初步设计典型方案

二.A方案 2.4.1 发电机参数 (一)工程建设规模 a)主变压器:终期2×31.5MV A,本期1×31.5MV A; b)电压等级:110/35/10kV三级; c)出线回路数: 1)110kV出线: 终期4回,本期2回; 2)35kV出线: 终期8回,本期4回; 3)10kV出线: 终期12回,本期6回; 4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar; (二)设计范围 1)本典型设计范围包括变电所内下列部分: a)电力变压器及各级电压配电装置,所用电系统设备,过电压保护及接地装置,直流操作电源系统设备;相应的继电保护及自动装置,就地测量及控制操作设备,自动化系统设备以及电缆设施等。 b)与电气设备相关的建筑物、构筑物,给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。 2)系统通信设施、所外道路、所外上下水系统、场地平整和特殊基础处理、大件设备运输措施等不纳入本典型设计范围。其中由于通信设施需根据外部通信系统条件确定,本典型设计中仅留布置安装条件,不作具体设计。 3)设计分界点 a)变电所与线路的分界点为:110kV、35kV配电装置以架空进线耐张线夹(不含)为界。10kV 配电装置以开关柜内电缆头(不含)为界。 b)进所道路设计以变电所大门为界,大门外不属本典型设计范围。 (三)设计条件 2.4.1 发电机参数 1)所址自然条件 环境温度:-10℃~40℃ 最热月平均最高温度:35℃ 设计风速:30m/s 覆冰厚度:5mm 海拔高度:<1000m 地震烈度:6度 污秽等级:II级 设计所址高程:>频率为2%洪水位 凡所址自然条件较以上条件恶劣时,工程设计应作调整。 2)系统条件 按照系统的情况,设定110kV系统短路电流为25kA,要求10kV母线的短路电流不超过20kA (四)主要技术经济指标

110KV变电站设计

110KV变电站设计 学院: 专业: 年级: 指导老师: 学生: 日期:

摘要:本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路 和所有负荷的参数,通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析,满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式,然后又通过负荷计算及供电围确定了主变压器台数、容量、及型号,从而得出各元件的参数,进行等值网络化简,然后选择短路点进行短路计算,根据短路电流计算结果及最大持续工作电流,选择并校验电气设备,包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等,并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析,最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制。 关键词:变电站设计,变压器,电气主接线,设备选择

Abstract:This paper mainly carries on the design of 110KV substation. According to the mandate given by the system and the load line and all parameters of the substation and line consideration and the data of load analysis, meet the safety, economy and reliability requirements of 110KV, 35KV, 10KV side of the main connection form is determined, and then through the load calculation and determine the scope of supply the number, size, and type of the main transformer, thus obtains the parameters of each element, the equivalent network simplification, and then select the short circuit short circuit calculation, the calculation results and the maximum continuous working current according to short-circuit current, selection and calibration of electrical equipment, including bus, circuit breaker, isolating switch, voltage transformer, current transformer etc., and determine the distribution device. According to the load and short circuit calculation for the line, transformer, bus configuration of relay protection and setting calculation. At the same time, this paper makes a simple analysis of lightning protection and grounding and compensation device, and finally carries out the electrical main wiring diagram and the 110KV distribution unit interval section drawing. Key words: substation design, transformer, electrical main wiring, equipment selection

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