110KV降压变电站电气一次部分
毕业设计
110KV降压变电站电气一次部分设计
第一部分 设计说明书 ................................................................................................................... 2
第1章 设计说明 ................................................................................................................... 2
1.1 环境条件 .................................................................................................................. 2 1.2 电力系统情况 .......................................................................................................... 2 1.3 设计任务 .................................................................................................................. 3 第2章 电气主接线的设计 ................................................................................................... 3
2.1 电气主接线概述[1] ............................................................................................ 3
2.2 110KV侧主接线的设计 ......................................................................................... 4
2.3 35KV侧主接线的设计 ........................................................................................... 4 2.4 10KV侧主接线的设计 ........................................................................................... 4 2.5 主接线方案的比较选择 .......................................................................................... 4 2.6 主接线中的设备配置 .............................................................................................. 6 第3章 主变压器的选择 ....................................................................................................... 8
3.1 负荷分析 .................................................................................................................. 8 3.2 主变压器台数的确定 .............................................................................................. 9 3.3 主变压器相数的确定 .............................................................................................. 9 3.4 主变压器容量的确定 ............................................................................................ 10 第4章 短路电流的计算 ..................................................................................................... 10
4.1 短路电流计算的目的及规定 ................................................................................ 10 4.2 短路电流的计算结果 ............................................................................................ 11 第5章 主要电气设备的选择 ............................................................................................. 12
5.1 电气设备选择概述 ................................................................................................ 12 5.2 高压断路器及隔离开关的选择 ............................................................................ 13 5.3 母线的选择 ............................................................................................................ 15 5.4 绝缘子和穿墙套管的选择 .................................................................................... 16
F?FP (5-3) .................................................................................... 17
5.5 电流互感器的选择 ................................................................................................ 19 5.6 电压互感器的选择 ................................................................................................ 19 5.7 熔断器的选择 ........................................................................................................ 21 5.8 避雷器选择 ............................................................................................................ 21
(1) 型式选择 ............................................................................................................................. 22 (2) 避雷器灭弧电压Um选择 .................................................................................................. 22 第6章 变电站防雷规划 ..................................................................................................... 23
6.1 防雷规划原则 ........................................................................................................ 23 6.2 防雷规划结果 ........................................................................................................ 24
第二部分 设计计算书 ................................................................................................................... 25
第1章 短路电流计算 ......................................................................................................... 25
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1.1 计算变压器电抗 ...................................................................................................... 26 1.2 系统等值网络图 .................................................................................................... 26 1.3 短路计算点的选择 ................................................................................................ 27 1.4 短路电流计算[2][6][7] ........................................................................................... 27 第2章 电气设备选型 ......................................................................................................... 32
2.1 断路器及隔离开关选择 ........................................................................................ 32 2.2 母线选择 ................................................................................................................ 39 2.3 绝缘子和穿墙套管的选择 .................................................................................... 43 2.4 电流互感器的选择 .................................................................................................. 45 2.5 高压熔断器的选择 ................................................................................................ 47 2.6 避雷器的选择 ........................................................................................................ 48
2.7 电容电流计算[2] .................................................................................................. 49
2.8 消弧线圈的选择 .................................................................................................... 49
结束语 ............................................................................................................................................ 50 参考文献......................................................................................................................................... 51 致谢 ................................................................................................................................................ 52 附录Ⅰ:专业相关文献翻译 ........................................................................... 错误!未定义书签。 中文译文:..................................................................................................................................... 53 附录Ⅱ:电气主接线图 ................................................................................................................. 57
第一部分 设计说明书
第1章 设计说明
1.1 环境条件
(1)变电站所在高度70M
(2)最高年平均气温19摄氏度,月平均气温27摄氏度 1.2 电力系统情况
(1)110KV变电站,向该地区用35KV和10KV两个电压等级供电。110KV以双回路与 35km外的系统相连。系统最大方式的容量为2900 MVA,相应的系统电抗为0.518;系统最小的方式为2100 MVA,相应的系统电抗为0.584,(一系统容量及电压为基准的标么值)。系统最大负荷利用小时数为TM=5660h。
(2) 35KV电压级,架空线6回,3回输送功率12MVA;3回输送功率8MVA。
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(3) 10KV电压级,电缆出线3回,每回输送功率3MW;架空输电线4回,每回输送功率4MW。 1.3 设计任务
(1)变电站电气主接线的设计 (2)主变压器的选择 (3)短路电流计算 (4)主要电气设备选择 (5)变电站继电保护
第2章 电气主接线的设计
2.1 电气主接线概述[1]
发电厂和变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路,称为电气主接线,也成主电路。它把各电源送来的电能汇集起来,并分给各用户。它表明各种一次设备的数量和作用,设备间的连接方式,以及与电力系统的连接情况。所以电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体,对发电厂和变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起着重要作用,并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。 2.1.1 在选择电气主接线时的设计依据[2]
(1)发电厂、变电所所在电力系统中的地位和作用 (2)发电厂、变电所的分期和最终建设规模 (3)负荷大小和重要性
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(4)系统备用容量大小
(5)系统专业对电气主接线提供的具体资料 2.1.2 主接线设计的基本要求[3] (1)可靠性 (2)灵活性 (3)经济性
2.1.3 6-220KV高压配电装置的基本接线[2]
有汇流母线的连线:单母线、单母线分段、双母线、双母分段、增设旁母线或旁路隔离开关等。
无汇流母线的接线:变压器-线路单元接线、桥形接线、角形接线等。 6-220KV高压配电装置的接线方式,决定于电压等级及出线回路数。 2.2 110KV侧主接线的设计
110KV侧是以双回路与系统相连。
由《电力工程电气一次设计手册》[4]第二章第二节中的规定可知:35—110KV线路为两回以下时,宜采用桥形,线路变压器组线路分支接线。
故110KV侧采用桥形的连接方式。 2.3 35KV侧主接线的设计 35KV侧出线回路数为6回。
[4]由《电力工程电气一次设计手册》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。
故35KV可采用单母分段连接也可采用双母线连接。 2.4 10KV侧主接线的设计 10KV侧出线回路数为7回。
由《电力工程电气设计手册》[4]第二章第二节中的规定可知:当6—10KV配电装置出线回路数为6回及以上时采用单母分段连接。
故10KV采用单母分段连接。 2.5 主接线方案的比较选择
由以上可知,此变电站的主接线有两种方案
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方案一:110KV侧采用外桥形的连接方式,35KV侧采用单母分段连接,10KV侧采用单母分段连接,如图2-1所示。
图2-1 110KV电气主接线方案一
方案二:110KV侧采用外桥形的连接方式,35KV侧采用双母线连接,10KV侧采用单母分段连接,如图2-2所示。 此两种方案的比较
方案一 110KV侧采用外桥形的连接方式,便于变压器的正常投切和故障切除,35KV、10KV采用单母分段连线,对重要用户可从不同段引出两个回路,当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常母线供电不间断,所以此方案同时兼顾了可靠性,灵活性,经济性的要求。
方案二虽供电更可靠,调度更灵活,但与方案一相比较,设备增多,配电装置布置复杂,投资和占地面增大,而且,当母线故障或检修时,隔离开关作为操作电器使用,容易误操作。
由以上可知,在本设计中采用第一种接线,即110KV侧采用外桥形的连接方式,35KV侧采用单母分段连线,10KV侧采用单母分段连接。
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降压变电站电气一次部分设计885407
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