课程设计任务书 1．课程设计应达到的目的 通过课程设计对所学课程的知识进行强化，提高学生的分析问题和解决问题的能力，拉近课堂与工程设计的距离。使学生完全掌握变电所一次部分的设计过程、主接线和配电装置的初步设计、变电所主设备的选择方法等。 2．课程设计题目及要求 110/10kV变电所电气部分设计 一、设计内容 1. 对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析。 2. 选择待设计变电所主变的台数、容量、型式。 3. 分析确定高低压主接线及配电装置型式 4. 分析确定所用电接线型式。 5. 进行互感器的配置。 6. 进行选择设备和导体所必须的短路电流计算。 7. 选择变电所高、低压侧的断路器、隔离开关、高压熔断器。 8. 设计10kV母线系统 二、有关原始数据 有关原始资料 1. 变电所有关资料（110/11kV） 变电所 编号 A B C 最大负荷 （MW） 22 21 19 功率因数 （COSφ） 0.9 0.9 0.9 负荷曲线 B B B 重要负荷 （％） 65 70 55 L1 26 km，L2 24 km，L3 22 km，L4 14 km。 注：A、B、C变电所分别由1/3的学生设计； P1～P3，L1～L4,每位学生一组数据，互不相同。 2. 环境温度
最高温度40℃，最热月最高平均气温32℃ 3. 变电所10kV侧过电流保护动作时间为1秒 4. 110kV输电线路电抗按0.4Ω/km计 5. 发电厂变电所地理位置图（附图一） 6. 典型日负荷曲线（附图二） 附图一 发电厂变电所地理位置图 G：汽轮机 QFQ－50－2，50MW COSφ=0.8，Xd=0.124 T：变压器 SF7－40000/121±2×2.5% Po = 46kW PK = 174kW Io% = 0.8 UK% = 10.5 附图二 典型日负荷曲线
〃 3．课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕 成品提交的设计文件和图纸要求： 1. 设计说明书1份 2. 设计计算书1份 3. 图纸：变电所主接线图 4．主要参考文献 1、 姚春球.发电厂电气部分.北京：中国电力出版社 2、 范锡普.发电厂电气部分.北京：中国电力出版社 3、 陈跃.电气工程专业毕业设计指南.电力系统分册.北京：中国水利水电出版社
设计说明书
一、 对变电所A在电力系统中的地位，作用及电力用户的分析： （一）变电所A在电力系统中的地位与作用：
由发电厂变电所地理位置图可以得出，变电所A的电压等级为110kV，重要负荷所占比例为65%，在整个供电网络中的作用为地区变电所。即以对地区用户供电为主，是一个地区或城市的主要变电所，电压一般为110kV～220kV。全所停电时，仅使该地区中断供电。 （二）对电力用户的分析：
由任务书中，原始资料图表可得：A变电所的重要负荷占总负荷65%，有功功率P=22MW,有功功率因数cos?=0.9。按其供电可靠性的要求，负荷被分为三个等级，Ⅰ类负荷为重要负荷，任何时候都不能停电，Ⅱ类负荷，仅在必要时可以短时间停电，其余为Ⅲ类负荷，停电时不会造成大的影响，必要时可以长时间停电。通常，Ⅰ类负荷需要采用两个独立的电源供电，当其中的任一电源发生故障而停电时，不会影响另一个电源持续供电，保证供电连续性。Ⅱ类负荷要求双回路供电，按照此规则，A变电所65%的负荷采用双回路供电，35%负荷单回路供电。
变电所纵回路数为20条（计算过程见计算书）。
二、 选择待设计变电所的台数，容量，型式：
（一） 台数：为了保证供电可靠性，一般装设两台主变
因为相对来说，两台变压器占地面积小，简化了主接线形式，而且管理成本较低。故变电所A的主变压器台数确定为2台。 （二） 选择主变压器的容量
变电所主变压器的容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷考虑，并应按照其中一台变压器停用时，其余变压器能满足变电所最大负荷Smax的60%～70%，
即：
SS'根据设计任务书中典型日负荷曲线B，当P ?N时，为欠负荷段；当 P'?N时，为过负
*荷段。
'Smax*'Smax计算得出选择SFZ7-216000/110(计算过程见计算书)。 （三） 选择主变压器的形式 1) 采用三相式
在330KV以下变电所中，一般选用三相式变压器。因为一台三相式较同容量的三台单相式投资小，占地少，损耗小，同时配电装置结构较简单。A变电所位110/10KV变电所，有两个电压等级，故采用双绕组变压器。自耦变压器虽然电压变化率小，电压稳定，但是一二次侧有直接联系，要求
内部绝缘性好，加强短路保护，调压困难，相比之下，双卷变压器结构更简单，运行方便，费用低，所以A选用双卷变压器。
2) 绕组接线组别的确定
变压器的双绕组接地方式必须使其线电压与系统线电压相位一致。110KV电压侧均为“YN”，35KV以下电压侧一般为“0”，所以主变绕组的接线方式为“YN,d11”，综上选择2台SFZ7-16000/110。变压器参数如下：
型号：SF7-16000/110,总容量16000KVA?2=32000KVA
变压器高压侧电压为U1=110KV，其调压范围为-8?1.25%～+8?1.25%
变压器低压侧电压为U2=10.5KV，?PK=86KW，?P0=23.5KW，I0%=0.9，UK%=10.5，SFZ7-16000/110型电力变压器连接标号为“YN,d11”。
3) 调压方式的确定
变压器的电压调整是用分接头开关切换变压器的分接头，从而改变其变比来实现的。无励磁调压变压器的分接头较少，调压范围只有10%（±2＊2.5%），而且分接头必须在停电的情况下才能调节；有载调压变压器的分接头较多，调压范围可达30%，且分接头可在带负荷的情况下调节，但其结构复杂，价格贵。按《江苏省变电所设计规程》，当主变直接向用户供电，110kV及其一下变压器采用有载调压。
4) 升降压的确定
变压器A为110/10kV，选择降压变压器。 5) 绝缘方式的确定
A变电所采用干式变压器，干式变压器与油浸式变压器相比，具有防火性能好,免维护,无污染,抗短路能力强,耐热能力强,安装方便等优点。在现代化的商业中心,居民小区,高层建筑,地下,公共场所等对防火要求高的地方适宜使用干式变压器。
三、分析确定高、低压侧主接线以及配电装置型式。 （一） 高、低压侧主接线的确定：
电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用，连接方式与回路间的相互关系。所以，它的设计直接关系到全所电气设备的选择，配电装置的位置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定性作用。
对电气主接线的要求，包括可靠性，灵活性经济性三个方面。
变电所A高压侧为110kV有2个回路进出线。当只有两台主变压器和两回输电线路时，采用桥式接线。内桥接线适用于输电线路较长或变压器不需要经常投、切及穿越功率不大的小容量配电装置中，所以110kV侧采用内桥接线。
内桥接线的优缺点：
优点：（1）高压断路器数量少，四回路只需三台断路器。
（2）其中一回线路检修或故障时，其余部分不受影响，操作较简单。 缺点：（1）变压器的投入、切除或故障时，有一回路短时停运，操作较复杂。
发电厂课程设计--11010kV变电所电气部分设计
