Kv降压变电站设计2 .docx

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1、精品名师归纳总结XXX 变电站电气系统初步设计目 录1、 概述2、 设计基础资料3、 主变压器选择及主接线设计4、 短路电流运算5、 电气设备选择6、 课程设计体会及建议7、参考资料及指导老师可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、 概述变电站是电力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，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和支配电能的作用。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电气设备的选择、配电装置的布置、继电爱惜和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的准备性因素。本次设计建设一座 110KV降压变电站，要求实现关山口邻近的

2、中间变电站要求。第一，依据主接线的经济牢靠、运行灵敏的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵敏的最优接线方式。 对每一个电压等级，拟定 2-3 个主接线方案，先进行技术比较，初步确定 2-3 个较好的方案，再进行经济比较，选出一个最终方案。其次进行短路电流运算，依据各短路点运算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路运算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。最终，依据各电压等级的额定电压和最大连续工作电流进行设备选择，然后进行校验，完成本次设计。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、 设计基础资料设计基础资料由任

3、务书给出：一、原始资料1、待建变电站的建设规模 变电站类型：110 kV 降压变电站 三个电压等级：110 kV 、 35 kV 、 10 kV 110 kV ：近期进线 2 回，出线 4 回。远期进线 4 回，出线 6 回35 kV ：近期 4 回。远期 6 回10 kV ：近期 6 回。远期 8 回2、电力系统与待建变电站的连接情形 变电站在系统中位置：中间变电站 变电站仅接受 110 kV的电压与电力系统相连，为变电站的电源 电力系统至本变电站高压母线的标么电抗 负荷同时率 0.84、环境条件000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 当的年最高气温40 C，年最低气温 -2

4、050C 当的海拔高度：600m 雷暴日：45 日/ 年5、其它C，最热月平均最高气温35C，年最低气温 -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 变电站的理位置：城郊，距城区约 8km 变电站供电范畴：110 kV线路：最长 100 km ，最短 50 km。35 kV线路：最长 60 km，最短 20 km 。10 kV低压馈线：最长 30km，最短 10km。 未尽事宜依据设计常规假设。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、设计任务 ：1、设计变电站主接线，论证所设计的主接线是正确方案。2、运算短路电流。3、选择导体及主要电气设备。三、设计成果：1、设计说明书及运

5、算书一份。2、变电所主接线图一张。三、 主变压器选择及主接线设计1、主变压器选择变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，如选用适当不仅可削减投资，削减占的面积，同时也可削减运行电能损耗，提高运行效率和牢靠性，改善电网稳固性能。可运算出：35kV侧的总负荷 S 35=6x4000kVA=24MVA10kV侧的总负荷 S 10=8x1500/0.95kVA=12.63MVA选用 2 台 20000kVA的主变压器。如一台主变压器停运，另一台承担全部负荷，其负荷率为 183.15%，正常运行时的负荷率为 73.26%。所以选用 SFSL-20000/110 型三绕

6、组变压器其容量比为： 100/100/50 。电压比为： 11022.5%/38.5 5%/11kV。 接线方式为 YN， yn0，d11。阻抗电压为： Uk-12 =10.5%， Uk-13 =18%，Uk-23 =6.5%。2、主接线设计电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所本身运行的牢靠性、灵敏性和经济性亲热相关，并且对电气设备的选择配电装置选择，继电爱惜和把握方式的拟定有较大影响，因此，必需正确外理为各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。 一）设计的基本要求为：1 、中意对用户供电必要的牢靠性和保证电能质量。2 、接线应简洁，清晰且操作便利。

7、3 、运行上要具有确定的灵敏性和检修便利。4 、具有经济性，投资少，运行爱惜费用低。5 、具有扩建和可能性。 二）设计主接线的原就：35 6KV 配电装置中，一般不设旁路母线，由于重要用户多系双回路供电，且断路器检修时间短，平均每年约2-3天。如线路断路器不答应停电检修时，可设置其它旁路设施。 610KV 配电装置，可不设旁路母线，对于初线回路数多或多数线路向用户单独供电，以及不答应停电的单母线，分段单母线的配电装置，可设置旁路母线，接受双母线610KV配电装置多不设旁路母线。对于变电站的电气接线，当能中意运行要求时，其高压侧应尽量接受断路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结器较少

8、或不用断路器的接线，如线路变压器组或桥形接线等。如能中意继电爱惜要求时，也可接受线路分支接线。我拟定可行的主接线方案23 种，内容包括主变的形式，台数以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方 案的优缺点，剔除差的方案，保留一种较好的方案。 进出线设备外侧。 2 全部母线上。3 变压器高压侧，尽量靠近变压器。 4 变压器低压侧为 时，只装在 B 相。5 主变压器中性点，按其绝缘水公正级选设。 4）避雷线的配置：1ll0kV及以上线路沿全长架设避雷线。235kV 雷电日较高应全长架设避雷线。310-35kV ，一般设 1-2kM 的进线段爱惜，以降低雷电波的陡度

9、。避雷器的选择，考虑到氧化锌避雷器的非线性伏安特性优越于碳化硅避雷器，且没有串联间隙，爱惜特性好，没有工频续流、灭弧等问题，所以本工程选择氧化锌避雷器。四、 短路电流运算1、短路电流运算1）主变压器各侧阻抗的百分值Uk1=%/2=0可认为为 0 Uk3= 18+6.5-10.5%/2=7%其标幺值为：Uk1*= 11 100/100 20=0.55Uk2*= 0Uk3*= 7 100/20 100=0.35基准电流为I d1=kA=0.502kA110kVId2=kA=1.56kA35kV避雷器的选择情形见下表。设备名称安装位置型号110kV 母线35kV 母线Y10W5-110Y10W5-3

10、5避雷器35kV 出线Y10W5-3510kV 母线FZ-1010kV 出线主变中性点FS-10FZ-40可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I d3=kA=5.5kA 10kV在最大运行方式下，三相短路电流为：110kV I d1=35kV I d1=10kV I d1=热稳固运算时间：10kV 线路 0.5+0.2+0.05s=0.75s主变 10kV 侧 1.5+0.2+0.05s=1.75s 主变 35Kv 侧 2.5+0.15+0.05s=2.7s 35kV 线路 1+0.15+0.05s=1.2s主变 110kV 侧 3+0.1+0.05s=3.15s另运算电路一期建设

11、最大运行方式下的电流：110kV 侧为 2kV。35kV 侧为 1.95kV 。10kV 侧为 4.76kV五、 电气设备选择1、设备选择原就设备选择应符合使用环境的要求，并考虑到经济等原就。设备的规格，参数都依据正常工作环境选择，按最大短路电流校验。2、开关电器的选择110kV 外侧隔离开关和断路器选择设备型号工程SW3设备参数-110G/600使用条件GW设备参数4-110/600使用条件额定电压110kV110kV110kV110Kv额定电流1200A220A600A220A热稳固1.58动稳固41kA5.1kA50kA5.1kA开断电流操作机构15.8kACD5-XG2kA可编辑资料

12、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结变压器 110kV 侧隔离开关和断路器选择设备型号工程SW3-110G/1200设备参数使用条件GW 4-110/600设备参数使用条件额定电压110kV110kV110kV110Kv额定电流1200A110A600A110A热稳固1.58动稳固41kA5.1kA50kA5.1kA开断电流15.8kA2kA操作机构CD5-XGCS-14变压器 35kV 侧隔离开关和断路器选择设备型号工程SW3-35/600设备参数使用条件GW 4-35/600设备参数使用条件额定电压35kV35kV35kV35Kv额定电流600A315A600A315A热稳固6.6动稳固4

13、1kA4.97kA50kA4.97kA开断电流16.5kA1.95kA操作机构CD3-XCS8-335kV 出线断路器和隔离开关选择设备型号工程SW3-35/600设备参数使用条件GW 4-35/600设备参数使用条件额定电压35kV35kV35kV35Kv额定电流600A99A600A99A热稳固6.6动稳固17kA7.8kA50kA7.8kA开断电流操作机构6.6kACD3-X2.98kACS8-3主变压器 10kV 侧高压开关柜选用 GG-1AF） 08 型开关柜，断路器 SN10-10/1000 型可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工程断路器参数使用条件额定电压10kV1

14、0kV额定电流热稳固1000A551A动稳固74kA12.19kA开断电流29kA4.78kA操动机构CD10-110kV 线路开关柜选用 GG10-1A-11 和 GG-1AF-95 两种高压开关柜。使用条件为：工作电压 10kV，工作电流按 551 计，冲击电流 12.2kA ，稳态短路电流为4.78kA ，等效时间取 1.25s 。断路器选择 SN10-10 /1000 型，隔离开关选用 GN8-10/1000 型。3、导线的选择1） 常用导体材料在铜、铝等。载流导体一般接受铝质材料，110KV 及以上配电装置一般接受软导线。2） 硬母线截面在矩形、槽形、管形等。矩形母线用于 35KV及

15、以下，电流在 4000A及以下配电装置。导体截面可按长期发热答应电流或经济电流密度选择，变电所的汇流母线均按长期发热答应电流进行选择，各引线就按经济电流密度选择。校验热稳固性时，按公式，取 c=97.主变压器 10kV 侧引出线和 10kV 母线拟选用8010mm 的矩形铝排、平置。支持绝缘子间距取2.5 ，相间中心线距为 0.4m。（ 1） 母线排的校验1、热稳固校验小于 800mm2、母线截面积可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、母线在短路时的最大电动力4、母线排受到的最大应力（ 2） 10kV 高压开关柜的校验（ 3） 线路软导线选择从经济和安全稳固角度来选择导线。电 压

16、 等级型号截 面 积mm）载流量备注110KV引 出 线LGJ-240240610A敝露式装设及母线输 电 线路LGJ-240240610A架空线35KV母 线 及1008 矩8001542A单片矩形室内混装母 变 连接线形铝母线输电线LGJ-185185510A架空线路10KV母线及2100816002298A双片矩形室内外混母变连） 矩 形 铝装接线母线输 电线LGJ-150150470A架空线路4、互感器的选择1、电流互感器的选择主变 110kV 侧互感器：选用 LCWD-110型， Ki=200A/5A，级次 0.5/5p/5p ，每相两只串联，热稳固倍数 75，动稳固倍数 135.

17、热稳固和动稳固运算结果如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结。主变 35kV 侧电流互感器：选用 LCWD-35型， Ki=600A/5A，级次 0.5/5p ， 用于继电爱惜和测量外表回路主变 10kV 侧电流互感器：选 LAJ-10 型， Ki=1200A/5A，级次 0.5/5p35kV 出线电流互感器：选 LCWD-35型， Ki=200A/5A10kV 出线电流互感器：选 LCWD-10型， Ki=300A/5A 2、电压互感器的选择1100kV 侧选用 JCC-110 型单相、串极式三绕组户外是电压互感器，额定电压比，共 2 台。35kV 侧母线上选用 JDII-3

18、5型可供绝缘监视用互感器10kV 侧母线选用 JSJW-10型电压互感器，可供绝缘监视用，配套开关柜。5、熔断器的选择熔断器选择的详细技术条件如下：电压：3.28）限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，以免因过电压而使电网中的电器损坏，故应为电流：3.29）式中：熔体的额定电流。熔断器的额定电流依据爱惜动作选择性的要求校验熔体额定电流，应保证前后两级熔断器之间，或熔断器与电源侧继电爱惜之间，以及熔断器与负荷侧继电爱惜之间动作的选择性。断流容量：3.30） 式中： 三相短路冲击电流的有效值。熔断器的开断电流。依据电网电压的要求，本站 35KV、10KV电压互感器都用高压熔断器

19、进行爱惜，爱惜电压互感器的熔断器只需按额定电压和开断容量来选择，查阅有关设计资料得：35KV 电压互感器使用RN235 型高压限流熔断器，其技术参数：Ue=35KV，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Le=0.5A，Sde=1000MV。A10KV 电压互感器选用RN210 型高压熔断器，其技术参数：Ue=10KV， Le=0.5A，Sde=1000MV。A高压熔断器选择结果：安装的型号电压电流断 流 容量数量备注35KV电互感器压RN2 3535KV0.5A1000MVA2 组爱惜室内电压互感器10KV电压RN2 1010KV0.5A1000MVA2 组爱惜室内电压互感器互感器

20、六、 课程设计体会及建议通过这次课程设计，我明白了变电站设计的基本步骤，明白了110kV 降压变电站的工作原理。对电力系统的实际运营有了初步的明白。本次设计的主要内容是主接线设计、短路点运算、电气设备的选择与校验、主变爱惜设计、防雷爱惜的设计等。通过此次设计，使我明白了变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分，主接线的确定，对电力系统的安 全、稳固、灵敏、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装置的布置等的拟定将会产生直接的影响。通过短路电流的运算来对系统的各种故障进行分析， 并以此来校验各种电气设备的选择是否符合要求。此外，通过防雷爱惜的设 计，中意了对雷击的防护，同时为了整个变电站

21、的安全运行进行了主变爱惜设计，由于它的安全运行直接关系到电力系统供电和稳固运行。在这次课程设计中，我对各种实际电气器件有了明确的熟识。在以后的实际工作中也会留意合理，经济的选择器材。另外在这次设计中，我也发觉我的诸多不足，但通过同学的帮忙和个人的努力，设计要求的任务已完成。有错误，遗漏的的方，仍恳请老师指正。七、 参考资料及指导老师参考文献1 熊信银，范锡普主编. 发电厂电气部分 第三版）北京：中国电力出版可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结社,20042 惠刚主编 . 变电站综合自动化原理与系统 .北京：中国电力出版社 ,20043 书文等编著 . 变电站综合自动化原理及应用 .

22、 北京：中国电力出版社 20004 等主编发电厂及变电站电气设备北京：中国水利水电出版社，20055 刘介才主编 . 有用供配电技术手册 . 北京：中国水利水电出版社， 20026 刘介才主编 . 工厂供电简明设计手册 . 北京：机械工业出版社， 19937 刘介才主编 . 工厂供用电有用手册 . 北京：机械工业出版社， 20018 杨 宛 辉 等 .发 电 厂 、 变 电 所 电 气 一 次 部 分 设 计 参 考 图 册 .9 电力工业行业标准汇编 . 北京：中国电力出版社， 1996199810 王子午，徐泽植主编 .常用供配电设备选型手册 部分） .北京： 煤炭工业出版社， 199712 导体和电器选择设计技术规定 SDGJ14-86. 中国电力出版社 .13 水利电力部西北电力设计院编 . 电力工程电气设计手册 电气一次部分上、下） . 北京：中国电力出版社 ,199814 水利电力部西北电力设计院编 . 电力工程电气设计手册 电气二次部分） .北京：中国电力出版社 ,199615 工厂常用电气设备手册 第 2 版） . 北京：中国电力出版社， 1997可编辑资料 - - - 欢迎下载