110kV变电站电气部分方案设计书闫方贞.pdf

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1、1/45 封面2/45 作者:PanHongliang 仅供个人学习110kV 变电站电气部分设计文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H

2、1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:

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8、知识一.变电站的定义变电站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,是进行电压变换以及电能接受和分配的场所。二.变电站的分类1、根据变电站的性质可分为升压和降压变电站(1)升压变电站是将发电厂发出的电能进行升压处理,便于大功率和远距离输送。(2)降压变电站是对电力系统的高电压进行降压处理,以便电气设备的使用。2、变电所根据变电站在系统中的地位,可分为枢纽变电站、区域变电站和用户变电站(1)枢纽变电所。位于电力系统的枢纽点,连接电力系统高压和中压的几个部分,汇集多个电源,电压为330500KV的变电所,称为枢纽变电所。全所停电后,将引起系统解列,甚至出现瘫痪。(2)中间变电所。高压

9、侧以交换潮流为主,起系统交换功率的作用,或使长距离输电线路分段,一般汇集23 个电源,电压为 220330KV,同时又降压供当地用电,这样的变电所起中间环节的作用,所以叫中间变电所。全所停电后,将引起区域电网解列。(3)地区变电所。高压侧一般为110220KV,向地区用户供电为主的变电所,这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后,仅使该地区中供电停电。(4)终端变电所。在输电线路的终端,接近负荷点,高压侧电压为 110KV,经降压后直接向用户供电的变电所,即为终端变电所。全所停电后,只是用户受到损失。文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码

10、:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4

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16、H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H14/45 第二节所设计变电站的总体分析变电站电气一次部分的设计主要包含:负荷的分析计算、变压器的选型、主接线的设计、无功补偿、短路电流的计算、电气设备的选型和校验、母线的选择和校验等有关知识。因此,变电站的总体分析也应该从这几个方面着手。1、由待设计变电站的建

17、设性质和规模可知,所设计变电站主要是为了满足某铁矿生产生活的发展需要,是一个 110/10kv 降压变电站,也是一个地区性变电站,并且只有两个电压等级,因此,主变压器可选用双绕组型的。2、由原始资料电力系统接线简图可知有来自同一个电力系统的双电源供电。3、由原始资料负荷资料可知110kv 侧线路共三回,两用一备,有穿越功率,穿越功率经过 110kv 母线配电装置传出。10kv 侧线路共 15 回,13 用 2 备,负荷较大,无功补偿应选在10kv 侧,一二级负荷所占比例较大,对供电可靠性要求较高。因此 110kv,10kv 侧母线可考虑对供电可靠性较高的单母线分段和双母线接线两种接线形式。4、

18、由原始资料所设计变电站的地理位置示意图和该地地形、地质、水文、气象等条件可知,所设计变电站应选址在负荷中心且地势较平坦的山谷中,根据变电站的出线方向来设计配电装置的布置,还应考虑到变电站的防震防雷防雪等,根据 110kv 变电站的设计手册可知所选电气设备应优先考虑室外型。第二章负荷分析计算及变压器选择第一节负荷计算目的、方法一负荷计算的目的负荷计算主要是确定“计算负荷”。“计算负荷”是按发热条件选择电气设备的一个假想的持续负荷,“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。所以根据“计算负荷”选择导体及电器时,在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过容许值。计算负荷是确定供电系统

19、、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据,也是整定继电保护的重要数据。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文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:

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26、1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H15/45 器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁,造成重大损失。二负荷计算的方法若已知一个供电范围的电气设备数量和容量时,负荷计算的方法有:需要系数法、利用系数法和二项式法;当在电气设备数量和容量都不清楚的情况下,可采用各种用电指标进行负荷计算,其方法有:负荷密度法、单位指标法、住宅用电指标法等。1.需要系数法计算简单,是最为常用的一种计算方法,适合用电设备数量较多,且容量相差不大的情况。2.二项式法其考虑问题的出发点就是大容量设备的作用,因此,当用电设备组中设备容量相差悬殊时,使用二项式法可以得到较为准确的结果。

27、3.利用系数法是通过平均负荷来求计算负荷,这种方法的理论依据是概率论与数理统计,因此是一种较为准确的计算方法,但其计算过程相对繁琐。因本设计的电气设备数量和容量都是确定的,且容量相差不大,所以其负荷计算方法选择计算较简单的需要系数法。主要计算公式如下:有功功率:无功功率:视在功率:计算电流:负荷计算过程见负荷计算书第二节主变台数、容量和型式的确定一主变压器台数的确定在电力工程电气设计手册中可知:“对大中城市郊区的一次变电站,在中、低压已构成环网的情况下,变电站以装设两台主变压器为宜”。在运行或检修时,可以一台工作,一台备用或检修,并不影响供电,也可以两台并列运行。根据设计任务书中所示本变电所为

28、地方变电所,且出线回路数较多,为保证供电的可靠性,在考虑了所建变电站的近期和远期负荷相差较大的情况下,参照规程要求,宜选用三台小容量主变压器。二主变压器容量的确定主变压器容量应根据负荷情况进行选择。在电力工程电气设计手册 中规定对于装设两台及以上主变压器的变电所,应满足当一台主变停运时,其余变压器容量应能保证全部负荷的60%70%。为保证可靠供电,避免一台主变故障或文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD

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32、Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4

33、H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6

34、X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E

35、6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H16/45 检修时影响对用户的供电,主变容量就为总负荷的60%70%。容量计算如下:近期 S=10.65MVA,0.7S=7.45MVA,6.58MV A。远期 S=22.96MVA,0.7S=16.072MVA 一二类负荷总和 15MVA。经查设备手册,选每台主变压器容量为10 MVA。三.主变压器型式的选择本变电站有 110kV、10kV两个电压等级,根据设计规程规定,主变压器一般采用双绕组变压

36、器,故选择三相双绕组有载调压降压变压器,其型号及参数如下表 2-1 表 2-1110kv 级三相双绕组主变技术参数表型号额定容量(KW)连接组标号额定电压(KV)损耗(KW)短 路 电压(%)空载电流(%)高压低压短路空载SFL1-10000/110 10000 Yyn0 121 10.5 72 14 10.5 1.1 第三节站用变台数、容量和型式的确定一站用变台数的确定对大中型变电站为满足整流操作电源、强迫油循环变压器、无人值班等的需要,装设两台所用变压器,两台所用变分别接于10kV母线的段和段,互为暗备用,平时半载运行,当一台故障时,另一台能够承但变电站的全部负荷二.站用变容量的确定站用变

37、压器容量选择的要求:站用变压器的容量应满足经常的负荷需要和留有 10%左右的裕度,以备加接临时负荷之用。考虑到两台站用变压器为采用暗备用方式,正常情况下为单台变压器运行。每台工作变压器在不满载状态下运行,当任意一台变压器因故障被断开后,其站用负荷则由完好的站用变压器承担。一般 考虑 站用 负 荷 为变 电站 总 负 荷的 0.1%-0.5%,这 里 取 0.2%计算,0.2%=0.00222964=45.93KVA,=45.93/(1-10%)=51KVA。经查设备手册,选每台站用变压器容量为 80KVA。三.站用变型式的选择考虑到目前我国配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无油化过渡

38、的目标,可选用干式变压器。站用变压器型号及参数如表 2-2 文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 H

39、D6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z1

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42、5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1

43、文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:C

44、R3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H17/45 表 2-2 10kv级三相双绕组站用变技术参数表型号额 定 容量(KW)连 接 组标号额定电压(K

45、V)损耗(W)阻 抗 电压(%)空 载 电流高压低压空载负载S9-80/10 80 Yyn0 10.5 0.4 240 1250 4 1.8 第三章电气主接线设计第一节电气主接线的基本知识电气主接线是发电厂和变电站电气设计的首要部分,也是构成电力系统的主要环节。主接线是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备依一定的次序相连接的接受和分配电能的电路。而用规定的电气设备图形符号和文字符号并按照工作顺序排列,详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图,称为主接线电路图。主接线可分为有母线接线和无母线接线两类。有母线接线分为单母线接线和双

46、母线接线;无母线接线分为单元式接线、桥式接线和多角形接线。主接线的选择直接影响到电力系统运行的可靠性,灵活性,并对电器选择,配电装置布置,继电保护,自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。因此,主接线的正确、合理设计,必须综合处理各方面的因素,经过技术、经济比较后方可确定。第二节电气主接线的基本要求现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身,同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此,发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。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

47、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.具有一定的灵活性主接线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、影文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 H

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50、ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O5K10H1文档编码:CR3Q4F8L4H5 HD6X9Z10E6M7 ZD6M5O

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