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1、第一部分 设计说明书 1 概 述 1.1 设计依据 由华北水利水电学院动力工程系电气教研室提供的 01 级电气工程及其自动化专业毕业设计任务指导书0kV 降压变电所电气一次部分初步设计（一)原始资料要求：设计变电所在城市近郊,在变电所附近有地区负荷。确定本变电所的电压等级为 11035/10V,10KV 是本变电所的电源电压,3V和 10KV 是二次电压。待建变电所的电源,由双回 11V 线路送到本变电所:在中压侧 35KV 母线，送出回线路；在低压侧 10V 母线，送出 1回线路，为近区负荷,每回路输送容量MW,自然功率因数 0.6，要求 10KV 母线功率因数 0.;该变电所的所址,地势平
2、坦,交通方便。变压器采用两台型号完全相同的有载调压三绕组电力变压器,变压器容量为 4000VA。待建变电所与电力系统的连接情况如图l 待设计110变电所2系统110150=0.04(=100)263510 图 1 待设计变电所与电力系统的连接电路图 变电所的设计内容包括:选择本变电所主变的类型。设计本变电所的电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术经济综合比较，确定一个较佳方案。进行必要的短路电流计算。选择和校验所需的电气设备。设计和校验母线系统。进行继电保护的规划设计。进行防雷保护规划设计。110kV高压配电装置设计。1.设计规模 主变压器容量:20MVA，电压等级 1/3/0kV。110
3、k出线:出线 4 回,不设备用出线,电源发电厂 2 回,连接电力系统回。35kV 出线：出线 6 回，不设备用出线。10kV 出线：出线 16 回，不设备用出线。连接至近区负荷。无功补偿:装于 1kV 母线,容量 21Mar。所用电源:在0V 母线两段各装设一台型号相同的所用变压器互为备用。2 电气主接线 21 主变压器 本变电所主变压器容量为 240MV,为便于维护管理，两台主变压器选用油浸风冷型有载调压电力变压器，所选型号为 SFSZ740/11,电压等级212.538.522.5/1kV,接线组别YN,y0,d11。U12=10.5%,U13=17.%,U23=65%。2.2 1kV 接
4、线 方案一:110kV 最终规模 4 回架空出线,考虑到本站在 10电网中的重要性，采用双母线，其中一条母线分段的接线方式。方案二:110k最终规模回架空出线,考虑到本站在 11kV 电网中的重要性，采用单母线分段带旁路接线，分段断路器兼作旁路断路器。方案三:11k最终规模回架空出线,由于断路器采用六氟化硫断路器，采用单母线分段接线。三套方案的技术经济比较：方案一具有运行灵活、可靠,出现断路器故障时,不用停电，而且有一段母线故障不会影响供电,安全性较高。占地与方案二相当,比方案一略高。投资由于有两条三段母线,需要用到八台断路器,比方案二和方案三都多。投资及占地比方案二和方案三都没有优势。方案二
5、具有运行灵活、可靠，出现断路器故障时，不用停电，安全性较高。共三段母线需要用 7 台断路器。但投资及占地比方案二略高一些,方案二投资比方案一略省一些。方案三运行灵活，但是出线断路器检修时，须停电，供电安全性没有较高保障。虽然投资和占地面积比方案一和方案二都要省,但是结合本站所供负荷的重要性,此种接线方案不符合电力系统供电可靠性的要求。2.3 35kV接线 方案一:35kV采用单母线分段接线。3V 出线回。两段母线各联三回。方案二：3kV 采用双母线分段接线。两套方案的技术经济比较：方案一运行较为灵活，占地面积比方案二要小,投资也相对方案二小很多。但是一旦有一段母线断电，就会影响其所连接的三条回
6、路的电力供应，导致三条回路停电。方案二运行灵活、可靠。出现断路器故障时,不用停电,安全性较高,但是两条共四段母线使工程占地面积较方案一增大很多，并且投资也多出数千万。现在的六氟化硫断路器产品质量非常稳定,出口断路器损坏的可能性极小。2.4 10kV 接线 考虑到0kV 的 16 回出线并不是很高等级的用电负荷。短时间停电不会对用户造成重大损失。0kV 采用投资较低，占地最小的单母线分段接线。1kV 出线 16 回。2.电气主接线方式 综合三个电压等级的可用接线方式,确定以下接线方式为最终备选方式：方案一:11kV 母线采用单母线分段带旁路母线，分段断路器兼作旁路母线断路器接线。5V 母线采用单
7、母线分段的接线方式，0kV 母线采用单母线分段的接线方式。其示意接线图如下：图 1 电气主接线方案一 方案二:110kV 母线采用双母线，其中一条母线分段的接线方式,5kV 母线采用双母线分段的接线方式,10kV 母线采用单母线分段的接线方式。其示意接线图如下：图 2 电气主接线方案二 两套方案的技术经济比较：方案一运行灵活，能够较好的保证电力供应的可靠性。基本上不会产生大规模停电的事故。占地面积较小，符合节约用地和供电可靠的规则。方案二运行灵活,能够非常完善的保证电力供应的可靠。基本上不会出现故障性停电事故。占地面积较方案一大了许多，需要增加巨额的征地费用。而且由于主接线形式较为复杂,电气设
8、备的数量也较方案一增加了很多，从经济角度，投资可能要较方案一多增加数千万元。考虑到本变电所所供的电力用户的重要性,没有必要选择方案二如此具有保障的接线形式。所以最终接线方式确定为方案一。2.无功补偿 装于 1kV 母线侧，最终容量按 210Var 配置,1 段、2 段分别装设一组。2.中性点设备 主变压器 110kV 侧中性点采用避雷器加保护间隙保护，也可经隔离开关接地。主变压器 3kV 侧中性点采用避雷器加保护间隙保护。3 短路电流计算 短路电流计算包括 110kV、35k和0kV 母线出现最大短路电流方式下 0 秒、.5秒、3.1 秒、秒和冲击电流的计算。11V 母线的最大短路电流是分段断
9、路器闭合运行时分段断路器一侧三相短路的情况。35kV 母线的最大短路电流是分段断路器闭合运行时分段断路器一侧三相短路的情况。10k母线的最大短路电流是分段断路器闭合运行时分段断路器一侧三相短路的情况。所以短路电流计算是对以上三点进行计算的。根据 110kV 母线系统阻抗，在考虑主变并列运行的情况下,短路电流计算结果如下:表 1 短路电流计算结果表:0秒时刻 1.55秒时刻 3.1秒时刻 4秒时刻 冲击电流ish110kV母线侧三相短路电流（kA）7.45083.2032.9822.92277.450835kV母线侧三相短路电流（kA）9.83437.2337.2547.46849.834310
10、kV母线侧三相短路电流（kA）25.43120.922.5522.162425.431 主要设备选择 4.11k断路器 110kV 断路器选用 L611030 型 SF6断路器，额定电流 35A，额定开断电流 31.5kA。42 3kV 断路器 35kV断路器选用LW1-35/60型SF断路器,额定电流1600，额定开断电流25kA。43 10k开关柜和断路器 0kV 开关柜选用 XGN10 型固定式开关柜。柜中配 ZN28-12000 型真空断路器。额定电流为 2000A,额定开断电流1.kA。4.4 110kV 隔离开关 110k隔离开关选用 GW5-10D 型隔离开关。额定电流 3A。45 35k隔离开关 5V 隔离开关选用 G5-35 型隔离开关。额定电流 100。46 10V 隔离开关 0kV 隔离开关选用 G30-1型隔离开关。额定电流000A。7 10kV 并联电容器 并联电容器组布置在 10kV 配电装置附近,选用密集型电容器组成套装置,户外布置。4.8 所用变压器 本次设计选用两台 10V 级所用变压器,设计考虑选用干式绝缘，并布置在 10开