110kV降压变电所的电气一次系统设计
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110kV变电所电气一次系统设计摘要电能是现代城市发展关键能源和动力。
伴随现代文明发展和进步,社会生产和生活对电能供给质量和管理提出了越来越高要求。
城市供电系统关键部分是变电所。
所以,设计和建造一个安全、经济变电所,是极为关键。
本设计拟建设一座110kV 降压变电所。
变电所设计除了重视变电所设计基础计算外,对于主接线选择和论证等全部作了充足说明,其关键内容包含:变电所主接线方案选择;变电所主变压器台数、容量和型式确实定;短路电流计算;关键电气设备选择(断路器,隔离开关,电压互感器,电流互感器,母线及进出线,避雷器)。
另外,绘制了电气主接线图,断面图、防雷接地及平面部署图。
图纸规格和布图规范全部根据了电力系统相关图纸要求来进行绘制。
关键词:变电所电气主接线电气设备选择防雷及接地目录摘要 (1)1 电气主接线设计 (4)1.1 电气主接线设计标准和要求 (5)1.1.1 电气主接线设计标准 (5)1.1.2 对主接线设计基础要求 (6)1.2 电气主接线设计步骤 (7)1.3 变电所电气主接线设计 (9)1.3.1 原始资料及分析 (9)1.3.2 变电所电气主接线设计 (10)1.4 变电所自用电接线设计 (13)1.4.1 对所用电源要求 (13)1.4.2 所用电源引接 (13)1.4.3 所用电接线及供电方法 (13)1.4.4 变电所自用电接线 (13)2 主变及所用变选择 (14)2.1 概述 (14)2.2 主变压器台数选择 (14)2.3 主变压器容量选择 (15)2.3.1 变电所负荷计算 (15)2.3.2 变电所主变及所用变容量确实定 (16)2.4 绕组数和接线组别确实定 (16)2.5 调压方法选择 (16)2.6 冷却方法选择 (17)3 短路电流计算 (17)3.1 概述 (17)3.2 短路电流计算目标及假设 (18)3.2.1 短路电流计算是变电站电气设计中一个关键步骤。
110kV变电站一次系统设计随着电力系统的快速发展和演化,变电站的设计和规划成为了电力系统的重要组成部分。
其中,110kV变电站作为电力系统的重要节点,其一次系统设计对于整个电力网络的稳定性和安全性具有决定性的影响。
本文将详细阐述110kV变电站一次系统设计的主要步骤和关键因素,以确保变电站的安全、可靠和高效运行。
110kV变电站一次系统设计的基本架构包括高压进线、主变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器以及无功补偿装置等关键部分。
设计时需要明确各部分的功能和作用,并根据系统工程原理进行整体优化。
在设备选择方面,需要考虑到设备性能、技术参数以及运行环境等多个因素。
例如,主变压器应选择低损耗、低噪音、高可靠性的产品,同时要考虑到散热和冷却问题;断路器则应选择切断能力强、动作速度快、使用寿命长的设备。
还要根据实际需求来选择适当的电流、电压互感器和无功补偿装置。
设备布置也是一项重要的设计任务。
在设备布置时,需要考虑设备的维护和操作空间,保证人员安全和设备稳定运行。
同时,要合理安排设备的排列和布局,使整个系统看起来简洁、明了,方便运行和维护。
为了保证变电站的安全和稳定运行,仪表和安全防护装置也是必不可少的。
仪表可以实时监测设备的运行状态,为运行人员提供重要的运行参考。
安全防护装置则可以在设备故障或异常情况下,快速切断电源,保护设备和人员安全。
在进行电路分析时,需要采用适当的计算方法和原理,以确定各部分的电气性能和参数。
例如,可以通过电路仿真软件进行模拟实验,得到各部分的电压、电流以及功率因数等关键数据。
根据电路分析结果,可以进一步计算设备的参数。
例如,可以通过计算得到主变压器的容量、断路器的切断能力、电流互感器的变比等关键参数。
这些参数对于设备的选择和系统的整体性能具有重要影响。
在完成上述计算和分析后,可以得出110kV变电站一次系统设计的主要内容和结论。
设计时需要权衡各种因素,如设备性能、系统稳定性、经济性等,以满足用户需求和系统规划要求。
毕业设计任务书学生姓名学号专业方向班级题目名称:110KV降压变电所电气一次部分设计一、课程设计的技术数据:1.变电所建设规模:变电所容量:31.5MW;电压等级:110/10Kv;出线回路数:110kv 2回架空线;10Kv 8 回家空线;与变电所连电力系统短路容量1000MVA;负荷情况:最大负荷30MW;最小负荷15MW;远景发展:10千伏侧远景拟发展6回路电缆出线,最大综合负荷18MW,功率因数0.852.环境条件:年最高温度42℃;年最低温度-10℃,年平均温度25℃;海拔高度150m;土质:粘土雷暴日:30日/年;二、课程设计的任务1、熟悉题目要求,查阅相关文献2、主接线方案设计(包括方案论证与确定、技术经济分析等内容)3、选择主变压器4、短路电流设计计算5、电气设备的选择6、配电装置设计7、防雷保护设计8、撰写设内容设计说明书,绘制图纸三、课程设计的主要内容、功能及技术指标主要内容:1.确定主接线:根据设计任务书,分析原始资料,列出技术上可能实现的2—3个方案,经过技术经济比较,确定最优方案。
2.选自主变压器:选择变压的容量、台数、型号等。
3.短路电流设计:根据电气设备选择和继电保护整定的需要,选择短路计算点,绘制等值网络图,计算短路电流,并列表汇总。
4.电气设备的选择:选择并校验短路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷针等,选用设备的型号、数量汇总设备一览表;5.防雷保护设计主要技术指标:1、本设计的变电所电气部分应具有可靠性、灵活性、经济性,并能满足工程建设规模要求。
2、变电所功率因数不低于0.9四、毕业设计提交的成果1、设计说明书(不少于40页,约2万字左右)2、图纸电气主接线图一张(2#图纸);3、中、英文摘要(中文摘要约200字,3—5个关键词)4、查阅文献不少于10篇五、毕业设计的主要参考文献和技术资资料1、傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算[M]2、电力工业部,电力规划设计院.电力系统设计手册[M]3、西北电力设计院.电力工程设计手册[M]4、王锡凡. 电力工程基础[M]5、吴希再. 电力工程[M]6、牟道槐. 发电厂变电站电气部分[M]7、西北电力设计院.电力工程电气设备手册[M]8、陆安定. 发电厂变电所及电力系统的无功率[M]六、各阶段安排。
. . ..毕业论文系(部):水利水电工程系专业班级:10秋姓名:小龙学号:54目录毕业设计计算书2第一篇 110KV变电所电气一次部分设计2第一章负荷资料21.1、工程概况:21.2、气候条件2第二章变电站主变压器的选择32.1设计原则32.2主变容量与台数选择32.2.1 选择计算32.2.2.相数选择4绕组数量和连接方式的选择42.2.4 主变阻抗和调压方式选择42.2.5 容量比52.2.6 冷却方式52.2.7 电压级选择5全绝缘,半绝缘问题5. 资第三章电气主接线设计53.1电气主接线5电气主接线设计的基本要求5各电压级主接线型式选择63.2所用电设计7所用变电源数量及容量的确定73.2.2 所用电源引接方式83.3变压器中性点接地方式和中性点设计[4]83.4无功补偿设计8无功补偿的意义8无功补偿装置的容量确定8并联电容器装置的分组与接线9单台电容器容量与台数的确定9计算9第四章线路及变压器回路电流IFma*第五章短路电流计算95.1短路计算目的95.2短路电流计算的一般规定95.3短路电流的计算方法10第六章电气设备的选择与校验116.1本次设计中电器选择的主要任务11导体和绝缘子11电器设备116.2选择导体和电器的一般原则116.3 开关电器选择116.3.1 断路器型式选择116.3.2 隔离开关的选择原则126.3.3 电压互感器的选择原则12电流互感器选择原则126.4电气设备的选择12第二篇**巴楚县110kV变电所二次设计部分设计21第七章概述217.1 继电保护装置的作用[9]217.2电力系统对继电保护的基本要求[10]217.3 保护整定时应考虑的问题22选择保护配置及构成方案时的基本原则227.3.2 系统运行方式的确定227.3.3 短路点的确定22第八章**巴楚县110kV变电所保护配置方案设计238.1主变压器保护配置方案的设计23第九章变压器差动保护整定与计算239.1差动保护保护围239.2 变压器保护的整定计算[11]239.2.1确定保护的动作电流239.2.2 确定保护的二动作电流和差动线圈匝数249.2.3非基本侧工作线圈和平衡线圈匝数选择24 总结24参考文献25致25毕业设计计算书第一篇 110KV变电所电气一次部分设计第一章负荷资料1.1、工程概况:随着改革开放政策的深放,城市化发展,各工商业用电也在不断的增长。
110KV变电站电气一次部分初步设计说明书第一部分设计说明书第1章原始资料该课题来源于工程实际,建设此变电站是为了满足该地区输变电的需要。
本次设计的变电站高压侧从相距 6.5km 的 PX110kV变电站受电,经过降压后分别以35kV、10kV 两个电压等级输出。
它在系统中起着重要的作用,它是变换电压、汇集和分配电能的电网环节,可以降低输电时电线上的损耗,主要的作用是将高压电降为低压电,经过降压后的电才可接入用户。
1.1 建站规模(1)、变电站类型:待建电站属于110kV 变电工程。
(2)、主变台数及容量:待建DK110kV 变电站主变台数及容量为:本期2×31.5MVA,远景规划: 2× 31.5MVA。
(3)、主变台数及容量:待建DK110kV 变电站主变台数及容量为:本期2×31.5MVA,远景规划: 2× 31.5MVA。
(4)、进出线:待建DK110kV变电站从相距6.5km 的 PX110kV变电站受电,线径 LGJ-240;变电站进出线 ( 全部为架空线 ) ,110kV共 2 回;35kV 共 4 回;10KV 共16回。
(5)负荷情况:待建 DK110kV变电站年负荷增长率为 5%,变电站总负荷考虑五年发展规划。
(6)无功补偿:待建DK110kV变电站无功补偿装置采用电力电容两组,容量为 2×3000kvar 。
(7)建站规模:待建DK110kV变电站所占地面积可采用半高型布置。
1.2 、短路阻抗系统作无穷大电源考虑,归算到本站110kV 侧母线上的阻抗标幺值X1= X 20.06 , X 00.154 (取 S B100 MVA, E S 1.0 )。
1.3 、地区环境条件待建 DK110kV变电站所在地区年最高气温35℃,年最低气温- 15℃,年平均气温 15℃。
第 2 章电气主接线设计电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。
课程设计(论文)题目 110KV变电所一次部分设计学院名称电气工程学院指导教师职称讲师班级电力113班学号学生姓名2014年 6月 30日电气工程基础设计任务书一、设计内容要求设计110KV变电所(B所)的电气部分二、原始资料1供设计的变电所有A、B、C三个,各自的地理位置和系统发电机、变压器相关数据如附图1所示.附图1 各变电所的地理位置2各变电所的10kV低压负荷分别为P a=500kW,P b=300kW,P c=200kW.3各变电所典型负荷曲线有两种,分别如附图2(a)和附图2(b)所示。
4110kV输电线路l1、l2、l3、l4的长度各不相同,电抗均按0。
4Ω/km计.5每位同学设计的原始数据,除了P a=500kW,P b=300kW,P c=200kW之外,其它数据应根据自己所在班级的序号,在附表1中查找。
附图2 典型日负荷曲线附表1 每位同学设计原始数据查找表三、设计任务(1)设计本变电所的主变压器台数、容量、形式。
(2)设计高低压侧主接线方式。
(3)设计本变电所的所用电接线方式。
(4)计算短路电流。
(5)选择电气设备(包括断路器、隔离开关、互感器等)。
设计成果1.设计说明书一份 2。
计算书一分 3。
主接线图一份要求:上述3者按顺序装订成一册(简装,钉书针左边钉好3颗,勿用夹子夹)五、主要参考资料[1]姚春球。
发电厂电气部分。
北京:中国电力出版社:2004[2]电力工业部西北电力设计院.电力工程电气设备手册(第一册).北京:中国电力出版社,1998 [3]周问俊.电气设备实用手册.北京:中国水利水电出版社,1999[4]陈化钢。
企业供配电。
北京:中国水利水电出版社,2003。
9[5]电力专业相关教材和其它相关电气手册和规定摘要:本次设计为110kV降压变电站电气一次部分的初步设计,根据原始资料,以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据.变电站的设计在满足国家设计标准的基础上,尽量考虑当地的实际情况。
网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目: 110kV新发变电站一次电气部分设计学习中心:层次:专科起点本科专业:年级:年春/秋季学号:学生:江小菲指导教师:完成日期: 2013年 12月 30 日110kV新发变电站电气部分设计内容摘要变电站作为电力系统中的重要组成部分,变电所电气一次部分设计包括变电所总体分析、主变选择、电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选择、配电装置和总平面设计等。
本文设计的变电站是一座降压变电站,在系统中起着向该地区开发区及工厂供电的重要任务。
该变电站的建成,增强了当地电网的网络结构,达到安全、可靠、经济地运行的目的。
本论文《110kV新发变电站一次部分电气设计》,首先通过对原始资料的分析及根据变电站的总负荷选择主变压器,同时根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求,选择了两种待选主接线方案进行了技术比较,淘汰较差的方案,确定了变电站电气主接线方案。
其次进行短路电流计算,从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的母线时,其短路稳态电流和冲击电流的值。
再根据计算结果及各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行主要电气设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等)。
最后,并绘制了电气主接线图。
关键词:电气一次部分;设计;毕业论文目录内容摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 110kV降压变电站的发展现状与趋势 (1)1.2 110kV降压变电站的研究背景 (1)1.3 本次论文的主要工作 (1)2 电气设计的主要内容 (2)2.1 变电所的总体分析及主变选择 (2)2.2 电气主接线的选择 (2)2.3 短路电流计算 (2)2.4 电气设备选择 (2)2.5 补偿设备及防雷系统设计 (2)3 变电所的总体分析及主变选择 (3)3.1 变电所的总体情况分析 (3)3.2 主变压器容量的选择 (3)3.3 主变压器台数的选择 (4)3.4 主变压器参数表 (4)4 电气主接线设计 (6)4.1 引言 (6)4.2 电气主接线设计的原则和基本要求 (6)4.3 电气主接线设计说明 (7)5 短路电流计算 (10)5.1 短路计算的目的 (10)5.2 变电所短路短路电流计算 (10)6 结论 (15)参考文献 (16)1 绪论1.1 110kV降压变电站的发展现状与趋势随着当前中国经济的发展和工业建设崛起,供电系统的设计越来越细化,工厂用电量迅速增长,对电能质量(特别是钢厂对频率波形的要求及影响),技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高,因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。
发电厂课程设计报告110kV变电站电气一次部分设计摘要电力工业是能源工业、基础工业,在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的位置,是时间国家现代化的战略重点。
电能是一种无形的、不能大量储存的二次能源。
电能的发、变、送、配和用电,几乎是在同一瞬间完成的,须随时保持功率平衡。
要满足国民经济发展的要求就必须加强电网建设,而变电站建设就是电网建设中的重要一环。
在变电站的设计中,既要求所变电能能很好地服务于工业生产,又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要,并做好节能工作,就必须达到以下基本要求:安全,在变电过程中,不发生人身事故和设备事故。
可靠,所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。
优质,所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
经济变电站的投资要少,输送费用要低,并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。
由原始资料可以知道,该地区变电所所涉及方面多,考虑问题多,分析变电所担负的任务及用户负荷等情况,选择所址,利用用户数据进行负荷计算,确定用户无功功率补偿装置。
同时进行各种变压器的选择,从而确定变电站的接线方式,再进行短路电流计算,选择送配电网络及导线,进行短路电流计算。
选择变电站高低压电气设备,为变电站平面及剖面图提供依据。
本变电站的设计包括了:总体方案的确定、负荷分析、短路电流的计算、高低压配电系统设计与系统接线方案选择、继电保护的选择与整定、防雷与接地保护等内容。
随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展,电力系统在从发电到供电的所有领域中,通过新技术的使用,都在不断的发生变化。
变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。
关键词:变电站变压器接线高压网络配电系统目录第一部分变电站(所)电气一次部分设计说明书一、原始资料 (1)二、电气主接线设计 (2)三、主变压器变的选择 (6)四、站(所)用变压器的选择 (7)五、高压电气设备选择 (10)高压断路器的选择及校验 (12)隔离开关的选择及校验 (13)电流互感器的选择及校验 (14)电压互感器的选择及校验 (14)高压熔断器的选择及校验 (17)母线选择及校验 (18)电缆选择及校验 (18)六、防雷及过电压保护装置设计 (19)第二部分变电站(所)电气一次部分设计计算书七、负荷计算 (21)八、短路电流计算 (22)九、电气设备选择及校验计算 (32)高压断路器的选择及校验 (33)隔离开关的选择及校验 (35)电流、电压互感器的选择及校验 (37)高压熔断器的选择及校验 (40)母线选择及校验 (40)电缆选择及校验 (45)四、防雷保护计算 (45)结束语 (49)参考文献 (50)第一部分变电站电气一次部分设计说明书一、110KV降压变电站一次部分设计原始资料1.1 进线1.3 环境条件变电所位于某城市,地势平坦,交通便利,空气污染较重,区平均海拔200米,最高气温39℃,最低气温2℃,年平均雷电日90日/年,土壤电阻率高达300 .M1.4 短路阻抗系统作无穷大电源考虑二、电气主接线设计电气主接线是由高压电器通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为传输强电流,高电压的网络,它要求用规定的设备文字和图形符号,并按工作顺序排列,详细地表示电气设备或成套装置全部基本组成和连接关系,代表该变电站电气部分的主体结构,是电力系统结构网络的重要组成部分。
摘要本毕业设计通过对110KV变电站一次部分的设计,完成了对负荷的分析、主变压器的选择、无功补偿装置的选择、电气主接线的选择、各电压等级负荷的计算、最大持续工作电流及短路电流的计算、变压器、高压断路器、隔离开关、母线、绝缘子和穿墙套管、电流互感器、电压互感器、接地刀闸、避雷器的配置、选择、校验工作。
关键词:电气一次部分设计计算短路电流变电站110kV降压变电所电气一次部分的设计第一章:设计概况一.设计题目110kV降压变电所电气一次部分的设计二.所址概况1.所址地理位置及地理条件变电所位于某中型城市边缘,所区西为城区,南为工业区,所址地势平坦,交通便利,进出线方便,空气污染轻微,不考虑对变电所的影响。
2.所区平均海拔200米,最高气温40℃,最低气温-18℃,年平均气温14℃,最热月平均最高气温30℃,土壤温度25℃。
三.系统情况如下图:四.负荷情况:五.设计任务1.负荷分析及主变压器的选择。
2.电气主接线的设计。
3.变压器的运行方式以及中性点的接地方式。
4.无功补偿装置的形式及容量确定。
5.短路电流计算(包括三相、两相、单相短路)6.各级电压配电装置设计。
7.各种电气设备选择。
8.继电保护规划。
9.主变压器的继电保护整定计算。
六.设计目的总体目标:培养学生综合运用所学各科知识,独立分析和解决实际工程问题的能力。
第二章:负荷分析及主变选择一.负荷分析:1.负荷分类及定义1)一级负荷:中断供电将造成人身伤亡或重大设备损坏,切难以修复,带来极大的政治、经济损失者,属于一级负荷。
一级负荷要求有两个独立电源供电。
2)二级负荷:中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱,且较长时间才能修复或大量产品报废,重要产品大量减产,属于二级负荷。
二级负荷应由两回线供电。
但当两回线路有困难时(如边远地区),允许有一回专用架空线路供电。
3)三级负荷:不属于一级和二级的一般电力负荷。
三级负荷对供电无特殊要求,允许较长时间停电,可用单回线路供电。
110kV变电站一次系统设计一、本文概述随着社会的快速发展和电力需求的日益增长,110kV变电站作为电力系统中不可或缺的重要环节,其设计与建设的合理性和高效性显得尤为重要。
本文旨在探讨110kV变电站一次系统的设计,通过对变电站的主要设备、电气接线、短路电流计算、设备选择及布置等方面的详细论述,以期为变电站的设计、建设和运行提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了110kV变电站一次系统的基本组成和功能,包括变压器、断路器、隔离开关、互感器、避雷器等关键设备的作用和选型原则。
随后,详细阐述了电气接线的设计原则,包括接线方式的选择、接线方案的优化以及运行灵活性和可靠性的保证。
在此基础上,本文还深入探讨了短路电流的计算方法,以确保设备在短路故障时能够安全、可靠地运行。
本文还重点介绍了设备选择及布置的内容,包括设备的选型依据、技术参数要求以及布置方案的优化等。
通过对设备选型和布置的综合分析,旨在提高变电站的运行效率,降低故障率,确保电力系统的安全稳定运行。
本文总结了110kV变电站一次系统设计的关键要点和注意事项,为变电站的设计、建设和运行提供了有益的参考和借鉴。
也指出了当前设计中存在的问题和不足,为进一步的研究和改进提供了方向。
二、110kV变电站一次系统设计基础110kV变电站的一次系统设计是整个变电站设计的核心部分,它涉及到电力系统的安全、稳定运行以及电力供应的可靠性。
在进行110kV变电站一次系统设计时,需要遵循一定的设计基础和原则,确保设计的合理性、经济性和先进性。
设计基础包括电气主接线的设计。
电气主接线是变电站内部电气设备的连接方式,它决定了电力系统的运行方式。
在设计中,应充分考虑系统的可靠性、灵活性和经济性,合理确定电气主接线的形式和设备配置。
电气设备的选择也是设计的基础之一。
电气设备包括变压器、断路器、隔离开关、互感器、避雷器等,它们的选择直接影响到变电站的运行性能和安全性。
在选择电气设备时,应根据变电站的容量、电压等级、运行方式等因素,选择符合国家标准和行业规范的设备,并充分考虑设备的可靠性、维护性和经济性。
110kV降压变电所的电气一次系统设计华北电力大学成人教育毕业设计(论文)论文题目:110kV降压变电所的电气一次系统设计学生姓名:学号年级、专业、层次:11级、电气工程及其自动化、专升本函授站:二○一三年八月函授毕业设计(论文)任务书学生姓名:年级专业层次:学号:函授站:一、毕业设计(论文)题目:110kV降压变电所的电气一次系统设计二、毕业设计(论文)工作起止时间:2013年6月6日至2013年8月24日三、毕业设计(论文)的内容要求:1、熟悉掌握变电站电气一次系统的设计原则;2、进行初步技术、经济比较,选择两种较好的电气主接线;3、选择主变压器的容量和型号;4、计算两种主接线的短路电流;5、根据短路电流计算结果选择电气设备;6、通过技术经济比较确定最佳方案;7、防雷及接地系统设计;8、屋内外配电装置设计和总平面布置;9、绘制图纸:电气主接线、电气总平面布置、防雷与接地、配电装置断面图各一张四、分阶段完成时间:2013/06/03 — 2013/06/15:根据设计题目,查阅相关的资料和文献; 2013/06/16 — 2013/07/31:制定出变电站电气一次系统接线方案;2013/08/01 — 2013/08/20:进行短路电流计算,一次设备选型;2013/08/21 — 2013/09/02:绘制出相应的设计图,撰写毕业论文。
五、原始资料数据和参考资料:(一)原始数据:1、变电站类型:110kV降压变电所2、电压等级:110 / 35 / 10 kV3、负荷情况:35 kV侧:最大20 MW,最小15 MW,Tmax = 5500小时,cosφ = 0.85 10 kV侧:最大15 MW,最小10 MW,Tmax = 5400小时,cosφ = 0.854、出线情况:110kV:2回;35kV:6回;10kV:10回(电缆)5、系统情况:(1)系统经单回线(LGJ--185/20km)给变电所供电;(2)系统110kV母线电压满足常调压要求;(3)系统110kV母线短路电流标幺值为15;(SB = 100 MVA)(4)35kV和10kV对端无电源;6、环境条件:(1)最高温度 40 ℃,最低温度–30 ℃,年平均温度 20 ℃(2)土壤电阻率ρ< 400欧米(3)当地雷暴日 40日/年(二)参考资料:1. 发电厂电气部分课程设计参考资料天津大学2. 发电厂变电所电气主接线和布置西北电力设计院3. 变电所电气部分,中国水利水电出版社 20024. 中小型变电所实用设计手册,中国水利水电出版社 20005. 河南省电力工业局,变电所电气设备及运行中国电力出版社 19956. 电气设备及运行,中国电力出版社 20037. 变电所设计(10-220kV),辽宁科学技术出版社 19938. 发电厂变电所电气主接线设计西安交通大学指导教师学生签名王颖接受设计论文任务开始执行时间2013年6月6日摘要变电所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,起着变换和分配电能的作用。
电气一次系统接线是变电所的主要环节,电气一次系统接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电所电气部分投资大小的决定性因素。
此次设计的题目是《变电所电气一次系统设计》,其主要任务是对110kV变电所的一次系统的初步设计。
包括对电气主接线的确定,防雷及接地系统的确定,主要电气设备的选择,包括:断路器,隔离开关,电流互感器,电压互感器,母线,所用变压器等。
首先,根据原始材料选择了6种合理的电气主接线方式,根据对主接线的经济可靠.运行灵活的要求初步选取了2种较好的接线方式,并选择主变压器。
其次,进行了短路电流计算,从三相短路计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值等。
从而根据计算结果选择了电气设备。
并在技术方面和经济方面进行比较,选取灵活、经济的最优接线方案。
然后根据原始资料提供的环境条件进行防雷及接地系统设计。
最后根据所选择的设计方案进行室内外配电装置及总平面的合理布置。
关键字:电力系统变电所一次系统设计目录摘要▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第6页变电所概述▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第9页第一部分设计说明书▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第10页第一章变电所主接线▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第10页第二章主变压器容量及型号确定▪▪▪▪▪▪第18页第三章短路电流计算▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第20页第四章电气设备的选择与校验▪▪▪▪▪▪▪▪▪第23页第五章确定最佳方案▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第27页第六章防雷系统设计▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第29页第七章接地装置设置▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第30页第八章电气总平面布置▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第31页第二部分设计计算书▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第33页第一章变压器容量及参数计算▪▪▪▪▪▪▪▪▪第33页第二章短路点的短路电流计算▪▪▪▪▪▪▪▪▪第34页第三章设备的选择与校验过程▪▪▪▪▪▪▪▪▪第37页3.1 110KV断路器及隔离开关选择▪▪▪▪▪▪第37页3.2 35 KV断路器及隔离开关选择▪▪▪▪▪▪第38页3.3 10KV断路器的选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第40页3.4 电流互感器的选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第41页3.5 母线及出线的选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第44页3.6 支柱绝缘子选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第50页3.7 10KV穿墙套管的选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第52页第四章防雷保护的计算▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第53页第五章接地装置计算▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第55页致谢▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第56页待设计变电所概述本变电所的电压等级为110KV,系统经单回线(LGJ--185/20km)给变电所供电。
本所向该地区35KV和10KV两个电压等级负荷供电。
负荷情况:35 KV侧:最大20 MW,最小15 MW,T max = 5500小时,cosφ = 0.8510 KV侧:最大15 MW,最小10 MW,T max = 5400小时,cosφ = 0.85●建设规模:1、110KV出线2回架空;2、35KV出线6回架空;3、10KV出线10回电缆4、35KV和10KV侧对端无电源●环境条件:当地最高温度40℃,最低气温-30℃,年平均温度20℃,当地土壤电阻率ρ< 400欧;当地雷暴日40日/年。
第一部分设计说明书第一章变电所主接线1.1.电气主接线的基本要求变电所电气主接线是有高电压设备通过连接线组成的汇集和分配电能的电路,主接线的型式直接影响供电的可靠性,灵活性,经济性和可扩充性。
《35----110kV变电站设计手册》中规定:“变电所注解应根据变电所在电力网中的地位出现回路数,设备特点及负荷型等条件确定并满足供电可靠性灵活操作性检修方便节约投资和便于扩建等要求”。
1.1.1可靠性具体要求:●断路器检修时,不宜影响供电;●断路器或母线故障及母线检修时,尽量减少停运的回路数和停运时间,并保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电;●尽可能避免变电所全部停运的可能性;1.1.2灵活性具体要求:●调度时应可以灵活地投入和切除变压器和线路调配电流负荷满足系统在事运行方式下的系统调度要求;●检修时,可以方便的停运断路器母线及电器设备进行安全检修而不致影响电力网运行和对用户的供电;1.1.3经济性具体要求:●投资省.主接线力求简单.尽可能减少断路器隔离开关.互感器.避雷针等的一次设备;●二次保护不要太复杂;●占地面积小;●电能损失小;1.1.4可扩性具体要求:●扩建时,可容易地从初期接线过渡为最终接线。
1.2.设计方案1.2.1 根据电气主接线设计的基本要求,初步预选了6种合理的电气主接线搭配(表1-1);表 1 – 1 电气主接线选择方案方案1:图1.2-1:电气主接线选择方案1 方案2:方案3:图1.2-3:电气主接线选择方案3方案4:图1.2-4:电气主接线选择方案4 方案5:图1.2-5:电气主接线选择方案5 方案6:图1.2-6:电气主接线选择方案61.2.2 各种接线方式的初步技术、经济性比较1.2.2.1 双母线接线(图1.2-1)优点:●供电可靠,通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组导线而不致使供电中断,一组母线故障后,能迅速恢复供电,检修任一回路母线隔离开关,只停该回路。
●调度灵活,各个电源和各个回路负荷可任意切换,分配到任意母线上工作,能够灵活地适应系统中各种运行方式调度和系统潮流变化的需要。
●扩建方便,向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电。
当有双回架空线路时,可以顺序布置,以致连接不同的母线时,不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。
●便于实验,当个别回路需要单独进行实验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。
缺点:●经济性差,增加一组母线和每回路就需增加一组母线隔离开关。
●当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。
为了避免隔离开关误操作,需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
1.2.2.2 单母线接线(图1.2-2)优点:●运行操作简单方便,不易出现误操作。
●扩建方便,向母线的左右任何一个方向扩建,均不影响母线的电源和负荷分配,不会引起原有回路的停电。
●经济性高,系统简单明了,所用断路器与隔离开关数量少,投资小。
缺点:●供电可靠性较差,母线故障或检修时,在此母线上的负荷均停止供电。
●调度灵活性较差,引出线断路器或隔离开关检修时,该回路停止供电。
1.2.2.3 单母线+ 旁路母线接线(图1.2-3)优点:●供电可靠性较高,检修电源回路断路器时,该回路可以不停电,从而提高了供电可靠性。
●调度灵活性较高,变压器投切方便。
●扩建方便,向母线的左右任何一个方向扩建,均不影响母线的电源和负荷分配,不会引起原有回路的停电。
缺点:●经济性较差,增加了大量设备,使投资大大增加。
●操作繁琐,易发生误操作,检修和维护工作量加大。
●当出线回路线路、断路器、隔离开关故障或检修时,将导致该回路停电。
1.2.2.4 单母线分段接线(图1.2-4)优点:●供电可靠性高。