YN地區(qū)110KV降壓變電站設(shè)計

1、一、課題名稱 yn地區(qū)110kv降壓變電站設(shè)計二、畢業(yè)設(shè)計（論文）的目的和意義畢業(yè)設(shè)計是本專業(yè)教學(xué)計劃中的重要環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計的目的是通過110kv降壓變電所設(shè)計，綜合運用三年本專業(yè)所學(xué)習(xí)的理論知識，并學(xué)習(xí)和貫徹執(zhí)行我國電力工業(yè)有關(guān)方針政策和有關(guān)規(guī)程與規(guī)定。通過設(shè)計，做到理論聯(lián)系實際，鍛煉學(xué)生獨立分析和解決電力工程設(shè)計問題的能力，為未來的實際工作奠定必要的基礎(chǔ)。 每個學(xué)生應(yīng)該根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書的要求，嚴肅認真地獨立完成設(shè)計任務(wù)。如期提交設(shè)計成品，參加答辯。三、畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)的內(nèi)容和要求設(shè)計任務(wù)：yn地區(qū)是某市邊緣的一個新經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，該地區(qū)以棉紡、針織等輕工業(yè)為主，發(fā)展前景良好，

2、為滿足該市經(jīng)濟發(fā)展及人民生活用電要求，決定新建本變電站變電站的電壓等級及出線情況：110kv：近期2回，遠景發(fā)展1回；10kv： 近期9回，遠景發(fā)展2回。電力系統(tǒng)接線簡圖、負荷資料及所址條件見附件。設(shè)計內(nèi)容：電氣一次部分1變電所總體分析2負荷分析計算與主變壓器選擇3電氣主接線設(shè)計（含所用變、中性點接地方式、消弧線圈選擇、無功補償計算與選擇等）4短路電流計算5電氣設(shè)計選擇6配電裝置及電氣總平面設(shè)計電氣二次部分（繼電保護的整定計算）1繼電保護方式的考慮2系統(tǒng)運行方式的考慮3短路點的選擇與短路計算4繼電保護的整定計算設(shè)計要求：1設(shè)計說明書一份，說明書字數(shù)不少于5000字，說明書用紙規(guī)格為：a4紙。

3、2圖紙：7張（根據(jù)老師要求完成相應(yīng)的部分）1電氣主接線圖（標(biāo)出相應(yīng)參數(shù)） 2變電站總平面布置圖（標(biāo)出各間隔的名稱）3110kv平面布置圖加110kv主進（出）斷面圖（教師指定）4主變保護原理圖（教師指定）5主變保護展開圖（教師指定）610kv屋內(nèi)配電裝置圖（教師指定）四、畢業(yè)設(shè)計（論文）進程計劃起 訖 日 期工 作 內(nèi) 容備 注200736-200738學(xué)習(xí)任務(wù)書與指導(dǎo)書，變電站總體分析集體輔導(dǎo)一次200739-2007310負荷分析計算與主要變壓器選擇2007313-2007316電氣主接線設(shè)計（含所用變、中性點接地方式、消弧線圈選擇、無功補償計算與選擇等）集體輔導(dǎo)一次2007317短路計算

4、集體輔導(dǎo)一次2007320-2007323電氣設(shè)備選擇集體輔導(dǎo)一次2007324-2007414配電裝置設(shè)計與總平面布置設(shè)計集體輔導(dǎo)一次2007417-2007419防雷設(shè)計2007420-2007421110kv變電站繼電保護配置方案設(shè)計集體輔導(dǎo)一次2007424-2007430變壓器保護整定計算集體輔導(dǎo)一次200758- 2007512輸電線路保護整定計算集體輔導(dǎo)一次2007515-2007531繪制圖紙編寫設(shè)計說明書集體輔導(dǎo)一次2007613-200762機動五、其他（ 設(shè)計進行方式與注意事項）實際的變電所工程設(shè)計，大體需要經(jīng)過建所必要性、可行性論證，所址選擇、初步設(shè)計、施工設(shè)計等主要階

5、段。設(shè)計工作量較大，專業(yè)分工細（一般分為：電力系統(tǒng)、電氣部分、繼電保護與安全自動裝置、通信部分、遠動部分、建筑結(jié)構(gòu)、總平面布置及交通運輸、上下水道及消防、采暖通風(fēng)等，。），由幾個專業(yè)組協(xié)作進行，設(shè)計時間長。由于畢業(yè)設(shè)計時間有限，又要求每個學(xué)生獨立工作，顯然不能以實際工程設(shè)計的方式去完成全部工作。因此就畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容來說，大致相當(dāng)實際電氣初步設(shè)計的基本部分，即在了解電力系統(tǒng)設(shè)計思想的基礎(chǔ)上設(shè)計電氣部分、繼電保護與安全自動裝置兩個部分的部分內(nèi)容。就畢業(yè)設(shè)計的方法來說，則偏重教學(xué)培養(yǎng)的要求，并適當(dāng)兼顧實際工程設(shè)計的基本特點。學(xué)生應(yīng)嚴肅認真、踏踏實實地進行設(shè)計工作，努力提高思想水平和業(yè)務(wù)能力，全面完成

6、規(guī)定的設(shè)計任務(wù)。設(shè)計中應(yīng)到現(xiàn)場參觀實習(xí)。學(xué)生應(yīng)根據(jù)自己的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，注意主動收集有關(guān)的現(xiàn)場資料，積累設(shè)計素材，努力做到理論聯(lián)系實際。.畢業(yè)設(shè)計時應(yīng)深入研讀設(shè)計任務(wù)書、學(xué)習(xí)有關(guān)資料，明確設(shè)計內(nèi)容要求與方法步驟。安排好工作計劃，力求做到統(tǒng)籌全局、心中有數(shù)。防止前松后緊、顧此失彼。在設(shè)計過程中，應(yīng)注意培養(yǎng)查用資料，分析論證、計算、繪圖及獨立分析和解決問題的能力。在確定階段性的方案時，宜及時與指導(dǎo)教師交換意見。既要防止埋頭單干、主觀片面，又力戒事事依賴教師。禁止互相抄襲或代做。每項設(shè)計內(nèi)容完成后，應(yīng)及時整理好計算書、說明書初稿，畫好有關(guān)的草圖，以免遺忘、散失或積壓成堆。設(shè)計結(jié)束前，應(yīng)畫好指定的正式圖

7、紙，編好正式的設(shè)計說明書、計算書，裝訂成冊，按規(guī)定日期呈交指導(dǎo)教師及答辯委員會審閱。設(shè)計完成侯及時總結(jié)設(shè)計成果，準(zhǔn)備答辯提綱，按時參加答辯。附錄:yn地區(qū)110kv降壓變電站設(shè)計原始資料一.建站性質(zhì)及規(guī)模yn地區(qū)是某市邊緣的一個新經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，該地區(qū)以棉紡、針織等輕工業(yè)為主，發(fā)展前景良好，為滿足該市經(jīng)濟發(fā)展及人民生活用電要求，決定新建本變電站。電壓等級：110kv：近期2回，遠景發(fā)展1回；10kv： 近期9回，遠景發(fā)展2回。二.電力系統(tǒng)接線圖注1.s1、s2分別是電力系統(tǒng)的兩個電源。它們的容量和阻抗如下。最大運行方式時：s1=無窮大系統(tǒng)；xs1=0.6；s1=1000mva；xs2=0最小運行方

8、式時：s1=無窮大系統(tǒng)；xs1=0.8；s2=600mva；xs2=02.圖中線路上的數(shù)字：185、150等代表鋼芯鋁絞線的截面；85、50等是該線路的長度。三.地址條件1地理位置四.地形、地質(zhì)、水文、氣象等條件所址地區(qū)海拔100m，地勢平坦，輸電線路走廊開闊，屬輕地震區(qū)。土壤為黃粘土，地耐力2.5kg/m，土壤熱阻率120.m，土溫200c。年最高氣溫40c，年最低氣溫10c，年平均氣溫150c，最熱月平均氣溫320c，最大風(fēng)速25m/s，主導(dǎo)風(fēng)向西北，覆冰厚度5mm，微風(fēng)風(fēng)速3.5m/s.五.負荷資料(10 kv負荷的同時率k t為0.85)電壓等級負荷名稱最大負荷（mw）最大穿越功率（m

9、w）負荷組成自然力率tmax小時線長km近期遠景近期遠景一級、二級、三級110kvyn系一線152010yn甲線152010備用一2010 kv印染廠11.5340%、20%0.855004印染廠21.5340%、20%0.855004機修廠12520%、30%0.855001棉紡廠12420%、30%0.855002.5棉紡廠22420%、30%0.855002.5毛紡廠2330%、30%0.855003針織廠1230%、30%0.860003.5小型拖拉機廠23520%、30%0.840003.5小型拖拉機廠23.520%、40%0.825002生活區(qū)3520%、40%0.82000備用1

10、30.8備用230.8六.110kv的所用電力負荷如下：設(shè)備名稱數(shù)量每臺容量性 質(zhì)備注主變風(fēng)扇2160.15 kw經(jīng)常連續(xù)運行生活消防供水泵15kw經(jīng)常而斷續(xù)運行屋內(nèi)配電裝置風(fēng)機11.1kw經(jīng)常連續(xù)運行電焊1臺7.5kw不經(jīng)常斷續(xù)運行生產(chǎn)綜合樓空調(diào)2臺1.25kw經(jīng)常而斷續(xù)運行ups電源11kw經(jīng)常連續(xù)運行主控制室交流電源13kw經(jīng)常連續(xù)運行全所照明10kw經(jīng)常連續(xù)運行設(shè)備加熱器101kw不經(jīng)常斷續(xù)運行直流屏110.5kw經(jīng)常連續(xù)運行開題報告本設(shè)計是根據(jù)yn地區(qū)110kv降壓變電站設(shè)計任務(wù)書以及所給初的原始資料進行的。一個110kv降壓變電站的設(shè)計大概要經(jīng)過現(xiàn)場勘探、初步設(shè)計，并由上級批準(zhǔn)后進

11、行施工設(shè)計幾個階段，還要經(jīng)過工程概算、審計。整個工程分為電氣一次、二次部分，和土建、電信等部分。就是在電氣部分也需要出圖紙200余張。本次設(shè)計為畢業(yè)設(shè)計，由于時間有限，我們只做相當(dāng)于擴大的初步設(shè)計設(shè)計的電氣一次和二次部分的部分工作。根據(jù)任務(wù)書要求，我們將完成：變電站的主接線設(shè)計，其中包括主變壓器選擇、主接線形式的選擇、無功補償、廠用電、中性點接地方式的設(shè)計等；短路計算；電氣設(shè)備選擇；配電裝置與變電站總平面布置設(shè)計；保護的配置設(shè)計與變壓器差動保護的整定計算等。在此基礎(chǔ)上需要畫出電氣主接線等5-7張圖紙。通過本設(shè)計，將總結(jié)三年來學(xué)習(xí)的課程，并將其應(yīng)用于工程實踐，學(xué)習(xí)，鍛煉解決實際工程問題的能力 a

12、bstract the content of this design is about an 110kv substation in ynarea. as the graduation design for bachelors degree of electric engineering (e.e), with its depth and width, it is considered to be the most synthetic design and which is of great importance. the design of this substation based on

13、the actual engineering technical standard, and settled in a fabricated substation. it covered many main specialized subject in the courses of e.e, such as: the electric part of generating plan 、 analysis of electric power system、the principle of the knowledge theyve learned to the repay protection ,

14、 etc. students are able to tie the knowledge theyve learned to the practice engineering work. the process of designing shows the essence of the engineering technology on the whole. like choosing the scheme obey the technical rules, and evaluating the scheme by comparing with one or more other scheme

15、. the design shortens the distance between theory and practice, and settles a sound base for our future work as well.key words: electric power system ; load analysis ; protective setting ; short-circuit calculation.摘 要 本次設(shè)計的主要內(nèi)容是變電站設(shè)計，是本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前的最后一次綜合性課程設(shè)計，同時，由于其深度和廣度，又成為課程設(shè)計中最重要的一次設(shè)計。 變電站設(shè)計以實際工程技術(shù)水

16、平為基礎(chǔ)，以實際的變電站資料為背景，從原始資料的分析做起，內(nèi)容涵蓋發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)分析、繼電保護原理等電氣工程，電力系統(tǒng)教學(xué)期間的主要專業(yè)課。通過設(shè)計，使學(xué)生將書本上的知識融入到工程設(shè)計的實際運用之中。拉進了理論與實際的距離，同時也為今后走向工作崗位奠定了堅實的基礎(chǔ)。在設(shè)計過程中，初步體現(xiàn)了工程設(shè)計的精髓內(nèi)容，如根據(jù)規(guī)程選方案、用對比的方法對方案評價等。教會了我們在工程中運用所學(xué)專業(yè)的知識，鍛煉了我們用實際工程的思維方法分析和解決問題的能力。關(guān)鍵字：電力系統(tǒng) 負荷分析、保護整定、短路電流計算。引 言本變電站設(shè)計說明書是根據(jù)電氣工程系畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書yn地區(qū)110kv降壓變電所設(shè)計編擬的。

17、 本次設(shè)計的主要內(nèi)容是yn地區(qū)110kv變電所設(shè)計的電氣一次部分和二次部分。在本次的設(shè)計中本著貫徹國家國民經(jīng)濟發(fā)展的方針政策，安全經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)上，積極采用新技術(shù)，綜合考慮發(fā)展要求，按510年發(fā)展規(guī)劃設(shè)計。 本次設(shè)計針對性強，涉及內(nèi)容廣泛，是大學(xué)三年所學(xué)專業(yè)知識的大綜合，通過本次設(shè)計，對發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)的主要課程有一個較為全面，系統(tǒng)的掌握，增強了理論聯(lián)系實際的能力，提高了工程意識，鍛煉了獨立分析和解決電力工程設(shè)計問題的能力，為將來的實際工作奠定了必要的基礎(chǔ)。目前，110kv地區(qū)變電所的設(shè)計逐步向小型化，智能化方向發(fā)展，無人值守變電站已經(jīng)很普遍，微機保護被廣泛采用，成套式的設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用

18、，變電所的自動化程度得到了很大程度的提高。遙控，遙測，遙信等技術(shù)的應(yīng)用使變電站的自動化程度更進一步。本設(shè)計遵照35-110kv變電站設(shè)計規(guī)范的要求盡量采用經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證過的先進設(shè)備，如六氟化硫、真空斷路器等，在繼電保護方面由于課程學(xué)習(xí)知識上的不足，還是采用了傳 統(tǒng)的電磁式保護。 本次設(shè)計中，得到了劉吉來老師的全面輔導(dǎo)和熱情幫助，使得本次設(shè)計得以順利完成，對劉老師表示衷心感謝！本次設(shè)計由于設(shè)計資料不足以及能力有限，因此疏漏和錯誤在所難免，敬請各位老師批評指正。設(shè)計人：嚴志雄 2008年6月2日第一篇 變電站電氣一次部分設(shè)計第一章 變電站總體分析與主接線設(shè)計1-1變電站總體分析1-1.1變電站總

19、體分析1設(shè)計依據(jù)根據(jù)省市電力局批文變電所設(shè)計任務(wù)書的修復(fù)。2.建站必要性yn地區(qū)是某市邊緣的一個新經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，該地區(qū)以棉紡、針織等輕工業(yè)為主，發(fā)展前景良好，為滿足該市經(jīng)濟發(fā)展及人民生活用電要求，決定新建本變電站。本站除了給本地區(qū)工業(yè)及生活用電外，還向周圍鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)及農(nóng)業(yè)供電。本站由電力系統(tǒng)的s1、s2兩電源供電；s2為無窮大系統(tǒng)，s1為1000mva；s1、s2由110kv線路聯(lián)系，與本站形成110kv環(huán)網(wǎng)可滿足供電可靠性要求。3.建站規(guī)模yn地區(qū)變電站為110kv變電站，有2個電壓等級110/10kv分兩期完成。其中進出線路回路數(shù)：110kv：近期2回，遠景1回；10kv：近期9回，遠景2

20、回。負荷情況：近期最大負荷18mw，遠景最大負荷33.5mw；近期一級負荷4.68mw，二級負荷6.84mw；遠景一級負荷8.71mw，二級負荷12.73mw。4站址條件地理位置2）水文氣象所址地區(qū)海拔100米，地勢平坦，輸電線路走廊開闊，屬輕地震區(qū)。土壤性質(zhì)為黃粘土，地耐力2.5kg/cm，土壤熱阻率120m，土溫20c。年最高氣溫+40c，最低氣溫-10c，年平均溫度15c，最熱月平均最高溫+32c，最大風(fēng)速25m/s, 主導(dǎo)風(fēng)向西北，覆冰厚度5mm，微風(fēng)風(fēng)速3.5m/s。1-1.2負荷分析1.負荷構(gòu)成：印染廠，棉紡廠，小型拖拉機廠及針織廠，毛紡廠，機修廠，生活區(qū)等。2.負荷分析：負荷分析

21、見表1-1電壓等級負荷名稱最大負荷（mw）最大穿越功率（mw）負荷組成自然力率tmax小時線長km近期遠景近期遠景一級、二級、三級110kvyn系一線152010yn甲線152010備用一2010 kv印染廠11.5340%、20%0.855004印染廠21.5340%、20%0.855004機修廠12520%、30%0.855001棉紡廠12420%、30%0.855002.5棉紡廠22420%、30%0.855002.5毛紡廠2330%、30%0.855003針織廠1230%、30%0.860003.5小型拖拉機廠23520%、30%0.840003.5小型拖拉機廠23.520%、40%0

22、.825002生活區(qū)3520%、40%0.82000備用130.8備用230.8表1-1 負荷分析一覽表結(jié)論：由表1-1可見，本站的10kv負荷主要為印染廠、棉紡廠、小型拖拉機廠用電，其他還有毛紡廠，機修廠，生活用電，針織廠等。各用戶均有，類負荷，特別是印染廠，類負荷占80%，一旦發(fā)生停電事故，將造成人身傷亡和設(shè)備損壞等惡性事故，因此對供電可靠性要求很高。其他如機修廠有冶煉爐，生活區(qū)有醫(yī)院，供水，交通等重要，類負荷，發(fā)生停電事故將使生產(chǎn)和人民生活造成較大損失，因此它們對供電可靠性要求也很高。在設(shè)計中應(yīng)充分考慮避免出現(xiàn)上述停電事故，保證供電質(zhì)量，滿足用戶對供電安全性與可靠性的要求。1-2 變電站

23、主變壓器的選擇1-2.1設(shè)計原則主變壓器在電氣設(shè)備投資中所占的比例較大，同時與之相對應(yīng)的配電裝置，特別是大容量，高電壓的配電裝置的投資很大。因此，主變壓器的選擇對發(fā)電廠、變電站的技術(shù)經(jīng)濟影響較大。35110kv變電所設(shè)計規(guī)范：第3.1.1條:主變壓器的臺數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負荷性質(zhì)、用電容量和運行方式等條件綜合考慮確定。第3.1.2條:在有一、二級負荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟比較合理時，可裝設(shè)兩臺以上變壓器。第3.1.3條:裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負荷，并保證用戶的一、二級負荷。第3.1.4條:具有三種電壓的

24、變電所，如通過主變壓器各側(cè)線圈的功率均達到該變壓器容量的15%以上，主變壓器宜采用三線圈的變壓器。第3.1.5條:電力潮流變化大和電壓偏移大的變電所，如經(jīng)計算普通變壓器不能滿足電力系統(tǒng)和用戶對電能質(zhì)量的要求時，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。1-2.2主變?nèi)萘颗c臺數(shù)選擇根據(jù)35110kv變電所設(shè)計規(guī)范規(guī)定：變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器，以免一臺主變故障或檢修時中斷供電。對110kv及以下的終端或分支變電所，如果只有一個電源，或變電所的重要負荷能由中、低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源時，可只裝設(shè)一臺主變壓器。對于大型超高壓樞紐變電所，可根據(jù)具體情況裝設(shè)24臺主變壓器，以便減小單臺容量。應(yīng)按照負荷發(fā)展水平分期逐臺安裝

25、，以提高變電所的供電可靠性。根據(jù)以上規(guī)定及yn地區(qū)的基本情況，故選擇兩臺變壓器，確保供電可靠性。1選擇條件是兩臺主變?nèi)萘靠偤蛻?yīng)大于綜合最大計算負荷： nssjs(kva或mva) n=2；sjs綜合最大計算負荷2校核條件：(n-1)s0.7sjs (n-1)s+3sjs計算：10kv側(cè)綜合最大計算負荷： sjs= kt()(1+%) =0.85*(28)/0.8*（1+0.5）=24.48(mva)kt-10kv側(cè)同時系數(shù)取0.85 sjs= kt()(1+%)=24.48mv 0.7sjs=18.36mva根據(jù)計算結(jié)果選擇變壓器容量可選用兩臺額定容量為25mva的變壓器，近期上一臺。1-2.

26、3主變型式的選擇1-2.3.1相數(shù)選擇依據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊1（電氣一次部分）第52節(jié)“主變形式的選擇”依據(jù)的原則：1.當(dāng)不受運輸條件限制時，在330kv及以下的變電所均應(yīng)選用三相變壓器。2.當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為500kv時，宜經(jīng)經(jīng)濟技術(shù)比較后，確定選用三相變壓器、兩臺半容量三相變壓器或單相變壓器組。對于單機容量為300mw的，并直接升壓到500kv的，宜選用三相變壓器。3對于500kv變電所除須考慮運輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所提供的負荷和系統(tǒng)情況，分析一臺變壓器故障或停電檢修時對系統(tǒng)的影響。尤其是在建所初期，若主變壓器為一組時，當(dāng)一臺單相變壓器故障，會使整組變壓器退出，造成全所停電；如用總

27、容量相同的多臺三相變壓器，則不會造成全所停電。為此，要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟論證，來確定選用單相還是三相變壓器。依據(jù)以上原則：yn地區(qū)110kv變電站應(yīng)選用三相變壓器。1-2.3.2繞組數(shù)量和連接方式的選擇 1繞組數(shù)量選擇原則：依據(jù)電力工程設(shè)計規(guī)范第2.1.4條規(guī)定，在具有三種電壓等級的變電所中，如通過各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。2繞組連接方式：依據(jù)電力工程設(shè)計規(guī)范第2.2.4條規(guī)定，變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有“y”和“”。高中低三側(cè)繞組如何組合，要根據(jù)具體工程來定。我國110kv及以上電壓，

28、變壓器繞組都采用“y”型連接，35kv亦采用“y”型。35kv以下電壓變壓器繞組都采用“” 型連接，根據(jù)以上原則：yn地區(qū)110kv變電站電壓等級為110/10.5kv采用雙繞組變壓器，連接方式采用y /-11接線方式。1-2.3.3調(diào)壓方式選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接頭開關(guān)切換變壓器分接頭，從而改變變壓器變比來實現(xiàn)的。其有自動調(diào)壓和手動調(diào)壓兩種方式，為保證本地區(qū)的供電電壓質(zhì)量，本站選擇自動調(diào)壓即有載調(diào)壓方式。因在主變高壓側(cè)為電源側(cè)且調(diào)節(jié)范圍大，主變分接頭設(shè)在高壓側(cè)，本站主變選擇為110kv2*2.5%，即有五個分接頭。yn地區(qū)110kv變電站采用帶自動調(diào)壓的調(diào)壓方式。1-2.3.4電壓等級選

29、擇本站為降壓變電所，變壓器一次側(cè)接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備，所以與線路額定電壓相等為110kv；二次側(cè)向負荷供電，相當(dāng)于發(fā)電機二次側(cè)，為保證經(jīng)10kv線路輸送到用戶的電壓為額定電壓，電壓應(yīng)較額定電壓高10%，即考慮10%的電壓損耗，低壓側(cè)由于一般都采用無功補償措施，所以也與線路額定電壓一致。電壓等級選擇為110/10.5kv。1-2.3.5主變阻抗選擇阻抗選擇原則：1)各側(cè)阻抗值的選擇必須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定、潮流方向、無功分配、繼電保護、短路電流、系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓方式和并聯(lián)運行等方面進行綜合考慮；并應(yīng)以對工程起決定性作用的因素來確定。2)對雙繞組的普通變壓器，一般按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值來選擇。3)對三繞組的普通型和

30、自偶型變壓器，起最大阻抗是放在高、中壓側(cè)還是高、低壓必須按上述第1）條原則來確定。目前國內(nèi)生產(chǎn)的變壓器有“升壓型”和“降壓型”兩種結(jié)構(gòu)：“降壓型”的繞組排列順序為自鎖芯向外依次為低、中、高，所以高、低側(cè)阻抗最大。故阻抗選擇10.5%，短路電流計算后再確定是否改造變阻變壓器。1-2.3.6容量比該變電所為區(qū)域性變電所，主要潮流為10kv，對于這種容量不大的變壓器由于繞組帶來的價格變化不大，兩卷變采用的容量比為100/100，所以變壓器采用容量組合為100/100 。1-2.3.7冷卻方式小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻。大容量的變壓器采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻變壓器。yn地區(qū)主變的容量不大，故采用自然風(fēng)

31、冷卻。 1-2.3.8繞組材料 變壓器的繞組材料一般有鋁和銅兩種，為了減少yn地區(qū)變的體積和本身的損耗，選擇銅繞組。1-2.4主變的中性點接地方式和設(shè)備選擇1-2.4.1選擇依據(jù)根據(jù)我國電力系統(tǒng)規(guī)定110kv及以上系統(tǒng)為中性點直接接地方式，110kv以下系統(tǒng)為中性點不直接接地方式，故本站中性點接地方式為：1)主變壓器的110500kv側(cè)選用中性點直接接地方式。2)主變壓器的610kv側(cè)采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式。1-2.4.2設(shè)備計算與選擇架空線電容計算：i=（2.73.3）ul10（1+i）（a） 10a電纜： i=0.1ul（1+i）（a）20ayn變的10kv均為電纜故其10k

32、v系統(tǒng)電容電流為：yn變 i=0.110.542（1+0.18）=52.04a20a故需要設(shè)置消弧線圈，消弧線圈容量計算為： ， q=k iu/=1.3552.0410.5/=737.67kva故消弧線圈型式選擇xdj-550/10兩臺 s=550kva u=10kv i=50100a由于10kv系統(tǒng)沒有中性點引出，為接入消弧線圈需要選擇接地變壓器，接地變相好選擇為：查電力工程電氣設(shè)計手冊p136表2-1-43綜合后選擇變壓器型號為sfzl725000/110表1-2 為sfz725000/110具體參數(shù)一覽表型號額定電壓（kv）阻抗電壓（%）連接組別sfzl7-25000/110高中低10.

33、5y /-11110/10.51-3變電站的無功補償和所用變設(shè)計1-3.1無功補償?shù)囊饬x系統(tǒng)無功不足或無功分配不合理是造成電壓質(zhì)量下降的主要原因。配電站裝設(shè)的并聯(lián)電容器裝置的目的主要目的是為了改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，并聯(lián)電容器裝置向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無功以補償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓，以保證系統(tǒng)安全、可靠和經(jīng)濟運行有著重要意義。因此無功補償顯得很重要。1-3.2無功補償裝置的容量確定根據(jù)并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范第1.0.3條：并聯(lián)電容器裝置的設(shè)計，應(yīng)根據(jù)安裝地點的電網(wǎng)條件、補償要求、環(huán)境狀況、運行檢修要求和實踐經(jīng)驗，確定補償容量、選擇接線、保護與控制、布置和安裝方式。1容量：

34、取主變?nèi)萘康?5% 。2. 分組：并聯(lián)電容器的分組應(yīng)根據(jù)電壓波動、負荷變化、諧波含量等定。負荷變化不大時可按主變臺數(shù)分組，本站按主變臺數(shù)分成兩組分別接在主變低壓側(cè)的兩組母線上。3接線：并聯(lián)電容器接線有星型和三角型兩種方式，選用其中任一種原則上講都可以。選擇不用接線方式時電容器的電壓不同。本站選用星型接線方式。 圖1-1 4.臺數(shù)：q=s15%=2500015%=3750kvar 選用bwf10.5/-100-1wqc=100kva 故取38個。但并聯(lián)電容器為雙星型接線，所以取421-3.3變電所所用變設(shè)計 1-3.3.1臺數(shù)與引接根據(jù)35-110kv變電站設(shè)計規(guī)范第3.3.1條：在有兩臺及以上

35、主變壓器的變電所中，宜裝設(shè)兩臺容量相同可互做備用的所用變壓器。如能從變電所外引入一個可靠的低壓備用所用電源時，亦可裝設(shè)一臺所用變壓器。所以yn地區(qū)變所用變的臺數(shù)選擇型號相同的變壓器，互為備用。1-3.3.2 容量sk k=0.85yn地區(qū)：s0.85（2*16*0.15+5+1.1+7.5+1.25*2+1+3+10.5）+（10+10*1）=50.69kva所以取xdj-550/10ksjd-3.5/80/10由于為便于消弧線圈的安裝，已經(jīng)選擇了對應(yīng)于xdj-550/10的接地變ksjd-3.5/80/10，接地變的二次容量為80kva，能滿足所用電容量的要求，故接地變兼做所用變。1- 4電

36、氣主接線設(shè)計1-4.1電氣主接線設(shè)計的基本要求電氣主接線是變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分，正確選擇各電壓級主接線形式直接影響變電站運行的可靠、靈活和經(jīng)濟性，并對電器選擇，配電裝置布置，繼電保護，自動裝置和控制方式的擬訂，都有決定性的關(guān)系。主接線的設(shè)計是一個綜合性問題，必須在滿足國家技術(shù)經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，安全可靠。對電氣主接線設(shè)計的基本要求是1)根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量；2)具有運行、維護的靈活性和方便性；3)在滿足可靠性和靈活性前提下做到經(jīng)濟性，令投資省，電能損失小和占地面積盡可能??；4)具有將來發(fā)展和擴建的可能性。

37、 1-4.2電氣主接線設(shè)計35-110kv變電所設(shè)計規(guī)范指出：第3.2.1條：變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定。第3.2.2條：當(dāng)能滿足運行條件時，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。第3.2.3條：35-110kv線路為兩回及以下時，宜采用橋形線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回的，宜采用擴大橋形，單母線或單母線分段的接線。6.3-35kv的線路為8回或以上時，亦可采用雙母線接線。110kv線路為6回及以上時，宜采用雙母線接線。第3.2.4條：在采用單母線、分段單母線或雙母線的35-110kv主接線中，當(dāng)不允許停電檢修時，可設(shè)旁

38、路設(shè)施。第3.2.5條：當(dāng)變電所裝有兩臺主變壓器時，6-10kv側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回及以上時，亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修時，可設(shè)旁路設(shè)施。第3.2.6條：當(dāng)須限制變電所6-10kv線路的短路電流時，可采用以下措施之一：一變壓器分列運行；二采用高阻抗變壓器；三在變壓器回路中裝設(shè)電抗器。第3.2.7條：接在母線上的避雷器和電壓互感器，可采用一組隔離開關(guān)。由上述原則分別設(shè)計本站兩個電壓級的主接線形式選擇為：110kv電壓等級主接線設(shè)計表1-3 110kv主接線方案比較一覽表 方案 方案 單母線分段接線方案 單母線分段帶旁母可靠性在用斷路器分段的單母線接線中，分段斷路器裝有繼電保護裝

39、置，在某一分段母線上發(fā)生故障時，分段斷路器在保護作用下首先自動跳開，保證非故障的正常供電，可靠性高。任一出線斷路器檢修時，本線路需停電，所以可靠性不如方案。除具有方案的優(yōu)點外，檢修出線斷路器，可以不停電檢修，對該回路供電可靠性較方案高。靈活性分段檢修母線時，可避免全部停電，對一級重要用戶可以從不同分段上引接，保證在母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時不中斷供電，靈活性好。采用屋內(nèi)配電裝置便于維護。正常運行時，分段斷路器閉合，旁路隔離開關(guān)斷開，以單母線分段方式運行。檢修某一出線的斷路器時兩組母線并列運行不影響檢修線路供電，靈活性好。經(jīng)濟性接線簡單，比方案斷路器、隔離開關(guān)少，控制保護相對簡單，經(jīng)濟性比方

40、案好。多一組母線增加了斷路器和隔離開關(guān)，故比方案經(jīng)濟性略差可擴性變壓器臺數(shù)或出線回路數(shù)增加時，可以相應(yīng)增加母線分段的數(shù)目，段數(shù)越多，停電的范圍就越小。有一定的可擴性。與方案類似，也有一定的可擴性。本站110kv有兩條與系統(tǒng)連絡(luò)線和一回備用出線，正常運行時兩回連絡(luò)線互為備用，可保證其斷路器檢修時對本站不中斷供電，所以用單母線分段接線形式可以滿足對本站的供電可靠性要求。但是遠景本站還有110kv出線向另一110kv變電所供電，為保證這一出線供電可靠性，應(yīng)使其斷路器檢修時對該回路不停電?？紤]本站為各廠區(qū)的邊上，有污染，為節(jié)約用地和減少污染，配電裝置選擇為全室內(nèi)型，110kv室內(nèi)配電裝備為小車開關(guān)，可

41、以做到檢修斷路器時利用備用小車開關(guān)代替該回路供電，所以可以保證供電可靠性，故本站110kv側(cè)主接線選擇為單母線分段的接線形式。10kv電壓等級主接線設(shè)計表1-4 10kv接線方案比較一覽表 方案方案 單母線分段接線方案 單母線分段帶旁母可靠性用斷路器把母線分段后，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，可靠，由于是屋內(nèi)布置，可采用手車式斷路器，這樣可保證進出線檢修時不中斷供電對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，可靠，且由于有旁路母線，檢修出線斷路器，可以不停電，供電可靠性高靈活性當(dāng)一回線路故障時，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電當(dāng)一回線路故障時，分段斷路器自動

42、將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電經(jīng)濟性占地面積小，但小車投資多占地面積大，多一旁路增加了投資可擴性近期出線回路10回，遠景2回，出線回路多，影響供電可靠性?？赏ㄟ^增加母線分段的數(shù)目來提高供電可靠性，可擴性好與方案一類似，也具有一定的可擴性通過定性分析，根據(jù)對變電站10kv的負荷分析，本站6kv負荷含有比較大比例的、類負荷，雖然印染廠、棉紡廠、小型拖拉機廠是雙回供電，允許其中一回出線，斷路器停電檢修，但機修廠，冶煉廠，生活區(qū)等用戶為單回供電，其、類負荷的比重也比較大，不允許對這些回路斷路器停電檢修，所以在分段處使用壽命長且維修量少的真空斷路器。為保證10kv所有用戶供電

43、可靠性要求，10kv側(cè)主接線選擇單母分段形式。 第二章 短路電流計算2-1短路計算目的、規(guī)定、步驟2-1.1短路電流計算目的1在選擇電氣主接線時為了比較各種接線方案或確定一種接線是否需要采取限制短路電流措施等都需要進行短路電流計算。2在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行以及在事故情況下都能安全可靠的工作同時又力求節(jié)約資金，這就要求進行全面的短路電流計算。3.在設(shè)計屋外高壓配電裝置時按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間及相對地的安全距離。4在選擇繼電保護方式和進行整定計算，校驗靈敏度時需要計算最大和最小運行方式下的短路電流5.接地裝置的設(shè)計也需要用短路電流2-1.2短路電流計算的一般規(guī)定2-1.2.1

44、 驗算導(dǎo)體和電器的一般規(guī)定1）計算的基本情況用最大運行方式下電源的容量和電抗值以及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)短路發(fā)生在短路電流最大的瞬間（短路點）2）接線方式：選用發(fā)生最大短路電流的最大運行方式3）計算容量：按本次設(shè)計規(guī)范容量計算，并考慮5-10年的設(shè)計規(guī)劃4）短路類型：三相短路5）短路點：確定在各級電壓母線上2-1.2.2 繼電保護整定計算與靈敏度校驗時的短路計算1）繼電保護整定計算的短路電流計算，應(yīng)根據(jù)保護性質(zhì)即保護范圍確定短路計算點并計算最大短路電流。2）繼電保護靈敏度校驗，根據(jù)保護范圍確定短路計算點，并計算最小短路電流。2-1.3 短路電流計算的步驟1. 選擇短路點2. 繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖3選擇基準(zhǔn)容量和

45、基準(zhǔn)電壓 sj=100mva uj=u 4. 求每個元件對sj 和uj為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值5化簡網(wǎng)絡(luò)，求出對短路點等值電抗（轉(zhuǎn)移電抗）6. 轉(zhuǎn)移電抗計算電抗，查運算曲線圖7求短路電流有名值8. 繪制短路電流計算表2-2短路電流計算2-2.1等值網(wǎng)絡(luò)圖繪制根據(jù)系統(tǒng)接線圖，短路計算等值x1s1s2x2 x3x4d1d2x5110kv10kv圖2-1x7x6如圖2-1所示2-2.2短路電流計算結(jié)果具體計算過程見計算書表1-5 最大運行方式下主變低壓側(cè)并列運行計算結(jié)果表短路點110kv33.33318.40718.40746.93810kv4.17022.93022.93058.470表1-6 最大運行

46、方式下主變低壓側(cè)分列運行計算結(jié)果表短路點110kv33.33318.40718.40746.93810kv2.22012.20712.20731.128表1-7 最小運行方式下短路電流計算結(jié)果表短路點110kv4.4092.2362.23610.12510kv2.18812.03112.0315.579第三章 電氣設(shè)備的選擇與校驗3-1電器選擇的主要任務(wù)3-1.1導(dǎo)體和絕緣子導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級的匯流母線，主變引下線，出線以及各電壓級的絕緣子。3-1.2電器設(shè)備電器設(shè)備包括各電壓級的出線斷路器，分段斷路器，以及相應(yīng)的隔離開關(guān)，熔斷器等。用于保護和測量用的電流互感器，包括穿墻套管，高壓開關(guān)

47、柜的選擇及其一次接線的編號。3-2選擇導(dǎo)體和電器的一般原則根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定sdgj14-86第1.1.2條規(guī)定：（1）應(yīng)力求技術(shù)先進，安全適用，經(jīng)濟合理。（2）應(yīng)滿足正常運行，檢修，短路，過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展。（3）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗。（4）選擇的導(dǎo)體品種不宜過多。（5）應(yīng)與整個工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。（6）選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。依據(jù)導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定 第2.1.6條 除配電裝置的匯流母線外，較長導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇。第2.1.3條 載流導(dǎo)體應(yīng)選擇鋁質(zhì)材料。3-3 開關(guān)電器選擇3-3.1 斷路器型式選擇原則按

48、照電力工程設(shè)計手冊高壓斷路器選擇規(guī)定：斷路器型式的選擇除滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定選擇斷路器。3-3.2 隔離開關(guān)的選擇原則種類和型式的選擇：隔離開關(guān)電網(wǎng)型式很多，按安裝地點的不同可分為屋內(nèi)式和屋外式，按絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式和雙柱式。它對配電裝置的占地面積有很大影響，選型時應(yīng)根據(jù)配電裝置的特點和使用要求以及經(jīng)濟技術(shù)條件確定。3-3.3 電壓互感器的選擇原則依據(jù)電力工程設(shè)計手冊對電壓互感器配置的規(guī)定：電壓互感器的配置與數(shù)量，接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量，保護周期和自動裝置的要求，電壓互感器應(yīng)能在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，周期點的

49、兩側(cè)都能提取到電壓。6220kv電壓等級的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路上是否選用裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路有無電壓時，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。3-3.4電流互感器選擇原則根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定第9.0.3條： 3-20kv屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，應(yīng)根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。35kv及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，在有條件時，應(yīng)采用套管式電流互感器。根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊規(guī)定電流互感器配置原則是：凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器

50、。發(fā)電機和變壓器的中性點，發(fā)電機和變壓器的出口，橋型接線的跨條上等也裝設(shè)電流互感器。對直接接地系統(tǒng)，按三相配置。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相裝配。3-4電氣設(shè)備選擇一覽表根據(jù)上述原則本設(shè)計所選擇的導(dǎo)體、斷路器和隔離開關(guān)、電壓互感器與電流互感器結(jié)果如以下各表所示表5-1 導(dǎo)體選擇一覽表型號及規(guī)范110kv電壓母線lgj-300110kv側(cè)主變引出線lgj-15010kvlmy-2（12510）雙條平放表5-2 10kv電纜出線選擇一覽表電纜10kv印染廠yjlv22-10-240棉紡廠yjlv22-10-240小型拖拉機廠yjlv22-10-240機修廠yjlv22-10-150生活

51、區(qū)yjlv-10-240針織廠yjlv22-10-120毛紡廠yjlv22-10-240備用yjlv22-10-240表5-3 斷路器選擇一覽表安裝處型號數(shù)量(臺)110kv母線側(cè)lw6-110/31505110kv主變出線側(cè)10kv進線zn-10/3150-31.5210kv母線分段zn-10i/3150-40110kv 出線zn12-10/1250-2014表5-4 隔離開關(guān)選擇一覽表安裝處型號數(shù)量(臺)110kv電壓互感器側(cè)gw5-110gd310kv進線gn2-10g/2000210kv母線分段gn19-10/1250210kv出線gn19-10/63032110主變側(cè)gn19-10/12502表5-5 電流互感器選擇一覽表安裝處型號額定電壓（kv）額定變化級次組合1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)110kv母線分段lcwd2-110b-2300/5110600/5d/d/0.57513510kv母線分段laj-10-2000103000/50.5/d509010kv側(cè)出線印染廠laj-10-300/510300/50.5/0.575135棉紡廠laj-10-300/510300/50.5/0.575135毛紡廠laj-10-300/510300/50.5/0.575135拖拉機廠laj-10-300/