發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)1103510kv降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)課程名稱：發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)題目：110/35/10kv 降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)110/35/10kv降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)目錄摘要 21. 變電所總體分析 21.1 變電所規(guī)模 21.2 變電所與電力系統(tǒng)連接情況 21.3 負(fù)荷情況 21.4 最小運(yùn)行方式 31.5 環(huán)境條件 32. 主接線的設(shè)計(jì)原則 32.1 運(yùn)行的可靠 32.2 具有一定的靈活性 32.3 操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便 32.4 經(jīng)濟(jì)上合理 43. 主接線設(shè)計(jì) 43.1 110kv 側(cè)43.1.1 方案一 43.1.2 方案二 43.2 35kv側(cè)（ 6 回出線） 53.3 10kv側(cè)（ 10 回

2、出線） 64主變壓器的選擇 64.1 相數(shù)的確定 64.2 繞組數(shù)的確定 74.3 繞組接線組別的確定 75.主接線圖 8參 考 文 獻(xiàn) 9摘要城市供電系統(tǒng)的核心部分是變電站。因此，設(shè)計(jì)和建造一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)的變電站，是 極為重要的。110kV 變電所設(shè)計(jì)以生產(chǎn)實(shí)際為依據(jù)， 以變電所的最佳運(yùn)行狀態(tài)為基礎(chǔ)， 系統(tǒng)的闡明了 110kV 變電所設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，經(jīng)過(guò)多方面的校驗(yàn)，是滿足實(shí) 際生產(chǎn)需要的一套最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。1.變電所總體分析1.1 變電所規(guī)模本變電所是中型降壓變電所，一次建成。1.2 變電所與電力系統(tǒng)連接情況本所位于某市郊小工業(yè)區(qū)中心，交通便利，地質(zhì)條件好，進(jìn)出線方便，供當(dāng)?shù)?城市、工

3、廠及農(nóng)村用電。變電所電壓等級(jí)為 110KV、35KV及 10KV，系統(tǒng)以兩回線 向本所供電， 35KV有6回出線， 10KV有 10回出線。1.3 負(fù)荷情況35KV 側(cè)最大負(fù)荷為 38.5MVA ，其中重要負(fù)荷占 60%，最大的一回負(fù)荷為 7.5MVA，平均功率因素為 0.85，Tmax=6000h，35kv 用戶除本所外無(wú)其它電源。 10KV 側(cè)最大負(fù)荷為 25MVA ，最大一回為 3.2MVA ，平均功率因素為 0.8， Tmax=4300h，所用負(fù)荷按變電所最大負(fù)荷的 0.5%計(jì)算。1.4 最小運(yùn)行方式變電所停運(yùn)一臺(tái)變壓器，同時(shí)與變電所連接的發(fā)電廠中停用一臺(tái)容量最大的 發(fā)電機(jī)組。1.5

4、環(huán)境條件變電所地處平原，年平均氣溫 17，最熱月平均 30，絕對(duì)最高氣溫 39， 最熱日平均氣溫為 35，最低氣溫 -13，最熱月地下 0.8 米處土壤平均溫度 18。 當(dāng)?shù)睾０胃叨?400米，雷暴日數(shù) 29.5 日/年；無(wú)空氣污染。土壤電阻率 =200?m。2.主接線的設(shè)計(jì)原則電站多為終端或分支變電站，降壓供給附近用戶或一個(gè)企業(yè)，其接線應(yīng)盡可能采 用斷路器數(shù)目較少的接線， 以節(jié)省投資和減少占地面積。 隨著出線數(shù)的不同， 可采用 橋形、單母分段等。低壓側(cè)采用單母線和單母線分段。可按一下幾個(gè)原則來(lái)選：2.1 運(yùn)行的可靠斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí) 間的長(zhǎng)

5、短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。2.2 具有一定的靈活性主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的， 而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)， 能盡快地退出設(shè)備。 切除故障停電時(shí)間最短、 影響范 圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。2.3 操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù) 雜的接線不僅不便于操作， 還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。 但接線過(guò)于 簡(jiǎn)單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要， 而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停 電。2.4 經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和

6、年運(yùn)行費(fèi)用小， 占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。3 主接線設(shè)計(jì)3.1 110kv 側(cè)根據(jù)原始資料，待設(shè)變電站 110kv 側(cè)有兩回線路。按照發(fā)電廠電氣部分課程設(shè) 計(jì)參考資料規(guī)定：在110220kv配電裝置中，當(dāng)出線為 2 回時(shí)，一般采用橋形接線； 當(dāng)出線不超過(guò) 4 回時(shí)，一般采用分段單母線接線。3.1.1 方案一采用單母線分段帶旁路接線。 其接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)： 對(duì)重要用戶可采用從不同 母線分段引出雙回線供電電源。 當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，僅斷開(kāi)該段電源和變 壓器，非故障段仍可繼續(xù)工作，但需限制一部分用戶的供電。 單母線分段任一回 路斷路器檢修時(shí)， 該回路必須停止工作。 單母線分段便于過(guò)渡為

7、雙母線接線。 采用的開(kāi)關(guān)、刀閘較多，某一開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，對(duì)有穿越電流的環(huán)網(wǎng)線路有影響。6開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，可用旁路代路運(yùn)行，無(wú)需停電。 7易于擴(kuò)建，利于以后規(guī)劃。3.1.2 方案二采用內(nèi)橋接線。其優(yōu)缺點(diǎn)：兩臺(tái)斷路器 1DL 和 2DL 接在電源出線上，線路的 切除和投入是比較方便。 當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅故障線路的斷路器斷開(kāi)，其它回 路仍可繼續(xù)工作。 當(dāng)變壓器故障時(shí)，如變壓器 1B 故障，與變壓器 1B 連接的兩臺(tái) 斷路器 1DL 和 3DL 都將斷開(kāi)，當(dāng)切除和投入變壓器時(shí)，操作也比較復(fù)雜。 較容 易影響有穿越功率的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)， 內(nèi)橋接線適用于故障較多的長(zhǎng)線路， 且變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式的變電所方案比

8、較單母線分段接線內(nèi)橋式接線斷路器臺(tái)數(shù)53隔離開(kāi)關(guān)組數(shù)168以上二個(gè)方案所需 110KV 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)數(shù)量：經(jīng)以上三種方案的分析比較：方案 1 雖然所用設(shè)備多， 不經(jīng)濟(jì)，（單母線分段帶旁路接線） 但當(dāng)任一回路的斷路 器檢修時(shí)，該電站無(wú)需停電，對(duì)有重要負(fù)荷的地方有重要意義。方案 2（內(nèi)橋式接線）雖然所用設(shè)備少、節(jié)省投資，但以后擴(kuò)建最終發(fā)展為單母 線分段或雙母線接線方式，且繼電保護(hù)裝置整定有點(diǎn)復(fù)雜。由于 110kv只有 2 條進(jìn)線，出于經(jīng)濟(jì)考慮，綜合以上各個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)，決定采用單母 分段帶旁路接線方式。3.2 35kv 側(cè)（ 6 回出線）35kv 送出六回線路 ,可采用單母線接線或單母線分段接線

9、方式。 但單母線接線方式 只適用于 6220kv 系統(tǒng)中只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的發(fā)電廠或變電所。 一般主變不少于 2 臺(tái)，故選用單母分段帶旁路接線方式3.3 10kv 側(cè)( 10 回出線)6-10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)，一般采用單母線分段接線 220KV 及以下的變電所，供應(yīng)當(dāng)?shù)刎?fù)荷的 6-10KV 配電裝置，由于采用了制造廠制造的成套 開(kāi)關(guān)柜，地區(qū)電網(wǎng)成環(huán)的運(yùn)行檢修水平迅速提高， 采用單母分段接線一般均能滿足運(yùn) 行需求。故選用單母分段接線。4主變壓器的選擇變電所主變壓器的容量一般按變電所建成 510 年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并因按照其中 一臺(tái)停用時(shí)其余變壓器能滿足變電所最

10、大負(fù)荷 Smax的 60%70%(35110kv變電所 為 60%； 220kv500kv 變電所為 70%)或全部重要負(fù)荷選擇。即Sn (0.6 : 0.7) S max/ (n 1)35kv 側(cè)最大負(fù)荷為 38.5MVA ， cos =0.8510kv 側(cè)最大負(fù)荷為 25MVA， cos=0.8Sn 0.6(38.5 /0.85 25 / 0.8)(2 1) =45.93MVA即選擇兩臺(tái) 50MVA 的主變壓器電的可靠性， 變電所一般安裝 2臺(tái)主變壓器； 變壓器是一種靜止電器， 實(shí)踐證明它 的工作比較可靠，事故率很低，每 10 年左右大修一次。4.1 相數(shù)的確定在 330kv 及以下的變電

11、所中，一般都選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓器 較同容量的三臺(tái)單項(xiàng)式變壓器投資小， 占地少，損耗小同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單， 運(yùn) 行維護(hù)較方便。4.2 繞組數(shù)的確定在有 3 種電壓的變電所中，如變壓器各側(cè)繞組的通過(guò)容量均達(dá)到變壓器額定容量的 15%及以上，或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但需要在該側(cè)裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，宜采用三繞組變35kv 側(cè)容量為( 38.5/0.85)/(38.5/0.85+25/0.8)*100%=59.2%>15%10kv 側(cè)容量為( 25/0.8)/(38.5/0.85+25/0.8) *100%=41.3%>15% 故采用三繞組變壓器。4.3 繞組接線組別的確定35kv 作為高、中壓側(cè)時(shí)都采