110kV變電所的設計課程設計說明書

1、青島理工大學琴島學院課程設計說明書課題名稱：工廠供電課程設計系 部：機電工程系專業(yè)班級：學 號：學 生： 指導老師： 青島理工大學琴島學院教務處2017年 7 月 2 日工廠供電課程設計說明書工廠供電課程設計評閱書題目110kV變電所的設計學生姓名學號指導教師評語及成績指導教師簽名： 年 月 日答辯評語及成績答辯教師簽名： 年 月 日教研室意見總成績： 室主任簽名： 年 月 日目 錄1緒論12 110kV變電所線路設計22.1 變電站在電力系統(tǒng)中的作用22.2主接線的選擇23設計電力變壓器33.1負荷計算43.2變電所變壓器的選擇54主接線圖及仿真65變電所電氣設備選擇85.1斷路器與隔離開關

2、的選擇85.2互感器的選擇85.3熔斷器的選擇95.4母線的選擇9結(jié)論11致謝13參考文獻141 緒 論本次設計為110kv變電所設計，變電所是發(fā)電廠與用電負荷的重要聯(lián)系，用來升降電壓、聚集以及分流電能的作用。變電站的安全性能的運轉(zhuǎn)與人民生產(chǎn)生活密切相關。變壓器與主接線的方案的確定是本次變電所設計規(guī)劃的核心的一個環(huán)節(jié)，設計連線體現(xiàn)變電所的應用，建造消耗，是否正常沒失誤的動作，能夠檢查處理的目的要求；我對其主要分析跟探討了110KV變電所線路連線的重點和要求，主要研究110kV變電所要求的目的、看點、設計重點、如何區(qū)別工具等。2 110kV變電所線路設計2.1 變電站在電力系統(tǒng)中的作用變電站是電

3、力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關系著全廠（所）電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 本次設計建設一座110KV降壓變電站，首先，根據(jù)主接線的經(jīng)濟可靠、運行靈活的要求選擇各個電壓等級的接線方式，在技術(shù)方面和經(jīng)濟方面進行比較，選取靈活的最優(yōu)接線方式。其次進行短路電流計算，根據(jù)各短路點計算出各點短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流，從三相短路計算中得到當短路發(fā)生在各電壓等級的工作母線時，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電

4、流的值。最后，根據(jù)各電壓等級的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進行設備選擇。本工程初步設計內(nèi)容包含變電所電氣設計，變電所從110KV側(cè)某變電所受電，其負荷分為35KV和10KV兩個電壓等級。2.2主接線的選擇根據(jù)本次設計要求，以惜福鎮(zhèn)為地點，建一座110KV變電所，調(diào)查，研究查資料，35KV的用電要求，基本滿足二級供電要求可采用內(nèi)橋式接線和單母線分段接線。 143設計電力變壓器變電所是通過兩條線路110kV根設計接通，35kV，10kV輸送給需要的人民。要求：110kv變壓器的線路安全。海拔不超過1000米之上，要求的溫度-150，極限溫度70，雷暴天氣30天/年。110kv輸電線距地點5千米，線路

5、阻抗需要0.4/千米。35kv要求7條輸出端，極限要求負荷應該是10000kva，功率因數(shù)分別是0.85根0.8，t要求是5000h；10kv有 6根輸出端，要求負荷3.6kva，功率因數(shù)跟35kv的一模一樣，t要求是4000h。變電所為200千伏安。變電所是兩條線路110千伏進線端，35kv、10kv跟0.4kv要求負荷依次是4000h、5000h.（1）35kV負荷情況電壓(kV)負荷名稱無功最大負荷Q (kVar)costan35惜福鎮(zhèn)第一變電所3718.470.850.6235惜福鎮(zhèn)第二變電所45000.850.62表 3-1 35kV負荷情況（2）10kV負荷情況電壓(kV)負荷名稱

6、無功最大負荷Q (kVar)costan10琴島學院1549.360.80.7510三元集團11250.80.7510永基重工機械廠1239.490.850.6210青特集團15000.850.62表 3-2 10kV負荷情況根據(jù)變電所在所處設計中的地點和特點，把110KV變電所分成在最后變電所跟過程變電所這幾種，此次要求的設計變電所是最后變電所：處在負荷周圍樂意用其把電能分給當?shù)鼐用?，需要在安全的供電情況下，變電所的接線要求應根據(jù)選擇、快捷、方便跟用不到其他的控制的功效，要是能夠少用占地大小。本次接線特點要根據(jù)負荷本質(zhì)、變壓器負載率、系統(tǒng)工具性能等需求確定。由于是必不可少的變電所因此在制作的

7、情況下，必須考慮能夠安全方便地配送。3.1負荷計算（1）惜福鎮(zhèn)第一變電所：Q30=3718.47kVar cos=0.85 tan=0.62P30=Q30 tan=3718.47/0.62=9995.87kWS30=P30cos=9995.87/0.85=11759.85kVAI30=S303UN=193.99A（2）惜福鎮(zhèn)第二變電所：Q30=4500kVar cos=0.85 tan=0.62P30=Q30 tan=4500/0.62=7258.06kWS30=P30cos=7258.06/0.85=8538.9kVAI30=S303UN=140.86A（3）琴島學院：Q30=1549.36

8、kVar cos=0.8 tan=0.75P30=Q30 tan=1549.36/0.75=2065.81kWS30=P30cos=2065.81/0.8=2582.27kVAI30=S303UN=149.09A（4）三元集團：Q30=1125kVar cos=0.8 tan=0.75P30=Q30 tan=1125/0.75=1500kWS30=P30cos=1500/0.8=1875kVAI30=S303UN=108.26A（5）永基重工機械廠：Q30=1239.49kVar cos=0.85 tan=0.62P30=Q30 tan=1239.49/0.62=1999.18kWS30=P3

9、0cos=1999.18/0.85=2351.97kVAI30=S303UN=135.8A（6）青特集團：Q30=1500kVar cos=0.85 tan=0.62P30=Q30 tan=1500/0.62=2419.35kWS30=P30cos=2419.35/0.85=2846.3kVAI30=S303UN=164.34A3.2變電所變壓器的選擇需要看變壓器容量的情況下，變壓器應該是放置2臺，其中一臺發(fā)生故障不運行時，另一臺變壓器的容量應該能夠提供全部負荷的70%，在超過過負荷極限之后的允許時間內(nèi)，必須能提供電能輸送所以當?shù)氐木置妗?.2.1主變壓器的選擇計劃第一步，確定用電用戶，還有用

10、電負荷，計算公式然后確定了35KV用電的用戶，有惜福鎮(zhèn)第一變電所，惜福鎮(zhèn)第二變電所，10KV用戶有琴島學院，三元集團，永基重工機械廠，青特集團。3.2.2選擇變壓器計算得到110KV降到35KV用四臺變壓器， 35KV到10KV需要八臺變壓器。4主接線圖及仿真110kV變電所主接線圖MATLAB仿真電力線路短路電流的仿真5變電所電氣設備選擇系統(tǒng)工具采用選取必須要和當?shù)貤l件功能黨的要求差不多。系統(tǒng)工具的選取應按照2個要求：1.依據(jù)普通動作狀態(tài)下甄別，2.依據(jù)不是通路情形下檢查。5.1斷路器與隔離開關的選擇5.1.1斷路器的選擇斷路器的功能：一般動作情況下斷路器能夠倒換來回動作形式，操作的系統(tǒng)與連

11、接的東西接到系統(tǒng)也能出去動作；電路和系統(tǒng)發(fā)生了故障時，能夠立刻關閉故障電路，保證其他的地方電路和平時不變的運行。5.1.2隔離開關的選擇隔離開關能與斷路器同時工作。因為它不存在滅弧的裝置不能滅弧，無法實現(xiàn)消掉跟相連的消耗電流和不是通路的電流。主要的功能是分散電壓、控制倒閘、消除小電流。5.2互感器的選擇（1）根據(jù)CT設備的需要等級來確定需要的電壓（2）根據(jù)確定CT獨立的需要電壓（3）根據(jù)互感器的CT功能，確定它的等級與接線的方法（4）110KV系統(tǒng)邊建造起差、過I、檢查三次CT，連造三相不同方式110KV系統(tǒng)元件附近建造動差、過I、檢查三次CT，連造三相不同方式，其他地方設置差動1次CT，連造

12、三相方式10kV ，35kV主變壓器輸出端處建造差動、寫下、校驗和電流安全三組CT，連成三相方式10kV ，35kV消耗輸出端處建造寫下、校驗和電流安全二組CT，連成二相方式（5）根據(jù)不是通路的情況下校驗與狀態(tài)來選擇種類。110kV系統(tǒng)旁邊有LB7-110元件主變壓器35kV旁邊一直有不同開關選擇LB6-35元件。主變壓器10kV旁邊一直有不同開關和不同CT用LFZ-10。5.3熔斷器的選擇 認得如果其中安全線路里有不正常工作的情況下，必須在盡量少的時間內(nèi)切掉事故，需要預防事故后的狀況下太久讓重要的元件的損耗增加。確定PT的熔斷器安全性，必須根據(jù)需求電壓和不是通路時容量。 確定高壓熔斷器方法的

13、要求如下：5.4母線的選擇5.4.1母線選擇的要求導體面積的確定： 1.根據(jù)導體的持續(xù)產(chǎn)熱可以的電流確定 如果現(xiàn)實周圍溫度有異于元件的要求周圍溫度時，這里一直要求電流能夠允許這個公式改變 全部復雜的對應系數(shù)。正常的照射光強排除，純導體與需要的的證明系數(shù)是 導體的一直消耗熱允許的要求溫度，純導體一般為；導體的要求地點周圍的溫度，純導體一般為。要求算出，在正常動作情況下導體的溫度是 必須不能超過導體的一直產(chǎn)熱要求的準許溫度2.根據(jù)條件電流的密度的確定規(guī)定消耗不能高需要經(jīng)濟的密度確定導體的截面。一般的截面積必須估算： 普通的動作的狀態(tài)下元件的極限持續(xù)的運行I，估算可以不考慮超載和故障時動作的負荷；一

14、般電流的密度，正常的元件的值，可以根據(jù)最大的負荷使用時數(shù)，能夠可以發(fā)現(xiàn)電流的密度的圖標中看出。導體的校驗：1.電暈的電壓檢測 我的想法是安裝的線路能夠不算電暈的電壓測量。2.熱穩(wěn)定的校驗 依照最小的面積運行測量 按照選取的導體的斜面的面積狀態(tài)下可以提供熱穩(wěn)定性的條件。5.4.2母線的選擇110kv母線確定和測量根據(jù)導體的持續(xù)的發(fā)熱要求電流的運行： 采用一條LMY-636.3放置， ， ，不動蕩 三十四度規(guī)定的電流： 熱穩(wěn)定的測量： 所選的截面，要求熱穩(wěn)定性的條件運行。同上計算測量，能夠確定：35kV系統(tǒng)母線確定：LMY-100×10。10kV系統(tǒng)母線確定：LMY-63×8。

15、結(jié) 論本變電站變壓器共選取十二臺變壓器，阻抗電壓百分比和許可的偏差是普通變壓器10.0±0.05 ；高阻抗變壓器14.1±5%17.0±5%，冷卻形式是首先采取天然冷卻的形式或風冷卻形式。兩臺變壓器作為對方的備用。保護方面:110KV采用內(nèi)橋接線，所以不需要裝設保護。35KV線路上，安裝置來保護相間事故和單相接地事故。對相與相間的事故要有兩段式的電流保護方法來設置：限時電流速斷保護和定時限過流保護。工作在出線斷路器，選取兩相式連線并安三相一次重合閘。反應單相接地事故，一相連大地時反映零序電壓的連大地信號設備發(fā)出信號。母線充電時用定時限過流作為的保護。10kv線路上

16、：安裝置來保護相間事故和單相接地事故。對相與相間的事故要有兩段式的電流保護方法來設置：限時電流速斷保護和定時限過流保護。工作在出線斷路器，選取兩相式連線并安三相一次重合閘。反應單相接地事故，一相連大地時反映零序電壓的連大地信號設備發(fā)出信號。母線充電時用定時限過流保護作為的保護。110千伏進線端、35千伏、 10千伏母線均要預防雷電流從線路入侵變電站, 110K伏主變中性點接地。關于電氣設備的選擇：1、110KV斷路器的采用：LW25-110/125斷路器。2、LW8-35/1600為主變35KV側(cè)和分段斷路器。3、35KV出線斷路器的選擇：LW8-35/630斷路器4、10KV邊主變斷路器和分

17、段斷路器的采用：ZN28-10/1000斷路器5、10KV出線斷路器的采用：ZN28-10/630斷路器隔離開關的選擇：1、110KV隔離開關的采用：GW4-110/1250隔離開關。 2、35KV主變總斷路器和分段斷路器雙邊隔離開關的采用：GW5-35/1600隔離開關。3、35KV出線斷路器雙邊和35KV主線隔離開關的采用：GW5-35/630隔離開關。4、主變10KV側(cè)斷路器和10KV分段斷路器雙邊隔離開關的采用：GN19-10/1000隔離開關。5、10KV出線斷路器雙邊隔離開關和10KV母線隔離開關的采取：GN19-10/630隔離開關。電流互感器選擇：（1）110KV電流互感器為L

18、B7-110（2）35KV邊總開關和分段開關CT為LB6-35（3）10KV邊總開關和分段開關CT為LFZ-1035kV邊母線選擇：LMY-100×10豎放。10kV邊母線選擇：LMY-63×8平放。電壓互感器選取：110kV定WVB110-20h，35kV定JDXN6-35，10kV定JDZX-10 。1、110KV部分采用了內(nèi)橋接線，不需要裝設保護。2、35KV處線路保護：裝反映相間事故以及單相接地事故的保護設備。限時速斷、定時過流來保護雙段式I保護。出線斷路器工作時用兩相式連線，裝3相單次重合閘。裝零序電壓的接地信號裝置來提醒單相接地故障，單相接大地時產(chǎn)生提醒，安帶時

19、限的定時過流裝置來為母線充電時保護。3、10KV處線路保護：在10KV小接地電流系統(tǒng)的線路上，同上述35kv。致 謝本次設計我要在惜福鎮(zhèn)設計一個變電所。其需要滿足惜福鎮(zhèn)電能的需求。變電所于系統(tǒng)中占有非常關鍵的身份。為了滿足人們在生產(chǎn)。生活活動中。對共電增加的需求。在滿足國情及考慮好其發(fā)展前景的前提下設計一個接近負荷中心能夠穩(wěn)定可靠經(jīng)濟的為生產(chǎn)生活共電的變電所意義非凡。優(yōu)秀的變電所設計會促進經(jīng)濟發(fā)展。提高人們生產(chǎn)活動的效率。提高人們的生活質(zhì)量。對于我本次設計的惜福鎮(zhèn)110kV變電所。我個人還是比較滿意的。我所設計的這個變電所能夠滿足惜福鎮(zhèn)居民的日常生產(chǎn)生活用電。共電質(zhì)量較高。共電系統(tǒng)的穩(wěn)定性較為

20、優(yōu)良。建設成功后一定能夠為惜福鎮(zhèn)居民的生活質(zhì)量作出重大的提高。在本次設計過程中我學習到了很多只有通過實踐才能掌握到的知識。在鞏固了課本知識、學習到了更多專業(yè)知識的同時動腦動手創(chuàng)造出了一些屬于自己的東西。但本次設計中仍存在很多問題。比如有很多知識我不能及時想到。在最初無法獨立的思考出設計過程。通過老師的指引和查閱資料我才漸漸地找到設計要領以及設計的步驟。且本次設計并不夠熟練。對于惜福鎮(zhèn)實際情況的考察不夠詳細。通過本次設計的鍛煉以后。我相信我會在以后的學習工作生涯中努力做到更好。本次設計中，電氣專業(yè)的魅力深刻的吸引了我。我于失敗中求發(fā)展。于發(fā)展中求改進。最終取得了設計的成功。做完了此次的設計。本次設計在我人生中的影響深刻。