電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、華北電力大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：VV110KV變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名:學(xué)號:1230101第一章：畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目110KV降壓變電站部分的設(shè)計(jì)二、所址概況1、地理位置及地理?xiàng)l件的簡述變電所位於某城市，地勢平坦，交通便利，空氣污染輕微，區(qū)平均海拔200米，最高氣溫40C,最低氣溫-18C,年平均氣溫14C, 最熱月平均最高氣溫 30C, 土壤溫度25Co三、系統(tǒng)情況如下圖80 km75 kmXc=0.04Sj=1000MVA4X 240MVA4X 200MW(1 X 200MW)2X 120MVAcos W =0.06Xd =0.167110KV2X

2、 30km待設(shè)變電注：括弧內(nèi)為最小1、主變壓四負(fù)荷情況:電壓負(fù)荷名稱母回最大負(fù)荷（KW）功率因數(shù)回路數(shù)供電方式線路長度（km）35KV鄉(xiāng)鎮(zhèn)變160000.91架空15鄉(xiāng)鎮(zhèn)變270000.921架空8汽車廠43000.882架空7磚廠50000.851架空1110KV鄉(xiāng)區(qū)變10000.93架空5紡織廠17000.891電纜3紡織廠28000.882架空7紡織廠36000.881架空4加工廠7000.91架空5材料廠8000.92架空2五、設(shè)計(jì)任務(wù)1、負(fù)荷分析及主變壓器的選擇。2、電氣主接線的設(shè)計(jì)。3、變壓器的運(yùn)行方式以及中性點(diǎn)的接地方式。4、無功補(bǔ)償裝置的形式及容量確定。5、短路電流計(jì)算（包括三

3、相、兩相、單相短路）6、各級電壓配電裝置設(shè)計(jì)。7、各種電氣設(shè)備選擇。&繼電保護(hù)規(guī)劃9、 主變壓器的繼電保護(hù)整定計(jì)算。六、設(shè)計(jì)目的總體目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)各科知識，獨(dú)立分析各解決實(shí)際工程問題的能力第二章：負(fù)荷分析負(fù)荷分類及定義1、一級負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計(jì)損壞，且難以挽回， 帶來極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者屬於一級負(fù)荷。一級負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú) 立電源供電。2、二級負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)計(jì)局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時(shí) 間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬於二級負(fù)荷。二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)（如邊遠(yuǎn)地區(qū)），允許 有一回專用架空線路供電。3、三級負(fù)荷：不屬

4、於一級和二級的一般電力負(fù)荷。三級負(fù)荷對供電無特 殊要求，允許較長時(shí)間停電，可用單回線路供電。本設(shè)計(jì)中的負(fù)荷分析市鎮(zhèn)變1、2:市鎮(zhèn)變擔(dān)負(fù)著對所轄區(qū)的電力供應(yīng)，若中斷供電將會帶來大面積停電，所以應(yīng)屬於一級負(fù)荷。煤礦變：煤礦變負(fù)責(zé)向煤礦供電，煤礦大部分是井下作業(yè)，例如：煤礦工 人從礦井中的進(jìn)出等等，若煤礦變一旦停電就可能造成人身死亡，所以應(yīng)屬一 級負(fù)荷。化肥廠：化肥廠的生產(chǎn)過程伴隨著許多化學(xué)反應(yīng)過程，一旦電力供應(yīng)中止了 就會造成產(chǎn)品報(bào)廢，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，所以應(yīng)屬於一級負(fù)荷。磚廠：磚廠的生產(chǎn)過程與電的聯(lián)繫不是非常緊密，若終止電力供應(yīng)，只會 造成局部破壞，生產(chǎn)流程混亂，所以應(yīng)屬於三級負(fù)荷。鎮(zhèn)區(qū)變：鎮(zhèn)

5、區(qū)變擔(dān)負(fù)著對所轄區(qū)域的電力供應(yīng)，若中止鎮(zhèn)區(qū)變的電力供應(yīng)， 將會帶來大面積停電，帶來極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失，所以應(yīng)屬於一級負(fù)荷。機(jī)械廠：機(jī)械廠的生產(chǎn)過程與電聯(lián)系不是非常緊密，若中止供電，不會帶 來太大的損失，所以應(yīng)屬於二級負(fù)荷。紡織廠1、2:若中斷紡織廠的電力供應(yīng)，就會引起跳線，打結(jié)，從而使產(chǎn) 品不合格，所以應(yīng)屬於二級負(fù)荷。農(nóng)藥廠：農(nóng)藥廠的生產(chǎn)過程伴有化學(xué)反應(yīng)，若停電就會造成產(chǎn)品報(bào)廢，應(yīng) 屬於一級負(fù)荷。麵粉廠：若中斷供電，影響不大，所以應(yīng)屬於三級負(fù)荷。耐火材料廠：若中斷供電，影響不大，所以應(yīng)屬於三級負(fù)荷。三、35KV及10KV各側(cè)負(fù)荷的大小1、 35KV 側(cè):藝 Pi = 6000+7000+45

6、00*2+4300*2+5000= 35600KW藝 Q=6000*0.48+7000*0.426+4500*0.62*2+4300*0.54*2+5000*0.62=19186Kvar2、10KV側(cè)：藝1000*3+800*2+700+800*2+600+700+800*2= 9800KW藝 Q=1000*3*0.48+700*0.512+800*0.512*2+800*0.54*2+600*0.54+700*0.48+800*0.48*2=4909.6Kvar藝 P= E P1+藝 P2=35600KW+9800KW=45400KW藝 Q=E Q1+E Q2=19186+4909.6=24

7、095.6Kvar所以：E S=( 45406+24095.62) 1/2 = 51398KVA考慮線損、同時(shí)係數(shù)時(shí)的容量：E S2=51398*0.8*1.05=43174.3KVA第三章主變壓器的選擇（參考資料：電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊電器一次部分，第五章：主變壓器選擇）一、主變臺數(shù)的確定對於大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電 所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。此設(shè)計(jì)中的變電所符合此情況，故主變設(shè)為兩臺。二、主變?nèi)萘康拇_定1、主變壓器容量一般按變電所建成後5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，並適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年負(fù)荷發(fā)展。對城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)2、根據(jù)變電所所

8、帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對於有 重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮到當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其餘變壓器容量在計(jì)及 過負(fù)荷能力後的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性變電所， 當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其餘變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%-80 %。此變 電所是一般性變電所。有以上規(guī)程可知，此變電所單臺主變的容量為：S二藝 S2*0.8=43174.3*0.8=34539.48KVA所以應(yīng)選容量為40000KVA勺主變壓器。三、主變相數(shù)選擇1、主變壓器採用三相或是單相，主要考慮變壓器的製造條件、可靠性要求及運(yùn) 輸條件等因素。2、當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在 330KV及以下的發(fā)電

9、廠和變電所，均應(yīng)採用三相 變壓器。社會日新月異，在今天科技已十分進(jìn)步，變壓器的製造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀?問題，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)採用三相變壓器。四、主變繞組數(shù)量1、在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)的功率均達(dá)到該變壓器容 量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償裝備時(shí)，主 變壓器宜採用三繞組變壓器。根據(jù)以上規(guī)程，計(jì)算主變各側(cè)的功率與該主變?nèi)萘康谋戎担焊邏簜?cè)：K=(35600+9800)*0.8/40000=0.90.15中壓側(cè)：K=35600*0.8/4000=0.70.15 低壓側(cè)：K=9800*0.8/40000=0.20.15 由以上可知此變電所

10、中的主變應(yīng)採用三繞組。五、主變繞組連接方式變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能並列運(yùn)行。電力系 統(tǒng)採用的繞組連接方式只有 y和，高、中、低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況 來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都採用 Yo連接；35KV亦採用Y連 接，其中性點(diǎn)多通過消弧線接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都採用連接。有以上知，此變電站110KV側(cè)採用Yo接線35KV側(cè)採用Y連接，10KV側(cè)採用接線主變中性點(diǎn)的接地方式：選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接送地方式是一個(gè)綜合問題。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水準(zhǔn)、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水準(zhǔn)、系統(tǒng)供 電的可靠性和連續(xù)性、變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對通信線路的干擾。主 要接地方式有：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。電力網(wǎng)中 性點(diǎn)的接地方式，決定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式。電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地與否， 決定於主變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式。35KV系統(tǒng)，lc=10A； 10KV系統(tǒng)；lc=30A (採用中性