110kV變電站電氣一次部分課程設(shè)計(jì)大綱

題目：110kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)摘

要設(shè)計(jì)的重要性變電站的作用本設(shè)計(jì)的主要思路……[關(guān)鍵詞]變電站

……目

錄第

1章

原始資料及其分析??????????????????????????????????????????????????????????????31原始資料

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32原始資料分析

?????????????????????????????????????????????????????????????????????????4第

2章

負(fù)荷分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????5第

3章

變壓器的選擇????????????????????????????????????????????????????????????????????8第

4章

電氣主接線

????????????????????????????????????????????????????????????????????????10第

5章

短路電流的計(jì)算?????????????????????????????????????????????????????????????????131短路電流計(jì)算的目的和條件

???????????????????????????????????????????????????????132短路電流的計(jì)算步驟和計(jì)算結(jié)果

?????????????????????????????????????????????????14第

6章

配電裝置及電氣設(shè)備的配置與選擇

??????????????????????????????????????171導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件

????????????????????????????????????????????????172設(shè)備的選擇

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????173高壓配電裝置的配置

???????????????????????????????????????????????????????????????18結(jié)束語(yǔ)

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41致謝

?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42參考文獻(xiàn)

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????43附錄一：一次接線圖第一章

原始資料及其分析1.原始資料待建變電站是該地區(qū)農(nóng)網(wǎng)改造的重要部分，預(yù)計(jì)使用

3臺(tái)變壓器，初期一次性投產(chǎn)兩臺(tái)變壓器，預(yù)留一臺(tái)變壓器的發(fā)展空間。1.1電壓等級(jí)變電站的電壓等級(jí)分別為

110kV，10kV。110kV

：

2回10kV

：

8回

（其中兩回備用）1.2變電站位置示意圖：A待建變電站B圖

1

變電站位置示意圖1.3待建變電站負(fù)荷數(shù)據(jù)（表

1）表

1

待建成變電站各電壓等級(jí)負(fù)荷數(shù)據(jù)最大負(fù)荷（MW）0.56距離電壓等級(jí)用戶(hù)名稱(chēng)回路數(shù)

供電方式負(fù)荷性質(zhì)（km）陶瓷廠化肥廠儀表廠配電變壓器A121電纜電纜電纜443ⅡⅡⅢ0.630.4210kV0.780.91架空架空1516ⅠⅢ配電變壓器B12備用注：（1）10kV負(fù)荷功率因數(shù)取

cos￠=0.85（2）負(fù)荷同期率：

kt=0.9（3）年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)均為

Tmax=3500小時(shí)/年(4）網(wǎng)損率為

k"=5%（5）站用負(fù)荷為

50kW

cos￠=0.87（6）10kV側(cè)預(yù)計(jì)新增遠(yuǎn)期負(fù)荷

6MW。1.4地形

地質(zhì)站址選擇在地勢(shì)平坦地區(qū)，四周皆為農(nóng)田，地質(zhì)構(gòu)造潔為穩(wěn)定區(qū)，站址標(biāo)高在

50年一遇的洪水位以上，地震烈度為

6度以下。1.5水文

氣象年最低氣溫為-2度，最高氣溫為

40度，月最高平均氣溫為

37度，年平均氣溫為22度。1.6環(huán)境站區(qū)附近無(wú)污染源2.

原始資料分析要設(shè)計(jì)的變電站由原始資料可知有

110kV，10kV兩個(gè)電壓等級(jí)。由于該變電站是在農(nóng)網(wǎng)改造的大環(huán)境下設(shè)計(jì)的，所以一定要考慮到農(nóng)村的實(shí)際情況。農(nóng)忙期和農(nóng)閑期需電量差距較大，而且考慮到城鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，所以變壓器的選擇考慮大容量的，盡量滿(mǎn)足未來(lái)幾年的發(fā)展需要。為了徹底解決農(nóng)網(wǎng)落后的情況，待建變電站的設(shè)計(jì)盡可能的超前，采用目前的高新技術(shù)和設(shè)備。待建變電站選擇在地勢(shì)平坦區(qū)為以后的擴(kuò)建提供了方便。初期投入兩臺(tái)變壓器，當(dāng)一臺(tái)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器的容量應(yīng)能滿(mǎn)足該站總負(fù)荷的

60%，并且在規(guī)定時(shí)間內(nèi)應(yīng)滿(mǎn)足一、二級(jí)負(fù)荷的需要。第二章

負(fù)荷分析1.

負(fù)荷分析的目的2.

待建變電站負(fù)荷計(jì)算2.110kV

側(cè)2.2站用電容量2.3待建變電站供電總?cè)萘康谌?/p>

變壓器的選擇主變的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，它的選擇依據(jù)除了依據(jù)基礎(chǔ)資料外，還取決于輸送功率的大小，與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度。另外主變選擇的好壞對(duì)供電可靠性和以后的擴(kuò)建都有很大影響?？傊髯兊倪x擇關(guān)系到待建變電站設(shè)計(jì)的成功與否，所以對(duì)主變的選擇我們一定要全方面考慮。既要滿(mǎn)足近期負(fù)荷的要求也要考慮到遠(yuǎn)期。1.

變電所主變壓器的選擇有以下幾點(diǎn)原則：2.

主變臺(tái)數(shù)的確定3.

主變壓器容量的確定4.

變壓器類(lèi)型的確定4.1相數(shù)的選擇4.2

繞組形式4.3

普通型和自耦型的選擇4.4

中性點(diǎn)的接地方式綜上所述和根據(jù)表

3-1變壓器型號(hào)，所選主變壓器為表

3-1

變壓器型號(hào)第四章

電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電氣系統(tǒng)的主要部分。電氣主接線是由電氣設(shè)備通過(guò)連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱(chēng)為一次接線。由于本設(shè)計(jì)的變電站有三個(gè)電壓等級(jí)，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中首先分開(kāi)單獨(dú)考慮各自的母線情況，考慮各自的出線方向。論證是否需要限制短路電流，并采取什么措施，擬出幾個(gè)把三個(gè)電壓等級(jí)和變壓器連接的方案，對(duì)選出來(lái)的方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定最佳主接線方案。1.

對(duì)電氣主接線的基本要求1.1可靠性1.2靈活性1.3經(jīng)濟(jì)性2.

電氣主接線的基本原則電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿(mǎn)足各種技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就地取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。3.

待建變電站的主接線形式3.1

110kV側(cè)方案（一）:

采用接線考慮到

110kV側(cè)有兩條進(jìn)線，因而可以選用接線。其優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)是：方案

（二）：采用接線方案（三）：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：對(duì)比以上三種方案，…………故經(jīng)過(guò)綜合考慮采用方案……。3.2

10kV側(cè)方案（一）:

采用

接線優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：方案（二）：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：綜合以上幾種主接線所選的接線方式，畫(huà)出主接線圖。見(jiàn)附圖

4-1。第五章

短路電流計(jì)算1.

短路電流計(jì)算的目的和條件短路是電力系統(tǒng)中較常發(fā)生的故障。短路電流直接影響電器的安全，危害主接線的運(yùn)行。為使電氣設(shè)備能承受短路電流的沖擊，往往需選用大容量的電氣設(shè)備。這不僅增加了投資，甚至?xí)蜷_(kāi)斷電流不能滿(mǎn)足而選不到符合要求的電氣設(shè)備。因此要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)變電站時(shí)一定要進(jìn)行短路計(jì)算。1.1短路電流計(jì)算的目的1.2短路電流計(jì)算條件2.短路電流的計(jì)算步驟和計(jì)算結(jié)果2.1計(jì)算步驟2.2

計(jì)算各回路電抗（取基準(zhǔn)功率

S

=100MVAU

=U

=115kV）B

avB根據(jù)上面所選的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算：由于兩臺(tái)變壓器型號(hào)完全相同，其中性點(diǎn)電位相等，因此等值電路圖可化簡(jiǎn)為計(jì)算各短路點(diǎn)的最大短路電流（1）K

點(diǎn)短路時(shí)１X

＝Σ*I”

＝*短路次暫態(tài)電流：I”

＝I”

×I

＝（kA）S*d短路沖擊電流峰值：ich.S＝

2k

I”

=

2

×1.8I”

＝（kA）（kA）chSS全電流最大有效值：Ich.S

＝

1

2(kch

1)2I”

=1.51I”

＝SS短路電流容量：

S

”=

3

I”

Un=（MVA）dS(2)

K點(diǎn)短路時(shí)2X

＝Σ*I”

＝（kA）*短路次暫態(tài)電流：I”

＝I”

×I

＝（kA）S*d短路沖擊電流峰值：ich.S＝2.55I”

＝（kA）（kA）S全電流最大有效值：Ich.S

＝1.51I”

＝S短路電流容量：

S

”=

3

I”

Un=（MVA）dS從計(jì)算結(jié)果可知，三相短路較其它短路情況嚴(yán)重，它所對(duì)應(yīng)的短路電流周期分量和短路沖擊電流都較大，因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，主要考慮三相短路的情況。第六章

配電裝置及電氣設(shè)備的配置與選擇1.

導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件1.1

一般原則1.2技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。1.2.1長(zhǎng)期工作條件1.2.2絕緣水平1.3環(huán)境條件環(huán)境條件主要有溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、濕度、污穢、海拔、地震。按照規(guī)程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40oC時(shí)，允許按照額定電流長(zhǎng)期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40oC時(shí)，每增加

1oC建議額定電流減少

1.8%

；當(dāng)?shù)陀?40oC時(shí)，每降低

1oC，建議額定電流增加

0.5%，但總的增加值不得超過(guò)額定電流的

20%。2.

設(shè)備的選擇2.1斷路器的選擇2.1.1

高壓斷路器是發(fā)電廠和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開(kāi)關(guān)電器。高壓斷路器主要功能是：正常運(yùn)行倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行，起控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切斷故障回路，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用。其最大特點(diǎn)就是斷開(kāi)電器中負(fù)荷電流和短路電流。2.1.2

高壓斷路器按下列條件進(jìn)行選擇2.1.3按上述原則選擇斷路器（一）110kV側(cè)斷路器的選擇（二）10kV側(cè)斷路器的選擇2.2隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)也是發(fā)電廠變電站中常用的開(kāi)關(guān)電器。它需要與斷路器配合使用。但隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。隔離開(kāi)關(guān)的工作特點(diǎn)是在有電壓、無(wú)負(fù)荷電流的情況下，分、合電路。其主要功能為：隔離電壓、倒閘操作、分、合小電流。2.2.1、隔離開(kāi)關(guān)的配置2.2.2、隔離開(kāi)關(guān)按下列條件進(jìn)行選擇