110KV变电所电气部分设计水利水电专业毕业论文.doc

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1、目录毕业设计计算书3第一篇 110KV变电所电气一次部分设计3第一章 负荷资料31.1、工程概况：31.2、气候条件3第二章 变电站主变压器的选择42.1设计原则42.2主变容量与台数选择52.2.1 选择计算52.2.2.相数选择52.2.3绕组数量和连接方式的选择52.2.4 主变阻抗和调压方式选择62.2.5 容量比62.2.6 冷却方式62.2.7 电压级选择62.2.8全绝缘，半绝缘问题6第三章 电气主接线设计73.1电气主接线73.1.1电气主接线设计的基本要求73.1.2各电压级主接线型式选择73.2所用电设计83.2.1所用变电源数量及容量的确定83.2.2 所用电源引接方式9

2、3.3变压器中性点接地方式和中性点设计493.4无功补偿设计103.4.1无功补偿的意义103.4.2无功补偿装置的容量确定103.4.3并联电容器装置的分组与接线103.4.4单台电容器容量与台数的确定10第四章 线路及变压器回路电流IFmax计算10第五章 短路电流计算125.1短路计算目的125.2短路电流计算的一般规定125.3短路电流的计算方法13第六章 电气设备的选择与校验156.1本次设计中电器选择的主要任务156.1.1导体和绝缘子156.1.2电器设备156.2选择导体和电器的一般原则156.3 开关电器选择166.3.1 断路器型式选择166.3.2 隔离开关的选择原则16

3、6.3.3 电压互感器的选择原则166.3.4电流互感器选择原则166.4电气设备的选择16第二篇玉环城关区110kV变电所二次设计部分设计27第七章 概述277.1 继电保护装置的作用9277.2电力系统对继电保护的基本要求10277.3 保护整定时应考虑的问题277.3.1选择保护配置及构成方案时的基本原则277.3.2 系统运行方式的确定287.3.3 短路点的确定28第八章 玉环城关区110kV变电所保护配置方案设计288.1主变压器保护配置方案的设计28第九章 变压器差动保护整定与计算2991差动保护保护范围2992 变压器保护的整定计算1129921确定保护的动作电流29922 确

4、定保护的二动作电流和差动线圈匝数30923非基本侧工作线圈和平衡线圈匝数选择30总结30参考文献31致 谢31 毕业设计计算书第一篇 110KV变电所电气一次部分设计第一章 负荷资料1.1、工程概况：随着改革开放政策的深放，城市化发展，各工商业用电也在不断的增长。玉环县城关区工业及居民用电的近些年来增长率每年在7%左右，而向城关区供电的110kV玉环变，35kV三潭变均已满负荷运行。在高温季节，居民生活用电大幅增长情况下，几条重载线路更是雪上加霜，限电拉电现象成了家常便饭，严重影响到居民生活，在这种情况下，在城关区新建一个110kV变电所是当务之急。初步选择所建变电所位于玉环县城关东北部，南面

5、是工业区，西面是居住区，110kV进线由北面架空引入，西侧为马路，交通方便。系统折算到待建变电所110kV侧的系统电抗标么值为0.1（SB=110MVA，UB=Uavn基准下）。1.2、气候条件年最高温度39，最低5，最热月平均温度34，地温25。玉环县城关区工业及居民用电的近些年来增长率每年在7%左右，而向城关区供电的110kV玉环变，35kV三潭变均已满负荷运行。在高温季节，居民生活用电大幅增长情况下，几条重载线路更是雪上加霜，限电拉电现象成了家常便饭，严重影响到居民生活，在这种情况下，在城关区新建一个110kV变电所是当务之急。所以本站在系统中占有重要的地位。待建变电所10KV负荷情况：

6、同时率为0.9，最大负荷利用小时为5000小时，年负荷增长率为7%。电 压(kV)负荷名称最大负荷 (kW)回路数供电方式每回线长度(km) Cos10苍坑线10001电缆1.50.810西滩线10001电缆1.20.8510外马线10001电缆1.60.810 环宇公司25002架空30.810 清源公司25002电缆1.50.8510太塘线15001电缆0.90.8310塘墩线10001电缆1.30.8310 凯凌集团20002电缆1.50.8410 鸿泰公司25002架空1.60.8110 双环公司30002电缆1.30.810普竹线20001电缆1.50.8510鳝塘线10001电缆1

7、.50.8510岭脚线15001电缆1.70.810九山线10001电缆2.30.810乌岩线7501电缆1.50.7910青峰线8001电缆0.90.7810海边线8001电缆1.20.810后湾线7501电缆0.80.810 环洲钢业40002架空3.20.78所用电负荷:70100KVA第二章 变电站主变压器的选择2.1设计原则参照依据发电厂电气部分2，电力工程设计手册3，35110变电站设计规范1主变压器的容量，台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，它的确定除根据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统510年的发展规划，输送功率大小，馈线回路数，电压等级以及接入系统的紧密程度等因

8、素，进行综合分析和合理选择。主变容量一般应按510年规划负荷来选择，根据城市规划，负荷性质电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足类和类负荷供电，并且考虑当一台主变停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的70%80%。与系统具有强联系的枢纽变电站，在一种电压等级下，主变应不少于两台。2.2主变容量与台数选择2.2.1 选择计算 2.2.1.1 选择条件1选择条件是两台主变容量总和应大于综合最大计算负荷： nSeSjs(kVA或MVA) n=2；Sjs综合最大计算负荷210kV侧综合最大计算负荷： Sjs=kt()(1+%

9、) =0.9*(1/0.8+1/0.85+1/0.8+2.5/0.8+2.5/0.85+1.5/0.83+1/0.83+2/0.84+2.5/0.81+3/0.8+2/0.85+1/0.85+1.5/0.8+1/0.8+0.75/0.79+0.8/0.78+0.8/0.8+0.7/0.85+40.78)*1.05=32.13(MVA) kt-10kV侧同时系数取0.9根据计算结果选择变压器容量为： SeSjs/n=32.13/2=16.065MVA,可选用两台额定容量为20MVA的变压器。 2.2.1.2 校验条件 1校验条件一：(n-1)Se0.7Sjs；当一台最大容量的主变停运时，运行的一

10、台应该能带70%的综合最大负荷即：20MVA0.7Sjs =0.7*32.13MVA = 22.5MVA 不满足要求，所以选25MVA变压器满足选择与校验条件。2.2.2.相数选择依据电力工程电气设计手册3（电气一次部分）第52节“主变形式的选择”依据的原则：当不受运输条件限制时，在330kV及以下的变电所均应选用三相变压器。依据以上原则：玉环城关区110kv变电所应选用三相变压器。2.2.3绕组数量和连接方式的选择 1绕组数量选择原则：依据电力工程设计规范3第2.1.4条规定，在具有三种电压等级的变电所中，如通过各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，主变压器宜采用三绕组变压器。2绕组

11、连接方式：依据电力工程设计规范3第2.2.4条，变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有“Y”和“”。高中低三侧绕组如何组合，要根据具体工程来定。我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用“Y”型连接，35kV亦采用“Y”型。35kV以下电压变压器绕组都采用“” 型连接，玉环城关区110kV变电所电压等级为110/10kV，连接方式采用Y/接线方式。2.2.4 主变阻抗和调压方式选择1阻抗选择原则变压器的阻抗实质是绕组漏抗。漏抗的大小，取决于变压器的结构和采用的材料，当变压器的电压比和结构型式，材料确定后，其阻抗大小和变压器容量关系不大，以电

12、力系统稳定和供电电压质量考虑，希望主变的阻抗越小越好，但阻抗偏小会使系统短路电流增加，高低压设备选择困难。另外，阻抗大小还要考虑 变压器并列运行的要求，阻抗值的选择还需要从电力系统稳定，潮流方向，无功分配，继电保护，短路电流，系统内的调压手段和并联运行等方面综合考虑。综上，选择“降压型”结构的变压器，绕组的排列顺序为自铁芯向外依次为低，中，高。高低压侧的阻抗最大。2调压方式的选择变压器的电压调整是用分接头开关切换变压器分接头，从而改变变压器变比来实现的。为保证本地区系统的电压质量，变压器选择有载调压的方式，因高压侧调节范围较大，所以分接头设在高压侧，又因为是三绕组变压器，考虑到中、低压侧电压的

13、需要，在中压侧也应该设分接头。由于本变压器的高、中压侧不全是中性点直接接地系统，所以不能选用自耦变压器。2.2.5 容量比该变电所为区域性变电所，主要潮流为10kV侧，对于这种容量不大的变压器由于绕组带来的价格变化不大，所以变压器采用容量组合为100/100/100。2.2.6 冷却方式 采用三相风冷自然油循环的冷却方式。2.2.7 电压级选择变压器一次侧接电源，相当于用电设备，所以与线路额定电压相等；二次侧向负荷供电，相当于发电机二次侧，电压较额定电压高10%，低压侧由于一般都采用无功补偿措施，所以也与线路额定电压一致。电压级选择为110/10.5kV。2.2.8全绝缘，半绝缘问题 在110

14、kV及以上的中性点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短路电流，有一部分变压器的中性点采用不接地的方式，因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。110kV侧采用分级绝缘的经济效益比较显著，并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护。10kV侧为中性点不直接接地系统中的变压器，其中性点都采用全绝缘。查手册P668表2-1-43综合后选择变压器型号为SFZ725000/110.表2-1 为SFZ725000/110具体参数一览表型号（容量kVA）额定电压（kV）空载损耗（kW）空载电流（%）负载损耗（kw）连接组别高压低压0.8%114SFZ7-25000/11011010.59YN，dll第三章 电气主接线设计3.1电气主接线3.1.1电气主接线设计的基本要求电气主接线是变电