110kV滦北变电站设计毕业论文.doc

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1、摘要 变电站是电力系统的重要组成部分。因此，变电站的安全可靠运行于国民经济的发展密切相关。本次设计为110kV降压变电站电气一次部分的初步设计，根据原始资料，以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据。变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。 本次设计从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括及对负荷资料的分析，从安全性、经济性及可靠性方面考虑，确定了110kV，10kV的主接线，然后又根据负荷计算及供电范围确定了主变压器的台数，容量及型号。最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压断路器，隔离开关，母线，电压互感器，电

2、流互感器进行了选型，从而完成了110kV变电站电气一次部分的设计。关键词：110kV变电站； 短路电流； 一次部分； 主接线ABSTARCT Transformer substation is an important part of power system,and its sfety and reliability are closed related with the development of national economy.This design is the preliminary design of electricity primary system of 110kV st

3、ep-down substation, according to design debriefing,initial data and national regulation of power engineering design. When designing the substation,the actual situation of local was considered as much as possible on the base that the substation design is in meet the design standards of the state.The

4、necessity of establishing the substation is clarified from aspect of load increase,and the main lines of 110kV and 10kV are determined by describing the substation to be set up and analyzing the concerning data including its security ,economy and reliability.Meanwhile,the number,capacity and type of

5、 the main transformer are made certain through the calculation and the power supply range.Key words: 110kVsubstation; short circuit current; primary system; main electrical connection1 绪论1.1变电站的地位和作用 近几年来，随着我国国民经济的快速增长，用电也成为制约我国经济发展的重要因素，各地都在兴建一系列的用配电装置。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的

6、中间环节，起着变换和分配电能的作用。我国电力工业钓的技术水平和管理水平正在逐步提高，现在已有许多变电站实现了集中控制和计算机监控电力系统也实现了分级集中调度，所有电力企业都在努力增产，节约，降低成本，确保安全远行。随着我国国民经济的发展，电力工业将逐步跨入国际先进水平行列。变电站是生产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑。电力工业的发展，单机容量的增大、总容量在百万于瓦以上变电站的建立促使变电站建筑结构和设计不断迪改进和发展。变电站结构的改进、新型建材的采用、施工装备的更新、施工方法的改进、代管理的运用、队伍素质的提高、使火电厂土建施工技术及施工组织水平也相应地之不断提高。电气主

7、接线是发电厂变电站的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。随着变电站综合自动化技术的不断发展与进步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统，继而实现“无人值守”变电站已成为电力系统新的发展方向和趋势。为了适应我国国民经济的快速增长，需要密切结合我国的实际条件，从电力系统的全局着眼，综合分析，需设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电站，用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作，以求取得最佳技术经济的综合效益。1.2变电站的分类 （1）按电压等级可分为超高压、高压、中压变电站和低压变

8、电站。电压在1kV以下的称为低压；电压为110kV的称为中压；电压高于10kV低于330kV的称为高压；电压在330kV以上的称为超高压。目前，我国变电站按电压等级分为35kV变电站、110kV变电站、220kV变电站和500kV变电站。 （2）按供电对象的差异可分为城镇变电站、工业变电站和农业变电站。 （3）根据其在电力系统中的低位和作用，可以分为枢纽变电站、中间变电站、区域（地方）变电站、企业变电站和末端（用户）变电站。 枢纽变电站：枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV及以上，联系多个电源，出现回路多，变电容量大；全站停电后将造成大面积停电，或系统瓦解，枢纽变电站对电力

9、系统运行的稳定和可靠性起到重要作用。 中间变电站：中间变电站位于系统主干环行线路或系统主要干线的接口处，电压等级一般为330220kV，汇集23个电源和若干线路。全站停电后，将引起区域电网的解列。 地区变电站：地区变电站是一个地区和一个中、小城市的主要变电站，电压等级一般为220kV，全站停电后将造成该地区或城市供电的紊乱。 企业变电站：企业变电站是大、中型企业的专用变电站，电压等级35220kV，12回进线。 （4）按其容量和馈线的多少可分为大、中、小型变电站。 （5） 按是否有人正常运行值班可分为有人值班变电站和无人值班变电站。2原始设计资料2.1变电站的基本情况2.1.1 变电站建设性质

10、及规模 本站位于滦城北部，供给城市和近郊工业、农业及生活用电，系新建变电站。 电压等级：110/10kV 线路回数： 110kV：进线2回，出线备用2回。 10kV：出线13回，备用2回。2.1.2 电力系统接线 电力系统简图如图2-1所示：图2-1 电力系统接线简图2.1.3 变电站规模和电力系统情况 本变电站的基本情况如下 （1）变电站性质：110kV变电站； （2）110kV最终2回进线2回出线，2回出线作为接入其他变电站的备用线路，备用线路每回规划输送容量为15MVA，本期工程2回进线； （3）10kV出线最终15回，本期13回，备用2回，负荷同时率0.85，备用总负荷4MW；(4)

11、根据当地电力系统的远景规划，110kV和10kV负荷的具体参数如表2-1。表2-1 负荷参数电压等级负荷名称最大穿越功率（MW）最大负荷（MW）负荷组成（%）cosTmax(h)线长(km)同时率线损近期远景近期远景一级二级三级110kVBZ线BI线备用（一）15备用（二）1510kV城区一2330500.8185%5%城区二2330500.82.5面粉厂11.520400.840001.7羽绒服厂11.520400.7540001.8造纸厂一2330400.7555001造纸厂二印染厂一34.535400.8555002印染厂二机械厂一23.530400.955002.5机械厂二水泥厂1.5

12、225300.8535002.5化肥厂1.5220300.7530002农一线1.5215300.81.5备用一23备用二232.2 设计任务本次变电站设计的主要任务为： （1）变电站电气主接线的设计； （2）主变压器的选择； （3）短路电流的计算； （4）电气设备的选择和校验；（5）防雷保护设计。3 主变压器的选择3.1变压器绕组与调压方式的选择 （1）绕组连接方式参考电力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y和型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是型的，我国110kV及以上的电压等级均

13、为大电流接地系统，为取得中性点，所以都需要选择的连接方式，而6-10kV侧采用型的连接方式。故该110kV变电站主变应采用的绕组连接方式为：，。 （2）调压方式的确定 变压器的电压调整是用分解开关切换变压器的分接头，从而改变变压器比来实现的。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调压范围通常在5%以内，另一种是带负荷切换，称为有载调压，调压范围可达到30。对于110kV及以下的变压器，以考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压。由以上知，此变电所的主变压器采用有载调压方式。3.2 变压器相数的选择 主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。当不受运输条件限制时，在330kV及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。社会日新月异，在今天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，故有以上规程可知，此变电所的主变应采用三相变压器。3.3本站负荷计算 根据初步设计原始资料计算 （3-1） 式中 sc某电压等级的计算荷； Kt同时系数10kV取0.85； %该电压等级电网的线损率，一般取5%； 、各用户的负荷和功率因数。 考虑电力系统的远景发展规划此变电站10kV侧负荷为： 考虑到备用情况，因此本变电站的最终综合用电负荷为： Sm=SC+2+2=32.70MVA。3.4主变压器容量和型号