110kV变电站电气一次部分初步规划设计.docx

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1、第一某些设计阐明书1原始资料12变压器选取32.1主变压器选取33电气主接线设计73.1 主接线设计原则和规定73.2 主接线基本接线方式83.3 主接线设计环节93.4 本站主接线设计方案124路电流计算短134.1 短路电流计算概述4.2 常用短路电流计算154.3 短路电流计算成果175高压电器设备选取18电气设别选取普通条件5.2 高压断路器选取1953Bp3IxJ)F205.4 互感器选取215.5 绝缘子选取215.6 母线选取236配电装置设计7防雷保护设计25第二某些设计计算书8268.1 主变压器负荷计算268.2 站用变压器负荷计算279短路电流计算2891短路电流幺值VI

2、算289.2短路电流有名值计算3510电气设备选取及校验计算3810.1 高压断路器选取及校验计算4010.2 隔离开关选取及校验计算4110.3 互感器选取及校验计算4210.4 支持绝缘子选取及校验计算4311防雷保护计算47结论48参照文献49.50道谢51第一某些设计阐明书1原始资料（1）建站必要性：为适应某县区经济发展需要，满足电力顾客需求，优化电网构造，拟建一座IlOkV变电站。（2）本站电压级别：110/35/1OkV（3）系统接入方案及电源状况：火电厂IlOkV待建IIokV站HOkV系统变图1.l系统接入方案电路图与本所连接系统电源共有3个，其中IlokV两个，35kV一种，

3、如下所示:IlOkV系统变电所:该所电源容量为200MVA,在该所IlOkV侧母线上短路容量为634MVA,该所与本站距离为8.19km,以一回线路与本所连接。升压到母线电压IlOkV侧火电厂：该厂距离本所10.2km,装有3台机组和两台主变，以一回线路与本所连接,该厂装机容量和主变参数如表1.1所示。表1.1火电厂装机容量和主变参数装机容量参数主变压器参数325MWcos=0.8260MVA121/38.5/10.5kV%/=0.14U,=10.5ZVU41-2%=*d2-3%=6力3_1%=10535kV系统变电所:该所电源容量视为无限大，在该所35kV侧母线上短路容量为250MVA,该所

4、与本站距离为6.16km,以一回线路与本站连接。(4)本站有关负荷资料：本站3个电源,在正常运营时,重要是由两个IlOkV级电源供电给本站。35kV变电所与本站相连线路传播功率较小，为联系用。当3个电源中某一电源浮现故障，不能供电给本所时，系统通过调节运营方式，基本上能满足本站重要负荷用电。IIOkV侧出线共4回，其中备用2回。35kV侧出线共6回，其中备用2回,4回出线回路及传播容量如表1.2所示。表1.235kV侧出线回路及传播容量回路名称容量（WV）距离（km）备注本变一化肥厂3.515I类负荷本变一养殖厂4.313I类负荷本变一制药厂1.85I类负荷本变一郭村变74In类负荷IOkV侧

5、出线共8回，其中备用2回,6回出线回路及传播容量如表1.3所示。表1.3IOkV侧出线回路及传播容量回路名称容量（MW）距离(km)备注本变一纺织厂1.152.5I类负荷本变一电子厂0.61.9II类负荷本变一木料厂0.41.86II类负荷本变一食品厂0.81.56III类负荷本变一饮料厂1.051.67III类负荷本变一面粉变0.32.6In类负荷（5）变电站站址选取:本地最高气温40,最低气温-5C,最高月平均气温34C,年平均温度25C,站址海拔高度700m,占地92x75m,地势平坦宽阔，附近无高山，交通运送以便,站址排水系统良好，具备较强防洪、抗震能力。（6）其他参数：本变电站自用负

6、荷约为60kVA,负荷功率因数均取cos=0.85,负荷同期率H=O.9,计算过程中一律取网损率为5%,计算基本任务为系统当前水平年，阻抗标幺值按基准值为S广100MVA,Uj=Um,来进行计算。2变压器选取在各级电压级别变电所中，变压器是变电所中重要电气设备之一，其担任着向顾客输送功率，或者两种电压级别之间互换功率重要任务，同步兼顾电力系统负荷增长状况，并依照电力系统5发展规划综合分析，合理选取，否则，将导致经济技术上不合理。如果主变压器容量选过大，台数过多，不但增长投资，扩大占地面积，并且增长损耗，给运营和检修带来不便，设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，也许使变压器长期在过负荷中运营

7、，影响主变压器寿命和电力系统稳定性。因而，拟定合理变压器容量是变电站可靠供电和网络经济运营保证。2.1 主变压器选取2.1.1 变压器容量及台数选取主变容量普通按变电站建成近期负荷5规划选取，并恰当考虑远期10负荷发展，对于城郊变电所主变压器容量应当与都市规划相结合，从长远利益考虑，本站应按近期和远期总负荷来选取主变容量，依照变电所带负荷性质和电网构造来拟定主变压器容量，对于有重要负荷变电所，应考虑当一台变压器停运时，别的变压器容量在过负荷能力容许时间内，应保证顾客一级和二级负荷。因此每台变压器额定容量按Sll=OJPttt（以为变电所最大负荷，见计算阐明书第8章）选取，即S,=0.7X244

8、60.7=17.12kVA这样当一台变压器停用时，也保证70%负荷供电。由于普通电网变电所大概有25%非重要负荷，因而采用式S“=0.7%来计算主变容量对变电所保证重要负荷来说是可行。通过计算本变电站可选取额定容量为20M主变压器。为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，电站中普通装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同步也增长了配电设备及用电保护复杂性，以及带来维护和倒闸操作复杂化。考虑到两台主变同步发生故障机率较小，且合用远期负荷增长以及扩建，故本变电站选取两台主变压器完全满足规定。容量为300MW及如下机组单元

9、连接主变压器和330kV及如下电力系统中，普通都选取三相变压器。但是在选取主变压器相数时，应依照原始资料以及设计变电所实际状况来选取。本次设计变电所，站址海拔高度700m,占地92x75m,地势平坦宽阔，附近无高山，交通运送以便，站址地势较高，排水系统良好，具备较强防洪抗震能力。故本次设计变电站选用三相变压器。2.1.3 主变压器绕组与构造选取在具备三种电压级别变电所中，如通过主变压器各侧绕组功率均达到该变压器容量15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备，主变宜采用三绕组变压器。而本变电站具备三种电压级别，考虑到运营维护和操作工作量及占地面积等因素，该站选取普通三绕组变压器

10、。生产制造中三绕组变压器有：自耦变、分裂变以及普通三绕组变压器几种类型。(1)自耦变压器：短路阻抗较小，系统发生短路时，短路电流增大，以及干扰继电保护和通讯，并且它最大传播功率受到串联绕组容量限制，自耦变压器，具备磁联系外，尚有电联系，因此，当高压侧发生过电压时，它有也许通过串联绕组进入公共绕组，使其他绝缘受到危害，如果在中压侧电网发生过电压波时，它同样进入串联绕组，产生很高感应过电压。自耦变压器，高中压侧零序电流保护，应接于各侧套管电流互感器构成零序电流过滤器上。由于本次所设计变电所所需装设两台变压器并列运营，电网电压波动范畴较大，如果选取自耦变压器，其两台自耦变压器高、中压侧都需直接接地，

11、这样就会影响调度灵活性和零序保护可靠性，由原始资料可知不适当选取自耦变压器。(2)分裂变压器：分裂变压器约比同容量普通变压器贵20%o分裂变压器中对两端低压母线供电时，如果两端负荷不相等，两端母线上电压也不相等，损耗也就增大，因此分裂变压器合用两端供电负荷均衡，又需限制短路电流供电系统。由于本次所设计变电所，受功端负荷大小不等，故不选取分裂变压器。(3)三绕组变压器：价格上在自耦变压器和分裂变压器之间，安装以及调试灵活,供电可靠性高，满足各种继电保护需求，又能满足调度灵活性。2.1.4 主变压器接线组别及调压方式选取通过计算可选取型号为SFS1.70/110型变压器，选取容量比为1001005

12、0o(计算过程见8.1节主变容量选取)。变压器三相绕组连接方式必要和系统电压相位一致，否则不能并列运营，因此选取接线组别为：YN,yn,dll。调压方式分为无激磁调压和有载调压两种类型：不带电切换称为无激磁调压，调节范畴普通在5%以内；带负荷切换称为有载调压，调节范畴可达30机其构造较复杂，价格昂贵。对于有特殊规定场合，如规定变压器二次侧电压维持在一定水平时，或规定母线电压恒定期才使用。由于本变电站所带负荷级别较低，电压波动较小，故本变电站选取普通三绕组无激磁调压变压器即可满足规定。2.1.5 主变压器冷却方式选取主变压器普通采用冷却方式有：自然风冷却，逼迫油循环风冷却，逼迫油循环水冷却。(1

13、)自然风冷却：依托装在变压器油箱上片状或管形辐射式冷却器及电动电扇散发热量自然风冷却及逼迫风冷却，合用于中、小型变压器。(2)逼迫油循环水冷却：虽然有散热效率高、减少变压器本体尺寸等长处。但它须有一套水冷却系统和有关附件，冷却器密封性能规定高，维护工作量较大。(3)逼迫油循环风冷却：实用于大型变压器高效率冷却方式。本设计主变为中型变压器，发热量不大，况且本变电站地势平坦，通风条件好,为充分运用既有资源可选用自然风冷却方式。综上所述，本变电站选取三绕组无激磁调压自然风冷却方式型号为SFS1.7-0/110型变压器2台，容量比选取为100/100/50,详细参数如表2.1所示。表2.1主变压器技术

14、参数型号SFS1.70/110联接组标号YN,yn,dll额定容量(kVA)0空载电流(%)4.1空载损耗(kW)50.2短路损耗(kW)高一中高一低中一低150.713194.5额定电压(kV)高压中压低压11081.25%38.52x2.5%10.5阻抗电压(%)高一中高一低中一低10.517.56.52.2 站用变压器选取变电站站用负荷，普通都比较小，其可靠性规定也不如发电厂那样高。变电站重要负荷是变压器冷却装置、直流系统中充电装置和硅整流设备、油解决设备、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。查电气工程低压电器设备手册得变电站站用负荷参数如表2.2所示：。表2.2站用变惯用负荷参数序号名称台数运营容量(kVA)1充电机144.