110kv变电站一次专业系统设计.docx

引言电力行业是国民经济基本工业，它发展直接关系到国家经济建设兴衰成败，它为当代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少动力。电力系统规划设计及运营任务是：在国民经济发展筹划统筹安排下，合理开发、运用动力资源，用较少投资和运营成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长需要，提供可靠充分、质量合格电能。因此在本次设计中选取变电站电气某些初步设计，是为了更多理解当代化变电站设计规程、环节和规定，设计出比较合理变电站。依照设计规定任务，在本次设计中重要通过变电站电气主接线、短路电流计算、设备选取与校验、无功补偿、主变保护和配电装置某些设计，使我对四年来所学知识更进一步巩固和加强，并从中获得某些较为实际工作经验。由于在设计中查阅了大量有关资料，因此开始逐渐掌握了查阅，运用资料能力，又可以总结四年来所学电力工业某些有关知识，为咱们日后工作打下了坚实基本。第1章概述由于某地区电力系统发展和负荷增长，拟建一座IIOKV变电站，向该地区用35KV和IOKV两个电压级别供电。本变电站由两个系统Sl§2供电，对35KV侧来讲，本所供电对象是A厂、B厂区和生活区及A、B两座变电站，10KV侧供电对象是a厂、b厂、C厂、d厂厂区和生活区及a、b两个居民区。详细数据如下：表1-1系统与线路参数表系统1系统2线路参数Sl(MVA)x&Sz(MVA)Xgl'(KM)12(KM)60038800453020表1235KV侧负荷资料表负荷名称最大负荷（MW）COS中回路数a60.92B60.92A变电站50.91B变电站30.91注：35KV负荷同步系数为0.9表1-3IoKV侧负荷资料表负荷名称最大负荷（MW）COS0回路数a20.851b20.851c30.852d30.852A居民区30.91b居民区30.91注：10KV负荷同步系数为0.85依照上表所述，一旦停电，就会导致地区断电、断水等后果严重影响人们正常生活，还将导致机器停运，整个生产处在瘫痪状态，严重影响各厂生产质量和数量。因而对本所得运营可靠性必要保证在非特殊状况下一本不容许对她们断电。鉴于以上状况，IlOKV侧线路回数采用4回，其中2回留作备用，35KV侧线路回数采用6回，另有2回留作备用，A、B厂采用双回路供电，10KV侧线路回数采用8回，另有2回留作备用，c、d厂采用双回路供电，以提高供电可靠性。在建站条件方面，本站地势平坦，属轻地震区，年最高气温+40,站最低气温-5,站平均温度+18°C,属于国内VIll类原则气象区。本变电站自用电重要负荷如表1-4：表1-411OkV变电站自用电负荷序号设备名称额定容量(KW)cos安装台数工作台数备注1主充电机200.8511周期性负荷2浮充电机4.50.8511经常性负荷3主变通风0.150.853232经常性负荷4蓄电池通风2.70.8511经常性负荷5检修、实验用电150.85经常性负荷6载波通讯用电10.85经常性负荷7屋内照明5.28屋外照明4.59生活水泵4.50.8522周期性负荷10福利区用电1.50.85周期性负荷本论文重要通过度析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选取，进而完毕了变电站一次某些设计。第2章负荷计算及变压器选取2.1 负荷计算2.1.1 计算负荷目计算负荷是供电设计计算基本根据，计算负荷拟定得与否对的合理，直接影响到电器和导线电缆选取与否经济合理。如计算负荷拟定过大,将使电器和导线选得过大,导致投资和有色金属消耗挥霍，如计算负荷拟定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，导致重大损失，由此可见对的拟定计算负荷重要性。2.1.2 负荷分析要选取主变压器和站用变压器容量，拟定变压器各出线侧最大持续工作电流。一方面必要要计算出各侧负荷，涉及35kV侧负荷、IOkV侧负荷和站用电负荷（动力负荷和照明负荷）。系统负荷计算公式为：Sh=cr（VA）（i+a%）-8S。，（式2-1）式中CmaX各出线最大负荷；CoS化功率因数；Kt同步系数；%线损率，取5%；依照第1章所给资料，可以计算出如下数据:35KV侧负荷:SjS=O.9(62+62+5+30.9)(1+5%)=33.6MvAIOKV侧负荷:S.=0.85(2+2+3x2+3x2+3+35%)=22.75VC0.850.9站用电负荷：S=(照明负荷+动力负荷+0.85)KVAS=5.2+4.5+(20+4.5+0.15x32+2.7+15+1+4.5x2+1.5)÷0.85=78.5235kva变电站总负荷：SX=33.6+22.75+0.0785=56.428MVA2.2主变压器选取2.2.1 主变压器台数和容量拟定1、主变压器台数选取主变压器台数选取原则：(1)对于大都市郊区一次变电所在中低压侧已构成环网状况下，变电因此装设两台变压器为宜。(2)对地区性孤立一次变电所或大型工业专用变电所在设计时应考虑装设三台变压器。(3)对于规划只装设两台变压器变电所，其变压器基本宜按不不大于变压器容量12级设计，以便负荷发展时，更换变压器容量。通过上述分析，本变电站硬装设两台主变压器。2、主变压器容量选取主变压器容量普通按变电所建成后510年规划负荷选取，并恰当考虑到远期10<0年负荷发展，对于都市郊区变电所，主变压器应与都市规划相结合。依照变电站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站，应考虑当一台主变压器停运时，别的变压器容量过负荷能力后容许时间内，应保证顾客一级和二级负荷；对普通性变电站，当一台主变压器停运时，别的变压器容量应能保证所有负荷70%80%O单台变压器容量邑=(0.70.8)及依照负荷计算算出本变电站总负荷为：S=56.428MVAST=O.7X56.428=39.43MVA2.2.2 变压器型号选取1、绕组数量拟定依照电力工程电气设计手册所述：在具备三种电压变电所中，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，但在变电所内需设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。在本变电所中：S35/SE=27.448×0.8/57.5364=0.3816>15%Mo/SE=35.0097×0.8/57.5364=0.4868>15%因而，主变压器选为三绕组变压器。2 .相数拟定依照电力工程电气设计手册变压器相数选取原则：当不受运送条件限制时，在330KV及如下发电厂和变电站，均应选用三相变压器。3 .绕组数和接线组别拟定：该变电所有三个电压级别，因此选用三绕组变压器，连接方式必要和系统电压相位一致，否则不能并列运营，11OkV以上电压，变压器绕组都采用YO连接，35KV采用Y形连接，10KV采用A连接。4 .调压方式选取：普通型变压器调压范畴小，仅为±5%,并且当调压规定变化趋势与实际相反(如逆调压)时，仅靠调节普通变压器分接头办法就无法满足规定。此外，普通变压器调节很不以便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它调压范畴较大，普通在15%以上，并且要向系统传播功率，又也许从系统反送功率，规定母线电压恒定，保证供电质量状况下，有载调压变压器，可以实现，特别是在潮流方向不固定，而规定变压器可以副边电压保持一定范畴时，有载调压可解决，因而选用有载调压变压器。5 .冷却方式选取：主变压器普通采用冷却方式有：自然风冷、逼迫油循环风冷、逼迫油循环水冷、逼迫导向油循环冷却。考虑到冷却系统供电可靠性，规定及维护工作量，首选自然风冷冷却方式。根基上述条件本变电站应用两台SFSZ7-40000/110型有载调压变压器，采用暗备用方式，查变压器参数如下：表2-1SFSZ740000/1IO型变压器参数数据型号及容量(KVA)额定电压(KV)连接组别损耗(KW)阻抗电压()空载电流(%)空载短路高中高低中低高中低SFSZ7-40000/11110±8×1.2538.5±2×2.510.YN,ynO,dl60.2110.17-16.1a0%5120585132.3 本变电站站用变压器选取变电站站用电是变电站重要负荷，因而，在站用电设计时应按照运营可靠、检修和维护以便规定，考虑变电站发展规划，妥善解决分期建设引起问题，积极慎重地采用通过鉴定新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电站安全，经济运营。普通变电站装设一台站用变压器，对于枢纽变电站、装有两台以上主变压器变电站中应装设两台容量相等站用变压器，互为备用，如果能从变电站外引入一种可靠低压备用电源时，也可装设一台站用变压器。依照如上规定，本变电站选用两台容量相等站用变压器。站用变压器容量应按站用负荷选取：S=78.5235考虑一定站用负荷增长裕度，站用变IOKV侧选取两台S9-100/10型号配电变压器，互为备用。依照容量选取，站用电变压器为S9100/10型变压器，其参数如下：表2-1S1.7-125/10型变压器参数数据型号容量连接组别损耗/W阻抗电压为(%)空载负载S9100/10100(KVA)Yn,yn30014704其容量比为：100/100/502.4 小结在本章中，依照本变电站实际状况选取了变电站主变压器和站用变压器：主变压器为两台SFSZ7-40000/110型有载调压变压器；站用变压器两台S9-100/10型号配电变压器。第3章无功补偿装置选取3.1 补偿装置意义无功补偿可以保证电压质量、减少网络中有功功率损耗和电压损耗，同步对增强系统稳定性有重要意义。3.2 无功补偿装置类型选取3.2.1 无功补偿装置类型无功补偿装置可分为两大类：串联补偿装置和并联补偿装置。当前惯用补偿装置有：静止补偿器、同步调相机、并联电容器。3.2.2 惯用三种补偿装置比较及选取这三种无功补偿装置都是直接或者通过变压器并接于需要补偿无功变配电所母线上。同步调相机：同步调相机相称于空载运营同步电动机在过励磁时运营，它向系统提供无功功率而起到无功电源作用，可提高系统电压。装有自动励磁调节装置同步调相机，能依照装设地点电压数值平滑地变化输出或汲取无功功率，进行电压调节。特别是有强行励磁装置时，在系统故障状况下，还能调节系统电压，有助于提高系统稳定性。但是同步调相机是旋转机械，运营维护比较复杂。它有功功率损耗较大。小容量调相机每千伏安容量投入费用也较大。故同步调相机宜于大容量集中使用，容量不大于5MVA普通不装设。在国内，同步调相机常安装在枢纽变电所，以便平滑调节电压和提高系统稳定性。静止补偿器：静止补偿器由电力电容器与可调电抗并联构成。电容器可发出无功功率，电抗器可