发电厂电气部分课程设计110kv变电站(所)电气一次部分设计.docx

课程论文变电站（所）电气一次部分设计课程名称发电厂电气部分课程设计专业电气工程及其自动化成绩指导教师孔莲芳学习时间：2012年7月第一部分变电站（所）电气一次部分设计说明书二、原始资料.Jr三、主变压器变的选择四、站（所）用变压器的选择9911121415161717五、高压电，设备选择高压断路器的选界及校验.隔离开关的逸彝及校验电流互感器的选择及校验电压互感器的选择及校睑.高压烙新器的选算及校校.母线选择及校验电簸择及校六、防雷及过电压保护装JIKI设第二部分变电站（所）电气一次部分设计计算书一、负荷计算19主交负荷计算19站用变负荷计算19二、短路电流计算20三、电气设备选择及校端算25高压新路卷的选押及校验26隔离开关的选择及校验29电流、电压互感器的选择及校验31高压熔断卷的选择及校验33母线选择及校验34电缜选择及校验37四、防盲的计重37结束语第一部分变电站(所)电气一次部分设计说明书一、原始资料(一)IIOKV2×30k架空域0.5欧，km(二)建站规模电压负荷名称饵回最大负荷(KW)功率因效回路数供电方式践路长度(km)35KV乡镇变I60000.9I架空15汽车厂43000.882架空7送厂50000.85I架空I1.慎变260000.9I架空IO备用2IOKV体育虎20000.91架空5幼银厂I100OO0.89I电缆3医院5000.882架空7化肥厂10000.91架空5塑料厂12000.89I架空10材料厂8000.92架空2符用2(三)环境条件变电所位于某城市,地势平坦.交通便利,空气较清洁,区平均海拔300米，最高气温40匕，最低气温5。年平均气温230年平均雷电日55日/年,土4电阻率高达100O.M(四)短路阻抗系统作无穷大电源考虑二、电气主接线设计(一)主接线的设计原则和要求1.主接线的设计原则(1)考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接战的主要因素。变电站是枢留变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站,由于它们在电力系统中的地佗和作用不同,对主接线的可邻性、灵活性、经济性的要求也不同.(2)考虑近期和远期的发展规模变电站主接战设计应根据510年电力系统发展规划进行,应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式及站连接电源数和出线回数.(3)考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响对一、二级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一、二级负荷不间断供电：三级鱼荷一般只需一个电源供电.(4)考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的杵家和台数.对变电站主接税的选择将产生直接的影响.通常对大型变电站,由于其传输容最大，对供电可思性高，因此，其对主接线的可舔性、灵活性的要求也高.而容量小的变电站，其传输容量小，对主接找的可辨性,灵活性要求低。(5)考虑备用他的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用界JIt是为了保证可端的供电，适应负荷突增、设备检修、故砥停运情况下的应急要求，电气主接线的设计要根据每用容收的有无而有所不同，例如，当断跖器或母线检脩时，是否允许戏略、变压器停运：当线路故障时是否允许切除戏路、变压潺的数出等.都直接影响主接线的形式.2.主接线设计的基本要求根据书关规定：变电站电气主接税应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容崎，负荷性质燃路变压器的连接、元件总数等条件确定。井应综合考虑供电可取性、运行灵活、操作检脩方便、投资节约和便于过度或扩建等要求.(1)可靠性所谓可就性是指主接线能可就的工作以保证对用户不间断的供电.衡址可旅性的客观标准是运行实践.主接税的可靠性是由其组成元件（包括一次和二次设备）在运行中可靠性的综合。因此，主接战的设计，不仅要考虑次设在时供电可靠性的影响，还要考虑继电保护：次设备的故障时供电可咏性的影响。同时，可咏性并不是绝对的而是相劝的，种主接线对某些变电站是可靠的.而对另一些变电站则可能不是可靠的.评价主接线可施件的标志如下：1）断路器检蟋时是否影响供电：2）线路、断路器、母线故障和检修时,停运线路的回数和停运时间的长短.以及能否保证对理要用户的供电：3）变电站全部停电的可能性e（2）灵活性主接线的灵活性有以卜'几方面的要求：I）调度灵活,操作方便.可灵活的投入和切除变压罂、线路,调配电源和负荷：能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的圜度要求.2）检修安全。可方便的停运断跖器、母战及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。3）扩建方便.随着电力事业的发展,往往；3S要对已经投运的变电站进行扩建,从变压器宜至馍线数均有犷建的可能.所以，在设计主接线时，应留有余地,应能容易地从初期过度到终期接战，使在扩建时，无论一次和二次i殳备改造量#小.（3）经济性可盗性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求.它与经济性之间往往发生矛盾.即欲使主接税可靠、以活.拘可能导致投资增加.所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理，1）投资省。主接城应筒单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；耍使控制、保护方式不过于复杂以利于运行并节约二次设备和电揽投资：要适当限制短路电流,以便选择价格合理的电器设备：在终端或分支变电站中，应推广采用直降式<6-0kv>变电站和以质修可维的简易电器代a高压侧断路器，2）年运行费小.年运行费包括电他损耗费、折I日费以及大修费、日常小修维护费.其中电能损耗主要由变压潺引起，因此要合理地选择主变压潺的型式、容量、价数以及避免两次变压而增加电能损失.3）占地面枳小。电气主接线设计要为配电装附的布汽创造条件，以便节约用胞和节省架构、导城、绝缘子及安装费用,在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。4）在可能的情况下，板采取一次设计.分期投资、投产,尽快发挥经济效益。（二）主接线的设计1 .设计步电气主接找设计，一般分以下几步：（I）拟定可行的主接线方案：根据设W任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟订出若干可行方案，内容包括主变压器形式、台数和容量、以及各级电压配电装芭的接线方式等，并依据对主接线的要求,从技术上论证各方案的优、缺点，保留2个技术上相当的较好方案。(2)对2个技术上比较好的方案进行经济计算。(3)对2个方案进行全面的技术，经济比较，确定最优的主接线方案。(4)绘制域优方案电气主接线图。2 .初步方案设计根据原始资料，此变电站有三个电压等级：IIW35/IOKV,故UJ初选三相三绕加变压潺.根据变电站与系统连接的系统图知.变电站有两条进线,为保证供电可战性.可装设两台主变压器.为保证设计出最优的接税方案,初步设计以下两种接税方案供最优方案的选择.方案：I1.OKV刘采用双母战接战，35KV/采用单母分段接纵K)KV侧采用单母分段接线.方案二：IIoKV测采用单母分段接线.35KV侧采用双母线接线,1()KV侧采用单母分段.两种方案接战形式如下：图1方案一图2方案二3 .最优方案确定(1)技术比较在初步设计的两种方案中,方案一：11OKV侧采用双母线接线:方案二：UOKVf1.B采用单母分段接戏，采用双母规接规的优点：系统运行、供电可靠；系统调度灵活；系统扩建方便等.采用通用分段接线的优点：接线简单；操作方便、设符少等：缺点：可靠性差：系统稳定性差”所以11。KV侧果用双母线接税在初步设计的两种方案中，方案一：35KV(M采用IR母分段接线：方案二：35Kv(W采用双月规接线。由原材料可知,问SS中未说明负荷的流要程度,所以，35KV侧采用单毋分段接线.(2)经济比较对整个方案的分析可知,在配电奘置的综合投资，包括控制设备，电缆，理税及土建费用上，在运行灵活性上35KV、IOKV侧单母线形接线比双母戏接践有很大的灵活性，由以上分析，最优方案UJ选择为方案一，即UoKV侧为枭用双母线接戏，35KVfw为单母线形接线.IOKV侧为单母分段接线.其接线图见以上方案三、主变压器的选择在各种电压等级的变电站中,变压揖是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压.进行电力传输的羽要任务.确定合理的变压器容发是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。因此，在确保安全可靠供电的班础上，确定变压器的经济容业，提高网络的经济运行费旗将具有明显的经济意义。(一)主变压辱台数的选舞为保证供电可尊性，变电站一般装设两台主变，当只有一个电源或变电站可由低压电网取得备用电源给.用要鱼荷供电时，可装设一台。本设计变电站有两回电源进城，且低压侧电源只能用这两回进线取得.故选择两台主变出零.(二)主变压器型式的选獐1 .相数的确定在33OkV及以下的变电站中，-,殷都选用三相式变压器，因为一台三相式变压器较同容录的三台单相式变压器投资小、占地少、根耗小，同时配电装置结构较而单,运行维护较方便.如果受到制造、运谕等条件限制时,可选用两分容量较小的三相变东8S.在技术经济合理时，也可选用单和变压器.2 .绕蛆数的确定在有1种电压等级的变电站中，如果变压器各侧绕组的通过容城均达到变压涔额定容址的15%及以上.或低压侧址然无负荷,但需要在该侧装无功补倭设备时,宜采用三绕组变压器.3绕姐连接方式的确定变压器绕组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星接和附接,高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定.我国I1.oKV及以上电压,变压器突组都采用星接.35KV也果用星接.其中性点多遍过消弧线K1.接地.35KV及以下电压，变压器绕组部采用角接。主变压SS选SFSZ731500110型，其参数如玄所示：型号额定容附(KVA)额定电质(KV)空栽电流(%)损耗(KW)负载损耗(KW)阻抗电乐连接组''!.I!.：中压低压高低高低中低高中高低中低SFSZ7-31.5(X,1.1.(>315001!0±841.25%38.5±2-2.5%111.0950.317510.517.56.5hyn,d1.I其容依比为：15000/15(三,1.5(XX).四、站(所)用变压器选择(一)站用变压器的选算的基本原则(1)变出零原、副边额定电压分别与引接点和站用电系统的额定电乐相适应：(2)阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及站用Hi负荷正常波动范围内,站用电各侬母线的电压偏移不超过额定电压的±0.5%；(3)变压器的容量必须保证站用机械及设备能从电源获得足够的功率.站用受压器选S6-160/10型，其卷数如衣2所示：表2型号额定容Jft(KVR)额定电乐(KV)连接级损耗®阻抗电压(%)空毂