110KV降压变电所电气部分

毕业设计（论文）专用笺第1页毕业设计说明书变配电型（A）专业班级姓名学号指导老师毕业设计（论文）专用笺第2页前言本次毕业设计是在完成全部理论课程及一定时间的工作实践基础上进行的一次综合性教学环节。通过本次设计，巩固和进一步扩大了所学的专业理论知识，并在毕业设计的实践中得到灵活应用；学习和掌握变电所电气部分设计的基本方法，树立正确的设计思想；培养独立分析和解决实际问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。本设计课题为110KV降压变电所电气部分。主要参考了以下资料和教材：《发电厂电气设备》、《高电压技术》、《电力系统继电保护》、《电力系统自动装置》、《电力系统分析》、《变电所电气部分毕业设计指导》、《电力工程师手册》、《电力工业技术规程汇编》、《电工产品目录》。因设计水平有限，在设计中难免存在缺点和错误，恳请老师和同学们给予批评指导！设计者2009年07月于泉州毕业设计（论文）专用笺第3页目录第一部分设计课题及原始资料………………………………………………4第二部分设计说明书第一章主变的选择…………………………………………………………7第二章电气主接线的选择…………………………………………………11第一节电气主接线的基本要求和基本形式………………………………11第二节电气主接线的确定…………………………………………………12第三节主接线中的设备配置………………………………………………17第三章配电装置的规划……………………………………………………18第四章消弧线圈……………………………………………………………19第五章所用变的选择………………………………………………………21第六章无功补偿电容的选择………………………………………………22第七章短路电流计算………………………………………………………23第八章电气设备和导体的选择……………………………………………28第九章防雷保护规划………………………………………………………32第十章继电保护及自动装置的配置………………………………………34第十一章专题设计――备自投装置………………………………………37第一节备自投装置的概述…………………………………………………37第二节所用变的备自投装置接线…………………………………………38第三部分设计计算书第一章短路电流计算书……………………………………………………43第二章电气设备和导体选择计算书………………………………………52第一节110KV系统电气设备的选择………………………………………52第二节35KV系统电气设备的选择………………………………………54第三节10KV系统电气设备的选择………………………………………56毕业设计（论文）专用笺第4页第三章10KV线路保护整定计算书………………………………………65毕业设计（论文）专用笺第5页第一部分设计课题及原始资料一、设计课题110kV降压变电所电气部分二、原始资料1、110kV电网图毕业设计（论文）专用笺第6页2、负荷预测（1）35kV侧负荷名称最大负荷maxP(kW)Cos线路长km回路数供电方式变电所A150000.80152架空变电所B120000.80202架空变电所C100000.85401架空医院50000.80202架空化肥厂80000.90401架空负荷同时率K35=0.80，最大负荷利用小时TMAX＝5000小时（2）10kV侧负荷名称最大负荷maxP(kW)Cos线路长km回路数供电方式配电站A25000.80122架空配电站B30000.80102架空配电站C20000.80151架空配电站D20000.80101架空配电站E20000.80141架空配电站F20000.80201架空机械厂20000.90102电缆化工厂20000.9082电缆医院10000.80102电缆剧院15000.9052电缆负荷同时率K10=0.85，最大负荷利用小时TMAX＝5500小时（3）110kV侧负荷同时率K110=0.85，（4）负荷年增长率:5%3、地区温度年最高温度：40℃最热月平均最高温度：35℃年最低温度：－5℃最热月平均地温：25℃三、设计内容要求1、选择主变压器的台数、容量及型号2、主接线选择（1）根据设计原始资料，选择2-3个可能采用的主接线方案。（2）从技术可靠性、经济合理性等方面进行综合分析比较，确定一种较合理的主接线方案。毕业设计（论文）专用笺第7页（3）说明主接线的主要运行方式。3、确定无功补偿的方式。若需采用电力电容器进行补偿，应：（1）选择补偿电力电容器的容量及接线方式。（2）选择电力电容器的型号及数量。4、选择所用变压器的容量、台数及接线方式。5、确定主变压器中性点的运行方式。若需装设消弧线圈，应选择消弧线圈的容量、台数及型号。6、配电装置的规划。7、短路电流计算（1）确定最大运行方式，计算各短路点的三相短路电流。（2）确定最小运行方式，计算有关短路点的三相和二相短路电流。8、主要电气设备的选择（1）选择各电压等级的断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、电缆的型号及规格。（2）对断路器、隔离开关进行校验。（3）对一电压等级的硬母线及其支持绝缘子和穿墙套管进行校验。（4）对任一回路的电流互感器，确定二次进线方式，配置必要的测量表计，选择二次导线的截面积，校验电流互感器的动、热稳定。（5）对一电压等级母线的电压互感器，确定二次接线方式，配置必要的测量表计，计算各相最大负荷，确定电压互感器的容量，配置高压熔断器。9、变电所的防雷规划，并配置主接线中的常规避雷器。10、配置继电保护及自动装置。（1）线路保护（2）主变压器保护（3）母线保护（4）电容器保护（5）所用变压器保护（6）自动装置11、任选一条低压侧架空出线的继电保护整定计算。（1）整定保护的一、二次侧动作值（2）校验灵敏系数（3）整定自动重合闸装置的参数（4）选择继电器的型号、规格（5）画出其原理接线图12、自选专题学生根据自己的具体情况与知道教师商定，内容如下：（1）备用电源自投装置（2）无功补偿（3）主变保护的整定计算（4）其它四、设计成品要求1、设计说明书。将上述设计的内容，进行整理、编写，要求文字说明简明扼要，语句通顺，书写工整，计算正确，条理清楚。内容主要包括：（1）主变压器的容量、台数、型号选择。毕业设计（论文）专用笺第8页（2）主接线方案的选择。应写清方案分析比较、确定的过程，并列出有关的论据。（3）无功补偿的方式及电容的选择。（4）所用变压器的容量、台数及接线方式选择。（5）主变中性点运行方式及笑话线圈的选择。（6）配电装置的规划。（7）设备的选择和校验。要求写明设备所在的电压等级和回路的名称，计算要正确，对断路器、隔离开关等设备的选择，建议采用列表法，使之一目了然。（8）防雷保护规划及常规避雷器的配置。（9）继电保护和自动装置的配置。（10）继电保护的整定计算。（11）短路电流计算书。要求作出短路电流计算的等值电路图，计算应列出公式，计算过程简单明了，计算正确。各点短路的计算结果用列表的方式进行综合。（12）自选专题部分的内容说明和分析计算等。（13）编写目录。2、绘制图纸（1）主接线图（2）线路继电保护及自动装置原理图（3）自选专题所部分需的图纸要求图中的图形符号和文字符号必须符合国家标准，应标明图中主要设备的型号、规格，图纸线条清晰，匀称，布置合理，图面整洁。五、参考资料与书刊1、电力工程设计手册2、发电厂电气部分课程设计参考资料3、专题设计指导书4、发电厂电气部分（教材）5、电力系统分析（教材）6、电力系统继电保护（教材）7、电力系统自动装置（教材）8、高电压工程（教材）9、毕业设计技术规程汇编10、上海电器产品目录和火力发电厂设计技术规程其中的4、5、6、7、8等各种教材由学员自行准备。毕业设计（论文）专用笺第9页第二部分设计说明书毕业设计（论文）专用笺第10页第一章主变及所用变的选择一、主变台数的确定根据《35-110kV变电所设计规范》3.1.2条规定“在有一、二级负荷的变电所宜装设两台及以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。”本设计的110kV降压变电所，35kV及10kV侧负荷有医院、煤矿、变电所等，变电所不能由中、低压侧取得足够的备用电源，为保证供电可靠性，采用两台主变压器，当一台主变停运时，另一台主变仍能保证60%重要负荷的供电。二、主变容量的确定根据《35-110kV变电所设计规范》3.1.3条规定“装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60％的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。”负荷统计与分析根据设计任务书提供的资料，计算如下：1、35kV侧考虑到负荷的同时率K(35)=0.8Pmax(35)=50000×0.8=40000(kW)Qmax(35)=34072×0.8=27257.6(kvar)Smax(35)=2)35max(2)35max(QP=48404.3(kVA)考虑到负荷年增长率5%,待设变电所按5年发展规划，则35kV侧负荷为:S’max(35)=Smax(35)×(1+0.05)5=48404.3×(1+0.05)5=61777.5(kVA)2、10kV侧:负荷名称最大负荷maxP(kW)CosmaxQ=Pmaxtg(arcCos)(kvar)负荷名称最大负荷maxP(kW)CosmaxQ=Pmaxtg(arcCos)(kVar)变电所A150000.811250变电所B120000.89000变电所C100000.856197医院50000.803750化肥厂80000.903875合计5000034072毕业设计（论文）专用笺第11页配电站A25000.81875配电站B30000.82250配电站C20000.81500配电站D20000.81500配电站E20000.81500配电站F20000.81500机械厂20000.9968.6化工厂20000.9968.6医院10000.8750剧院15000.9726.5合计2000013538.7考虑到负荷的同时率K(10)=0.85,则Pmax(10)=20000×0.85=17000(kW)Qmax(10)=13538.7×0.85=11507.9(kvar)Smax(10)=2)10max(2)10(QPnax=20528.8(kVA)考虑负荷年增长率5%,待设变电所按5年发展规划，则10kV侧负荷为:S’max(10)=Smax×(1+0.05)5=20528.8×(1+0.05)5=26200.5(kVA)3、110kV侧:忽略各种损耗，考虑110kV负荷同时率K(110)=0.85，则Pmax(110)=[Pmax(35)+Pmax(10)]×K(110)=(40000+17000)×0.85=48450(kW)Qmax(110)=[Qmax(35)+Qmax(10)]×K(110)=(27257.6+11507.9)×0.85=32950.675(kvar)Smax(110)=2)10max(2)10(QPnax=58593.1(kVA)按5年发展规划,负荷的年增长率5%考虑,则S’max(110)=58593.1×(1+0.05)5=74781.3(kVA)故本设计满足两个条件：1）、两台总容量∑S=SN1+SN2≥max110S,则每台主变容量为SN≥21max110S=2174781.3=44868.78(kVA)2）、S≥（60－75）%max110S取S＝70%∑S＝0.774781.3=52346.91(kVA)查产品目录，选择两台变压器容量一样，确定每台主变容量为63000kVA三、选择主变型式1、相数选择毕业设计（论文）专用笺第12页依设计原则，只要不受运输条件限制，应优先考虑三相变压器。该变电所主变压器为110kV降压变，单台容量不大（63000kVA），不会受到运输条件限制，故选用三相变压器。2、