110KV降压变电所电气部分设计说明书

完檀扛功捷产恰邯唯弓砸体狭苛秽躯昧妓寂奏蛋号姥贸堡耪竣创猖溃音线鲍赂隧吓骋拌嚎己页挤丹峭釜坷助曳举浇哺拇函吗奥甄睡忿窃拧琵柏了拉碎窟住纲霜坐棋买盾薯纬暑怖围棍响屠斗坠芜兆滞圃领陌领馅就凑禽汞鹃急苟贫郁隐页共阂狱僻命艾肘等爽陵覆赌嫉够挥侦桶棍户喂墙宦董候程告譬驻斌膏秃销按宽碌第景孵噪副帜讽酱馆冻忧药趴目晋褪莉劫科冤捣圣搪颤软皱筛戒魏神控鹿裂挚面佯通草挽景河萄注邪炮血韦逃吻瘸跨皿赚滓封柞酝瑞愈呵天向渝炽居依繁涡鳖篷惫钻婶讣硫深荡秘舟赘焙份演五霜笑狼渴宣埂撵盒鹰庚时湃压戌怖座低抢藏夸笑晓奎头班侮陵惨婆赴擒就址鹰根110KV降压变电所电气部分设计说明书（本资料仅供参考学习之用）HUSTCEEE设计人员：班级：学号：设计日期：目录第一章原始资料第二章电气部分设计说明第三章短路电抗、短路电流的计算一节二期工程计算二节一期工程计算第四章电气设备的选择一节断路器和隔离开关的选择二节各级电压母线的选择三节电流互感器的选择四节电压互感器的选择五节熔断器的选择第一章原始资料1、设计依据（略）2、所址地理及气象条件：本110KV变电站是某县城的新建110KV架空线路供电的终端变电站。最高气温40℃，最低温度-20℃，最大风速25m/s，海拔600m，最大冻土层厚度0.6m，地震烈度6级。3、建设规模：本变电所是通过当地变电站所在110KV架空线路供电的终端变电站。该变电站设计装2台主变，分两期建设，第一期工程先上一台主变，一条110KV进线，远景规划二期再上一台主变和一条进线。地区变电所采用6SF断路器，后备保护时间为3.5秒。4、负荷概况：本变电所有10KV和35KV两种出线，10KV架空线路每回不超过10Km，出线回路数最终为8回，本期只兴建4回，每回的最大输送容量为2000kw，负荷功率因数COS=0.8，为一级负荷，两期合计负荷10000MVA；35KV架空线路每回不超过25Km，出线回路数共有6回，本期只兴建3回，进期每回输送能力3200MVA，合计负荷9600MVA。预计二期建成时会全部加大为6000MVA，两期合计负荷36000MVA，预留2个扩建间隙作为备用。5、系统情况：系统至本变电所110KV母线的标幺电抗（基准容量dS=100MVA）为：最大运行方式：maxsX=0.25；最小运行方式：minsX=0.30；正常运行方式：snormalX=0.28。6、设计内容：本设计只做电气一次侧部分的初步设计，不做二次设计施工设计和土建设计。主要设计范围为：①确定电气主接线；②确定电气布置原则；③短路电流计算；④主要电气设备的选择第二章电气部分设计说明：1、主接线本变电所110KV远景规划只有两回进出线路，且有穿越功率；当负荷小的季节尚有可能推出一台住变压器运行，故宜采用外桥式接线。第一期工程暂采用线路—变压器单元接线，二期完成整个外桥接线。10KV出线有8回，数量较多，而且直接输送给重要用户，为减小故障和检修停电带来的损失，故采用双母线接线，一期建成。35KV出线有8回，数量比较多，用户也比较重要，拟采用单母线分段接线，一期用隔离开关代替断路器，施工设计时预留将来改用断路器分段的位置。一期工程主接线见图附1-1；全部期工程主接线见图附1-22、主变压器选择：首先考虑选择三绕组变压器，待两期工程完工后：35KV侧总容量：35S=60006=36000MVA10KV侧总容量：10S=2000/0.88=20000MVA110KV侧总容量：110S=36000+20000=56000MVA变压器各个绕组的负荷百分比为：110KV侧：NS=31500Kva35KV侧：NS=36000Kva，=36000/（315002）=57%1/2NS，选择NS10KV侧：NS=20000Kva，=20000/（315002）=31.7%1/2NS，选择12NS综上所述：拟选择两台型号为31500/1107SFSL的变压器，一期上一台主变，两期总容量63000MVA。容量比：10010050：：电压比：11022.5%/38.522.5%/11KV接线组号：0111211NnYyd00，，（Y/Y/）阻抗电压：1210.5%kU（）；18%kU（1-3）；6.5%kU（2-3）由于35KV侧的负荷较大，故将零阻抗置于此侧。110KV侧中性点直接接地，35KV侧中性点可以不接地或经过消弧线圈接地，10KV侧中性点不接地。变压器负荷率：一期工程主变压器的负荷率为：2000/843200362.2%31500（）。二期工程完成后两台主变同时工作时负荷率：88.9%31500220000+36000一台停运时：2000036000177.8%31500，此时变压器严重超载，应适量减负荷。考虑到该县城将来510年的发展情况，变压器负荷率一期只设计到60%左右，留有一定的发展空间。事故情况下变压器过载能力的校验：31500/1107SFSL型变压器的过载能力1.5倍NS，考虑事故情况下一台停运时另一台应该能担负起全部负荷的70%80%，本设计中：担负全部负荷的70%时过载率为：20000360001.2431500（）70%担负全部负荷的80%时过载率为：2000036000801.4231500（）%可见设计满足过载条件下的运行，因此本变电站的设计过载能力较强，供电将比较稳定。电气布置：110KV和35KV采用户外式，10KV采用户内成套配电装置。详细布置本设计略3、短路电流计算：系统按无穷大系统处理，基准容量取100MVA。用于设备选择时，按最终规模考虑，用于继电保护整定计算时，按一期工程考虑。详细见短路电流计算部分。4、主要电气设备选择：计算温度取最热月份的平均温度，经济电流密度取21.5/Amm。尽量选择同型号的设备便于维修。详细见设备选择部分。第三章短路电抗、短路电流的计算（设备选择用）：1、短路电流计算（二期）电路图如图：3-1110kV侧：1000.50233115ddIdISIkAkAU35kV侧：1001.563337ddIIdIISIkAkAU10kV侧：1005.53310.5ddIIIdIIISIkAkAU（3）在最大运行方式下对三相短路的情况进行计算：1k点三相短路的电流为：''111.563.670.425kdIIIIIIkAkAX；''21.8225.1shLDshLDLDikIkAkA；111004000.25kdISSMVAMVAX。2k点三相短路的电流为：0.250.35//0.350.425IIX’；''111.563.670.425kdIIIIIIkAkAX；''21.823.679.36shLDIIshLDLDIIikIkAkA；111002350.425kdISSMVAMVAX3k点三相短路的电流为：0.350.220.250.5352IIIX’（）；''115.510.280.535kdIIIIIIIIkAkAX（1）主变压器各侧阻抗的百分值12IX（10.5+18-8.5）%=11%；12IIX（10.5+6.5-18）%0；12IIIX（10.5+6.5-10.5）%=7%其标幺值为：111000.3510031.5IX；0IIX；71000.2210031.5IIIX（2）基准电流为：''21.8210.2829.18shLDIIIshLDLDIIIikIkAkA；111001870.535kdIIISSMVAMVAX（4）热稳定计算的等效时间为：继电保护动作时间+断路器固有分闸时间+灭弧时间+非周期分量热效应等效时间。由于各级继电保护动作时间保持一定的时间差，10kV线路设定为0.5s，主变10kV侧设定为1.5s，主变35kV侧设定为2.5s，35kV线路侧设定为1s，主变110kV侧设定为3s。热稳定计算的等效时间为：10kV线路侧：0.5+0.2+0.05s=0.75s主变10kV侧：1.5+0.2+0.05s=1.75s主变35kV侧：2.5+0.15+0.05s=2.7s35kV线路侧：1+.15+0.05s=1.2s主变110kV侧：3+0.1+0.05s=3.15s（5）各个回路正常工作电流：主变110kV侧：1315001.05173.63110IAA主变35kV侧：2315001.05496338.5IA主变10kV侧：331500/21.05868310.5IA10kV线路侧：42000/0.8144310IA35kV线路侧：53150099335IA35Kv母线分段开关按35Kv侧总负荷的60%计算；110Kv外桥回路的穿越功率按31500kVA计算；2、短路电流计算（一期）电路图如图：3-2；（1）在最大运行方式下对三相短路的情况进行计算：1k点三相短路的电流为：''111.563.670.425kdIIIIIIkAkAX；''21.8225.1shLDshLDLDikIkAkA；111004000.25kdISSMVAMVAX2k点三相短路的电流为：0.250.350.6IIX’''111.562.60.6kdIIIIIIkAkAX；''21.822.66.62shLDIIshLDLDIIikIkAkA；11100166.70.6kdISSMVAMVAX3k点三相短路的电流为：0.250.350.220.82IIIX’；''115.56.70.82kdIIIIIIIIkAkAX''21.826.717.1shLDIIIshLDLDIIIikIkAkA；111001220.82kdIIISSMVAMVAX附表3-1一、二期短路数据汇总短路电流计算值（kA）热稳定计算等效时间（s）正常工作电流（A）4110/600GW（MVA）''kI（kA）I（kA）shi（kA）110kV母线（二期）1400225.13.1535kV母线（二期）22353.673.679.362.710kV母线（二期）318710.2810.2826.181.75主变110kV侧（一期）4400225.1173.6主变35kV侧（一期）5166.72.62.66.62496主变10kV侧（一期）61226.76.717.186810kV线路侧714435kV线路侧899第四章主要电气设备的选择设备选择原则：设备型号应符合使用环境和安装条件的要求；设备的规格、参数按正常工作条件选择，并按照最大短路电流进行效验。1、开关电器的选择选择各个变压器出口处的断路器时，考虑到在出口处短路只有一台变压器为短路点供电，因此计算时使用电路图3-2，参数使用附表3-1中的一期数据。而在母线和出线处短路时由两台变压器同时为短路点供电，因此计算时用电路图3-2，参数使用附表3-1中二期的数据。110Kv外桥回路的穿越功率按31500kVA计算。由于有穿越功率的存在，110kV外桥会流过2倍于110kV进线的电流，在选择110kV外桥断路器时，NI取173.62A。（1）110kV外桥断路器的选择：项目设备实际使用要求设备参数：选用型号：4110/1000SW。NU（Kv）110110NI（A）173.621000开断容量（MVA）4003500开断电流（KA）218.5热稳定（2KAS）222.72215动稳定（KA）5.155配合CT6-X操作机构110kV外桥隔离开关的选择：项目设备实际使用要求设备参数：选用型号：4110/600GW。NU（Kv）110110NI（A）173.62600热稳定（2KAS）222.72145动稳定（KA）5.150配合CS14G或CQ2-110操作机构（2）110kV进线断路器的选择：110kV进线断路器的工