110kV区域降压变电所电气系统的设计

1110kV区域降压变电所电气系统的设计摘要：在电力系统中，变电站是衔接发电厂与用户的中间环节，它对经济的运行以及整个电力系统的安全会产生重要的影响，而且对整个电力系统具有变换电能和分配电能的作用。在这次设计中，我是针对电力系统中的接线形式、计算短路电流的方法﹑怎样选取变压器﹑怎样选取母线和检验及怎样选取电气设备。还包括母线的继电保护、主变压器的继电保护、怎样防雷的规划及配电装置的设计等主要内容，我这次设计目的让电力供应和传输更便捷、经济、可靠、灵活和安全。关键词：主变压器；主接线；短路电流的计算；简单的潮流计算；主要的电气设备2Thedesignofthe110kvregionalstep-downsubstationelectricalsystemAbstract:Substationisanimportantmemberofthepowersystem,itdirectlyaffectthesafetyandeconomicoperationofthewholepowersystem,isbondtheusersoftheintermediatelinkswiththepowerplants,hasimportantinfluenceinthetransformationanddistributionofelectricenergy.Thisdesignistomakeupasystemofwiring,shortcircuitcurrentcalculation,howtoselecttheformoftransformer,howtoselectthebusbarandcalibrationandhowtoselecttheelectricalequipment;Thestapletransformerrelayprotection,busprotection,lightningprotectionplanning,powerdistributionequipmentdesignsuchasthemaincontent,thedesignisinlinewiththepowerprovideandconveyingofsafe,inerrable,agility,financialconditionprinciples.Keywords:maintransformer;mainwiring;shortcurrentcalculation;flowcalculation;stableelectricalequipment.I目录前言.......................................................................1第一章主接线的设计........................................................21.1主接线设计原则......................................................21.1.1考虑变电所在电力系统中的地位和作用............................21.1.2考虑近期和远期的发展规模......................................21.1.3不同级别负荷对主接线的影响....................................21.1.4考虑主变台数对主接线的影响....................................21.1.5考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响........................2第二章主变压器的的设计...................................................32.1主变压器的概述.....................................................32.2主变容量的确定.....................................................3第三章各级配电装置的设计..................................................43.1配电装置概述.......................................................43.2配电装置的要求.....................................................43.3配电装置的分类及适用范围...........................................4第四章短路电流与简单电力系统潮流的计算....................................54.1短路电流的概述......................................................54.1.1计算短路电流的方法.............................................54.2潮流计算的概述......................................................64.3电力网的电压降和功率损耗............................................64.4简单电力网的潮流计算...............................................114.4.1已知同一点电压和功率的潮流计算...............................124.4.2已知不同点电压和功率的潮流分布计算...........................14第五章电气设备的选择.....................................................155.1概述..............................................................155.2断路器、隔离开关、母线的选择......................................155.3互感器的选择.......................................................155.3.1电流互感器的选择.............................................15II第六章继电保护设计.......................................................176.1变压器保护设计.....................................................176.1.1变压器保护装设的原则.........................................176.2母线的保护设计.....................................................176.2.1母线接线的母线保护...........................................176.3一般线路的保护设计................................................186.3.1线路的相间短路保护...........................................186.3.2单相跳脱保护系统.............................................186.4防雷规划设计.......................................................196.4.1避雷器的配制原则..............................................19参考文献..................................................................201前言当前，我们人类社会发展的主要的能源资本就是电,要想既科学又合理地支配电,我们就要了解并且能看得懂电力工程的设计原则和方法，从而增强电力系统的安全性、可靠性以及运行的效率。于是达到咱们所希望降低生产的成本和提高经济效益的这个目标。在这篇我设计的110kV降压变电所，其设计的主要是针对于电气一次侧的部分。我设计的主要内容包括：如何选取变电所中主变压器的型号、如何选取变电所的电气主接线﹑短路电流的概念及计算、某个电压等级的潮流计算﹑怎么选取电气设备、设计出母线系统、继电保护的设计、防雷保护的设计，110kV高压配电网设计。在本次设计中,还有很多的不足,希望老师多多指导。2第一章主接线的设计1.1主接线设计原则1.1.1考虑变电所在电力系统中的地位和作用在电力系统中，变电所是枢变电所还是地区变电所、是终端变电所还是企业变电所或者是分支变电所，这是由它们在整个电力系统中的地位及作用来决定的,这对于主接线的便捷性、经济性、可靠性、还是灵活性的要求也不一样。1.1.2考虑近期和远期的发展规模在变电所中，其主接线的设计和规划应该依据5至10年的电力系统发展计划进行。另外，还应该依据负载的大小与分布情况,以及负载的增长速率和地区网络环境和潮流的散布,并且思考不同的可能运行的方式,以此来确认接线方式与所连接电源的数目与进出的回路数。1.1.3不同级别负荷对主接线的影响在一级负荷中,我们一定要有两个相互独立的电源给其供电,而且当其中一个电源失效后,要能确保全部一级的负荷不停地供电。在两级负荷中，我们通常有两个电源供电，当一个电源不能供电，确保大部分的二级负荷的电力供应。但是，在三级负荷中，一般我们只需要一个电源来供电。1.1.4考虑主变台数对主接线的影响我们知道，我们变电所的主接线如何进行选取是要取决于变电所主变台数和容量。通常来说，对于大型的变电所,因为它的传送的容量很大,这将会对供电的可靠性要求也会非常高。因此,变电所对于主接线的安全性、可靠性的要求也较高。然而容量小的变电所,由于他的传输容量较小,所以对主接线的安全性、可靠性的要求也较低。1.1.5考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响发电站、送电站、变电站他们的备用容量目的是为了确保有劳靠的供电、顺应突增的负荷,还有一些设备检修等这些情况下的济急请求。不同的备用容量要有对应不同的电气主接线设计。比如,如果母线检修或断路器时,可否需要线路,变压器停止运行；还有，如果路线出现故障时，需不需要换掉线路、变换变压器的数量等,都会直接影响主接线接线的方式[1]。3第二章主变压器的的设计2.1主变压器的概述在各等级电压的变电所中,变压器是最重要的电气设备。要想确定合理的变压器容量，变压器能够变换网络的电压，进而可以进行电力的传输，要想使变电所安全可靠供电及确保网络经济的运行，这一点很重要。尤其是最近我国是以节约为主，目前的能源政策是开发和节约同时进行。因而,我们要在确定安全可靠的供电的基础上来确定变压器的经济容量,还有要提高网络的经济运行效率，这将具有明显的重要意义。2.2主变容量的确定本次变电所为110kV降压变电所,中压侧为35kV,低压侧为10kV,使用两台相同的三绕组变压器。以此为例做以下设计。一般情况下我们一定要考虑到长远年负荷的寿命，按变电所建成后5年至10年的计划来进行选取。对于城市或者农村的主变压器容量的选取，主变压器容量要和农村的规划结合在一起，然后要依据电网的类型及变电所负荷的性质以确认主变压器的容量。一般重要负载的变电所,我们应该考虑到：当一台主变压器坏了或者由于某种原因停止运转时,应能够确保用户的一级和二级负荷能正常；而对于