110KV降压变电所毕业设计论文

广西电力职业技术学院电力工程系毕业设计（论文）说明书题目110KV降压变电所电气一次部分设计专业发电厂及电力系统班级电力512班学号201051217学生姓名jionsh指导教师2008年3月6日目录前言第一章毕业设计任务书-------------------------（4）第二章负荷分析-------------------------------（7）第三章变压器的选择---------------------------（9）第四章无功补偿装置---------------------------（14）第五章电气主接线的初步设计及方案--------------（19）第六章各级配电装置的配置---------------------（27）第七章短路电流的目的及结果--------------------（29）第八章电气设备选择----------------------------（32）第九章继电保护的规划----------------------------（44）第十章防雷的规划----------------------------（48）第十一章变电所的所用电------------------------（49）参考文献----------------------------------------（50）致谢(50)前言经过六周的毕业设计，在指导老师的精心指导下，经过周密的计算，借助参考阅读《电力工程电气设备手册》、《电力工程电气设计手册》、《发电厂及变电站电气设备》、《电力系统及自动装置》、《高电压技术》和《继电保护技术》等参考书籍,我们最终完成了本此的设计任务:110KV降压变电所的一次部分设计。110KV降压变电所的一次部分根据负荷性质的周围环境及变电站规划容量，可知该变电所为主变容量为20MW的终端变电站,根据终端变电站在电力系统中的地位和作用,负荷性质,出线回路,设备特点,周围环境及变电站规划容量等条件和具体情况,在满足供电可靠,功能性有一定的灵活,还拥有一定发展裕度的前提下,本设计选择了110KV内桥接线,10KV单母分段的电气主接线.这六周的毕业设计教我学会了对设计的要求及内容有了一定的了解和掌握,更加深了解课本中的内容,使知识和理论相结合,使基础知识与实际操作紧密相联系,对变电站的设计有了进一步深刻的学习和运用.本次变电站设计得到了指导老师的悉心指导，帮我解决了许多设计上的难题，也指出了许多设计上的错误。因个人水平及能力有限,设计不免有误,望指导老师给予更正指导。第一章：毕业设计任务书一、设计题目110KV降压变电站部分的设计二、所址概况地理位置及地理条件的简述1、为了解决Y市经济特区供用电突出的需求矛盾，提高供电质量及可靠性，决定在该区建设一所110kV无人值班变电所，名为XD变电所。2、环境条件年最高温度：40℃；年最低温度：-10℃；年平均温度：25℃；海拔高度：150M；土制：粘土；雷暴日：30日/年。三、系统概况通过110KV2回60KM线路与无穷大系统相联，系统短路容量1000MVA；四、负荷情况：最大负荷30MW，最小负荷15MW。10千伏侧负荷情况表：Tmax=5600小时COSø=0.85用户名称最大负荷（KW）线路长度（KM）回路数毛纺厂30051缝纫机厂38041医院30031造纸厂26061自行车厂45021学校25031硅铁厂80041电视机厂30031远景发展：10千伏侧远景拟发展6回电缆出线，最大综合负荷18MW，功率因数0.85五、变电站位置示意图：待建变电站AC六.毕业设计的任务1．熟悉题目要求，查阅相关科技文献；2．主接线方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容；）3．选择主变压器；4．短路电流计算；5．电气设备选择；6．考虑防雷和无功补偿7．考虑继电保护及自动装置的配置；8．撰写设计说明书、绘制图纸。七、毕业设计的主要内容、功能及技术指标主要内容：1．确定主接线：根据设计任务书，分析原始资料与数据、列出技术上可能实现的2—3个方案，经过技术经济比较，确定最优方案；2．选择主变压器：选择变压器的容量、台数、型号等；3．短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护整定的需要，选择短路计算点，绘制等值网络图，计算短路电流，并列表汇总；4．电气设备的选择：选择并效验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等、选用设备的型号、数量汇总设备一览表；5．配电装置设计；6．防雷保护设计。主要设计指标1．本设计的边点多电气部分应具有可靠性、灵活性、经济性、并能满足工程建设规模要求；2．变电所功率因数不低与0.9。八、毕业设计提交成果1．设计说明书；2．图纸：①电气主接线图一张（A3图纸）；②10KV配电断面图（A3图纸）；③变电所平面布置图（A3）第二章负荷分析（参考资料：《发电厂及变电站电气设备》第一章：绪论）一、负荷分类及定义1、一级负荷：对这类负荷停止供电，会带来人身危险，设备损坏，产生大量废品，长期破坏生产次序，给国民经济带来巨大的损失或造成重大的政治影响。2、二级负荷：对这类负荷停止供电，会造成大量产品报废，城市公用事业和人民生受到影响。3、三级负荷：一般指短时停电不会造成严重后果的用户，如工厂附属车间，小城镇，小加工厂等。二、本设计中的负荷分析毛纺厂:若中断对其的停电,就会引起跳线打结从而使产品不合格,但不会影响到人身伤亡,故可采用二类负荷供电的方式.缝纫机厂：机械厂的生产过程与电联系不是非常紧密，若中止供电，不会带来太大的损失，所以应属于二级负荷。医院:停止对该类负荷的供电,将会造成非常严重的后果,有可能会造成人身伤亡的重大事故.故采用一类负荷的供电方式,造纸厂:若停电会造成产品报废或破坏了生产秩序.将带来巨大的损失且难以挽回,属于一级负荷。自行车厂:生产过程与电的联系不是非常紧密，若终止电力供应，只会造成局部破坏，生产流程混乱，所以应属于三级负荷。学校:若中断供电，对学校的正常教学影响不大，所以应属于三级负荷硅铁厂：生产过程伴有化学反应，若停电就会造成产品报废，造成极大的经济损失，应属于一级负荷。电视机厂:该类符合短暂的停电不会对产品质量产生多大影响,故属于三类负荷.三、10KV各侧负荷的大小10KV侧：ΣP＝300+380+300+260+450+250+800+300=3040KWΣQ=3040*0.62=1884.8Kvar远景发展：ΣP＝18000KWΣQ=ΣPtan@=18000*0.62=11160Kvar所以：ΣS＝[30402+（1884.8+11160）2]1/2＝24750KVA考虑线损(a℅=5℅)及同时系数（KT=0.9）时容量为：∑S2=KT∑S1（1+a℅）=0.9×24.57×(1+5℅)=23390KVA由变电所的性质和全面地分析负荷计算过程，我们可知所设计的变电站为终端变电站.第三章主变压器的选择（参考资料：《电力工程电气设计手册》电器一次部分，第五章：主变压器选择）一、主变台数的确定对于大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。此设计中的变电所符合此情况，故主变设为两台。二、主变运行的确定1、两台主变分列运行的情况：按备用电源接线有明备用方式和暗备用方式两种。①备用方式优点：短路电流小,使开关刀闸选择轻便,更便宜检修,维护.②备用方式缺点：发生故障时备用电源切入有0.5～0.2S的瞬间停电,对于某些重要用户是不充许的；容量不同,容量小的做备用电源保证重要用户的供电,只能对别的用户限制用电；特殊的负荷方式难以应对容量此时的不够,这样可能会带来严重的后果.2、两台主变并列运行情况：①并列运行优点：一台主变故障,另一台仍能支持60％～70％，不会造成瞬间断电。②并列运行缺点：需要考虑大容量,在负荷高峰时则经济性差。综上所述,则本设计主变运行方式选择并列运行。三、主变容量的确定1、主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10-20年负荷发展。对城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑到当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70％-80％。此变电所是一般性变电所。有以上规程可知，此变电所单台主变的容量为：S=ΣS2*0.8=24750*0.8=19800KVA所以应选容量为20000KVA的主变压器。四、主变相数选择1、主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。2、当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。社会日新月异，在今天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，故有以上规程可知，此变电所的主变应采用三相变压器。五、主变绕组数量对深入引进至负荷中心，具有直接从高压降为底压供电条件的变电所，为简化电压等级或减少重复降压容量，故主变压器宜采用双绕组变压器。六、主变绕组连接方式变压器的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y和△，高、低两侧绕组如何要根据具体情况来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用Y0连接；35KV及以下电压，变压器绕组都采用△连接。有以上知，此变电站110KV侧采用Y0接线,10KV侧采用△接线七、主变中性点的接地方式：选择电力网中性点接送地方式是一个综合问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰。主要接地方式有：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和直接接地。电力网中性点的接地方式，决定了变压器中性点的接地方式。电力网中性点接地与否，决定于主变压器中性点运行方式。3—10KV系统电压不高，绝缘费用在总投资中所在比重不大，同时这等级配电线路中长度长，雷击跳闸事故多，因而着重考虑供电可靠性问题。一般多采用中性点不接地系统，仅在线路长或电缆线路而且单相接地电流越限时，才采用经消弧线圈接地方式。110KV系统由于电压升高，绝缘费用在总投资中所在比重增大供电可靠性则可通过全线架设避雷线和采用自动重合闸加以完善。因此，我国多数110KV系统采用中性点直接接地方式。所以在本设计中110KV采用中性点直接接地方式，10KV采用中性点不接地方式八、主变的调压方式《电力工程电气设计手册》（电器一次部分）第五章第三节规定：调压方式变压器的电压调整是用分解开关切换变压器的分接头，从而改变变压器比来实现的。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调压范围通常在+5％以内，另一种是带负荷切换，称为有栽调压，调压范围可达到+30％。对于110KV及以下的变压器，以考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压。由以上知，此变电所的主变压器采用有载调压方式。九、变压器冷却方式选择参考《电力工程电气设计手册》（电器一次部分）第五章第四节主变一般的冷却方式有：自然风冷却；强迫有循环风冷却；强迫油循环水冷却；强迫、导向油循环冷却。小容量变压器一般采用自然风冷却。大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却方式。电力变压器一般按容量大小分类，分为小型变压器（630KAV及以下），中型变压器（800~6300KAV），大型变压器（8000~63000KAV），特大型变压器（90000KVA及以上），故此变电所中的主变采用强迫油循环风冷却方式。十、变压器选择型号额定容量(KVA)额定电压(KV)空载损耗(KW)空载电流(%)负荷损耗(KW)阻抗电压(%)高压低压SFZL7-20000/11020000110±8×1.25%10.5301.210410.5SFZL7-20000/11020000110±8×1.25%10.53010410.5SFZ7-20000/1