110kv变电站继电保护设计

番茄花园[键入文档标题][键入文档副标题]番茄花园[选取日期][在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。]110KV变电站初步设计-2-目录第一部分设计说明书第一章主变压器的选择………………………………………………1第二章主接线选择……………………………………………………2第三章短路计算………………………………………………………5第四章主变压器的选择………………………………………………7第五章配置全所的继电保护…………………………………………11第六章变电站自动化…………………………………………………14第二部分110KV变电所初步设计计算书第七章短路电流计算…………………………………………………19第八章计算各回路最大持续工作电流………………………………22第九章高压断路器选择和校验………………………………………23第十章隔离开关的选择和校验………………………………………31第十一章母线的选择和校验…………………………………………33第十二章电压互感器的选择…………………………………………38第十三章电流互感器的选择…………………………………………39第十四章．配置全所的继电保护………………………………………42参考文献………………………………………………………………………45附110kV地方变电所电气主接线图110KV变电站初步设计-3-前言根据变电站电气部分课程的要求，为了让同学们能够更好的掌握电气部分的发电、变电、输电、主系统的构成、设计和运行的基本理论及计算方法、并注重加强对电气设备性能和原理灵活应用于实践，培养自己的分析和计算能力，特此制定出了该毕业设计。此设计分为十个部分：第一章对待设计变电所的分析；第二章主变压器选择；第三章变电所的主接线设计；第四章变电所自用电接线及自用变压器的确定;第五章短路电流的计算；第六章断路器和隔离开关的选择；第七章导体的选择；第八章变电所的防雷保护规划；第九章变电所的继电保护规划；第十章变电所的仪表配置规划；附电气主接线。该设计由西安电力高等专科学校11044班杨婷同学设计，由西安电力高等专科学校李依凡老师指导。可供同类专业的同学参考。由于设计时间仓促，难免会有错误和不足之处，恳切希望审阅该设计的老师和同学们提出批评指正意见。110KV变电站初步设计-4-第一部分110KV变电所初步设计说明书第一章主变压器的选择一、主变压器的选择概述：在合理选择变压器时，首先应选择低损耗，低噪音的S9,S10,S11系列的变压器，不能选用高能耗的电力变压器。应选是变压器的绕组耦合方式、相数、冷却方式，绕组数，绕组导线材质及调压方式。二、变电所主变压器的容量和台数的确定1.主变压器容量的确定1.1主变器容量一般按变电所建成5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期。10-20年的负荷发展1.2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。1.3同等电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化。35KV负荷计算负荷名称近期最大负荷（MW）功率因数负荷同时率有功功率（KW）无功功率（Kvar）视在功率（KVA）1#出线6.380.80.8554234067.256778.752#出线2.1250.80.851806.251354.72257.813#出线15.00.850.85127507901.74150004#出线12.220.850.85103876437.28122205#出线4.280.850.8536382254.6242806#出线4.350.80.853697.52773.134621.887#出线1.360.80.85115686714458#出线10.20.80.8586706502.510837.59#出线备用小计47527.7532158.225738510KV负荷计算负荷名称近期最大负荷（MW）功率因数负荷同时率有功功率（KW）无功功率（Kvar）视在功率（KVA）1#出线30000.850.8525501580.353000110KV变电站初步设计-5-2#出线20000.850.8517001053.5720003#出线20000.90.851700823.351888.894#出线20000.850.8517001053.5720005#出线20000.850.8517001053.5720006#出线20000.80.851700127521257#出线25000.80.8521251593.752656.258#出线20000.80.851700127521259#出线20000.850.8517001053.57200010#出线20000.850.8517001053.572000小计1827510540.321096.772.主变压器台数的确定2.1对大城市郊区的一次变电所在中低压侧，构成环网的情况下，变电所应装设2台主变压器为宜。2.2对地区性孤立的一次性变电所，或大型工业专用变电所，在设计时应考虑，装设3台主变压器的可能性。2.3对于规划只装设2台主变压器的变电所，其变压器基础，应按大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。单台容量设计应按单台额定容量的70%—85%计算。S9—6300/110变压器参数参数连接组标号额定电压（kV）阻抗电压（%）空载电流（%）损耗（kW）高压低压空载负载Y，0ny100.44.01.90.21.04第二章主接线选择一、主接线选择要求：1.可靠性2..灵活性3.经济性二、对变电所电气主接线的具体要求：1按变电所在电力系统的地位和作用选择。2.考虑变电所近期和远期的发展规划。110KV变电站初步设计-6-3.按负荷性质和大小选择。4.按变电所主变压器台数和容量选择。5.当变电所中出现三级电压且低压侧负荷超过变压器额定容量15%时，通常采用三绕组变压器。6.电力系统中无功功率需要分层次分地区进行平衡，变电所中常需装设无功补偿装置。7.当母线电压变化比较大而且不能用增加无功补偿容量来调整电压时，为了保证电压质量，则采用有载调压变压器。8.如果不受运输条件的限制，变压器采用三相式，否则选用单相变压器。9.对220kv及以上的联络变压器通常采用自耦变。10.各级电压的规划短路电流不能超过所采用断路器的额定开断容量。11.各级电压的架空线包括同一级电压的架空出线应尽量避免交叉。三，首先根据原始资料及给定的各电压等级线路的出线回数选择电压主接线形式a：110kv侧：110kv侧出线最终4回，本期3回。所以根据出线回数电压等级初步可以选择双母不分段接线和双母带旁路母接线。1.双母不分段接线：优点：可靠性极高，故障率低的变压器的出口不装断路器，投资较省，整个线路具有相当高的灵活性，当双母线的两组母线同时工作时，通过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上，当母联断路器断开后，变电所负荷可同时接在母线或副母线上运行。缺点：当母线故障或检修时，将隔离开关运行倒闸操作，容易发生误操作。2.双母线带旁路接线：优点：最大优化是提供了供电可靠性，当出线断路器需要停电检修时，可将专用旁路断路器投运，从而将检修断路器出线有旁路代替供电。两组接线相比较：2方案更加可靠，所以选方案双母线带旁路接线。b：35kv侧35kv侧出线为9回所以根据电压等级及出线回数，初步确定，双母线不分段接线和单母线分段带旁路母线接线。110KV变电站初步设计-7-1.双母线接线优点：可靠性极高，故障率低的变压器的出口不装断路器，投资较省，整个线路具有相当高的灵活性，当双母线的两组母线同时工作时，通过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上，当母联断路器断开后，变电所负荷可同时接在母线或副母线上运行。缺点：当母线故障或检修时，将隔离开关运行倒闸操作，容易发生误操作2.单母线分段带旁母：优点：供电可靠性高，运行灵活，但是主要用于出线回路数不多。但负荷叫重要的中小型发电厂及35—110kv的变电所所以两个比较所以两个比较，双母线接线更加适用，所以选择双母线接线。接线图如下：C:10kv侧：10kv出线10回1.单母分段带旁路母线：优点：供电可靠性高，运行灵活，但是主要用于出线回路数不多。但负荷叫重要的中小型发电厂及35—110kv的变电所。3.单母线带旁路母线：优点：供电可靠性高，断路器故障检修时，可不停负荷进行检修，供电可靠运行灵活，适用于重要用户供电，出线回数较多的变电所。110KV变电站初步设计-8-所以选择单母线分段带旁路母线，第三章短路计算短路：短路是电力系统常见的，并且对系统正常运行产生重要影响的故障。1、电力系统中可能发生的短路主要有:1）三相短路，2）两相短路，3）和单相短路。一般情况下三相短路电流大于两相和单相短路电流。三相短路时，由于短路回路中各相的阻抗相等，尽管三相的短路电流比正常时的电流大，幅度增大，电压也比正常时急剧降低，但三相仍然保持对称，故称之为对抗短路。在计算短路电流时，通常把电源容量视为无穷大的电力系统，在这样的系统中，当某处发生短路时，电源电压维持不变，即短路电流周期分量在整个短路过程中不衰减，为了选择和校验电气设备，载流导体，一般应计算下列短路电流。KI——短路电流周期分量有效值I——稳态短路电流有效值bi——短路全电流最大瞬时冲击值BI——短路全电流最大有效值KS——短路容量2.短路的危害及预防：短路的原因：主要是电气设备载流部分之间的绝缘被损坏，引起绝缘损坏的原因有过电压，绝缘的自然老化和污秽，运行人员维护不同及机械损伤。危害：1.）电力系统发生短路时，短路回路的电流急剧增大这个急剧增大的电流称为110KV变电站初步设计-9-短路电流，短路电流可能达到正常负荷电流的十几倍甚至几十倍，数值不能达到几十千安甚至几百千安，严重使导体发热损坏设备。2.）短路时往往伴随有电弧的产生，能量极大，温度极高的电弧不仅可能烧坏故障元件本身，还可能烧坏周围设备危害人身安全。3.）电力系统发生短路故障时，由于短路电流来势迅猛，电路中的阻抗主要是感性的。因此，短路电流基本上是感性的，它所产生的去磁的电枢反映使发电机端电压下降，同时巨大的短路电流会增大电力系统中各元件的电压损失，使系统电压大幅下降，严重时，可能造成电力系统电压崩溃直至系统瓦解，出现大面积停电的严重事故。4.）短路时电力系统中功率分布的突然变化和电压严重下降，可能破坏各发电机并列运行的稳定性，使整个系统分裂成不同运行的几个部分。这时某些发电机可能过负荷，因此必须切除部分负荷，另一些发电机可能由于功率送不出去，而被迫减少出力，短路时，电压下降得越多，持续时间越长，系统运行的稳定性受到破坏的可能性越大。3.短路计算的目的：1.）在设计电气主接线时，为了比较各种方案，确定某种接线方式是否有必要采取限制短路电流的措施等。2）.在进行电气设备和载流导体的选择时，以保证各种电气设备和导体的正常运行和故障情况下都能安全可靠的工作，需要根据短路电流对电气设备进行动、热稳定的校验。3）.在选择继电保护装置及进行整定计算时，必须以各种不同类型短路时的短路电流作依据。4.）屋外配电装置时，要按短路条件校验，软导线的相间，相对地安全距离5）.设计接地装置。6）.进行电力系统运行及故障分析等。4.短路计算的一般原则。1.）计算短路电流用于验算电气和导体的开断电流，动稳定和热稳定时，应按本工程的设计规划内容计算。一般应以最大运行方式下的三相短路电流为依据。2）.计算短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式进行。短路点应选择在短路电流最大地点。3.）导体和电器的动稳定，热稳定，以及电器的开断电流。一般按三相短路电110KV变电站初步设计-10-流验算。5.短路电流实用计算的基本假设。1.）系统正常运行，短路前，三项是对称的。2）.因为短路时，各元件磁路不饱和，也就是各元件的电抗与电流大小无关，因此可用叠加原理。3）.系统中发电机的电动势的相位在短路过程中相等，频