东南大学16010411配电网110kV降压变电站设计

1/40东南大学电力系统基础课程设计设计说明书设计题目：配电网110kV降压变电站电气设计姓名：赵显泽学号：16010411指导老师：徐青山东南大学电气工程学院2/40目录0------配电网110kV降压变电站设计要求--------------------31------设计分析计算------------------------------------------------72------110KV盐北变电所接入系统的设计---------------------83------110KV盐北变电所地方供电系统的设计--------------104------110KV盐北变电所主变压器的选择--------------------155------主变110KV侧分接头选择--------------------------------16系统大方式------------------------------------------------------------17系统小方式-------------------------------------------------------------206------主接线的设计-----------------------------------------------237------短路电流计算-----------------------------------------------27电抗等值图------------------------------------------------------------32短路点短路电流------------------------------------------------------378------收获和体会--------------------------------------------------409------参考文献-----------------------------------------------------403/40配电网110kV降压变电站设计根据地区工农业的发展需要，并按安全可靠，经济合理的要求，确定降压变电所的接入位置与型式，确定主变压器台数及容量，通过潮流计算选择合适的方案，并开展短路电流计算为后续电气设备选型做准备。要求写出设计计算说明书。1、新建的变电所（盐北变）各电压及负荷数据，回路数，同时率等见表3盐北变电所每年负荷增长率为5％，需考虑五年发展规划变电所总负荷：51035110%)51)((SSKS2、新建的盐北变电所，受电方案有两种：（1）从110kV盐城东郊变受电距离18kM；（2）从110kV灌南变受电距离27kM。选择方案一一、设计任务1、接入系统设计：确定接入系统输电线回路数及导线截面。2、地区供电系统设计：根据地区负荷性质及供电距离，确定供电线路数及导线截面3、通过技术、经济比较，确定变电所主变压器台数及容量、型号、规格。4、通过电压计算，选择主变分接头或调压方式。5、根据所确定的主变方案和进出线回路数，通过技术分析，论证，确定待建变电所的主接线。6、计算三相短路电流。7、收获和体会8、参考文献二、设计要求根据地区工农业的发展需要，并按安全可靠，经济合理的要求，确定降压变电所的接入位置与型式，确定主变压器台数及容量，通过潮流计算选择合适的方案，并开展短路电流计算为后续电气设备选型做准备。要求写出设计计算说明书。4/40附录图1电力系统接线图新海电厂100×6040+1104580405601060灌南变110110110220淮阴变2×12011080+4×60淮阴电厂无穷大系统2×200盐城电厂1002×60东郊变60大丰变110盐北变50+50+60200表1发电机主要技术参数厂名机号型号P(MW)cosU(kV)dx(%)备注新海电厂＃1－＃2QFS-50-2500.8510.50.143淮阴电厂＃1－＃4QFS-50-2500.810.50.141盐城电厂＃1－＃2QFS-50-2500.8510.50.143表2主变压器主要技术参数厂，所名台数型号容量比短路电压百分数空载电流（％）U1-2(%)U1-3(%)U2-3(%)新海电厂2SSFL-60/1106010.5灌南变1SSFLQ-60/11060/60/3017.510.56.5淮阴变2OSFPSL-120/220120/120/609.310.510.7淮阴电厂4SSPL-60/1106010.5盐城电厂2SSFL-60/1106010.5东郊变1SSFLQ-60/11060/60/3017.510.56.5大丰变1SSFLQ-60/11060/60/3017.510.56.55/40厂，所名损耗110kV侧备注空载高－中中－低高－低最大负荷最小负荷新海电厂13031040+j15是最大负荷的70％灌南变53350255300淮阴变130.746525827650+j30淮阴电厂13031080+j50盐城电厂13031050+j30东郊变53350255300大丰变53350255300表3待建盐北变各电压及负荷数据电压等级负荷名称最大负荷功率因素负荷级别供电距离（kM）备注甲乙丙丁35kVA201817210.85110同时率k=0.9Tmax=5000小时B151614170.8112C222320220.828D20205.56.50.827E151614130.8511010kVA332.52.50.8511.5同时率k=0.85Tmax=3500小时B22.532.50.8522.5C10.80.91.10.821.0D1.210.91.30.821.5E0.80.60.90.70.821F21.52.530.811.5方案35kV10kV6/40表4主变高压侧实际电压发电厂名称110kV侧实际电压（kV）UmaxUmin新海电厂115110淮阴电厂115110盐城电厂113112系统（淮阴变220kV侧）230220表5线路参数起止厂、所长度（kM）型号备注新－灌45LGJ-300灌－淮80LGJ-300淮－淮102XLGJ-300淮－盐602XLGJ-300盐－东52XLGJ-300东－大40LGJ-300淮－系统2002XLGJQ-3007/401------设计分析计算电压等级负荷名称最大负荷（MW）功率因数COSФ负荷级别供电距离（KM）Tmax及同时率35KVA180.851105000/0.9B160.8112C230.82810KVA30.8511.53500/0.85B2.50.8522.5C0.80.821.0D10.821.5为满足电力系统对无功的需要，需要在用户侧装设电容器，进行无功补偿，使用户的功率因数提高，35kV线路用户功率因数提高到0.9为宜，10kV线路用户功率因数应不低于0.9。根据原始资料中的最大有功及调整后的功率因数，算出最大无功，可得出以下数据:cosФ=0.9,tanФ=0.4843电压等级线路名称最大有功（MW）最大无功（MVAr）COSФ负荷级别Tmax同时率K35KVA188.720.9150000．9B167.750.91C2311.140.9210KVA31.450.9135000．85B2.51.210.92C0.80.390.92D10.480.928/402------110KV盐北变电所接入系统的设计一、确定电压等级输电线路电压等级的确定应符合国家规定的标准电压等级。选择电压等级时，应根据输送容量和输电距离，以及接入电网的额定电压的情况来确定，输送容量应该考虑变电所总负荷和五年发展规划。待建110KV盐北变电所的最高电压等级应为110kV。二、确定回路数110KV盐北变电所建成后，所供用户中存在Ⅰ、Ⅱ类重要负荷，因此110KV盐北变电所应采用双回110KV线路接入系统。三、确定110KV线路导线的规格、型号由于待建110KV盐北变电所距离受电110KV盐城东郊变电站18KM，因此应采用架空线路，导线选择LGJ型。四、110KV线路导线截面选择导线截面积选择的一般方法是：先按经济电流密度初选导线标称截面积，然后进行电压损失的校验,本设计忽略校验。9/401、待建110KV盐北变电所总负荷的计算~S35=P35+jQ35=18＋16＋23＋j(8.72+7.75+11.14)=57+j27.61~S35（1+5%）5＝（57+j27.61）×1.28＝72.96+j35.34S35＝81.07~S10=P10+jQ10=3+2.5+0.8+1+j(1.45+1.21+0.39+0.48)=7.3+j3.53~S10（1+5%）5＝（7.3+j3.53）×1.28＝9.34+j4.52S10=10.38总容量:~S110=K110[K35~S35+K10~S10]（1+5%）5=0.95[0.9(57+j27.61)+0.85(7.3+j3.53)]*1.055=69.93+j33.86S110=77.70COSΦ=P110/S110=69.93/77.70=0.92、根据Tmax查软导线经济电流密度表，确定JecP35*Tmax35+P10*Tmax1072.96*5000+9.34*3500Tmax=——————————=——————————=4829(小时)P35+P1072.96+9.34查图得Jec＝1.30（A/mm2）3、计算导线的经济截面积SJ，找出S选IJ0.5S110/（√3UN）(0.5*77.70/1.732*110)*103SJ=——=————————=————————————=182.07(mm2)JJ1.124、结论：选取导线规格为2回LGJ－185/3010/403------110KV盐北变电所地方供电系统的设计电力线路按结构可分为架空线路和电缆线路。架空线路投资少，易于维修，建设工期短，但需要出线走廊，有时候会影响交通、建筑和市容；由于是露天架构的，容易遭受雷击和风雨等自然灾害的影响。电缆线路的投资大，寻找和修复故障比较困难。但它不占用地面，不受自然灾害的影响，故障概率小，而且不影响市容。因此，目前大多数城乡的电力网中仍然采用架空线路，只在不适宜采用架空线路的地方才用电缆线路。一、35KV负荷A线路设计1、确定回路数35KVA线路所供用户为Ⅰ类重要负荷，因此应采用双回线路供电。2、确定线路导线的规格、型号由于待建110KV盐北变电所处于平原河网地区，因此采用架空线路，导线选择LGJ型。3、线路导线截面选择(1)35KVA线路总负荷的计算~S35=P35+jQ35=(18＋j8.72)*(1+5%)5=23.04+j11.16S35=25.60COSΦ=P110/S110=23.04/25.60=0.90(2)根据Tmax查软导线经济电流密度表，确定JecTmax=5000(小时)查图3－1得Jec＝1.10（A/mm2）(3)计算导线的经济截面积SJ,找出S选IJ0.5S35/（√3UN）(0.5*25.6/1.732*35)*103SJ=——=————————=———————————=191.96(mm2)JJ1.10(4)结论：选取导线规格为2回LGJ－185/30二、35KV负荷B线路设计1、确定回路数35KVB线路所供用户为Ⅰ类重要负荷，因此应采用双回线路供电。2、确定线路导线的规格、型号由于待建110KV盐北变电所处于平原河网地区，因此采用架空线路，导线选择LGJ型。11/403、线路导线截面选择(1)35KVB线路总负荷的计算~S35=P35+jQ35=(16＋j7.75)*(1+5%)5=20.48+j9.92S35=22.76COSΦ=P110/S110=20.48/22.76=0.90(2)根据Tmax查软导线经济电流密度表，确定JecTmax=5000(小时)查图3－1得Jec＝1.10（A/mm2）(3)计算导线的经济