发电厂与变电站设备课程设计-110kV变电所电气一次部分设计

发电厂与变电站设备课程设计发电厂与变电站设备课程设计 题目题目 3 110kV 变电所电气一次部分设计变电所电气一次部分设计 学院 信息工程学院学院 信息工程学院 班级 班级 xx 姓名 姓名 xx 学号 学号 xxxx 日期 日期 2014 年年 12 月月 28 日日 目目 录录 1 设计任务分析 1 1 1原始材料 1 1 1 1 设计任务 1 1 1 2 设计成品 2 1 2 负荷分析与计算 2 1 2 1 负荷分析 2 1 2 2 负荷计算 3 1 3 主接线方案分析与选择 4 1 3 2 主接线方案一 4 1 3 3 主接线方案二 4 1 3 3 主接线方案的确定 4 1 4 变压器的选择 5 1 4 1 绕组的选择 5 1 4 2 容量的选择 5 2 短路电流计算 6 2 1 基准值的设定 6 2 2 系统的等效网络图 6 2 2 1 各元件的电抗标幺值 6 2 3 各点的短路电流计算 6 2 3 1 d1 点的短路电流计算 6 2 3 2 d2 点的短路电流计算 7 2 3 3 d3 点的短路电流计算 7 2 3 4 d4 点的短路电流计算 8 2 3 5 d5 点的短路电流计算 8 2 3 6 d6 点的短路电流计算 8 2 3 7 短路电流计算结果汇总 9 3 电气主设备的选择与校验 9 3 1 高压断路器的选择与校验 9 3 1 1 高压断路器的选择 9 3 1 2 高压断路器的校验 10 3 2 高压隔离开关的选择与校验 11 3 2 1 高压隔离开关的选择 11 3 2 2 高压隔离开关的校验 11 3 3 110kv 母线的选择与校验 11 3 3 1 110kv 母线的选择 12 3 3 2 110kv 母线的校验 12 3 3 2 35kv 和 10kv 母线的选择与校验 12 4 电气设备工程概算 13 5 参考文献 1 设计任务分析设计任务分析 1 1 原始材料 1 电力系统接线简图 2 系统情况 待设计变电所于系统联结的 110kv 单回线路的最大输送功率均不 大于 80MW 3 负荷情况 35kV 负荷数据见下表 名称Pmax KW cos 线长 km 回路数供电方式 变电所 A100000 9401架空线路 变电所 B100000 9401架空线路 钢铁厂20000 8152架空线路 化肥厂50000 8201架空线路 机器厂60000 85101架空线路 合计33000 考虑到同时系数 Kt 0 8 最大负荷利用小时数 Tmax 4200h 10kV 负荷数据见下表 名称Pmax KW cos 线长 km 回路数供电方式 配电站甲20000 85101电缆 配电站乙30000 8591电缆 配电站丙20000 881电缆 水厂20000 861电缆 化工厂20000 85102电缆 农药厂20000 8101电缆 电化厂10000 861电缆 医院10000 8541电缆 纺织厂10000 871电缆 合计 考虑到同时系数 Kt 0 85 最大负荷利用小时数 Tmax 5500h 110kV 负荷同时率为 0 8 负荷年增长率 5 1 环境条件 地区年最高温度 40 年最低温度 14 年平均气温 17 最热月平 均最高温度 31 海拔 34 6m 年平均气压 760mmHg 1 1 1 设计任务 1 根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位 拟定本 变电所的电气主接线方案 经过技术经济比较 确定推荐方案 2 进行短路电流计算 3 导体和电气主设备 各电压等级断路器 隔离开关 母线 的选择和校验 1 1 2 设计成品 1 设计说明书 每人一份 独力完成所要求的设计内容 书写工整 简明扼要 分析论 证条理清晰 且附必要的数据计算书 整理过的计算过程 2 图纸一张 整洁 线条粗细分明 布置匀称 比例适宜 文字 图形符号准确 尺寸 标注规则无误 1 2 负荷分析与计算负荷分析与计算 1 2 1 负荷分析 作为一个 110kv 的变电所 有两回的进线 3 种等级的出线 其中 110kv 两 回 35kv 五条 10kv 九条 110kv 的出线是一级负荷 1 35kv 负荷的分析 在几个负荷中 钢铁厂与化肥厂作为一级负荷 停电会造成严重的产品问题 或人身安全 2 10kv 负荷的分析 在几个负荷中 化工厂与农药及医院厂作为一级负荷 停电会造成严重人身 危害 总的来说 此变电所在电力系统中有着重要的地位 1 3 主接线方案分析与选择主接线方案分析与选择 对于单母线分段适用于 110 220KV 配电装置 出线回路数为 3 4 回 35 65KV 配电装置 出线回路为 4 8 回 3 6 10KV 配电装置 出线回路为 6 回及 以上 单母线分段带旁路母线接线适用于较多的应用于 110kV 220 kV 进出线回 路多的变电所 内桥接线适用于双线双变的水电站 变电所 35 220kV 侧 主变年负荷利 用小时数低 经常切换 而线路较短 故障少 场合 双母线接线有较高的可靠性 广泛用于出线带电抗器的 6 10kV 配电装置 35 60kV 出线数超过 8 回 负荷较大时 110 220kV 出线数为 5 回及以上时 1 3 1 主接线方案初步的分析主接线方案初步的分析 单母线分段10 220KV 配电 3 4 回 35 65KV 配电 4 8 回 3 6 10KV 配电装置 6 回 较符合 单母线分段带旁路母线110kV 220 kV 回路多本系统 110kv 回路只有两 条 不太适合 桥式接线双线双变的水电站 变 电所 35 220kV 侧 可以考虑 双母线接线35 60kV 出线数超过 8 回 10 220kV 出线数为 5 回 及以上 本系统出线回路只有两 条 不太适合 一台半断路器中大型发电厂 变电所不太适合 由上面的分析可知 对于 35kv 侧的负荷 可以选用单母线分段或单母线分 段带旁路母线 对于 10kv 侧的负荷 可以选用单母线分段 对于 110kv 侧的负 荷 可以选用单母线分段或桥式接线 110kv 进线采用桥式是不适合的 因为有 4 条的出线 可以考虑用单母线 分段或单母线分段带旁路母线 下面为两种较合理的方案 1 3 2 主接线方案一主接线方案一 10kv 35kv 110kv 进线电压等级采用单母线分段 对于 110kv 侧的负荷 采用桥式接线 1 3 3 主接线方案二主接线方案二 对于 35kv 侧的负荷 单母线分段带旁路母线 对于 10kv 侧的负荷 选用 单母线分段 对于 110kv 侧的负荷 选用单母线分段 110kv 进线采用桥式 110kv 进线采用单母线分段带旁路母线 1 3 3 主接线方案的确定主接线方案的确定 对于方案一 经济性和可靠性都满足 10kv 35kv 110kv 进线电压等级采用 单母线分段 当一个变压器检修时 另外一个变压器可以满足下面全部负荷 对于 110kv 侧的负荷 采用桥式接线 接线简单 用地面积更少 投资少一点 也方便扩建成单母线分段 而方案二的可靠性更高 但是占地面积更大 断路器和隔离开关多一点 接 线更复杂 因此选用方案一 1 4 变压器的选择变压器的选择 本系统无特殊要求 可采用冷风冷却的 1 4 1 绕组的选择 因为的两个电压等级的输出 优先考虑三绕组变压器 而采用双绕组变压 器 即要用 4 个变压器 不划算 所以用两个三绕组变压器 1 4 2 容量的选择 为了提高可靠性 两变压器并联运行 而一个变压器断电要保证另一个变压 器的能提供全系统的 60 的容量 计算得 变压器的变量 S 70 Smax 46925 70 34489kva 假设两个变压器平分负荷 单个变压器要满足该段的负荷 S Smax 2 24635kva 查看 110kv 三绕组变压器的技术参数 有 40mv 与 50mv 的 再考虑温度对 变压器的容量的影响 最高温 40 C 时 40mv 还是满足 但考虑其中一个主 变检修时 一个变压器能提供全部负荷运动 所以采用 50mw 的 采用 SFPS7 50000 110 型号额定容 量 额定电压联结 组别 阻抗电 压 高 中 阻抗 电压 高 低 阻抗 电压 中 低 SFPS7 50000 11050000K VA 121 2 2 5 3 8 5 2 5 10 5 kV Ynyn0 d11 10 5 18 6 5 4 4 电气设备工程概算电气设备工程概算 设备型号类别单价 万元 台数总价 变压器 SFPS7 50000 110 1402280 断路器 SW4 110G6636 断路器 LW2 35I4312 断路器 SN4 10G2 637 8 隔离开关 gw4 11021428 隔离开关 gw4 350 563 隔离开关 gn1 100 261 2 母线 LGJ 700 261 2 母线 LYM 100 100 361 8 母线 LYM