110KV电气供电站方案设计书

1、封面作者： PanHongliang仅供个人学习110KV 变电所电气设计所址选择：首先考虑变电所所址的标高， 历史上有无被洪水浸淹历史； 进出线走廊应便 于架空线路的引入和引出， 尽量少占地并考虑发展余地； 其次列出变电所所在地的气象条件：年均最高、最低气温、最大风速、覆冰厚度、地震强度、年平均雷 暴日、污秽等级，把这些作为设计的技术条件。主变压器的选择：变压器台数和容量的选择直接影响主接线的形式和配电装置的结构。 它的确 定除依据传递容量基本原始资料外，还应依据电力系统 5-10 年的发展规划、输 送功率大小、馈线回路数、 电压等级以及接入系统的紧密程度等因素， 进行综合 分析和合理选择。

2、选择主变压器型式时，应考虑以下问题：相数、绕组数与结构、 绕组接线 组别（在电厂和变电站中一般都选用 YN ，d11 常规接线）、调压方式、 冷却方 式。由于本变电所具有三种电压等级 110KV、35KV 、10KV ，各侧的功率均达到 变压器额定容量的 15%以上，低压侧需装设无功补偿， 所以主变压器采用三绕组 变压器。为保证供电质量、 降低线路的损耗此变压器采用的是有载调压方式， 在 运行中可改变分接头开关的位置， 而且调节范围大。 由于本地区的自然地理环境 的特点，故冷却方式采用自然风冷却。为保证供电的可靠性，该变电所装设两台主变压器。当系统处于最大运行方 式时两台变压器同时投入使用，

3、最小运行方式或检修时只投入一台变压器且能满 足供电要求。所以选择的变压器为2X SFSZL7-31500/110型变压器。变电站电气主接线：变电站主接线的设计要求， 根据变电站在电力系统中的地位、 负荷性质、 出 线回路数等条件和具体情况确定。通常变电站主接线的高压侧， 应尽可能采用短路器数目教少的接线， 以节省 投资，随出线数目的不同，可采用桥形、单母线、双母线及角形接线等。如果变 电站电压为超高压等级， 又是重要的枢纽变电站， 宜采用双母线带旁母接线或采 用一台半断路器接线。 变电站的低压侧常采用单母分段接线或双母线接线， 以便 于扩建。 610KV 馈线应选轻型断路器，如 SN10 型少

4、油断路器或 ZN13 型真空 断路器；若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时， 应采用限流措施。 在变 电站中最简单的限制短路电流的方法， 是使变压器低压侧分列运行； 若分列运行 仍不能满足要求， 则可装设分列电抗器， 一般尽可能不装限流效果较小的母线电 抗器。故综合从以下几个方面考虑：1 断路器检修时，是否影响连续供电；2线路能否满足I , U类负荷对供电的要求；3 大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。 主接线方案的拟定：对本变电所原始材料进行分析， 结合对电气主接线的可靠性、 灵活性及经济 性等基本要求，综合考虑。在满足技术、经济政策的前提下， 力争使其技术先进，

5、 供电可靠， 经济合理的主接线方案。 此主接线还应具有足够的灵活性， 能适应各 种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安 全、扩建发展方便。故拟定的方案如下：方案I: 110KV侧采用内桥接线，35K V采用单母分段，10KV单母接线。方案U: 110K V侧采用单母分段，35KV采用单母分段带旁母，10KV采用单母分由以上两个方案比较可知方案I的 110K V母线侧若增加负荷时不便于扩建， 35KV、10KV 出线的某一回路出现故障时有可能使整个线路停止送电，所以很难 保证供电的可靠性、不便于扩建检修，故不采用。方案U的110KV母线侧便于扩 建， 35KV 线

6、路故障、检修、切除或投入时，不影响其余回路工作，便于倒闸操 作， 10KV 侧某一线路出现故障时不至于使整个母线停电，满足供电可靠、操作 灵活、扩建方便等特点，所以采用方案U,主接线图如图所示。计算部分变压器的选择:负荷计算:最大负荷时:1. 35KV 出线=tan 0 =9X tan (arccos0.8 =6.75Mvar=tan0 =12 x tan (arccos0.8 =9Mvar=tan 0 =8x tan (arccos0.8 =6Mvar2. 10KV 出线=tan0 =1 x tan(arccos0.8 =0.75Mvar=tan0 =1 x tan(arccos0.8 =0

7、.75Mvar=tan0 =0.8x tan( arccos0.8 =0.6Mvar=tan0 =0.9x tan( arccos0.8 =0.675Mvar=tan0 =0.6x tan( arccos0.8 =0.45Mvar=tan0 =0.8x tan( arccos0.8 =0.6Mvar于是母线侧的总负荷为=+= 0.85(9+12+8 +0.8(1+1+0.8+0.9+0.6+0.8=24.65+4.08=28.73MW=+= 0.85(6.75+9+6 +0.8(0.75x 2+0.6+0.675+0.45+0.6 =14.4875+3.06= 21.5475Mvar最小负荷时

8、:1.35KV 出线=tan0 =7x tan(arccos0.8 =5.25Mvar=tan0 =8x tan(arccos0.8 =6Mvar=tan0 =6x tan(arccos0.8 =4.5Mvar2.10KV出线=tanB =0.5 x tan (arccos0.8) =0.375Mvar=tanB =0.7xtan (arccos0.8) =0.525Mvar=tanB =0.3xtan (arccos0.8) =0.225Mvar=tanB =0.5xtan (arccos0.8) =0.375Mvar=tanB =0.3xtan (arccos0.8) =0.15Mvar=

9、tanB =0.4xtan (arccos0.8) =0.3Mvar于是母线侧的总负荷为=+=0.85 (7+8+6) +0.8 (0.5+0.7+0.3+0.5+0.2+0.4)=17.85+2.08=19.93MW=+=0.85 (5.25+6+4.5) +0.8X( 0.375+0.525+0.225+0.375+0.3=13.3875+1.56=14.9425Mvar则系统的计算负荷为：最大运行方式下：=35.9125MVA最小运行方式下：=24.9125MVA若待建变电所考虑15%的负荷发展余地，则=42.25 MVA=29.3 MVA考虑到变电所的安全运行，故需选用两台同样的变压器

10、，且在系统最大运行方式 下两台变压器并列运行。系统最小运行方式下只起用一台变压器。综上考虑，选用两台绕组无励磁的调压变压器，其参数如下所示：型 号：SFSZL7-31500/110额定容量：31500 KVA额定电压：110 2X 2.5% 35 2X 2.5% 6.3空损：46KW负损：175 KW阻抗电压:高冲10.5高-低17-18中-低6.5联结组号：短路电流计算：取=100MWA，=.变压器各绕组电抗标幺值计算如下：各绕组的短路电压分别为：%=1/2%+ %-% =1/2 (10.5+17.5-6.5) =10.75%=1/2%+ %-% =1/2 (10.5+6.5-17.5) =

11、- 0.25%=1/2%+ %-% =1/2 (17.5+6.5-10.5) =6.75各绕组的电抗标幺值计算如下：=(%/100)X( /) = (10.75/100)X( 100/31.5) =0.34=(%/100)X( /) = (-0.25/100)X( 100/31.5) =-0.008(%/100)X( /) = (6.75/100)X( 100/31.5) =0.214变压器的等值网络如图1-1所示：当系统母线高压侧的最大三相短路容量为2000MVA时，短路电流的计算系统的等值网络如图1-2所示：其中 X仁/2=0.34/2=0.17X2=/2=-0.008/2=-0.004X

12、3= /2=0.214/2=0.107Xd=/=100/2000=0.051.当f1点短路时 短路电流 短路电流的有名值 冲击电流 短路容量2 当f2点短路时 短路电流短路电流的有名值 冲击电流短路容量=/ () =100/ (X 37) =1.56KA=1/ (X1+X2+Xd ) =1/ (0.17-0.004+0.05) =4.63 =X =4.63X 1.56=7.22KA=1.8X =1.8XX 7.22=18.385KA=X =4.63X 100=463MVA=/ () =100/ (X 10.5) =5.5KA=1/ (X1+X3+Xd ) =1/ (0.17+0.107+0.0

13、5) =3.058=X =5.5X 3.058=16.82KA=1.8X =1.8XX 16.82=46.82KA=X =3.058X 100=305.8MVA3 当 f3 点短路时 =/ () =100/ (X 115) =0.502KA 短路电流=/ () =2000/ (X 115X 0.502) =20短路电流的有名值 =X =20X 0.502=10.04KA冲击电流=1.8X =1.8XX 10.04=25.56KA断路器及隔离开关：A.变压器110KV侧断路器及隔离开关变压器的最大工作电流=(1.05) / () =1.05X 31500/X 110=173.6A根据线路的电压及

14、最大工作电流及断路器在屋外的要求，查表可选择LW14-110型断路器。短路时间：=0.2+0.06+0.03=0.29S周期分量的热效应：=/12 (+10+) =0.29/12X( +10X +) =29.23.S 非周期分量的热效应：v 1时，T=0.05=T X =0.05X =5.04.S短路电流的热效应：=+=29.23+5.04=34.27.S断路器及隔离开关的相关数据并与计算值相比较，如下所示:计算数据LW14-110型断路器GW4-110D/1000-80 型隔离开关110KV110KV110KV173.6A2000A1000A10.04KA31.5KA25.56KA80KA3

15、4.27.SX t=4800.SX t=2311.5.S25.56KA80KA80KA由以上数据比较可知LW14-110型断路器和GW4-110D/1000-80型隔离开关均能够吗组要求。B.变压器35KV侧断路器及隔离开关变压器的最大工作电流=(1.05)/()=1.05X 31500/X 35=545.6A根据线路的电压及最大工作电流及断路器在屋外的要求，查表可选择 LW8-35型断路器。短路时间：=0.7+0.06+0.03=0.79S周期分量的热效应：=/12 (+10+) =0.79/12X( +10X +) =41.18.S 非周期分量的热效应：v 1时，T=0.05=T X =0

16、.05X =2.61.S短路电流的热效应：=+=41.18+2.61=43.79.S断路器及隔离开关的相关数据并与计算值相比较，如下所示:计算数据LW8-35型断路器。GW5-35G/600-72 型隔离开关35KV35KV35KV545.6A1600A600A7.22KA25KA18.385KA63KA43.79.SX t=2500.SX t=1024.S18.385KA63KA72KA由以上数据比较可知LW8-35型断路器和GW5-35G/600-72型隔离开关均能够吗组要求。C.变压器10KV侧断路器及隔离开关变压器的最大工作电流=(1.05) / () =1.05X 31500/X 1

17、0=1909.6A根据线路的电压及最大工作电流及断路器在屋内的要求，查表可选择 ZN-10/2000-40 型断路器。短路时间： =0.7+0.06+0.05=0.81S周期分量的热效应：=/12 (+10+) =0.81/12X( +10X +) =229.2.S 非周期分量的热效应：v 1时，T=0.05=TX =0.05X =14.15.S短路电流的热效应：=+=229.2+14.15=243.35.S断路器及隔离开关的相关数据并与计算值相比较，如下所示:计算数据ZN-10/2000-40 型断路器GN2-10/2000-85 型隔离开关10KV10KV10KV1909.6A2000A2

18、000A16.82KA40KA42.82KA100KA243.35.SX t=3200.SX t=1300.S42.82KA100KA85KA由以上数据比较可知 ZN-10/2000-40型断路器和GN2-10/2000-85型隔离开关均能够吗组要求。D. 35KV出线侧断路器及隔离开关线路的最大工作电流=(1.05) / (COS)=1.05X 12X 1000/X 35X 0.8=259.8A 根据线路的电压及最大工作电流及断路器在屋外的要求，查表可选择LW8-35/1600型断路器。短路时间：=0.7+0.03+0.03=0.0.76S周期分量的热效应：=/12 (+10+) =0.76

19、/12X( +10X +) =39.62.S 非周期分量的热效应：v 1时，T=0.05=T X =0.05X =2.61.S短路电流的热效应：=+=39.62+2.61=42.23.S断路器及隔离开关的相关数据并与计算值相比较，如下所示:计算数据LW8-35/1600型断路器GW5-35G/600-72 型隔离开关35KV35KV35KV259.8A1600A600A7.22KA25KA18.385KA63KA42.23.SX t=2500.SX t=1024.S18.385KA63KA72KA由以上数据比较可知LW8-35/1600型断路器和GW5-35G/600-72型隔离开关均能够吗组

20、要求。E.线路10KV出线侧断路器及隔离开关 线路的最大工作电流=(1.05) / (COS)=1.05X 1X 1000/X 10X 0.8=75.78A 根据线路的电压及最大工作电流及断路器在屋内的要求，查表可选择ZN4-10/1250-20 型断路器。短路时间： =0.7+0.06+0.05=0.0.81S周期分量的热效应：=/12 (+10+) =0.81/12X( +10X +) =229.2.S 非周期分量的热效应：v 1时，T=0.05=T X =0.05X =14.15.S短路电流的热效应：=+=229.2+14.15=243.35.S断路器及隔离开关的相关数据并与计算值相比较

21、，如下所示:计算数据ZN4-10/1250-20 型断路器GN6-10T/600-52 型隔离开关10KV10KV10KV75.78A1250A600A16.82KA20KA42.82KA50KA243.4.SX t=1600.SX t=1600.S42.82KA50KA52KA由以上数据比较可知ZN4-10/1250-20型断路器和GN6-10T/600-52型隔离开关关均能够吗组要求。F. 110KV侧母联断路器及隔离开关 母线的最大工作电流=2 (1.05) / () =2*1.05X 31500/X 110=347.2A根据线路的电压及最大工作电流及断路器在屋外的要求，查表可选择LW1

22、4-110型断路器。短路时间：=0.2+0.06+0.03=0.29S周期分量的热效应：=/12 (+10+) =0.29/12X( +10X +) =29.23.S 非周期分量的热效应：v 1时，T=0.05=T X =0.05X =5.04.S短路电流的热效应：=+=29.23+5.04=34.27.S断路器及隔离开关的相关数据并与计算值相比较，如下所示:计算数据LW14-110型断路器GW4-110D/1000-80 型隔离开关110KV110KV110KV347.2A2000A1000A10.04KA31.5KA25.56KA80KA34.27.SX t=4800.SX t=2311.

23、5.S25.56KA80KA80KA由以上数据比较可知LW14-110型断路器和GW4-110D/1000-80型隔离开关均能够吗组要求。G. 35KV母联断路器及隔离开关线路的最大工作电流=3* (1.05) / (COS)=3*1.05X 12X 1000/X 35X 0.8=779.4A 根据线路的电压及最大工作电流及断路器在屋外的要求，查表可选择 LW8-35/1600型断路器。短路时间：=0.7+0.03+0.03=0.0.76S周期分量的热效应：=/12 (+10+) =0.76/12X( +10X +) =39.62.S 非周期分量的热效应：v 1时，T=0.05=T X =0.

24、05X =2.61.S短路电流的热效应：=+=39.62+2.61=42.23.S断路器及隔离开关的相关数据并与计算值相比较，如下所示:计算数据LW8-35/1600型断路器GW5-35G/1600-72 型隔离开关35KV35KV35KV779.4A1600A1600A7.22KA25KA18.385KA63KA42.23.SX t=2500.SX t=1024.S18.385KA63KA72KA由以上数据比较可知LW8-35/1600型断路器和GW5-35G/600-72型隔离开关 均能够吗组要求。导线截面的选择：1) 110KV侧母线的选择按经济电流密度选择导线的截面，由于 =5000h

25、/年，查表可得J=1.07A/。变压器110KV母线的最大工作电流=2X 173.6=347.2A所以 S=/J=347.2/1.07=309.03故 可选择型号为 LGJ-400/20 的导线，其载流量为 800A热稳定校验：0 =0 o + ( 0 al- 0 o)=35+( 70-35) =42E由此查表胡的 C=98.4则 =/C=/98.4=59.5400满足导线的最小截面的要求)2) 35KV 侧母线的选择按经济电流密度选择导线的截面，由于 =5000h/年，查表可得变压器 35KV 母线的最大工作电流=/COS =597.97A所以 S=/J=597.97/1.07=558.85

26、故 可选择型号为 LGJ-630/45 的导线，其载流量为 712A 热稳定校验： 0 =0o +( 0 al- 0o)=35+ (70-35) =57C由此查表胡的 C=92.8则 =/C=/92.8=70.03630满足导线的最小截面的要求)3) 10KV 母线的选择按经济电流密度选择导线的截面，由于 =5000h/年，查表可得变压器 10KV 母线的最大工作电流=/COS =368A所以 S=/J=368/1.07=344故可选择型号为LMY-60 X 6的矩形铝导体，其载流量为 热稳定校验： 0 =0o +( 0 al- 0o)=35+ (70-35) =47E由此查表胡的 C=97.

27、6则 =/C=/97.6=66.5630满足导线的最小截面的要求)4) 110KV 侧进线的选择按经济电流密度选择导线的截面，由于 =5000h/年，查表可得变压器 110KV 母线的最大工作电流 =173.6A所以 S=/J=173.6/1.07=162故 可选择型号为 LGJ-175 的导线，其载流量为 600A 热稳定校验： 0 =0o +( 0 al- 0o)=35+ (70-35) =38E由此查表胡的 C=99则 =/C=/99=59.3175满足导线的最小截面的要求)5) 35KV 出线导线截面的选择按经济电流密度选择导线的截面，由于 =5000h/年，查表可得35KV 出线的最

28、大工作电流=/COS =247.44A所以 S=/J=247.44/1.07=231.25故 可选择型号为 LGJ-240/30 的导线，其载流量为 610A 热稳定校验： 0 =0o +( 0 al- 0o)=35+ (70-35) =41T由此查表胡的 C=98.6J=1.07A/oJ=1.07A/o632AJ=1.07A/oJ=1.07A/o则 =/C=/98.6=65.975.78A热稳定校验 对于电缆线路有中间接头，应按接头处短路校验热稳定。短路前电 缆最高运行温度为9 =9 o + ( 9 al- 9 o)=20+ (60-20) =24C由 C=1/n *=104则 =*/C=*

29、/104=149 150满足导线的最小截面的要求。电压降校验 U=L ( arcos+arsin)*100=*75.78*9 (0.238*0.8+0.077*0.8) *100=20795可见，选用单根ZLQ2型150电缆能够满足要求。版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人所有This article in eludes someparts, in cludi ngtext, pictures,and desig n. Copyright is Pan Hon glia ngs pers onal own ership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律 的规定，不得侵犯本网站及相关权利