1103510KV变电所一次系统设计毕业论文

1、成人教育毕业设计（论文）论文题目：110/35/10KV变电所一次系统设计年级.专业.层次： 10 电力专升本学生姓名： 学号10720120函授站：保定电院指导教师姓名：2012 年8 月毕业设计任务书一、毕业设计题目： 110/35/10kv 变电所电气一次系统设计二、毕业设计工作起止时间： 2012.6.11 2012.9.02三、毕业设计的内容要求：设计内容要求：1 根据原始资料选择 5-7 种合理的电气主接线2 进行初步技术，经济比较，选择两种较好的电气主接线3 选择主变压器的容量和型号4 计算两种主接线的短路电流5 根据短路电流计算结果选择电器设备6 通过技术经济比较确定最佳方案7

2、 防雷及接地系统设计8 屋内外配电装置设计和总平面布置3-49 绘制图纸 : 电气主接线，电器总平面布置，防雷与接地各一张，配电装置断面图 张设计成果：1 收设计说明书一份2 计算书一份（短路电流，设备教研，运行费，防雷校验等计算）3 图纸 5-7 张 （ 电气主接线图，电气总平面布置图，屋外配电装置断面图，屋内配电装 置配置图，防雷校验图等 ）四、原始数据和参考资料 ：原始资料：1 变电所类型： 110kv 降压变电所2 电压等级： 110/35/10kv3 负荷情况：35kv 侧：最大负荷 25MW,最小负荷 18MW,Tmax=5300 小时，cos =0.8510kv 侧：最大负荷 1

3、8MW,最小负荷 12MW,Tmax=5300 小时，cos =0.85 负荷性质：工农业生产及城乡生活用电4 出现情况：110kv 侧：2 回（架空线）LGJ-185/25km35kv 侧： 4 回（架空线）10kv 侧： 10 回（电缆）5 系统情况：系统经双回线给变电所供电系统 110kv 母线短路电流标幺值为 25（Sb=100MVA）6 环境条件最高温度40C，最低温度-25C，年平均温度20C土壤电阻率p Ug,当额定电压在220kV及以下时为1.155。额定电压与设备最高电压受电设备或系统额定电压供电设备额定电压设备最高电压1010.511.53538.540.511012112

4、6b .电流：选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的 持续工作电流Ig，即Ie Ig。由于高压电器没有明显的过载能力，所以在选择其额定电 流时，应满足各种方式下回路持续工作电流。c.机械负荷：所选电器端子的允许负荷，应大于电器引下线在正常运行和短路时的 最大作用力。2）短路稳定条件 校验的一般原则电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定检验，检验的短路电 流，一般取三相短路时的短路电流。 短路的热稳定条件：lt2t QtQ dt 在计算时间tjs秒内，短路电流的热效应（kA2.S）1 tt 秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（ kA）T 设备允许通过的热稳定电

5、流时间（ S） 短路的动稳定条件i ch i dfI ch A I dfich短路冲击电流峰值（kA）idf短路全电流有效值Ich电器允许的极限通过电流峰值（kA）Idf电器允许的极限通过电流有效值（kA） 绝缘水平在工作电压和过电压下， 电气的内、外绝缘应保证必要的可靠性。 电器的绝缘水平， 应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平 低于国家规定的标准数值时，应通过绝缘配合计算选用适当的电压保护设备。2 、环境条件 选择导体和电阻时，应按当地环境条件校核。 原始资料提供环境条件如下：最高温度40C，最低温度-25 C,年平均温度20C，当地雷暴日数40日

6、/年。4 2 导线的选择和检验载流导体一般采用铝质材料比较经济， 110kV 及以上高压配电装置一般采用软导线， 当负荷电流较大时，应根据负荷电流选用较大截面的导线。矩形导线一般只用于 35kV 及 以下，电流在4000A及以下时；槽形导体一般用于 40008000A的配电装置中；管形导体 用于 8000A 以上的大电流母线。42.1 导线的选择42.1.1 按回路最大持续工作电流选择：IxuA Ig.max其中Ig.max导体回路持续工作电流（A）Ixu 相应于导体在某一运行温度、环境条件下长期允许工作电流（ A） 若导体所处环境条件与规定载流量计算条件不同时，载流量应乘以相应的修正系 数。

7、42.1.2 按经济电流密度选择：Sj= Ig.max/j其中Sj按经济电流密度计算得到体截面(mm2)j 经济电流密度(A/ mm2)以下分别对各电压等级的导线进行计算选择。110kV系统：由于连线与110kV进线所承受的电流相同，故110kV所有连线与进线选择型号相同的 导线，即LGJ-185型。35kV系统：进线(母线)：lg.max=1.05le=1.05X 780=819(A)查电力工程电气设计手册得修正系数K=0.94所以导线的最大载流量lg=lg.max/K=819/0.94=871 (A)查电力工程电气设计手册第 412页表，得LGJ-630/55型导线(长期允许载流量 120

8、4A)出线：按经济电流密度选择Ig.max=50000/ (35 X 1.732) /6=137.5(A)由于t=5300,查软导线经济电流密度表(电力工程电气设计手册第 377页)，得 j=0.96 (A/mm2)所以 Sj= lg.max/J=137.5/0.96=143.2(mnf)查表得LGJ-185/30型导线(长期允许最大载流量551A)10kV系统：进线：由于按主变额定容量计算太大，故按10kV侧Pmax=18MW计算，cos =0.85Ie=Pmax/ 3 U cos =18X 103/ ( . 3X 10X0.85)=1222.6(A)lg.max=1.05le=1.05X

9、1222.6=1283.73(A)查电力工程电气设计手册得修正系数K=0.94所以导线的最大载流量lg=lg.max/K=1283.73/0.94=1365.67(A)查电力工程电气设计手册第 333页表，得矩形导体80*8两条横放(长期允许载 流量1946A)出线：由于不知道每回出线的负荷情况，故选10kV出线导线时按主变额定容量选择(按 经济电流密度选择)Ig=50000/10/(10X 3 )=288.7(A)架空线路：由于t=5300，查软导线经济电流密度表，得j=0.96 (A/mm2)所以 Sj= lg.max/j=288.7/0.96=300.7(mm2)查表得LGJ-300型导

10、线(长期允许最大载流量770A)因为按经济电流密度选择的导线载面，应尽量接近经济计算载面Sj,当无合适规格导体时，允许小于Sj。4. 2.2导线的校验4. 2.2.1按电晕电压校验：110kV及以上电压的线路，变电所母线均应以当地气象条件下晴天不出现全面电晕为 控制条件，使导线安装处的最高工作电压小于临界电晕电压，即Ug Smin=l-/Cx（ tdzX kf）其中：Smin根据热稳定决定的导体最小允许载面（mm2）C热稳定系数，查表得C=87tdz短路电流等值时间kf集肤效应系数。软导线取1,矩形母线取1.2（双层）110kV 侧 Smin=6605/87X | 4.45=161 mm2v

11、300 mm235kV 侧 Smin=6250/87X 4.45=151.5 mm2v 630 mm210kV 侧 Smin=29568/87X. 4.45X 1.2 =717 mm2v2X （80x 8） mm2 故热稳定校验合格。4. 3断路器的选择和校验4. 3.1断路器选择的技术条件1、电压：Un Ug （Ug为电网工作电压）2、电流：In Ig max3、开断电流（或开断容量）：IdtW lkd （或Sdt ich5、动稳定校验：imax ich6、热稳定校验：|2stdzW lt2t4. 3.2断路器型式和种类的选择：按照断路器采用的灭弧介质和灭弧方式，一般可分为：多油断路器、少油

12、断路器、压 缩空气断路器、真空断路器、 SF6 断路器等。断路器型式的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试和 运行维护，并以技术经济比较后确定。43.3 断路器的选择和校验1、电压选择：110kV 侧： Ug=1.1Ue=121kV35kV 侧： Ug=1.1Ue=38.5kV10kV 侧： Ug=1.1Ue=11kV2、电流选择： 由于高压断路器没有连续过流的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方 式下回路持续工作电流的要求。110kV 侧：进线：lg=1.05le=1.05X（ 2X 251） =527.1A桥开关：Ig=1.05Ie=1.05X 25 仁2

13、63.6A35kV 侧：主变侧： Ig=1.05Ie=819A出线： Ig=1.05Ie=1.05X 136.5=143.3A10kV 侧：主变侧： Ig=1.05Ie=2887.5A出线： Ig=1.05Ie=1.05X 288.7=303A3、开断电流（由短路电流计算得） ：110kV 侧： Idt=6.605kA35kV 侧： Idt=6.251kA10kV 侧： Idt=29.568kA4、 最大短路冲击电流（由短路电流计算得）：110kV 侧： ich=16.814kA35kV 侧： ich=15.82kA10kV 侧： ich=75.3kA通过以上所得数据，根据有关资料选择断路器，

14、选择情况见下表:安装位置型号电压（kV）额定电流A额定开断电流kA极限通过电流kA额定短时耐受电流kA固有分闸时间s合闸时间s额定最大出线桥LW6-110I110126315031.510040(3)0.030.09主变分段LW8-353540.516002563250.060.15出线LW8-353540.56302563250.060.15主变分段ZN28-101011.5500031.5300120(5)0.050.1出线ZN28-101011.5125031.5300120(5)0.050.15、动稳定校验：ichW imax110kV 侧：ichi=16.814kA imaxi=10

15、0kA 贝U ichK imaxi 35kV 侧：ich2=15.82kAimax2=63kA 贝U ich2V imax210kV 侧：ich3=75.3kAimax3=300kA 贝U ich3V imax3所以动稳定校验全部合格。6、热稳定校验：|2gtdzW It2t110kV 侧：tdz=tz+0.05 B因厂 =1 /Is=1, t=3查表得，tz=2.45则 tdz=2.45+0.05=2.5|2Jdz=6.6052X 2.5lt2t=402X 3所以 FstdzW It2t35kV 侧：t=4 查表得，tz=3.4则 tdz=3.4+0.05=3.45I2stdz=6.2512 X 3.45It2t=252 X 4所以 I2-tdz It2t10kV 侧：tdz=tz+0.05 B因厂 =i /I s=1,t=5 查表得,tz=4.4则 tdz=4.4+0.05=4.45I2stdz=29.5682X 4.45It2t=1202X 5所以 l2stdz |t2t所以热稳定校验全部合格。4 4 隔离开关的选择和校验44.1 隔离开关的选择及校验原则1、种类和型式的选择 隔离开关按安装地点的不同， 可分为屋内和屋外式， 按绝缘支柱数目又可分为单柱式、 双柱式和三柱式。