110KV变电站主接线

1、供配电技术课程设计说明书110KV变电站主接线 部（系）名称工学部 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 指导教师目录绪论1110KV变电站电气主接线和变压器的台数，型号，容量，参数12.1 110KV电气主接线12.2 35KV电气主接线22.3 10KV电气主接线22.4）变压器的台数及其型号等33.站用电接线方式和站用电变压器34.短路电流计算45.主要设备校验76.电气主接线图137.附录14绪论电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电气主接线以电源进线和引出线为基本环节，以母线为中间

2、环节构成的电能输配电路2.110KV变电站电气主接线和变压器的台数，型号，容量，参数2.1）110KV电气主接线方案一：变电站110kV侧，为单母线分段接线。优点有出线回路数增多时，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线。母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。在正常运行时，可以接通也可以断开运行。当分段断路器QFd接通运行时，任一段母线发生短路故障时，在继电保护作用下，分段断路器QFd和接在故障段上的电源回路断路器便自动断开。这时非故障段母线可以继续运行，缩小了母线故障的停电范围。当分段断路器断开运行时，分段断路器除装有继电保护装置外，还应装有备用电源自动投入装置，分段断路器断开运行，有利

3、于限制短路电流。缺点有当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和出线，这样就减少了系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电。任一出线断路器检修时，该回路必须停止工作。方案二：变电站110KV侧，为单母线接线优点有接线简单、设备少、操作方便、造价便宜。只要配电装置留有裕量，母线可以向两端延伸，可扩性好。缺点有可靠性、灵活性差。母线故障、母线和母线隔离开关检修时，全部回路均需停运，造成全厂或全站长期停电；任一断路器检修时，其所在回路也将停运。度不方便。电源只能并列运行，不能分列运行，线路侧发生短路时，有较大的短路电流。因此，单母线接线一般用于6220KV系统中，出线回

4、路较少，对供电可靠性要求不高的小容量发电厂和变电站，尤其对采用开关柜的配电装置更为合适。总结：考虑到经济性，稳定性以及可靠性，本设计110KV侧采用方案一单母线分段接线。2.2）35KV电气主接线电压等级为35kV，出线为48回，可采用方案一单母线分段接线。优点：出线回路数增多时，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线。母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。在正常运行时，可以接通也可以断开运行。当分段断路器QFd接通运行时，任一段母线发生短路故障时，在继电保护作用下，分段断路器QFd和接在故障段上的电源回路断路器便自动断开。这时非故障段母线可以继续运行，缩小了母线故障的停电范围。当分段断路

5、器断开运行时，分段断路器除装有继电保护装置外，还应装有备用电源自动投入装置，分段断路器断开运行，有利于限制短路电流。缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和出线，这样就减少了系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电。任一出线断路器检修时，该回路必须停止工作。方案二双母线接线优点：供电可靠，检修方便。当一组母线故障时，只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线，就可以迅速恢复供电。调度灵活，便于扩建。缺点：所用设备多。配电装置复杂，经济性差。在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，且对实现自动化不便。总结：综上，考虑到经济性兼稳定性以及可靠性，本设计35K

6、V侧采用方案一单母线分段接线。2.3）10KV电气主接线610kV配电装置出线回路数目为6回及以上时，可采用方案一单母线分段接线。优点：出线回路数增多时，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线。母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。在正常运行时，可以接通也可以断开运行。当分段断路器QFd接通运行时，任一段母线发生短路故障时，在继电保护作用下，分段断路器QFd和接在故障段上的电源回路断路器便自动断开。这时非故障段母线可以继续运行，缩小了母线故障的停电范围。当分段断路器断开运行时，分段断路器除装有继电保护装置外，还应装有备用电源自动投入装置，分段断路器断开运行，有利于限制短路电流。缺点：当一段

7、母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和出线，这样就减少了系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电。任一出线断路器检修时，该回路必须停止工作。方案二双母线接线优点：供电可靠，检修方便。当一组母线故障时，只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线，就可以迅速恢复供电。调度灵活，便于扩建。缺点：所用设备多。配电装置复杂，经济性差。在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，且对实现自动化不便。总结：综上，因为考虑到成本，本设计10KV侧采用单母线分段接线。2.4）变压器的台数及其型号等主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择，亦要根据变电所所带负荷的性质和电网结

8、构来确定主变压器的容量。所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。本设计选用SFPSZ7-63000/110型号变压器20个。查表可知：高中低压侧为110/38.5/10.5。连接组标号Yn，yn0，d11空载损耗为84.7KW负载损耗为300KW空载电流百分数为1.2%重量127.2吨轨距21435/1435取功率因数0.7变压器带载运行70%则S=2500/0.7/0.7=5102KVA由上面数据分析，本变压器完全能够满足系统容量为5000MVA的系统容量变电站需求。3.站用电接线方式和站用电变压器当所内有较低电压母线时，-般均由这类母线.上引接12个所用电源，所用电源引接方式具有经

9、济性和可靠性较高的特点。本所所用电占用率0. 042%。所用变压器容量的确定:S=(41 + 25 )x 0.042%/0.7 = 0.339 (MVA )= 339(kVA )查发电厂和变电所电气部分毕业设计指导附录1-1，选择SL, - 400/10型变压器，其技术数据如下:型号: SL,- 400/10额定容量:400kVA 额定电压:高压10kV;低压0. 4kV损耗:空载0.92kW; 负载5.8kW阻抗电压: 4%空载电流:2.1%接线组别: Y,yn04.短路电流计算电力系统的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种

10、形式的短路，因为它们会破坏对用户的正常供电，电气设备的正常运行。短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地系统)发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的短路有:三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。其中三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路情况最严重，应给予足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。前提假设：设Sb=100MVA，Ub=Uav。即主变的

11、高压侧Ub=110，中压侧电压38.5，低压侧电压10.5。然后进行计算各电抗，如下：又因容量比为100/100/50，查资料得U12%=18.5%，U13%=10.5%，U23%=6.5%U1%=1/2（U12+U13-U23）=11.25同理得U2%=7.25，U3%=-0.75根据变压器电抗计算公式XT=Us/100(UnUn/Sn),又因为短路计算需要用到标幺值，所以算得Xt1=0.1786，Xt2=0.1151，Xt3=0站内线路较短，且设计并无给出数据，则不予考虑线路电抗。站外线路46KM，所以Xd=0.446100/（115115）=0.13。且设计要求给出站内系统电抗1.51，

12、所以求得系统Xd=1.51100/2000=0.0755计算短路点电流短路点发生在110KV母线侧经过星网变换得输入阻抗X1=0.1124，计算电抗X2=X1Sex/Sj=2.5标幺值I0=0.416，I1=0.422，I2=0.422有名值I0=4.1777KAI1=4.237KAI2=4.237KA冲击电流幅值Ip=10.651KA短路容量Sd=831.999MVA短路点在10KV母线侧同理可得I0=I1=I2=25.98KAIp=66.249KASd=472.36MVA短路点在35KV母线侧同理可得I0=I1=I2=5.792KAIp=14.7696KASd=371.3MVA主要设备校验

13、断路器得选择及校验断路器是变电所的主要电气设备之一。正常运行时;用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起着控制作用;当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，能起保护作用。其最大特点是能断开电路中负荷电流和短路电流，由于它具有专门的灭弧装置，因此用它来接通和切断电路。断路器的选择必须满足以下五个条件:额定电压: UnU，根据要求，在110KV侧，Un110KV；在35KV侧，Un35KV；在10KV侧，Un10KV额定电流: INImax ;根据公式Imax=Pmax/3(1/2)Uncosx得110KV侧Imax=1480A，则In选择1500A额定开

14、断电流: InorI0，由公式I0=Ipt+根号2I两撇e的负Ta分之t1在开平方，得110KV侧，I0=4.177KA；35KV侧2.431KA；10KV侧I0=25.98KA.所以对应Inor分别选择26.5KA，40KA，50KA.热稳定校验: ItQ;根据公式Q=Iteq，得110KV侧Q=36.69,35KV侧Q=66.77,10KV侧Q=1383.7110kV进线断路器的选择: LW11-110断路器110kV出线断路器的选择:LW11-110断路器35kV侧主变压器断路器的选择: LW8-3535kV侧母联断路器的选择: LW8-3535kV出线断路器的选择: LW8-3510k

15、V侧主变压器断路器的选择: 3AF-1010kV母线分段断路器的选择: 3AF-1010kV架空出线断路器的选择:3AF-10电流互感器得选择校验10kV馈线电流互感器:其中0.5级供测量用，额定负荷为1Q，D级供继电保护用额定负荷2.42，如图所示。A相负荷为:有功电度表电流线圈0.022;无功电度表电流线圈0.022;安培表的电流线圈0.122，总负荷为0.162，以A相负荷为最大。设导线电阻为1则允许连接线的最大电阻为：设导线为铜材料: p =0.0188 2.mm2/M ，长度L为 50m,不完全星形接线系数K =3时，则连接导线的截面S为:取铜线的截面:S =2.5mm2热稳定校验:外部动稳定:绝缘瓷帽的允许荷重750N，当相间距离a=40cm,L=100cm 时，所选LAJ10 电流互感器完全满足内部和外部动稳定的要求。所有电流互感器选型如下所示：电压互感器得选择对JSJW-10型电压互感器的准确度等级和二次负荷进行校验:10kV母线上装有两台三芯五柱型电压互感器，每台承担6条馈线，每回引出线上接有功和无功电度表电压线圈,要求0.5级的电压互感器。母线上装有接于BC相的电压表和接入相对地的绝缘监视电压表。查发电厂和变电所电气部分毕业设计指导附表 5-42得:1T1一V型电压表线圈吸收的有功功率为4.5W，cos = 1，有功和无功电度表电压线圈吸收的视在