110KV变电所电气部分课程设计报告书

110KV变电所电气部分课程设计报告书电气工程课程设计说明书

名目

名目(2)

第1章设计任务书(4)

第2章变压器的设计(5)

2.1主变压器的选择(5)

2.2所用变压器的选择(6)

第3章电气主接线的设计(6)

3.1电气主接线方案的确定(7)

3.2变电所的无功补偿(9)

第4章短路电流计算(9)

第5章电气设备的选择(13)

第6章配电装置的选择(17)

前言

变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和安排电能的作用，直接影响整个电力系统的平安经济运行。电气主接线的设计是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。它的拟定直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电爱护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资的重要打算因素。此外，在变电站的设计中，既要求所变电能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就必需达到满意平安牢靠、优质、经济这四点要求.

本设计书中所要求的110KV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等状况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电站凹凸压电气设备，为变电站平面及剖面图供应依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定以及负荷分析（2）电气主接线的设计（3）短路电流的计算（4）凹凸压配电系统设计与系统接线方案选择

本文设计建设一座110kV降压变电所，主要是对该变电所的电气一次部分进行设计、计算。由于电气主接线是变电所的主要环节，本文选出数个电气主接线方案进行了技术经济综合比较，确定了一个较佳方案，并依据此方案对全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电爱护等，进行了具体的设计和说明。

变电站、变压器、主接线、配电系统

第1章设计任务书

变电所原始资料

建设性质及规模：为满意某县城区及相关单位用电，建一座110KV降压变电所。所址海拔为200m，为非地震多发区。最高气温+39℃，最低气温为-18℃，最热月平均最高气温为30℃。

⑴110KV线路进线2回。

⑵10KV线路的同时系数为0.9，线损率5%。

⑶10KV线路8回，远期进展2回。如下图

⑷说明：①系统S容量（水电）Smax=1000MVA；Smin=880MVA；系统S阻抗

Xsmax=1.58；Xsmin=1.25。②系统低压侧功率因数要求不低于0.9。

电压等级负荷名称穿越功率

(MW)

最大负荷(MW)负荷组成(%)COSΦ同时率

(%)

线损率

(%)近期远景近期远景一级二级三级

110KV新黄线35

新区线35

10KV机械厂2.431560250.885510KV汽配厂1.222040400.885510KV城区2.542040400.885510KV工业园5．283040300.885510KV自来水厂0.50.83050200.885510KV生活区0.5130700.885510KV转供电0.81.820800.885510KV进展线11.52060200.885510KV进展线21.52060200.8855

第2章变压器的设计

2.1主变压器的选择

⑴主变压器台数的选择

据资料分析以及线路来看，为保障对Ⅰ、Ⅱ类负荷的需要，以及扩建的可能性，至少需要安装两台主变以提高对负荷供电的牢靠性，以便当其中一台主变故障或者检修时，另一台能连续供电约为1.2倍最大负荷的容量。

⑵主变压器的容量的选择

变压器容量选择和穿越功率无关,只跟负荷需求有关。

近期负荷：∑PM=13.1MW

远期总负荷：∑PM=23.6MW

用电负荷的总视在功率为∑SM远期:

∑SM=∑PM/COSφ=23.6/0.8=29.5MVA

主变压器的总容量应满意：

Sn≥K∑SM/S=0.9×29.5/0.95=27.95MVA(K为同时率，依据资料取0.9,线损5%)

满载运行且留裕10%后的容量：

S=Sn/2×（1+10%）=29.95/2×1.1=16.47MVA

变电全部两台主变压器，考虑到任意一台主变停运或检修时，另一主变都要满意的容量:Sn≥27.95×70%=19.57MVA所以选每台主变容量：Sn=19.57MVA

为了满意系统要求，以及通过查表，确定每台主变的装机容量为：

20MVA总装机容量为2×20MVA=20MVA

考虑四周环境温度的影响：

θp=(θmax+θmin)/2=（39-18）/2=10.5℃

Kθ=（15-10.5）/100+1=1.

依据Sn≥0.6K∑SM/Kθ=0.6×0.9×29.5/1.=15.24MVA

即Sn=20MVA＞15.24MVA满意要求。

⑶主变压器型式的选择

相数的选择：电力系统中大多数为三相变压器，三相变压器较之于同容量的单相变压器组，其金属材料少20%~25%，运行电能损耗少12%~15%，并且占地面积少，因此考虑优先采纳。本变电所设在城郊四周，不受运输条件限制，所以采纳三相变压器。

绕组的确定：该变电所只有两个电压等级（110KV和10KV），且自耦变压器一般用在220KV以上的变电所中，所以这里选择双绕组变压器。

绕组接线方式的选择：变压器绕组的连接方式必需和系统电压的连接方式相位全都，否则不能并联运行。我国110KV及以上变压器绕组都选用Y连接，35KV及以下电压，绕组都选择△连接方式，所以该变电站的两台主变，高压侧（110KV）采纳Y连接，

低压侧(10KV)采纳△连接方式。

依据110KV变电所设计指导，以上选择符合系统对变电所的技术要求，两台相同的变压器同时投入时，可选择型号为SFSL-20000/110(三相，风冷，水冷，铝）的主变，技术参数如下：

表2.1主变压器的技术参数

2.2所用变压器的选择

依据《35～110KV变电所设计规》规定，在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器，分别接到母线的不同分段上。

变电所的所用负荷，一般都比较小，其牢靠性要求也不如发电厂那样高。变电所的主要负荷是变压器冷却装置、直流系统中的充电装置和硅整流设备、油处理设备、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。这些负荷容量都不太大，因此变电所的所用电压只需0.4KV一级，采纳动力与照明混合供电方式。380V所用电母线可采纳低压断路器（即自动空气开关）或闸刀进行分段，并以低压成套配电装置供电。

本变电所所用容量为100KVA，选用两台型号为S9-100/10的三相油浸自冷式铜线变压器，接入低压侧,互为暗备用。

参数如下表：

第3章电气主接线的设计

发电厂、变电站主接线须满意以下基本要求：

（1）运行的牢靠

断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，需要停电的用户数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

（2）具有肯定的敏捷性

主接线正常运行时可以依据调度的要求敏捷的转变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响围最小