發(fā)電廠與變電站設(shè)備課程設(shè)計-110kV變電所電氣一次部分設(shè)計

1、發(fā)電廠與變電站設(shè)備課程設(shè)計題目3：110kV變電所電氣一次部分設(shè)計學(xué)院：信息工程學(xué)院 班級： xx 姓名：xx 學(xué)號： xxxx日期：2014年12月28日目 錄1 設(shè)計任務(wù)分析 11.1 原始材料1 1.11設(shè)計任務(wù)11.12設(shè)計成品2 1.2 負(fù)荷分析與計算 21.21負(fù)荷分析 21.22負(fù)荷計算 31.3主接線方案分析與選擇 41.3.2主接線方案一 41.3.3主接線方案二 41.3.3主接線方案的確定 41.4變壓器的選擇 51.4.1繞組的選擇 51.4.2容量的選擇 52 短路電流計算 62.1基準(zhǔn)值的設(shè)定62.2系統(tǒng)的等效網(wǎng)絡(luò)圖6 2.21各元件的電抗標(biāo)幺值62.3各點的短路電

2、流計算62.31 d1點的短路電流計算62.32 d2點的短路電流計算72.33 d3點的短路電流計算72.34 d4點的短路電流計算82.35 d5點的短路電流計算82.36 d6點的短路電流計算82.37 短路電流計算結(jié)果匯總93 電氣主設(shè)備的選擇與校驗93.1 高壓斷路器的選擇與校驗 93.1.1 高壓斷路器的選擇 93.1.2 高壓斷路器的校驗103.2 高壓隔離開關(guān)的選擇與校驗113.2.1 高壓隔離開關(guān)的選擇113.2.2 高壓隔離開關(guān)的校驗113.3 110kv母線的選擇與校驗113.3.1 110kv母線的選擇123.3.2 110kv母線的校驗123.3.2 35kv和10k

3、v母線的選擇與校驗124 電氣設(shè)備工程概算 135 參考文獻1設(shè)計任務(wù)分析1.1原始材料1）電力系統(tǒng)接線簡圖：2）系統(tǒng)情況：待設(shè)計變電所于系統(tǒng)聯(lián)結(jié)的110kv單回線路的最大輸送功率均不大于80MW。3）負(fù)荷情況：35kV負(fù)荷數(shù)據(jù)見下表名稱Pmax (KW)線長(km)回路數(shù)供電方式變電所A100000.9401架空線路變電所B100000.9401架空線路鋼鐵廠20000.8152架空線路化肥廠50000.8201架空線路機器廠60000.85101架空線路合計33000考慮到同時系數(shù)Kt=0.8最大負(fù)荷利用小時數(shù) Tmax4200h10kV負(fù)荷數(shù)據(jù)見下表名稱Pmax (KW)線長(km)回路

4、數(shù)供電方式配電站甲20000.85101電纜配電站乙30000.8591電纜配電站丙20000.881電纜水廠20000.861電纜化工廠20000.85102電纜農(nóng)藥廠20000.8101電纜電化廠10000.861電纜醫(yī)院10000.8541電纜紡織廠10000.871電纜合計考慮到同時系數(shù)Kt=0.85，最大負(fù)荷利用小時數(shù) Tmax5500h110kV負(fù)荷同時率為0.8 ，負(fù)荷年增長率 51、 環(huán)境條件地區(qū)年最高溫度40，年最低溫度 -14 ，年平均氣溫 17，最熱月平均最高溫度 31 ，海拔 34.6m ，年平均氣壓 760mmHg。1.11設(shè)計任務(wù)1）根據(jù)對原始資料的分析和本變電所的

5、性質(zhì)及其在電力系統(tǒng)中的地位，擬定本變電所的電氣主接線方案。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定推薦方案。2）進行短路電流計算。3）導(dǎo)體和電氣主設(shè)備（各電壓等級斷路器、隔離開關(guān)、母線）的選擇和校驗。1.12設(shè)計成品1、設(shè)計說明書：每人一份，獨力完成所要求的設(shè)計內(nèi)容。書寫工整，簡明扼要，分析論證條理清晰。且附必要的數(shù)據(jù)計算書（整理過的計算過程）。2、圖紙一張：整潔，線條粗細分明；布置勻稱，比例適宜；文字、圖形符號準(zhǔn)確、尺寸標(biāo)注規(guī)則無誤。1.2負(fù)荷分析與計算1.21負(fù)荷分析 作為一個110kv的變電所，有兩回的進線，3種等級的出線。其中110kv兩回，35kv五條，10kv九條。110kv的出線是一級負(fù)荷。1）3

6、5kv負(fù)荷的分析在幾個負(fù)荷中，鋼鐵廠與化肥廠作為一級負(fù)荷，停電會造成嚴(yán)重的產(chǎn)品問題或人身安全。 2）10kv負(fù)荷的分析在幾個負(fù)荷中，化工廠與農(nóng)藥及醫(yī)院廠作為一級負(fù)荷，停電會造成嚴(yán)重人身危害?？偟膩碚f，此變電所在電力系統(tǒng)中有著重要的地位。1.3主接線方案分析與選擇對于單母線分段適用于110-220KV配電裝置，出線回路數(shù)為3-4回；35-65KV配電裝置，出線回路為4-8回；3,6-10KV配電裝置，出線回路為6回及以上。單母線分段帶旁路母線接線適用于較多的應(yīng)用于110kV220 kV進出線回路多的變電所。內(nèi)橋接線適用于雙線雙變的水電站、變電所35220kV側(cè)，主變年負(fù)荷利用小時數(shù)低（經(jīng)常切換）

7、，而線路較短（故障少）場合。雙母線接線有較高的可靠性，廣泛用于出線帶電抗器的610kV配電裝置；3560kV出線數(shù)超過8回，負(fù)荷較大時；110220kV出線數(shù)為5回及以上時。1.3.1主接線方案初步的分析單母線分段10-220KV配電3-4回；35-65KV配電4-8回；3,6-10KV配電裝置 6回較符合單母線分段帶旁路母線110kV220 kV回路多本系統(tǒng)110kv回路只有兩條，不太適合橋式接線雙線雙變的水電站、變電所35220kV側(cè)可以考慮雙母線接線3560kV出線數(shù)超過8回10220kV出線數(shù)為5回及以上本系統(tǒng)出線回路只有兩條，不太適合一臺半斷路器中大型發(fā)電廠、變電所不太適合由上面的分

8、析可知，對于35kv側(cè)的負(fù)荷，可以選用單母線分段或單母線分段帶旁路母線。對于10kv側(cè)的負(fù)荷，可以選用單母線分段。對于110kv側(cè)的負(fù)荷，可以選用單母線分段或橋式接線。110kv進線采用橋式是不適合的，因為有4條的出線?？梢钥紤]用單母線分段或單母線分段帶旁路母線。下面為兩種較合理的方案。1.3.2主接線方案一10kv、35kv、110kv進線電壓等級采用單母線分段。對于110kv側(cè)的負(fù)荷，采用橋式接線。1.3.3主接線方案二對于35kv側(cè)的負(fù)荷，單母線分段帶旁路母線。對于10kv側(cè)的負(fù)荷，選用單母線分段。對于110kv側(cè)的負(fù)荷，選用單母線分段。110kv進線采用橋式110kv進線采用單母線分段

9、帶旁路母線。1.3.3主接線方案的確定對于方案一，經(jīng)濟性和可靠性都滿足。10kv、35kv、110kv進線電壓等級采用單母線分段。當(dāng)一個變壓器檢修時，另外一個變壓器可以滿足下面全部負(fù)荷。對于110kv側(cè)的負(fù)荷，采用橋式接線，接線簡單，用地面積更少，投資少一點。也方便擴建成單母線分段。 而方案二的可靠性更高。但是占地面積更大，斷路器和隔離開關(guān)多一點，接線更復(fù)雜。因此選用方案一。1.4變壓器的選擇本系統(tǒng)無特殊要求，可采用冷風(fēng)冷卻的。1.4.1繞組的選擇因為的兩個電壓等級的輸出，優(yōu)先考慮三繞組變壓器。而采用雙繞組變壓器，即要用4個變壓器，不劃算。所以用兩個三繞組變壓器。1.4.2容量的選擇 為了提高

10、可靠性，兩變壓器并聯(lián)運行。而一個變壓器斷電要保證另一個變壓器的能提供全系統(tǒng)的60%的容量。計算得。變壓器的變量S=70%*Smax=46925*70%=34489kva 假設(shè)兩個變壓器平分負(fù)荷，單個變壓器要滿足該段的負(fù)荷。S=Smax/2=24635kva 查看110kv三繞組變壓器的技術(shù)參數(shù)。有40mv與50mv的，再考慮溫度對變壓器的容量的影響，最高溫40。C時，40mv還是滿足。 但考慮其中一個主變檢修時，一個變壓器能提供全部負(fù)荷運動，所以采用50mw的。采用SFPS7-50000/110 。型號額定容量額定電壓聯(lián)結(jié)組別阻抗電壓（高中）阻抗電壓（高低）阻抗電壓（中低）SFPS7-50000/11050000KVA12122.5%/38.52.5%/10.5kVYnyn0d1110.5%18%6.5%4 電氣設(shè)備工程概算設(shè)備型號類別單價（萬元）臺數(shù)總價變壓器SFPS7-50000/1101402280斷路器SW4-110G6636斷路器LW2-35I4312斷路器SN4-10G2.637.8隔離開關(guān)gw4-11021428隔離開關(guān)gw4-350.563隔離開關(guān)gn1-100.261.2母線LGJ-700.261.2母線LYM-100*100.361.8母線LYM-80