某110kv区域变电所电气部分初步设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . 4 第一章 主变压器选型 . 6 概述 . 6 变台数的选择 . 6 变压器容量的确定 . 6 10. 7 5. 7 0. 7 网容量计算 . 8 变压器容量的确定 . 8 变压器形式的选择 . 8 . 8 . 9 . 10 . 10 . 10 . 10 第二章 电气主接线的选择 . 12 . 12 . 13 . 13 单母线分段接线 . 13 单母分段带旁路母线 . 13 桥型接线 . 13 角形接线 . 14 一台半断路器接线 . 14 双母线接线 . 14 双母线分段接线 . 15 接线接线方式选择 . 15 110. 15 第三章 短路电流计算目的、条件及一般规定 . 17 路电流计算的目的和条件 . 17 短路电流计算的目的 . 17 . 17 般规定 . 17 . 18 路阻抗计算 . 18 . 19 统网络图 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 10. 20 5. 23 0. 25 第四章 电气设备的选择 . 28 体和电气设备选择的一般条件 . 28 . 28 . 28 环境条件 . 29 路器的选择 . 29 10. 30 5. 31 离开关的选择 . 33 10. 33 5. 34 压熔断器的选择 . 34 互感器的选择 . 35 互感器的作用 . 35 电流互感 器的特点 . 35 电压互感器的特点 . 36 电流互感器的选择 . 36 10. 37 5. 38 压互感器的选择 . 38 10. 39 5. 39 0. 39 用变压器的选择 . 39 线的选择 . 40 10. 40 5. 41 0. 41 0压开关柜的选择 . 42 线回路开关柜的选择 . 42 路器的选择 . 42 . 43 . 44 0. 44 线回路开关柜的选择 . 44 第五章 主变压器的保护 . 45 主变压器的主保护 . 46 瓦斯保护 . 46 差动保护 . 46 主变压器的后备保护 . 47 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 主变压器的过负荷保护 . 47 变压器主保护的整定计算 . 47 动保护计算 . 47 第六章 变电站的接地设计 . 50 变电站接地装置的设计原则 . 51 接 地设计一般程序 . 52 变电站的接地装置 . 52 附 图 . 55 结 语 . 56 参考资料 . 57 致 谢 . 58 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 摘 要 本次设计的课题是一个 110站建成后与 110网相连，具有 1103510三个电压等级， 3510域小水电电力大部分向 110部分就地消化。 本站位于镇郊，地势平坦，交通便利，无环境污染，站址工程地质良好。 由于该站主要用于丰水季节区域小水电电力外送主网，停电对小水电电力生产及整个电力系统的稳定运行造成重大影响，因此，本次设计的变电站主变采用 一 台10量比为 100/100/100，两台互为备用，即使有一台主变停电后，也可由另一台主变带全部外送电力的 70%以上，提高了供电的可靠性。远期设计的变电站主变采 用两台 10三绕组有载调压变压器，容量比为 100/100/100，两台互为备用。 110主接线最后采用单母线接线， 35采用单母线分段接线， 10也采用单母线分段接线。 工程本期建设， 110线 1回，预留 1回 110线位置。 35回，分别为营盘圩线、兴水岭线、上湾线、利民线、河下线。预留 2回 35：立新线、燕子崖线。 10源进线 5回，分别为阡陌线、双山线、营盘圩线、滁洲线、营盘乡线。预留 2回 10源进线位置，即：清 秀线、川桃线。 10荷出线 2回。 350 10别接于两分段母线上，平时两台站用变压器分列运行，当一台站用变出现故障，分段断路器由自投装置动作合闸，实现备用。由于本站 3510有调相功能，故不考虑无功补偿问题。 本变电站配电装置采用普通中型配电装置， 110 35隔离开关放置母线下，使其与另一组隔离开关电器距离增大，缩短配电装置的纵向距离。 主 变中性点及出线均装设避雷器，中性点经隔离开关直接接地，并装设有两段零序保护及放电间隙保护。 本变电站 110朝向） ， 35朝向） ，主变位于于二者之间，其间有行车大道，环形小道，电缆沟盖板作为巡视小道。 110电装置有 间隔， 35 间隔。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 本次设计论文是以我国现行的各有关规范、规程和技术标准为依据。此设计是一个初步设计，主要根据任务书提供的原始资料，参照有关资料及书籍，对各种方案进行比较而得出的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第 一章 主变压器 选型 概述 变压器是变电所中的主要电器设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需的各级低电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷的增长速度等方面，并根据电力系统 5 10年发展规划，综合分析，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。如 主变容量选择得过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且会增加损耗，给运行和检修带来不便。设备亦未能充分发挥效益。若容量选择得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响变压器的使用寿命 ,同时还限制了变电所负荷的需要，显然技术上是不合理的。在生产上电力变压器有制成单相，三相，双绕组，三绕组，自耦，分裂变压器等。在选择变压器时，要根据原始资料和所设计的变电站的自身特点，在满足变压器可靠性的前提下，充分考虑到经济性来选择主变压器。 变台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的变电站是一个位 于镇郊区的 110要是接受 350过主变向 110网输送，是一个较为重要的区域性升压变电站。由于 3510线回路多，汇聚到变电站的容量大，停电后对小水电电力生产及整个电力系统的稳定运行造成重大影响。因此，选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器，互为备用，可以避免因主变检修或故障而造成对用户的停电。若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接 线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成中压侧短路容量过大，不宜选用轻型设备。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合远期小水电电力供应的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可输送全部小水电电力的 65%以上（远期为 55%以上），能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 变压器容量的 确定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 主变压器容量一般按变电所建成后 5 10 年规划负荷选择，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近近期和远期总 负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的 70 80%。该变电所的主变压器是按全部负荷的 70%来选择，因此装设两台变压器后的总的容量 一台变压器停运时 ,可保证对 70%负荷的供电。考虑到变压器的事故过负荷能力为 40%，则可保证 98%负荷供电。该区域小水 电电力经变电站 35 10进线引进，经高压侧 110线外送至主网，因此，主变压器的容量为 10。（ 10 为考虑了上网同时率后 S 近区负荷为近区用电负荷与计算容载比的积） 。 10110000 352007年投入水电装机容量： 营盘圩进线： 600 兴水岭进线 : 500 上湾 进线 : 460 利民 进线 : 400 河下 进线 : 8000 2012年投入水电装机容量： 立新 进线 : 000 燕子崖进线 : 000 02007年投入水电装机容量： 阡陌 进线： 050 双山 进线 : 900 营盘圩进线 : 700 滁洲 进线 : 590 营盘乡进线 : 000 2012年投入装机容量： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 清秀 进线 : 000 川桃 进线 : 200 网容量计算 2007年用电负荷 008年用电负荷增至 部分用电负荷不经过主变）。 上网同时率取值为 2007年水电上网总容量为： = ( (2600+6500+2460+3400+18000+1050+2900+1700+1590+3000) W) 2012年水电上网总容量为： = (7 + 13+ (2600+6500+2460+3400+18000+2000+4000+1050+2900+1700+1590+3000+1000+1200) W) 变压器容量 的 确定 主变容量按 35100%来选择 ,计算容载比取值为 1) 本期 S= 故本期 主 变容量为 31500 2) 远期 S= 故 远 期 主变容量为 40000 考 虑到远期两台 主变 同时投入运行的时间较多 ， 仅 在故障或检修时一台主变运行，可输送全部负荷的 55%，而主变的故障率是很低的，主变检修时间可合理安排 在 平水或枯水季节，故侧重于经济上节省投资的原则， 最后确定主 变压器的容量为 31500 变压器形式的选择 主变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造条件，可靠性要求及运输条件等因素，尤其是大型变压器需要考虑其运输可能性，确保运输尺寸不超过隧洞、涵洞、桥洞的允许通过限额，运输重量不超过桥梁、车辆、船舶等运输工具的允许承载能力，当不受运输条件限制时，在 330以下的变电所均应选用三相变压器。 本次设计变电站是一个 110于镇郊，交通便利，不受运输条件限制，故 可选三相变压器 。选三相变压器相对于单相变压器而言， 不仅 减少了土地占用面积，而且 投资 小 ，占地 少 ，运行损耗 小 ，同时配电装置以及继电保护和二次接线比较 简单 ， 减少了维护及倒闸操作的工作量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 综上所述，本次设计的主变压器相数确定为三相。 在具有三种电压等级的变电站中，如通过变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的 15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器采用三绕组变压器，因为一台三绕组变压器的价格及所用的控制电器和辅助设备，比相对应的两台双绕组变压器的少。本次设计的变电站具有三种电压等级，中、低压侧上网容 量均为主变压器的 15%以上，考虑到运行维护和操作的工作量，及占地面积等因素，因此，选择三相三绕组变压器。 在生产及制造中三绕组变压器有自耦变压器、分裂变压器以及普通三绕组变压器。自耦变压器与同容量的普通变压器相比具有很多优点，阻抗小，对改善系统稳定性有一定作用，但也存在一些缺点。由于自耦变压器公共绕组的容量最大只能等于电磁容量，因此在某此运行方式下，自耦变压器的传输容量不能充分利用，而在另外一些运行方式下，又会发现过负荷，由于自耦变压器高、中压绕组的自耦联系，其阻抗比普通变压器小，它的中性点要直接接地，所以 使单相和三相短路电流急剧增加，有时单相短路电流会超过三相短路电流，造成选择高压电气设备的困难和对通讯线路的危险干扰。同时，自耦变压器零序保护的装设与普通变压器不同。自耦变压器的高、中压两侧的零序电流保护，应接于各侧套管电流互感器组成的零序电流过流器上，并根据选择性的要求装设方向元件。自耦变压器中的冲击过电压比普通变压器要严重得多，其原因是高、中压绕组有电的联系，高压侧出现的过电压波能直接传到中压侧。另一个原因是从高压侧绕组上进入的冲击波加在自耦变压器的串联绕组上，而串联绕组的匝数通常比公共绕组的匝数少得多， 因此在公共绕组中感应出来的过电压大大超过侵入波幅值普通变压器，当一次电压波动时，为了得到稳定的二次电压，一次绕组匝数作相应调整，以维持每匝电势不变，以及维护铁芯磁通密度不变，如高压侧电压升高则应增加高压绕组，而中性点调压的自耦变压器则要减少匝数，亦维持二次电压不变，这就导致每匝电势增加，亦即导致铁芯更加饱和。当中、低压侧负荷都较大时，不宜采用自耦变压器。 分裂变压器约比同容量的普通变压器贵 20%。分裂变压器虽然它的短路阻抗较大，当低压侧绕组产生接地故障时，很大的电流向一侧绕组流去，铁芯中失去磁势平衡 ，在轴向上产生巨大的短路机械应力，在分裂变压器中对两端低压母线供电时，如果两端负荷不相等，两端母线上的电压也不相等，损耗也应增大。 普通三绕组变压器价格在自耦变压器和分裂变压器之间，安装以及调试灵活，满足各买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 种继电保护的要求，又能满足调度的灵活性，它还分为无激磁调压和有载调压两种，这样它能满足各个系统中的电压波动，它的供电可靠性也高。 综上分析，本次设计的变电所选择 普通三绕组变压器 。 主变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器变比来实现的。切换 方式有两种：一是不带电切换，称为无激磁调压，调整范围常在 5%以内，二是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达 30%。本次设计的变压器采用 有载调压方式 。 别的选择 变压器绕组的连接方式和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有 国 110压器绕组都采用 35连接，其中中性点多通过消弧线圈接地。 10压如采用 Y 连接，虽有利于并网时相位一致，而且零序阻抗较大，对限制单相 短路电流有利，也便于接入消弧线圈，但是由于 谐波无通路，因此将引起正弦波电压的畸变，并对通讯设备产生干扰，继电保护整定的准确度和灵敏度均受影响。如果影响较大，还必须综合考虑系统发展才能选用。采用接线可以消除三次谐波的影响。 故本次变电站设计的三个电压等级分别为： 110350以选用主变的接线组别为 根据原始资料计算可知， 350以容量比选择为100/100/100。 主变压器一般采用冷却方式有自然风冷却、油浸风冷却、强迫 油循环风冷却、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却。 小容量变压器一般采用自然风冷却。大容量变压器一般采用油浸风冷、强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却。在水源充足，且占地面积紧张的情况下，大容量变压器也有采用强迫油循环水冷却方式。强迫油循环水冷却方式散热效率高，节约材料，减少变压器本体尺寸，其缺点是这种冷却方式增加了一套水冷却系统和有关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量大。 本次设计的变电站位于镇郊，对占地要求不高，主变冷却方式采用油浸风冷却。 综上所述，故选择主变型号 10 型三相三绕组有载调压 变压器，其参数如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 1197098