电气工程系课程设计-配电网110kV降压变电站电气设计.docx

东南大学本科生课程设计东南大学 电力系统基础课程设计 设计说明书设计题目：配电网 110kv 降压变电站电气设计 姓名： 学号： 指导老师：东南大学电气工程学院目录第一部分 设计任务书一、 设计题目及要求 3二、 原始资料及分析 3第二部分 设计计算说明书一、 接入系统设计 3 二、 地区供电系统设计 6 三、 主变的选择15 四、 主接线设计23 五、 短路电流计算25 六、 附录336第一部分 设计任务书一、设计题目及要求完成配电网 110kv 降压变电站电气设计。根据地区工农业的发展需要，并按安全 可靠，经济合理的要求，确定降压变电所的接入位置与型式，确定主变压器台数及 容量，通过潮流计算选择合适的方案，并开展短路电流计算为后续电气设备选型做 准备。二、原始资料及分析1、 新建的盐北变电所，受电方案有两种：（1） 从 110kv 盐城东郊变受电距离 18km 2）从 110kv 灌南变受电距离 27km。2、 新建的盐北变电所每年负荷增长率为 5，需考虑五年发展规划3、 接线见附录图 1；4、 电力系统中，各厂，所，输电线路等主设备技术参数见附录表 1、2、4、55、 新建的变电所（盐北变）各电压及负荷数据，回路数，同时率等见附录表 3 为满足电力系统对无功的需求，一般在用户侧装设电容器，进行无功补偿使用户功 率因数提高，故将 35kv 线路用户功率因数及 10kv 线路用户功率因数均提高到 0.9。根据原始资料 表 3 计算得功率因数提高后的最大无功，如下：电压 等级负荷 名称最大有功(mw)最大无功（mkvar）功率 因数负荷 级别供电距离（km）备注35kva209.690.9110k=0.9tmax=5000hb157.26112d209.692710kva31.450.911.5k=0.85tmax=3500hb20.9722.5c10.4821.0e0.80.3921f20.9711.5第二部分 设计计算说明书一、接入系统设计（1） 确定接入系统回路数110kv 盐北变建成后，所供用户中存在一类、二类重要负荷，因此 110kv盐北变应采用双回 110kv 线路接入系统。（2） 确定 110kv 线路导线的规格、型号由于待建 110kv 盐北变距离受电 110kv 灌南变 27km，距离 110kv 东郊变18km，均位于平原河网地区，因此采用架空线路，导线选择 lgj 型（3） 110kv 线路导线截面积选择 导线截面积选择一般方法：先按经济电流密度初选导线标称截面积，然后 进行电压损失校验盐北变总负荷计算：根据 tmax 查图 5-1，软导线经济电流密度表，确定 jec小时根据线路经济电流密度（平原和丘陵地区）图 5-1 得 jec1.16（a/mm2） 计算导线的经济截面积 sj结论：选取导线规格为 2 回 lgj185/30对所选导线进行校验：(1)、发热条件校验又 lgj185/30 长期允许载流量 542a 212a，符合要求。(2)、按机械强度校验s 选=lgj-185/30 大于 35，符合要求。(3)、接电晕校验s 选=lgj-185/30 大于 50，符合要求。（4）、按电压降校验 从灌南变受点，距离 27km 时 正常运行时：n=2符合要求故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电符合要求从东郊变受点，距离 27km 时正常运行时：n=2符合要求故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电符合要求二、地区供电系统设计l 35kva 线路设计(1)确定接入系统回路数 所供用户为一类负荷，因此采用双回路供电(2)确定 35kv 线路导线的规格、型号 待建变电所位于平原河网地区，因此采用架空线路，导线选择 lgj 型(3)35kv 线路导线截面积选择35kva 线路总负荷的计算根据 tmax 查图 5-1，软导线经济电流密度表，确定 jectmax= 5000(小时)查图 51 得 jec1.10（a/mm2）计算导线的经济截面积 sj结论：选取导线规格为 2 回 lgj185/30对所选导线进行校验；(1)、发热条件校验又 lgj185/30 长期允许载流量 542a 235a，符合要求。(2)、按机械强度校验s 选= lgj185/30 大于 35，符合要求。(3)、电晕校验额定电压 60kv 以下不必电晕校验（4）、按电压降校验正常运行时：n=2符合要求 故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电符合要求l 35kvb 线路设计(1)确定接入系统回路数 所供用户为一类负荷，因此采用双回路供电(2)确定 35kv 线路导线的规格、型号 待建变电所位于平原河网地区，因此采用架空线路，导线选择 lgj 型(3)35kv 线路导线截面积选择35kvb 线路总负荷的计算根据 tmax 查图 5-1，软导线经济电流密度表，确定 jectmax= 5000(小时)查图 51 得 jec1.10（a/mm2）计算导线的经济截面积 sj结论：选取导线规格为 2 回 lgj150/254、对所选导线进行校验(1)、发热条件校验又 lgj150/25 长期允许载流量 478a 176a，符合要求。(2)、按机械强度校验7s 选= lgj150/25 大于 35，符合要求。(3)、电晕校验额定电压 60kv 以下不必电晕校验。（4）、按电压降校验正常运行时：n=2符合要求 故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电符合要求l35kvd 线路设计(1)确定接入系统回路数 所供用户为二类负荷，因此采用双回路供电(2)确定 35kv 线路导线的规格、型号 待建变电所位于平原河网地区，因此采用架空线路，导线选择 lgj 型(3)35kv 线路导线截面积选择35kvd 线路总负荷的计算根据 tmax 查图 5-1，软导线经济电流密度表，确定 jectmax= 5000(小时)查图 51 得 jec1.10（a/mm2）计算导线的经济截面积 sj结论：选取导线规格为 2 回 lgj185/30对所选导线进行校验13(1)、发热条件校验又 lgj185/30 长期允许载流量 543a 235a，符合要求。(1)、按机械强度校验s 选= lgj185/30 大于 35，符合要求。(2)、接电晕校验额定电压 60kv 以下不必电晕校验（3）、按电压降校验正常运行时：n=2符合要求故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电符合要求l10kva 线路设计 (1)确定接入系统回路数 所供用户为一类负荷，因此采用双回路供电 (2)确定 10kv 线路导线的规格、型号采用电缆，导线选择 yjv22 型(3)10kv 线路导线截面积选择10kva 线路总负荷的计算根据 tmax 查图 5-1，软导线经济电流密度表，确定 jectmax= 3500(小时)查图 51 得 jec0.97（a/mm2）计算导线的经济截面积 sj结论：选取导线规格为 2 回 yjv22-6/10-3150对所选导线进行校验(1)、发热条件校验又 yjv22-6/10-3150 长期允许载流量 275a 123a，符合要求。(2)、机械强度校验： 电缆不必校验机械强度 (3)、电晕校验：额定电压 60kv 以下不必校验电晕(4）、按电压降校验 正常运行时：n=2符合要求故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电符合要求l10kvb 线路设计(1)确定接入系统回路数 所供用户为二类负荷，因此采用双回路供电(2)确定 10kv 线路导线的规格、型号 采用电缆，导线选择 yjv22 型(3)10kv 线路导线截面积选择10kvb 线路总负荷的计算根据 tmax 查图 5-1，软导线经济电流密度表，确定 jectmax= 3500(小时)查图 51 得 jec0.97（a/mm2）计算导线的经济截面积 sj结论：选取导线规格为 2 回 yjv22-6/10-395对所选导线进行校验(1)、发热条件校验又 yjv22-6/10-395 长期允许载流量 215a 81.9a，符合要求。(2)、机械强度校验： 电缆不必校验机械强度 (3)、电晕校验：额定电压 60kv 以下不必校验电晕（4）、按电压降校验 正常运行时：n=2符合要求故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电符合要求l 10kvc 线路设计(1)确定接入系统回路数 所供用户为二类负荷，因此采用双回路供电(2)确定 10kv 线路导线的规格、型号采用电缆，导线选择 yjv22 型(3)10kv 线路导线截面积选择10kvc 线路总负荷的计算根据 tmax 查图 5-1，软导线经济电流密度表，确定 jectmax= 3500(小时)查图 51 得 jec0.97（a/mm2）计算导线的经济截面积 sj结论：选取导线规格为 2 回 yjv22-6/10-350对所选导线进行校验(1)、发热条件校验又 yjv22-6/10-350 长期允许载流量 150a 41.0a，符合要求。(2)、机械强度校验： 电缆不必校验机械强度 (3)、电晕校验：额定电压 60kv 以下不必校验电晕（4）、按电压降校验正常运行时：n=2符合要求故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电符合要求l 10kve 线路设计(1)确定接入系统回路数 所供用户为二类负荷，因此采用双回路供电(2)确定 10kv 线路导线的规格、型号 采用电缆，导线选择 yjv22 型(3)10kv 线路导线截面积选择10kve 线路总负荷的计算根据 tmax 查图 5-1，软导线经济电流密度表，确定 jectmax= 3500(小时)查图 51 得 jec0.97（a/mm2）计算导线的经济截面积 sj结论：选取导线规格为 2 回 yjv22-6/10-335对所选导线进行校验(1)、发热条件校验又 yjv22-6/10-335 长期允许载流量 130a 32.6a，符合要求。(2)、机械强度校验： 电缆不必校验机械强度 (3)、电晕校验：额定电压 60kv 以下不必校验电晕（4）、按电压降校验 正常运行时：n=2符合要求故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电符合要求l 10kvf 线路设计(1)确定接入系统回路数 所供用户为一类负荷，因此采用双回路供电(2)确定 10kv 线路导线的规格、型号 采用电缆，导线选择 yjv22 型(3)10kv 线路导线截面积选择10kvf 线路总负荷的计算根据 tmax 查图 5-1，软导线经济电流密度表，确定 jectmax= 3500(小时)查图 51 得 jec0.97（a/mm2）计算导线的经济截面积 sj结论：选取导线规格为 2 回 yjv22-6/10-395对所选导线进行校验(1)、发热条件校验又 yjv22-6/10-395 长期允许载流量 215a 82.0a，符合要求。38(2)、机械强度校验： 电缆不必校验机械强度 (3)、电晕校验：额定电压 60kv 以下不必校验电晕（4）、按电压降校验正常运行时：n=2符合要求故障运行时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证全部负荷供电符合要求三、主变的选择变电所主变压器容量，一般应按 5-10 年规划、负荷性质、电网结构等综合考 虑确定其容量，对重要变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容 量在计及过负荷能力允许时间内，应满足一类及二类负荷的供电；对一般性变 电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的 70%以 上。（1） 主变方案选择由于 110kv 盐北变有重要的一类、二类负荷，所以为满足可靠性要求， 应选用两台以上主变压器，故有以下两种方案可供选择方案一：4 台三相双绕组变压器，两台电压等级为 110/38.5；另两台电 压等级为 110/10.5方案二：两台三相三绕组变压器，电压等级 110/38.5/10.5（2） 主变方案技术比较方案比较方案一方案二优点运行可靠性、灵活性高，能满足 重要用户的需要运行可靠性、灵活性 高，能满足重要用户的需要缺点选用变压器多，运行维护工作量 大（3） 主变容量、参数选择a)方案一：110kv35kv10kv35kv 负荷由两台 110kv/38.5kv 变压器供电，其中一台主变若因事故停运后， 另一台主变压器的容量应保证 35kv 用户的一类、二类全部负荷的供电，又因 一、二类负荷总容量 s35 = 78.22 (mva),因此可选择两台 sfz9-90000/110 型 双绕组有载调压变压器，接线组别：yn，d11.10kv 负荷由两台 110kv/10.5kv 变压器供电，其中一台主变若因事故停运后， 另一台主变压器的容量应保证 10kv 用户的一类、二类全部负荷的供电，又因 一、二类负荷总容量 s35 = 12.51 (mva),因此可选择两台 sfz9-16000/110 型双绕组有载调压变压器，接线组别：yn，d11.主变额定电压kv空载电 流%空载损 耗 kw负载损 耗 kw阻抗电 压%参 考 价(万元)sfz9-90000/110110/38.50.68534010.5380sfz9-16000/110110/10.51.225.38610.5110b)方案二：110kvyyyy10kv35kv15s110 = 1580.6 (mv