110KV变电站站用电负荷统计及配电计算

110KV110KV变电站站场负荷统计和配电计算变电站站场负荷统计和配电计算初步设计研究报告报告一次上报变电站审批：审查、验证、编制。 目录概要(5)第一章110千伏变电站选址(6)第二章电气主接线的设计和电压互感器容量的选择(6)第三章主变压器的选择(7)第四章变电站主接线的原则(7)第五章主接线设计方案(8)第六章负荷计算(16)第七章电气主设备的选择和验证(16)第八章隔离开关的选择和验证(23)第九章熔断器的选择(23) (28) 第10章电流互感器的选择和校验(29)第11章电压互感器的选择和校验(36)第12章避雷器的选择和校验(39)第13章母线和电缆的选择和校验(49)第14章预防(47)第15章变电站总平面布置图摘要：根据设计任务书的要求，设计110KV变电站进行电力负荷统计和配电计算，并绘制电气主接线图、防雷接地等图纸。 变电站配有两台主变压器。变电站的主接线分为110千伏、350千伏和100千伏三个电压等级。设计配电设备的每一个电压等级，DC系统的防雷设计和配置。本设计基于规范和规定，如35110kV 变电所设计规范、供配电系 统设计规范、35110kV 高压配电装置设计规范、工业与民 用配电设计手册等。主要内容包括：变电站负荷计算、短路电流计算、变压器选择、保护、电气主接线设计、设备选择和校验！本文介绍了变电站的概况：变电站是电力系统中的重要环节，具有转换和分配电能的功能。电气主接线是变电站设计的第一环节，也是电力系统中最重要的组成部分。设备的选择应严格按照国家相关标准进行。设备的选择直接关系到变电站的长远发展、利用效率和实用性。第1章第1章110千伏变电站选址变电站选址1)靠近负荷中心2)靠近供电侧3)方便的接入线路4)方便的运输设备5)不应位于振动大、温度高的地方6)不适合有重气体或腐蚀性气体的地方7)不适合直接位于厕所、浴室或其他经常积水的地方。贴在一起不合适。8)不应位于低洼处和可能积水的地方。9)不应位于有爆炸危险的区域。10)它不应位于有火灾危险的区域的正上方或正下方。第2章，第2章，主电气接线设计和主变压器电压互感器容量选择。电气主接线设计和主变压器电压互感器容量选择。1)主变压器的数量和容量应在近期内进行组合，考虑当地的供电条件、气候、负荷质量、用电量和运行方式，以及短期和长期发展的关系。短期是主要的，应该考虑未来的负荷供应。2)主变压器应本着供电可靠、维护方便、投资省、先进适用、经济美观的原则综合考虑。3)主变压器容量一般根据竣工后510年的规划负荷确定，并考虑长期发展负荷。4)供配电设计要求在有一次和二次负荷的变电站安装两台主变压器。考虑到长期发展需要越来越多的负荷能力和大型枢纽变压器电站，可根据工程需要考虑24台主变压器。当供电负荷小或区域供电困难时，成本较高，可从中低压侧电源获得负荷能力，或安装主变压器。5)对于配有两台主变压器的变电站，一台断开时，另一台不应同时损坏，主变压器的容量不应小于总负荷的60%，并应保证一、二次负荷的使用！6)变电站电气主接线的选择主要取决于变电站在电力系统中的位置、环境、负荷性质、出线数量、电网结构等。第三章第三章主变压器的选择主变压器的选择1)1)110千伏及以上的变压器绕组一般采用YN接线；35KV电压互感器绕组由YN或D连接，中性点由YN通过消弧线圈连接。但是，应考虑供电可靠性要求、故障期间的瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响、对通信的影响、继电保护装置的技术要求和当地运行经验。10KV单相接地故障电容器电流相对较小。为了防止谐振、间歇性电弧接地过电压等对设备的损害，也可采用高阻接地方式。2)电站有110KV/35KV/10KV三个等级，主变压器应为三相三绕组变压器。第四章变电站主接线原理第四章变电站主接线原理1)当6-10kV配电设备中电路不超过5个时，一般采用单母线配置方式。当有六个或更多电路时，输出电路采用单母线分段连接。当短路电流大、线路多、功率大、出线需配电抗器时，5-66kV配电设备可采用双母线接线。当输出电路的数量超过三个电路时，通常使用单总线配置。当输出电路为4-8个电路时，通常使用单总线分段连接导线。如果有更多的电源、更多的引出线和更大的负载，也可以使用双总线连接。3)在110-220千伏范围内，当出线回路数不超过两路时，采用单母线接线；当引出电路为3-4路时，采用单母线分段连接；当输出电路为五个或更多电路时，通常采用双总线连接。4)使用SF6等性能可靠、检修周期长的断路器快速更换手车式断路器时，可能不提供旁路设施。5)变电站类型：110KV变电站6)主变压器数量：考虑短期和长期规划负荷能力，采用两台有载调压变压器。7)电压等级：110KV、35KV和10KV。第五章第五章主接线设计方案主接线设计方案1)110千伏侧主接线方案单母线配置方式(方案1)单母线分段接线(方案2)接线方案比较：方案项目方案1单母线方案2单母线分段技术1。布线简单明了，设备少，操作方便，占地面积少，易于扩展和采用成套配电设备2。不智能，不可靠，当任何组件出现故障或被检修时，1。布线简单明了，设备少，操作方便，占地面积少，成套配电设备便于扩展和采用。当一段母线发生故障时，整个配电设备的电源可以在正常母线之间不间断地切断。不造成重负荷切断的适用范围：单母线配置仅适用于容量小、线路少的变电站，二次和三次负荷的双回路供电线路，一次和二次回路传输线路以及两个变压器。它也适用于大中型企业。经过实际比较，110千伏变电站有两路出线。方案2更加可靠和灵活(2)当母线或母线隔离开关发生故障或检修时，在检修或消除故障之前，各回路必须在整个时间内停止工作。(3)出线开关检修时，电路停止工作。(4)任何出线开关检修时，电路必须停止工作。(5)当出线为双回路时，会使架空线交叉。方案二一般适用于35KV出线48回路的设备。因此，考虑到两种方案AB的安全性、方便性和实用性，可以看出方案B的单母线分段接线更适合35KV侧变电站的主接线。3)10KV侧主接线方案一：母线故障时，只有故障母线停止工作，另一母线继续工作。(2)对于双回路供电的重要用户，双回路可分别接入不同的母线段，以保证重要用户的供电。(3)当一段母线发生故障或检修时，必须断开母线上的所有电源和出线，以减少向该段母线供电的用户的发电和停电。(4)任何出线开关检修时，电路必须停止工作。(5)当出线为双线时，架空线出线会交叉。方案b的优缺点：双母线分段断路器将工作母线分为一段和二段。工作总线的每一段都通过自己的总线断路器连接到备用总线。动力箱出口电路均匀分布在两段工作母线上。(1)当工作母线发生故障时，双母线分段接线的部分用户会被短时间切断，这样可以减小用户停电范围，母线会随时保留，具有较高的可靠性和灵活性。(1)双母线分段母线一般适用于引出线路较多的电力系统。(1) 10kV母线由双母线段连接。为了限制短路电流，母线分段断路器上串联母线电抗器，电缆出线上串联线路电抗器，分别用于限制发电厂内部故障和出线故障时的短路电流，以选择轻型断路器。(1)所用电气设备较多，投资较大，操作过程复杂，容易造成误操作。(1)当任何一个出线断路器检修后，电路仍需要停电或短期停电。(1)与双母线接线相比，双母线分段接线增加了两个断路器，隔离开关数量较多。同时，公交车的长度也增加了。结构复杂，投资增加。因此：方案一一般适用于10KV及以上线路的设备。方案B通常适用于具有大量输出电路的电力系统，具有高可靠性和灵活性。考虑到长期发展可能需要增加出线回路，方案B的双母线分段接线方案对10K侧主接线方案更为实用。第六章负荷计算应选择主变压器和站用变压器的容量进行负荷计算，并确定变压器各出线侧的最大连续工作电流。首先，必须计算各侧负荷，包括站用电负荷(动态负荷和照明负荷)、10kV负荷、35kV负荷和110kV侧负荷。根据公式(35kV为0.9，10kV为0.85，35kV各负kt负荷与10kV各负荷间为0.9，站内负荷取0.85)中某一电压等级的计算负荷sC ，按公式% 1 cos 1 n I TC p ks计算电压等级电网的线损率3354。一般取5%功率，Cos 每个用户的负荷和功率因数第7章第7章电气主设备的选择和校验1)大连续工作电流回路名称、回路名称、计算公式和结果列表110KV母线IG。最大值=0.496KA 11039005.11305.1 N U Ig最大值=0.710 ka 85.0103 2/)8035(2co 32/2N U p 35kv母线Ig最大值=1.475 ka 353 9005.13 05.1 n u s 35kv出线ig最大值=0.311 ka 85.0 353 10/802 cos 3 10/2 2 n u p 0.4kv母线ig . max=0.798 ka 38 . 035 . 005 . 1305 . 1n u s 2)用于检查高压断路器的断路器的选择和断路器类型的选择：除了满足各种技术和环境条件外，还应考虑安装、调试、操作和维护，这应在技术和经济比较后确定。 根据我国目前的制造情况，6-220千伏电网一般采用无油断路器，110-330千伏电网可采用SF6或空气开关，大容量机组采用密封母线时，如需安装断路器，应采用发电机专用断路器。选择断路器套装的具体技术条件如下：电压：Ug Un Ug -电网工作电压电流：ig。max inig。最大-最大连续工作电流断路电流：1安培。tin ipt-短路电流周期分量inbr实际分断时间t秒断路器额定分断电流动态稳定性：ichim Aximax-断路器极限通过电流峰值ich -三相短路电流冲击值热稳定性：ITDZitti-稳态三相短路电流tdz -短路电流加热等效时间It -断路器t秒热稳定性电流，其中tdz=tz 0.05由=I /I和短路计算得出3)断路器101、102、110、111、112的选择和验证。(1)电压：Ug=110KVUn=110KV，因此ug=UN (2)电流：查表4-1: ig.max=0.496ka=496a查本书第158页的表5-26。选择的断路器类型为SW4-110-1000，如下表所示：电压(千伏)断开容量断开容量(MVA)极限。最大额定电流(A)