110kv变电站设计及其配电设备选择计算

先前的评论可以说，变电站是国家电网的中心。一方面，它连接到外部网络，在那里进行电压转换。另一方面，收集到的电能会持续传输给最终用户。本文设计的区域终端变电站是一座新建的110千伏变电站，主要针对周边居民和工业厂房，以保证人民生活和经济发展的基本动力。变电站设计以国家和地方的电气设计标准为基础，以促进地方发展和满足人民生产生活需求为根本目的。同时，结合区域规划设计和工程实际情况，在满足基本需求的基础上，尽可能节约土地和降低成本，以最小的投资带来更多的经济效益。同时，灵活性和易操作性应该被集成到设计过程中。后期维护的便利性也是设计中考虑的因素之一。110千伏变电站电气设计涉及内容广泛，包括变压器、线对线连接、配电装置等主要设备的选择。以及短路电流、DC系统、消弧和过电压保护的计算和设计。材料和设备的硬件设施是变电站最基本的结构单元，设施选型的计算和设计是保证变电站技术水平稳定、可靠、安全和经济的核心部分，是变电站的技术优势。因此，在具体的设计任务中，首先应分析技术数据和标准要求，进一步论证和确定技术参数，然后选择适合技术要求的设备数量、规格和容量，以及电气设备、继电保护等的规划、计算和校准的必要过程。摘要随着我国科学技术的飞速发展，变电站不仅在设备和技术上发生了新的变革。110千伏变电站是我国变电站的重要组成部分，其电气设计工作非常重要。在整个电力系统中，变电站实际上起着其监控和传输机制的作用，是高压输电向终端传输电能的重要模块。因此，如何在现代科学技术和规范的基础上建设变电站，其主要电气接线、重要设备类型和连接方式直接影响到使用过程中的经济性、安全性和可靠性，这不仅体现了建筑设计和可持续发展的重要性，也体现了在选择设施设备时的科学严谨态度。对于设计师来说，只有掌握这些内容并充分了解它们，他们才能更好地完成任务。本文以110kV变电站电气部分的总体设计为基础，把握设计过程的各个环节，包括设施设备的选择、设计和论证、安全和维护等。其主要目标是在符合技术规范的基础上，集中、经济、有效、安全、可靠地完成电气化设计工作，同时为行业技术领域的发展提供参考模板，共同努力做好这项工作。关键词变电站电气设计短路电流内容先前1摘要2第一章110千伏变电站一次部分电气设计项目任务41.1任务描述41.2任务要求41.3原始数据分析5第二章制定110千伏变电站一次电气设计工作计划72.1工作计划的组织72.2 110千伏牵引变电所8的设计内容和要求第三章主变压器的选择93.1 9号变电站主变压器数量的选择3.2功率因数和无功功率补偿10第四章主接线的选择和设计144.1变电站主接线设计的基本要求144.2 15号变电站主接线设计原则4.3主接线的基本形式和特点164.4 110千伏侧接线16的方案选择4.5 35kV侧接线的选择184.6 10kV侧接线的选择19第五章短路电流的计算205.1短路计算的目的和假设205.2短路电流计算的第21步5.3短路电流计算和计算第七章防雷和过压保护347.1避雷器347.2避雷器选型计算347.3变电站36的防雷第八章高压配电设备及布局378.1设计原则和要求378.2高压配电装置388.3摘要39第九章项目总结409.1内容摘要409.2体验42谢谢你参考文献45第一章110千伏变电站电气设计项目一部分的任务1.1任务描述变电站是输电系统的核心部分。确保110千伏变电站的安全稳定是变电站电气设计中最重要的问题，也是一直在研究的问题。从传统的110千伏变电站工程来看，其设计更注重设备的安装和设计。这是因为变电站的体积比较大，放置在室外的设备容易腐蚀，从而增加了污闪事故的概率，从而影响用电。从降低事故率、提高设备使用效率的角度出发，以110千伏变电站为研究对象，充分利用现代先进科学技术，以变电站标准化设计为目标，努力使电气化设计更加完善。1.2任务要求1.2.1任务要求110kV变电站一次电气设计涉及的设备种类繁多，设计工作体系复杂，需要综合考虑。这对设计人员提出了很高的要求，设计人员必须掌握变电站一次电气设备的设计要点，并遵循电气化设计的基本原则。变电站总体设计的第一步是进行设计分析，分析110千伏变电站一次电气设备的设计要点，分析变压器和主接线方式的选择，进行电气设备的选择和验证。最后，对继电保护和自动装置进行了研究，并对全文进行了总结，做出了长远规划。1.2.2任务流程要求(1)对任务内容进行初步分析；(2)获取所有相关文件和知识储备；(三)制定工作计划和计划；(4)计划和方案的实施情况；(5)纠正实施过程中的问题；(6)按既定格式组织分析研究成果和技术报告，形成毕业设计。1.3原始数据分析1.3.1变电站设计基本概述(1)类型概述：本设计属于当地一座110千伏用电变电站。(2)容量概述：规划设计一次，建造两台主变压器，容量为31.5 MVA，电压为110千伏/35千伏/10千伏，主变压器每侧容量比为100/100/100。1.3.2电源连接概述(1)变电站功能描述：就类型而言属于降压变电站，其服务功能是为周围有限区域内的居民和厂区提供供电服务。(2)电源连接：35kV和平行线各连接两次，上方为电力系统连接线。(3)接线示意图：我们通过示意图显示系统的正负阻抗的标称值(在系统运行最大的情况下，同时电源容量和线路都显示出无限的阻抗值)。图表1():图1变电站接线示意图图1变电站接线示意图假设电容器和摄像机等无功功率补偿设备暂时被忽略。同时，由于35kV电网线路的电容电流相对较小，110kV出线也可能没有电源。因此，暂时不安装消弧等设备。电力负荷水平：110千伏变压器：有两路110千伏进线和出线，并联供电线进线也是两路。根据线路测量，每个环路可以承载35000千伏安的最大容量。35kV双回路进线和出线供电，共35kV双回路进线和出线。每个环路可以承载35000千伏安的最大容量。该变电站共设计了12路10kV电源来引导出线。根据设计规范和要求，所有架空线路均已建成。这包括根据5000千伏安/返回传输容量设计的3个电路，根据4000千伏安/返回传输容量设计的5个电路，以及(1)变电站区域记录的气象环境在季节温度上有很大差异，如冬季最低温度为-5.9，不属于极寒区；全年最高夏季温度达到39.1，最高平均夏季温度仅为29。就土壤温度而言，在地下0.8米的最热月份，土壤温度为21.5。(2)从该区域的海拔来看，平均海拔较高，达到1716.7米。(3)从该地区的雷电来看，雷电情况一般较少，只有。第二章：制定110千伏变电站一次电气设计工作计划2.1工作计划安排2.1.1分工计划任务编号任务名称任务分配1负责主变压器数量和容量选型、变电站电气主接线的设计任务陈睿2负责计算短路电流龚伟3负责选择主要电气设备，并根据电压等级确定配电设备的类型。李伟2.1.2毕业设计进度表时间设计任务主要内容第13周撰写毕业设计阅读指定文件和其他相关文件，编写毕业设计方案第14周查询信息和资料，学习变电站一次电气设计的相关知识。学习110千伏变电站的相关知识，同时提高一些电气设计理论的学习水平，完成文章的提纲。第15周撰写与110千伏变电站相关的部分电气设计工作110kV变电站一次电气设计的设计内容及具体保护措施第16周毕业设计的修改完成毕业设计并修改不足之处。2.2 110千伏牵引变电所的设计内容和要求设计内容本任务是降压变电站的设计工作，降压变电站包括三个电压等级：110千伏/35kV/10kV。110 kV主接线采用双母线接线方式，进线分为两路。35千伏和10千伏主接线采用单母线分段接线方式。2 * 31.5 MVA是主变压器容量。110千伏至35kV的接线方式采用YO/YO-12接线方式，110千伏至10kV的接线方式采用YO/-11接线方式。在本设计中，主变压器有两个出线端子，一端与35kV出线相连，另一端与10kV出线相连。我们将变电站内部电气部分的设计视为此任务，而目前不涉及出线的应用，因此将会有相对简单的负荷统计，同时将会降低制作主要电气接线图的难度。2.2.2设计原则和基本要求根据国家标准和技术规范及电气设计要求，本设计以用户可靠供电和保证电能质量为基本原则。同时，还需要具有接线简单明了、操作方便、操作灵活的特点，以及投资尽可能少、运行成本低、后期扩展方便的特点。具体要求如下：1)根据主变压器的实际数量，测量容量和选型；2)充分考虑和分析变电站主要电气线路的设计；3)模拟计算短路电流情况；4)充分利用和选择主要电气设备，确定和选择各电压等级的配电设备类型；第三章主变压器的选择3.1变电站主变压器数量的选择在保证供电可靠性的前提下，如果变电站需要承载大量一次和二次负荷，应按两台变压器进行设计和安装。应使用一台变压器作为备用。当一台变压器在极端条件下发生故障或检修时，可以及时启动另一台变压器，以保证正常的供电需求。如果变电站仅包含二次负载，而没有一次负载，则可以使用变压器，同时应在低压侧铺设备用电源，并连接到其他变电站。如果将地区、季节等其他因素应用于负荷变化大或昼夜负荷变化大的地区，变电站可以采用经济运行方式。当然，最好采用两个变压器。综上所述，根据实际情况，本设计拟采用根据对大部分变电站和终端支路数据的分析和研究，变电站容量估算的计算公式如下：鉴于该变电站中2台主变压器的设计和安装，表明每台变压器的容量，必须同时满足以下方面：当变压器单独运行时，其容量应满足约70%的计算负载值，即：具体荷载计算结果为：所以：由于以前的设计明确要求选择满足调压要求的变压器，因此宜采用110千伏(参数=100毫安)三绕组有载调压电力变压器。从以上可以看出，主变压器的选型是：该类型变压器的主要参数见表(3-1):表(3-1)3.2功率因数和无功功率补偿对于绝大多数电气设备来说，它们在产生交变磁场时会从电网中吸收大量的无功电流，并且具有功率因数小于1的共同特性。功率因数通常是衡量供配电系统是否经济的重要指标。功率因数会对供配电系统产生什么样的影响，如何提高功率因数成为关键问题。3.2.1功率因数对供配电系统的影响从供配电系统吸收无功功率是几乎所有具有电感特性的电气设备的基本特性，这实际上降低了功率因数。如果功率因数增加，供电设备的功率损耗、电压损耗和利用率也会相应增加。相反，如果功率因数太低，则意味着功耗和损耗将增加，电力的有效利用率将大大降低。可以看出，提高功率因数的意义仍然很大。在实际应用中，必须要求用户功率因数达到规定值，如果达不到该值，则需要进行功率补偿。过低会给供配电系统带来负面影响，如功率损耗增加、电压损耗增加、供电设备利用率降低。正是因为功率因数对供配电系统有很大的影响，才要求电力用户达到一定的值，当功率因数低于一定值时，必须进行功率补偿。在规范文件评价企业和利用电机疏导则(国家标准GB/t 3485-1998)中，规定“企业最大负荷时的功率因数不得小于0.9。当功率因数不满足上述要求时，应在负荷侧合理安装集中和局部无功补偿设备”。3.2.2提高功率因数的方法当功率因数达不到规定值时，为了降低损耗，提高自然功率因数成为首先要考虑的问题，之后将单独考虑人工功率补偿。一般认为，没有任何补偿装置的实际功率因数是自然功率因数。提高自然功率因数的基本原则是：不需要额外的补偿设备，充分利用现有的科学方法，最大限度地