郑镒将110kV变电站初步设计

1、 学 校 代 码：1605 毕业设计编号：应天职业技术学院机电工程系毕业设计报告课题名称 110kV 变电站初步设计 作 者 郑镒将 专 业 电力系统自动化技术 班级学号 0873220 指导教师 郑田娟 2010 年 12 月1目目 录录摘要2关键词 21.设计内容22.原始资料22.1 地区电网的特点22.2 建站规模22.3 环境条件 32.4 电气主接线32.5 短路阻抗43.变电器选择44. 短路电流计算54.1 短路电流即使的目的 54.2 短路电流计算的条件 54.3 电路电流计算的步骤 54.4 三相短路电流计算64.5 计算各短路点的短路电流 7小 结 16参考文献17211

2、0kV110kV 变电站初步设计变电站初步设计郑镒将摘要：摘要：此次的设计主变电站的基础上复习以前学过的知识并深入学习 110kV 变电站初步设计中的短路电流要是在计算的原理和分析，并且在此达到人类需要的相对理想的效果。本课题研究的意义主要是使实验装置的功能更加完善，并帮助我们对所学内容的理解和应用，使设计的电路解决实际系统中出现的相关的问题，使理论和实际相结合，使我们所学的知识更加完善和提高。关键词：关键词：变电站 短路电流 分析 1.设计内容设计内容1.对待设计变电所在系统中的地位和作用及供用户的分析。2.选择待设计变电所主要的台数、容量、型式。3.分析确定主接线方式。4.进行选择设备和导

3、体必须的短路电路计算。2.原始资料原始资料2.1 地区电网的特点地区电网的特点1.本地区即使在最枯的月份，水电站发电保证出力时亦能满足地区负荷的需要，基本不需要外系统支援。2.本系统的水电大多数是径流式电站，除发保证出力外的月份，均有电力剩余，特别是 4 至 7 月份。2.2 建站规模建站规模1.变电站类型：110kV 变电工程。2.主变台数：最终两台（要求第一期工程全部投入）3.电压等级：110kV、35kV、10kV。4.出现回路及传输容量。(1) 110kV 出线 6 回本变长泥坡 15000kW 6km LGJ120本变双溪变 15000kW 42.3km LGJ1203本变系统 30

4、000kW 72km LGJ150本变芷江 8000kW 36km LGJ120备用两回(2) 35kV 出线 8 回本变长泥坡 8000kW 6km LGJ95本变火电厂 10000kW 8km LGJ95本变中方变 5000kW 15km LGJ95本变水电站 10000kW 12km LGJ120 (两回) 本变鸭嘴岩变 5000kW 10km LGJ95备用两回(3) 10kV 出线 10 回本变氮肥厂 2500kW 2km本变化工厂 1500kW 3km本变医院 1500kW 5km (两回)本变印刷厂 2000kW 4km本变造纸厂 2500kW 6km本变机械厂 2500kW 4

5、km备用三回5.无偿补偿采用电力电容两组，容量为 24500kVA2.3 环境条件环境条件 1.当地年最高温度为 40，年最低温度为-5； 2.当地海拔高度为 800m； 3.当地雷暴日数为 55 日/年；4.本变电站处于“薄土层石灰岩”地区，土壤电阻率可达。m10002.4 电气主接线电气主接线 建议 110kV、35kV、10kV 均采用单母线分段带旁路接线，并考虑设置熔4冰措施。2.5 短路阻抗短路阻抗1.系统作无穷大电源考虑：min105. 0X2.火电厂装机容量为 27500kVA,，最大运行方式下，该火电125. 0 Xd厂只投入两台机组。3.水电厂装机容量为 35000kVA，最

6、大运行方式下，该水电27. 0Xd厂三台机组全部投入运行，并满发。3.变电器选择变电器选择由负荷计算可知，本变电站远景负荷为,装设两台主变压器，MVAPm95.32两台变压器额定容量按下式选择 MVAPmSp77.1995.326 . 06 . 0 故可选择两台型号为 SSZ920000/110 变电器 %0 .61%1003295020000 当一台主变停运时，即使不考虑变压器的事故过负荷能力，也能保证对61.0%的负荷供电。线路的阻抗/km0.4X表 3.1 变压器的数据表额定电压（Kv）负载损耗（kw）阻抗电压型号额定电容高压中压低压空载电流（%）空载损耗（KW）高中高低中低高中高低中低

7、SSz9-20000/1102000011038.510.50.575.21051128510.517.56.554. 短路电流计算短路电流计算4.1 短路电流即使的目的短路电流即使的目的为了保证电力系统安全运行，在设计选择电气设备时，都要用可能流经改设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验，以保证该设备在运行中能够经受住突发短路引起的发热和电动力的巨大冲击。同时，为了尽快切断电源对短路的供电，继电保护设置将自动地使有关断路器跳闸。继电保护设置的整定和断路器的选择，也需要准确的短路电流数据。4.2 短路电流计算的条件短路电流计算的条件1.短路类型。通常按三相短路验算。当单相短路电流比三相短

8、路电流更大时，可按单相短路检验。2.系统容量和接线。为了使选定设备在系统发展时仍能继续使用，可按510 年远景规划的系统容量和可能发生最大短路电流的正常接线作为计算条件。3.短路计算点。使被选设备通过最大短路电流的短路电流的短路点称为该设备的短路计算点。4.3 电路电流计算的步骤电路电流计算的步骤1.画出以标幺值电抗表示的等值电路图（取，） ，原MVASd100avUUd 始网络中所有的负荷均认为是断开的（直接接在短路点出的大容量电动机除外） 。2.进行等值的网络化简；最终要简化成各个电源与短路点之间都是只经过一个阻抗直接相连。这个直连电抗就称为该电源对短路点的“转移电抗” （仍然是从基准的标

9、幺值） 。MVASd1003.将各“转移电抗”分别换算成以各自的电源总容量为基准容量的新标幺值、即为各电源到短路点的“计算电抗”。Xca64.用各“计算电抗”在“运算曲线”上查出各电源供给的短路电流周期分量任意时刻的标幺值。5.将各电源供给的短路电源标幺值乘以各自的电源基准值（分别以各自的电源总容量和短路点平均电压为基准值算出） ，就得到短路点处由各电源供给的短路电流周期分量有名值。6.将各电源点供出的短路电流有名值相加，就得到了短路点总的三相短路电流有名值。7.同样可求出三相短路冲击电流的有名值。4.4 三相短路电流计算三相短路电流计算在最大运行方式下对三相短路的情况计算：1 画出计算电路图

10、2 计算阻抗 取 MVASd100kVUd115218. 01151004 . 0722*1lX234. 0371004 . 082*2lX351. 0371004 . 0122*3lX最大运行方式下，火电站投入 2 台，水电投入 3 台833. 01001075002125. 03*1GX7 8 . 1100105000327. 03*2GX 75.10)5 . 65 .175 .10(21%U21%)32()31(2)-k(11）（kKKUUU 25. 0)5 .175 . 65 .10(21%U21%)31()32(2)-k(12）（UUUkK 75. 6)5 .105 . 65 .17

11、(21%U21%)21()32(3)-k(13）（zUUUKIk5375. 02010010075.10100%U11NkTSSdX0125. 02010010025. 0100%U22NkTSSdX3375. 02010010075. 6100%U33NkTSSdX3 等值电路图为 4.5 计算各短路点的短路电流计算各短路点的短路电流 525. 011713XXX 525. 010612XXX8 2625. 0525. 0525. 0525. 0525. 01312131214XXXXX 067. 1234. 0833. 01415XXX 9755. 11755. 08 . 12516XXX

12、 再用星网变换进一步化简，得出各电源的转移电抗。 火电 471. 19755. 1067. 12625. 0067. 12625. 0161514151417XXXXXX 水电 724. 2067. 12625. 09755. 12625. 09755. 1151416141618XXXXXX求各支路电抗：水电厂：41. 010015724. 2caX火电厂：22. 010015471. 1caX求各支路供给的短路电流水电厂供给：9 st08 . 2*I)(21. 01153158 . 2KAI st26 . 2*I)(1957. 01153156 . 2KAI st475. 2*I)(207

13、. 011531575. 2KAI火电厂供给： st04 . 5*I)(4066. 01153154 . 5KAI )(1957. 01153156 . 2KAIst26 . 2*I 4 . 2*I st4)(18. 01153154 . 2KAI系统供给： 587. 4218. 01*I)(2 . 21153100587. 4KAI求总的短路电路和冲击短路电流 st0816. 22 . 24066. 021. 01kI17. 7816. 28 . 12)1(kish st259. 22 . 21957. 01957. 02kI57. 658. 28 . 12)2(kish st4587. 2

14、2 . 218. 0207. 03kI58. 6587. 28 . 12)3(kish（2）短路点发生在 k2 点时，网络图化简为。 4805. 0218. 02625. 031419XXX10求各支路计算电抗水电厂： 2963. 0100159755. 11001516 XXca火电厂：1601. 010015067. 11001515 XXca求各支路供给的短路电流 水电厂供给： st072. 3*I)(87. 03731572. 3KAI st20 . 3*I)(7 . 0373150 . 3KAI st402. 3*I)(7 . 03731502. 3KAI 火电厂供给： st08 .

15、 6*I)(6 . 1373158 . 6KAI st271. 2*I)(63. 03731571. 2KAI st448. 2*I)(58. 03731548. 2KAI 系统供给： 506. 04805. 01*I)(79. 0373100506. 0KAI 求总的短路电流的冲击电流 st0)(26. 379. 06 . 187. 01KAIk3 . 88 . 126. 32)1(kish st2)(12. 279. 063. 07 . 02KAIk39. 58 . 115. 22)2(kish st4)(07. 279. 058. 07 . 03KAIk27. 58 . 107. 22)

16、3(kish(3)短路点发生在 k3 点时的网络图化简。11 2688. 05375. 05375. 05375. 05375. 0767620XXXXX1688. 03375. 03375. 0033753375. 0989821XXXXX 4868. 0218. 02688. 020322XXX 77. 042. 91688. 04868. 0)1111(21262522212223XXXXXXX1269. 142. 9211524XXX14. 342. 9211625XXX求各支路计算电抗：水电厂：471. 01001514. 3caX火电厂：2535. 01001569. 1caX求各

17、支路供给的短路电流：水电厂供给： st035. 2*I)(94. 15 .1031535. 2KAI st237. 2*I)(95. 15 .1031537. 2KAI st455. 2*I)( 1 . 25 .1031555. 2KAI系统供给： 3 . 177. 01*I)(14. 75 .1031003 . 1KAI求总的短路电流和冲击电流： st0)(22.1114. 714. 294. 11KAIk56.288 . 122.112)1(kish st2)(15.1114. 706. 295. 12KAIk38.288 . 115.112)2(kish st4)(22.1114. 79

18、8. 11 . 23KAIk56.288 . 122.112)3(kish当两变压器分开时：137555. 05375. 0218. 07326XXX46. 1)1111(161592692627XXXXXXX06. 273. 53375. 0067. 173. 591528XXX82. 373. 53375. 09755. 173. 591629XXX求各支路计算电抗 水电厂：57. 01001582. 3caX 火电厂： 309. 01001506. 2caX求各支路供给的电路电流 水电厂供给： st087. 1*I)(54. 15 .1031587. 1KAI st212. 2*I)(7

19、5. 15 .1031512. 2KAI st43 . 2*I)(9 . 15 .103153 . 2KAI 火电厂供给： st06 . 3*I)(97. 25 .103156 . 3KAI14 st237. 2*I)(95. 15 .1031537. 2KAI st435. 2*I)(94. 15 .1031535. 2KAI 系统供给： 68. 046. 11*I)(76. 35 .1031568. 0KAI 求总的短路电流的冲击电流： st0)(27. 876. 397. 254. 11KAIk05.218 . 127. 82)1(kish st2)(46. 776. 395. 175.

20、 12KAIk198 . 146. 72)2(kish st4)(6 . 776. 394. 19 . 13KAIk35.198 . 16 . 72)3(kish表 4.1 三相短路电流计算数据表短路点编号短路类型0s 短路电流周期分量有名值（KA）2s 短路电流有名值（KA）4s 短路电流有名值（KA）短路电流冲击值（KA）ishK12.8162.582.5877.17K23.262.122.078.3K311.2211.1511.2228.56K3三相短路8.277.467.621.0515本变电站主接线图16小小 结结在毕业设计期间，无论是确定工作方案、收集资料还是撰写论文，我都得到了郑老师的全力帮助和耐心指导。郑老师学识渊博、治学严谨、