发电厂电气部分课程设计1103510kv降压变电所电气部分设计

1、课程设计课程名称：发电厂电气部分设计题目：110/35/10kv 降压变电所电气部分设计发电厂电气部分课程设计110/35/10kv降压变电所电气部分设计目录摘要 21. 变电所总体分析 21.1 变电所规模 21.2 变电所与电力系统连接情况 21.3 负荷情况 21.4 最小运行方式 31.5 环境条件 32. 主接线的设计原则 32.1 运行的可靠 32.2 具有一定的灵活性 32.3 操作应尽可能简单、方便 32.4 经济上合理 43. 主接线设计 43.1 110kv 侧43.1.1 方案一 43.1.2 方案二 43.2 35kv侧（ 6 回出线） 53.3 10kv侧（ 10 回

2、出线） 64主变压器的选择 64.1 相数的确定 64.2 绕组数的确定 74.3 绕组接线组别的确定 75.主接线图 8参 考 文 献 9摘要城市供电系统的核心部分是变电站。因此，设计和建造一个安全、经济的变电站，是 极为重要的。110kV 变电所设计以生产实际为依据， 以变电所的最佳运行状态为基础， 系统的阐明了 110kV 变电所设计的基本方法和步骤，经过多方面的校验，是满足实 际生产需要的一套最优设计方案。1.变电所总体分析1.1 变电所规模本变电所是中型降压变电所，一次建成。1.2 变电所与电力系统连接情况本所位于某市郊小工业区中心，交通便利，地质条件好，进出线方便，供当地 城市、工

3、厂及农村用电。变电所电压等级为 110KV、35KV及 10KV，系统以两回线 向本所供电， 35KV有6回出线， 10KV有 10回出线。1.3 负荷情况35KV 侧最大负荷为 38.5MVA ，其中重要负荷占 60%，最大的一回负荷为 7.5MVA，平均功率因素为 0.85，Tmax=6000h，35kv 用户除本所外无其它电源。 10KV 侧最大负荷为 25MVA ，最大一回为 3.2MVA ，平均功率因素为 0.8， Tmax=4300h，所用负荷按变电所最大负荷的 0.5%计算。1.4 最小运行方式变电所停运一台变压器，同时与变电所连接的发电厂中停用一台容量最大的 发电机组。1.5

4、环境条件变电所地处平原，年平均气温 17，最热月平均 30，绝对最高气温 39， 最热日平均气温为 35，最低气温 -13，最热月地下 0.8 米处土壤平均温度 18。 当地海拔高度 400米，雷暴日数 29.5 日/年；无空气污染。土壤电阻率 =200?m。2.主接线的设计原则电站多为终端或分支变电站，降压供给附近用户或一个企业，其接线应尽可能采 用断路器数目较少的接线， 以节省投资和减少占地面积。 随着出线数的不同， 可采用 桥形、单母分段等。低压侧采用单母线和单母线分段。可按一下几个原则来选：2.1 运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时 间的长

5、短，以及能否保证对重要用户的供电。2.2 具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的， 而且在各种事故或设备检修时， 能尽快地退出设备。 切除故障停电时间最短、 影响范 围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。2.3 操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复 杂的接线不仅不便于操作， 还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。 但接线过于 简单，可能又不能满足运行方式的需要， 而且也会给运行造成不便或造成不必要的停 电。2.4 经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和

6、年运行费用小， 占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。3 主接线设计3.1 110kv 侧根据原始资料，待设变电站 110kv 侧有两回线路。按照发电厂电气部分课程设 计参考资料规定：在110220kv配电装置中，当出线为 2 回时，一般采用桥形接线； 当出线不超过 4 回时，一般采用分段单母线接线。3.1.1 方案一采用单母线分段带旁路接线。 其接线方式的优缺点： 对重要用户可采用从不同 母线分段引出双回线供电电源。 当母线发生故障或检修时，仅断开该段电源和变 压器，非故障段仍可继续工作，但需限制一部分用户的供电。 单母线分段任一回 路断路器检修时， 该回路必须停止工作。 单母线分段便于过渡为

7、双母线接线。 采用的开关、刀闸较多，某一开关检修时，对有穿越电流的环网线路有影响。6开关检修时，可用旁路代路运行，无需停电。 7易于扩建，利于以后规划。3.1.2 方案二采用内桥接线。其优缺点：两台断路器 1DL 和 2DL 接在电源出线上，线路的 切除和投入是比较方便。 当线路发生故障时，仅故障线路的断路器断开，其它回 路仍可继续工作。 当变压器故障时，如变压器 1B 故障，与变压器 1B 连接的两台 断路器 1DL 和 3DL 都将断开，当切除和投入变压器时，操作也比较复杂。 较容 易影响有穿越功率的环网系统， 内桥接线适用于故障较多的长线路， 且变压器不需要经常切换运行方式的变电所方案比

8、较单母线分段接线内桥式接线断路器台数53隔离开关组数168以上二个方案所需 110KV 断路器和隔离开关数量：经以上三种方案的分析比较：方案 1 虽然所用设备多， 不经济，（单母线分段带旁路接线） 但当任一回路的断路 器检修时，该电站无需停电，对有重要负荷的地方有重要意义。方案 2（内桥式接线）虽然所用设备少、节省投资，但以后扩建最终发展为单母 线分段或双母线接线方式，且继电保护装置整定有点复杂。由于 110kv只有 2 条进线，出于经济考虑，综合以上各个方案优缺点，决定采用单母 分段带旁路接线方式。3.2 35kv 侧（ 6 回出线）35kv 送出六回线路 ,可采用单母线接线或单母线分段接线

9、方式。 但单母线接线方式 只适用于 6220kv 系统中只有一台发电机或一台主变压器的发电厂或变电所。 一般主变不少于 2 台，故选用单母分段带旁路接线方式3.3 10kv 侧( 10 回出线)6-10KV 配电装置出线回路数为 6 回及以上时，一般采用单母线分段接线 220KV 及以下的变电所，供应当地负荷的 6-10KV 配电装置，由于采用了制造厂制造的成套 开关柜，地区电网成环的运行检修水平迅速提高， 采用单母分段接线一般均能满足运 行需求。故选用单母分段接线。4主变压器的选择变电所主变压器的容量一般按变电所建成 510 年的规划负荷考虑，并因按照其中 一台停用时其余变压器能满足变电所最

10、大负荷 Smax的 60%70%(35110kv变电所 为 60%； 220kv500kv 变电所为 70%)或全部重要负荷选择。即Sn (0.6 : 0.7) S max/ (n 1)35kv 侧最大负荷为 38.5MVA ， cos =0.8510kv 侧最大负荷为 25MVA， cos=0.8Sn 0.6(38.5 /0.85 25 / 0.8)(2 1) =45.93MVA即选择两台 50MVA 的主变压器电的可靠性， 变电所一般安装 2台主变压器； 变压器是一种静止电器， 实践证明它 的工作比较可靠，事故率很低，每 10 年左右大修一次。4.1 相数的确定在 330kv 及以下的变电

11、所中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压器 较同容量的三台单项式变压器投资小， 占地少，损耗小同时配电装置结构较简单， 运 行维护较方便。4.2 绕组数的确定在有 3 种电压的变电所中，如变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的 15%及以上，或低压侧虽无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变35kv 侧容量为( 38.5/0.85)/(38.5/0.85+25/0.8)*100%=59.2%>15%10kv 侧容量为( 25/0.8)/(38.5/0.85+25/0.8) *100%=41.3%>15% 故采用三绕组变压器。4.3 绕组接线组别的确定35kv 作为高、中压侧时都采