电力系统设计

1、華北電力大學畢業設計（論文）任務書畢業設計（論文）題目：VV110KV變電所電氣一次系統設計 學生姓名:學號:1230101第一章：畢業設計任務書一、設計題目110KV降壓變電站部分的設計二、所址概況1、地理位置及地理條件的簡述變電所位於某城市，地勢平坦，交通便利，空氣污染輕微，區平均海拔200米，最高氣溫40C,最低氣溫-18C,年平均氣溫14C, 最熱月平均最高氣溫 30C, 土壤溫度25Co三、系統情況如下圖80 km75 kmXc=0.04Sj=1000MVA4X 240MVA4X 200MW(1 X 200MW)2X 120MVAcos W =0.06Xd =0.167110KV2X

2、 30km待設變電注：括弧內為最小1、主變壓四負荷情況:電壓負荷名稱母回最大負荷（KW）功率因數回路數供電方式線路長度（km）35KV鄉鎮變160000.91架空15鄉鎮變270000.921架空8汽車廠43000.882架空7磚廠50000.851架空1110KV鄉區變10000.93架空5紡織廠17000.891電纜3紡織廠28000.882架空7紡織廠36000.881架空4加工廠7000.91架空5材料廠8000.92架空2五、設計任務1、負荷分析及主變壓器的選擇。2、電氣主接線的設計。3、變壓器的運行方式以及中性點的接地方式。4、無功補償裝置的形式及容量確定。5、短路電流計算（包括三

3、相、兩相、單相短路）6、各級電壓配電裝置設計。7、各種電氣設備選擇。&繼電保護規劃9、 主變壓器的繼電保護整定計算。六、設計目的總體目標培養學生綜合運用所學各科知識，獨立分析各解決實際工程問題的能力第二章：負荷分析負荷分類及定義1、一級負荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設計損壞，且難以挽回， 帶來極大的政治、經濟損失者屬於一級負荷。一級負荷要求有兩個獨 立電源供電。2、二級負荷：中斷供電將造成設計局部破壞或生產流程紊亂，且較長時 間才能修復或大量產品報廢，重要產品大量減產，屬於二級負荷。二級負荷應由兩回線供電。但當兩回線路有困難時（如邊遠地區），允許 有一回專用架空線路供電。3、三級負荷：不屬

4、於一級和二級的一般電力負荷。三級負荷對供電無特 殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。本設計中的負荷分析市鎮變1、2:市鎮變擔負著對所轄區的電力供應，若中斷供電將會帶來大面積停電，所以應屬於一級負荷。煤礦變：煤礦變負責向煤礦供電，煤礦大部分是井下作業，例如：煤礦工 人從礦井中的進出等等，若煤礦變一旦停電就可能造成人身死亡，所以應屬一 級負荷。化肥廠：化肥廠的生產過程伴隨著許多化學反應過程，一旦電力供應中止了 就會造成產品報廢，造成極大的經濟損失，所以應屬於一級負荷。磚廠：磚廠的生產過程與電的聯繫不是非常緊密，若終止電力供應，只會 造成局部破壞，生產流程混亂，所以應屬於三級負荷。鎮區變：鎮

5、區變擔負著對所轄區域的電力供應，若中止鎮區變的電力供應， 將會帶來大面積停電，帶來極大的政治、經濟損失，所以應屬於一級負荷。機械廠：機械廠的生產過程與電聯系不是非常緊密，若中止供電，不會帶 來太大的損失，所以應屬於二級負荷。紡織廠1、2:若中斷紡織廠的電力供應，就會引起跳線，打結，從而使產 品不合格，所以應屬於二級負荷。農藥廠：農藥廠的生產過程伴有化學反應，若停電就會造成產品報廢，應 屬於一級負荷。麵粉廠：若中斷供電，影響不大，所以應屬於三級負荷。耐火材料廠：若中斷供電，影響不大，所以應屬於三級負荷。三、35KV及10KV各側負荷的大小1、 35KV 側:艺 Pi = 6000+7000+45

6、00*2+4300*2+5000= 35600KW艺 Q=6000*0.48+7000*0.426+4500*0.62*2+4300*0.54*2+5000*0.62=19186Kvar2、10KV側：艺1000*3+800*2+700+800*2+600+700+800*2= 9800KW艺 Q=1000*3*0.48+700*0.512+800*0.512*2+800*0.54*2+600*0.54+700*0.48+800*0.48*2=4909.6Kvar艺 P= E P1+艺 P2=35600KW+9800KW=45400KW艺 Q=E Q1+E Q2=19186+4909.6=24

7、095.6Kvar所以：E S=( 45406+24095.62) 1/2 = 51398KVA考慮線損、同時係數時的容量：E S2=51398*0.8*1.05=43174.3KVA第三章主變壓器的選擇（參考資料：電力工程電氣設計手冊電器一次部分，第五章：主變壓器選擇）一、主變台數的確定對於大城市郊區的一次變電所，在中、低壓側已構成環網的情況下，變電 所以裝設兩臺主變壓器為宜。此設計中的變電所符合此情況，故主變設為兩臺。二、主變容量的確定1、主變壓器容量一般按變電所建成後5-10年的規劃負荷選擇，並適當考慮到遠期10-20年負荷發展。對城郊變電所，主變壓器容量應與城市規劃相結2、根據變電所所

8、帶負荷的性質和電網結構來確定主變壓器的容量。對於有 重要負荷的變電所，應考慮到當一臺主變壓器停運時，其餘變壓器容量在計及 過負荷能力後的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所， 當一臺主變壓器停運時，其餘變壓器容量應能保證全部負荷的 70%-80 %。此變 電所是一般性變電所。有以上規程可知，此變電所單臺主變的容量為：S二艺 S2*0.8=43174.3*0.8=34539.48KVA所以應選容量為40000KVA勺主變壓器。三、主變相數選擇1、主變壓器採用三相或是單相，主要考慮變壓器的製造條件、可靠性要求及運 輸條件等因素。2、當不受運輸條件限制時，在 330KV及以下的發電

9、廠和變電所，均應採用三相 變壓器。社會日新月異，在今天科技已十分進步，變壓器的製造、運輸等等已不成 問題，故有以上規程可知，此變電所的主變應採用三相變壓器。四、主變繞組數量1、在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側的功率均達到該變壓器容 量的15%以上，或低壓側雖無負荷，但在變電所內需裝設無功補償裝備時，主 變壓器宜採用三繞組變壓器。根據以上規程，計算主變各側的功率與該主變容量的比值：高壓側：K=(35600+9800)*0.8/40000=0.90.15中壓側：K=35600*0.8/4000=0.70.15 低壓側：K=9800*0.8/40000=0.20.15 由以上可知此變電所

10、中的主變應採用三繞組。五、主變繞組連接方式變壓器的連接方式必須和系統電壓相位一致，否則不能並列運行。電力系 統採用的繞組連接方式只有 y和，高、中、低三側繞組如何要根據具體情況 來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都採用 Yo連接；35KV亦採用Y連 接，其中性點多通過消弧線接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都採用連接。有以上知，此變電站110KV側採用Yo接線35KV側採用Y連接，10KV側採用接線主變中性點的接地方式：選擇電力網中性點接送地方式是一個綜合問題。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水準、保護配置等有關，直接影響電網的絕緣水準、系統供 電的可靠性和連續性、變壓器和發電機的運行安全以及對通信線路的干擾。主 要接地方式有：中性點不接地、中性點經消弧線圈接地和直接接地。電力網中 性點的接地方式，決定了變壓器中性點的接地方式。電力網中性點接地與否， 決定於主變壓器中性點運行方式。35KV系統，lc=10A； 10KV系統；lc=30A (採用中性