《110kV变电站电气一次部分设计【论文】》

110kV变电站电气一次部分设计目录TOC\o"1-2"\h\u1081110kV变电站电气一次部分设计 110839摘要 117400关键词：110KV变电站；负荷；电气设计 16482一、引言 18190二、系统总体设计 2285412.1变电站的基本数据 2121402.2主接线图 265392.3主接线方案的选择 332215三、变电站短路电流的计算 4183483.1短路电流计算的基本步骤 4107383.2各元件标幺值的归算 46139l表示输电线路的长度km 5211873.3变电站的短路电流计算 62422四、电气设备的选择 738834.1电压、电流互感器的选择 791664.2母线的选择 719214五、变电站设备的保护 8252235.1降低变压器空载损耗以及噪声 8323505.2降低变压器温升和负载损耗 89793总结 85587参考文献 9摘要本次设计主要用于完成110KV变电站一次部分的电气设计，并通过选择具有代表性的电力设备来验证配电系统的稳定性。实际的设计过程设施包括地理环境中的位置，设备框架和相关建筑物的电气负载，从而分析关于设备负载数据和功率分配系统和安全性，可靠性，经济性等方面的基本信息。载于主布线形式的每个部分通过负载计算确定变压器的功率和型号，从而提高了的整体运行能力。关键词：110KV变电站；负荷；电气设计一、引言本次基于县产业聚集区110kv变电站电气一次部分设计从经济性、安全性、科学性等方面对110kV变电站系统进行了设计。首先确定各部分的主接线形式，然后通过负荷计算确定变压器的容量和型号。然后根据各回路、母线、电力电缆、电流互感器等的最大连续工作电流和短路计算结果，确定包括断路器在内的各种电气设备的型号，完成110kV变电站供配电系统电气总体设计。二、系统总体设计2.1变电站的基本数据开闭站的负荷容量、功率因数、出线方式如表2-1所示。表2-1开闭站基本数据负荷名称负荷容量(kVA）功率因数出线方式车间879+7690.85电力电缆加工车间803+7330.85电力电缆厂区办公楼549+5980.85电力电缆变电站524+489+587+4720.85电力电缆厂区宿舍楼14710.85电力电缆食堂8670.85电力电缆站用电26.80.85电力电缆厂区的设备容量、功率因数、出线方式如表2-2所示。表2-2厂区基本数据设备用途设备容量（kW）功率因数出线方式总计14710.9照明(B1AL-1123层)1350.85电力电缆照明(B1AL-145层)920.85电力电缆照明(B1AL-167层)920.85电力电缆2.2主接线图根据1996年颁布的《电力业务规程》，110kV及以下用电单位应设置专用电能计量柜。因此，kyn28a-12-j高压计量柜位于二线制主开关前，计费表只采用电流互感器和电压互感器连接。由于需要与计量柜连接，采用带输入断路器的高压开关柜，所以采用KYN28A-12型。2.3主接线方案的选择根据主接线的设计原理和一般要求，我们首先确定主接线的两种接线方案，如图2-2和图2-3所示。 图2-2方案A主接线简图图2-2的方案A是使用单电源单母线的电源模式来设计的。方案A优点:接线方法简单明了，设备体积小，经济方便。方案A缺点：单母线接线的可靠性可能很差。当母线故障时，必须关闭整个工厂的电源并进行维修。图2-3方案B主接线简图（2）图2-3采用双电源双母线供电方式设计方案B优点：供电可靠性能高。方案B缺点：主接线的建设费用较高。三、变电站短路电流的计算3.1短路电流计算的基本步骤1.计算等效反应性（标准值）；2.系统制订等值网络图；3.选择短路点；3.简化等值网络图，不考虑短路电流的非周期分量，计算发生短路时，短路总阻抗的值，求出短路电流的标幺值和有名值；4.计算短路电流值，最大总电流值和短路功率；5.绘制当前短路计算结果的表格[8]。3.2各元件标幺值的归算（1）各元件参数计算的公式说明1.线路参数计算(忽略电容)一般的输电线路阻抗有：（4-1）则线路阻抗为：（4-2）符号说明：x表示线路的单位阻抗l表示输电线路的长度kmX表示输电线路的阻抗2.变压器参数计算(4-3)符号说明：XT表示变压器的等值阻抗uk%表示变压器阻抗电压百分值表示额定电压(线电压)kV表示变压器的额定容量MVA3.电抗器参数计算(4-4)符号说明：Xk是反应堆等效电阻uk%表示电抗器的电抗百分值表示额定电压(线电压)kV表示变压器的额定容量KA3.3变电站的短路电流计算根据上述的公式，计算各元器件的有名值及标幺值。取基准容量、基准电压分别为10MVA，110KV，则其基准电流=0.557KA，其计算结果估下表所示：表3-1变压器参数负荷名称变压器型号功率因数台数有名值()标幺值车间SCB10-1250/10UK%=60.8524.80.48加工车间SCB10-1000/10UK%=60.8526.00.60厂区办公楼SCB10-630/10UK%=60.8529.50.95变电站SCB10-630/10UK%=60.8549.50.95厂区宿舍楼SCB10-1250/10UK%=60.8514.80.48食堂SCB10-1000/10UK%=60.8516.00.60站用电SCB10-30/10UK%=40.85120020已知系统的短路容量：911线为143.9MVA、924线为267.8MVA，则其标么值为：四、电气设备的选择4.1电压、电流互感器的选择油浸式电压互感器和内置电压互感器广泛应用于20~110kV厂区配电系统。功率和精度等级的选择由其功率和精度由连接的仪器决定表4-1电压互感器数据名称电压互感器型号具体参数911线JDZ一10PTJDZXF14一10一0.2一次额定电压110KVPTJDZXF14一10一0.2二次额定电压100V计量JDZXF14一10一0.2最大容量500VA924线JDZ一104.2母线的选择经分析初步选用矩形铜母线TMY，其部分参数见下表：表4-2母线参数矩形铜母线(TMY)母线截面和重量(cm2)最大允许持续电流(A)25℃35℃40℃规格重量Kg平放竖放平放竖放平放竖放铜母线铜母线铜母线铜母线铜母线铜母线铜母线6铜0.251720021017618516217115X30.400526127523324521422520X30.53432334028530027128525X30.667545147539441536638530X41.06859362552255048451040X41.42466570058855155158040X51.7881686072176066970550X52.22590695579784073577550X62.6710691125940990873920注：15X4、20X6、20X8、20X10，25X4，25X6，30X3、30X6，30X8、32X8、40X8、40X10，50X10母排规格亦可选用。五、变电站设备的保护5.1降低变压器空载损耗以及噪声优化电磁计算方案，使磁通密度更加合理，并且在正常运行电压以下有一定的限制，以确保在电压较高时不会发生磁饱和现象。通过采用0.3mm的优质冷轧过钢片并利用带去毛装置的800mm硅钢片自动剪切线剪制，能够使毛刺保持在0.02mm之内。当进行铁心叠积这一步骤时，可采用无孔工艺，在降低铁心工艺系数方面有很大的作用。变压器的器身和它的油箱的接触构件也必须采用一些比较特殊的结构，可以尽量的减少振动。为了避免油箱发生共振，把油箱表面做成瓦楞形式可以有效的阻止声波形成规则的反射。5.2降低变压器温升和负载损耗电线可采用复合线形式，有效减少变压器的电阻损失。降低电阻损耗和涡流损耗的方法是选择合适的线圈形状，导线尺寸，电流密度，精细布局和完美的换位措施。通过改进变压器油箱和壳体的结构，也可以很好地减少杂散损耗。为了降低线圈的温度升高，线圈结构可以接受薄纸管和偏转油系统的结构。通过增加散热器表面差异并选择高质量和高效的散热器来实现降低变压器油温