110-35-10kv降压变电所电气部分设计

110-35-10kv降压变电所电气部分设计课程设计

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

名目

3.310kv侧（10回出线）------------------------------------------------------74．主变压器的选择---------------------------------------------------------------8

4.1相数的确定-----------------------------------------------------------------84.2绕组数的确定---------------------------------------------------------------8

4.3绕组接线组别的确定--------------------------------------------------------9

5.主接线图------------------------------------------------------------------------9

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状况

本所位于某市郊小工业区中心，交通便利，地质条件好，进出线便利，供当地城市、工厂及农村用电。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负荷状况

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环境条件

变电所地处平原，年平均气温17℃，最热月平均30℃，肯定最高气温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ρ=200Ω?m。

2.主接线的设计原则

电站多为终端或分支变电站，降压供应四周用户或一个企业，其接线应尽可能采纳断路器数目较少的接线，以节约投资和削减占地面积。随着出线数的不同，可采纳桥形、单母分段等。低压侧采纳单母线和单母线分段。可按一下几个原则来选：2.1运行的牢靠

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短，以及能否保证对重要用户的供电。

2.2具有肯定的敏捷性

主接线正常运行时可以依据调度的要求敏捷的转变运行方式，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平安。

2.3操作应尽可能简洁、便利

主接线应简洁清楚、操作便利，尽可能使操作步骤简洁，便于运行人员把握。简单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。但接线过于简洁，可能又不能满意运行方式的需要，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

主接线在保证平安牢靠、操作敏捷便利的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。

3主接线设计

3.1110kv侧

依据原始资料，待设变电站110kv侧有两回线路。根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》规定：在110~220kv配电装置中，当出线为2回时，一般采纳桥形接线；当出线不超过4回时，一般采纳分段单母线接线。

3.1.1方案一

采纳单母线分段带旁路接线。其接线方式的优缺点：⑴对重要用户可采纳从不同母线分段引出双回线供电电源。⑵当母线发生故障或检修时，仅断开该段电源和变压器，非故障段仍可连续工作，但需限制一部分用户的供电。⑶单母线分段任一回路断路器检修时，该回路必需停止工作。⑷单母线分段便于过渡为双母线接线。⑸采纳的开关、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

采纳内桥接线。其优缺点：⑴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便利。⑵当线路发生故障时，仅故障线路的断路器断开，其它回

路仍可连续工作。⑶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，操作也比较简单。⑷较简单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，且变压器不需要常常切换运行方式的变电所。

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、节约投资，但以后扩建最终进展为单母线分段或双母线接线方式，且继电爱护装置整定有点简单。

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，打算采纳单母分段带旁路接线方式。

3.235kv侧（6回出线）

35kv送出六回线路,可采纳单母线接线或单母线分段接线方式。但单母线接线方式只适用于6~220kv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。

3.310kv侧（10回出线）

6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上时，一般采纳单母线分段接线220KV及以下的变电所，供应当地负荷的6-10KV配电装置，由于采纳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快速提高，采纳单母分段接线一般均能满意运行需求。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5~10年的规划负荷考虑，并因根据其中一台停用时其余变压器能满意变电所最大负荷Smax的60%~70%（35~110kv变电所为60%；220kv~500kv变电所为70%）或全部重要负荷选择。即

:

≈-

(0.60.7)max/(1)

SnSn

35kv侧最大负荷为38.5MVA，cosψ=0.85

10kv侧最大负荷为25MVA，cosψ=0.8

Sn≈+-=45.93MVA

0.6(38.5/0.8525/0.8)(21)

即选择两台50MVA的主变压器

电的牢靠性，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牢靠，事故率很低，每10年左右大修一次。

4.1相数的确定

在330kv及以下的变电所中，一般都选用三相式变压器。由于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洁，运行维护较便利。

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，宜采纳三绕组变压器。

35kv侧容量为（38.5/0.85）/（38.5/0.85+25/0.8）*100%=59.2%