110kV变电站课程设计

1、110kV变电站设计课程设计目录前面的话5第一章主变压器的选择61.1变电站主变压器选型61.2选择工作站变压器6第二章电气主接线设计72.1计划设计72.2布线方案设计72.3初步选举方案82.4布线方案经济比较92.5方案决定9第三章短路电流计算93.1短路电流计算概述93.2短路电流计算过程113.2.1短路电流计算113.2.2短路电流结果表14第四章导体设备和电气的选择144.1导体设备和电气选择概述144.2导体选择设计154.2.1选择110kV侧电线154.2.2选择35kV侧总线164.2.3选择35kV侧总线174.3选择主要设备194.3.1断路器选择194.3.2隔离开

2、关选择244.3.3电流互感器选择274.3.3.1选择110kV线路和臂电流互感器：274.3.3.2 35kV线路和产妇电流互感器的选择284.3.3.3 10kV进入和产妇电流互感器选择294.3.4 110kV侧电压互感器选择304.3.4.1 35kV配电装置安装单相电压互感器测量和保护装置。304.3.4.2 10kV配电装置安装单相电压互感器用于测量和保护装置。314.3.4.3高压熔断器选择314.4避雷器选择32参考文献33附录341短路计算等效电路也包含342预选程序主接线也包括34关键词：变电站主变压器电气主接线单母线段接线内桥接线双母线接线潮流计算短路计算断路器隔离开关

3、冲击电流互感器设备选择全言此次教学设计的目的是通过变电站电气第一部分主接线形式的选择和绘制、经济比较、短路计算、设备选择等多方面的练习，进一步熟悉电力系统，熟悉一般小型变电站的设计方法。设计上继续阅读教科书和相关资料有助于巩固学生所学的知识，同时通过阅读课外图书提高学生的视野，有助于提高学生的学习能力。本设计的难点和重点在于等效电路的绘制和短路电流计算。正确的短路计算是电力系统正常安全运行的必要条件，另一方面，短路计算与设备选择密切相关，是电力设备低价选择的关键因素。短路计算是从事电力事业的所有工作人员必须掌握的必备技术。110KV变电站属于高压网络，电力的主电线是发电厂变电站的主要连接环。电

4、主轴布线直接关系到全厂电气设备的选择，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。通过转换、分配、运输和保护等功能，直接影响整个电力系统的安全和经济运行，然后将电力安全、可靠性和经济性传递到每个电力设备的场所。电力系统的电力设备是电力系统的中枢神经电力系统对电力设备的掌握能力是从事电力事业的每个人的基本要求通过本设计，应掌握电力系统的典型设备，例如主变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电流互感器、母线、架空线路、避雷器、无功补偿装置的选择方法。第一章主变压器的选择1.1变电站主变压器的选择1.本过程设计为电源电压达到110kV/35kV/10kV、35kV侧、10kV侧绕组的功率分别达到变压器容量

5、的65%、35%，在电力工程电气设计手册（一）电气一次部分中，如果主变压器各侧绕组的功率达到变压器容量的15%以上，主变压器必须使用3绕组变压器S5=60(1 3%)5 69.56 MVAS5实际值=0 . 8269 . 56 57.04 MVA2.根据电力工程电气设计手册（一）电气一次部分的规定，安装两台变压器时，您知道一台变压器结束运行时，另一台变压器可以承担70%的容量，因此每个变压器的容量如下：s=57.0470%39.93 MVA该系统的第三阶段固定波动率输送和分配电力，因此根据电力工程电气设备手册进行选择110kV 3绕组无励磁调压变压器：表1 110kV 3绕组无励磁电压调节变压

6、器型号容量百分比额定电压(kV)X1-2X1-3X2-3高压中压低压Ux1-2%X*1-2Ux1-3%X*1-3Ux2-3%X*2-3SFPSL100/100/10012138.510.517.50.43810.50.2636.500.1631.2工作站变压器的选择变压器考虑到变电站3%的负载增长率，可以选择0.2%到0.5%的传输容量。S5-69.56 MVA，该变电站设计考虑使用0.5%的传输容量选择工作站变压器。s工作站=s 50.5%0.35 MVA通过电力工程电气设备手册（电气一次部分）确认的型号是：型号缠绕形式额定电压(kV)阻抗电压(%)空载电流(%)高压低压S7-400/10y

7、，yn010/6.3/640042.4第二章电气主接线设计2.1程序设计如果电源为两次，则电力工程电气设计手册（一）电气一次部分中适当的负载类型为级，通常需要两个电源，因为丢失一个电源就可以保证全部或大部分级负载电源。2.2布线方案设计a，主接线选择要求：1.可靠性2.灵活性3。经济实惠b、变电站主要电气接线的具体要求：1在电力系统中，根据变电站的状态和功能进行选择。考虑变电站近期和长期发展计划。3.依荷载性质和大小选取。根据变电站主变压器的数量和容量选择。三绕组变压器一般用于变电站具有三级电压，低压侧负荷超过变压器额定容量的15%。6.电力系统的无功必须分阶段平衡，变电站必须安装无功补偿装置

8、。7.如果总线电压的变化严重，无法以增加的无功补偿容量调整电压，则使用负载电压调节器确保电压质量。8.除非受运输条件约束，否则变压器为三相方式，否则使用单相变压器。9.220kv以上的接触变压器通常使用自动变形。10.各级电压的计划短路电流不能超过采用的断路器的额定切断容量。11.各级电压的切削线包括同级电压的切削线，应尽量避免交叉。2.3初步选举方案案例1: 110 kv侧进线使用桥梁类型布线。内部网桥布线考虑到通过三个断路器传送电力，继电保护配置复杂，其中一个断路器断开时，交叉电力未传送，或者环形电网的开环工作，但入口距离不短，变压器不经常切换外部网桥布线，因此选择内部网桥布线。35kV侧

9、为级负荷，建设一期6线，二期建设完成时8线到达出货量，负荷率达65%，电力工程电气设计手册（一）电气一次部分至3563kV配电线路发运8次以上，负荷大的情况下使用双总线接线。10kV侧建设完成后，到14次，10条线路在第一阶段6-10kV配电线路6次以上时，使用单安培段布线运行10条线路。方案2: 110 kv侧入口确保所有或大部分辅助负载的电源线路的单总线段布线；35kV侧为级负荷，建设一期6线，二期建设完成时8线到达出货量，负荷率达65%，电力工程电气设计手册（一）电气一次部分至3563kV配电线路发运8次以上，负荷大的情况下使用双总线接线。10kV侧建设完成后，到14次，10条线路在第一

10、阶段6-10kV配电线路6次以上时，使用单安培段布线运行10条线路。方案3:3:110kv侧线使用直接接入2线路；35kV侧为级负荷，建设一期6线，二期建设完成时8线到达出货量，负荷率达65%，电力工程电气设计手册（一）电气一次部分至3563kV配电线路发运8次以上，负荷大的情况下使用双总线接线。10kV侧建设完成后，到14次，10条线路在第一阶段6-10kV配电线路6次以上时，使用单安培段布线运行10条线路。2.4布线方案经济性比较A.上述三种方案具有相同的110kV侧接入形式，电源和可靠性要求均可实现。用于比较两种方案的断路器数量共有三个。但是，方案1 110kV在没有总线的情况下，方案2

11、 110kV方面使用了单臂布线，在扩展方面，方案1方案2都认为，方案1更易于扩建，经济上更经济。场景3输入线比较简单，使用的断路器、隔离开关也比较少，以后不容易扩展，所以不考虑。B.程序1布线简单明了，开关使用相对较少。具有一定的可靠性和灵活性。相比之下，程序2 110kV侧单总线布线；优点：总线分割后，可以为重要用户重新接通其他段的电源。区段断路器还可以在一个区段发生故障时自动消除故障，使正常区段总线不间断供电，但如果选定总线不够经济，总线发生故障，总线上的所有电路都会断电，扩展时两条总线负载容量必须在对称的两个方向平衡扩展。方案1的采用更经济，便于建设和运营。2.5计划决策2.1.2比较后

12、，选择选项1进行变电站设计。第三章短路电流计算3.1短路电流计算概述短路：短路是电力系统中常见的，对系统正常运行有重要影响的故障。1、电力系统中可能出现的段落主要是：三相段落、二相段落和单相段落。通常，三相短路电流大于两相和单相短路电流。三相短路时，短路的各相阻抗相同，因此三相短路电流大于正常电流，增加幅度，电压也比正常电流急剧减少，但是三相(三相)仍保持对称，这称为半短路。在计算短路电流时，通常将功率容量视为无穷大的电源系统，在这样的系统中，如果出现短路，电源电压保持不变。也就是说，短路电流循环组件在整个短路过程中不会衰退。为了选择和验证电气设备，载流量导体通常需要计算以下短路电流：(段落电

13、流周期元件有效值)、(正常状态段落电流有效值) (段落整体电流最大瞬间冲击值)、(段落整体电流最大有效值)、(段落容量)短路风险和预防：短路原因：主要是电气设备载流量部分之间的绝缘损坏，造成过电压、绝缘体自然老化和污染、工人的维护差异和机械损坏等绝缘损坏。危险：a，当电力系统短路时，短路中的电流急剧增加，这种电流称为短路电流，短路电流可以达到正常负载电流的10倍或数十倍，其值可能达不到数千安或数百千安，严重损坏导体的热量。b，段落经常伴随着电弧的产生，能量很高，温度很高的电弧不仅会燃烧故障的元件本身，还会燃烧周边设备，危及个人安全。c，电力系统发生短路故障时，由于短路电流急剧增加，电路的阻抗主

14、要是感性的。因此，短路电流基本上是感性的，因此产生的脱磁电枢反射会降低发电机终端电压，同时，由于巨大的短路电流，电力系统各元件的电压损失增加，系统电压大幅下降，严重的情况下，电力系统电压崩溃，直到系统崩溃，可能发生大规模停电的严重事故。d，短路时电力系统中功率分布的急剧变化和电压严重下降，会破坏每个发电机并联运行的稳定性，从而导致整个系统分离到其他运行部分。此时，一些发电机可能会过载，因此需要卸下一些负荷，其他发电机可能无法传送功率，需要减少输出，对于短路，电压下降得越多，持续时间越长，系统运行的稳定性就越有可能被破坏。短路计算的目的：1.设计电力主接线时，为了比较各种方案，判断一种接线方法是

15、否需要限制短路电流的措施等。2.选择电气设备和载流量导体时，为了确保各种电气设备和导体的正常运行和故障时安全可靠的运行，需要根据短路电流对电气设备进行移动、热稳定性验证。3.选择继电保护装置和执行设置计算时，应基于不同类型短路中的短路电流。4.住宅外电力分配装置，短路条件验证，双绞线之间，相对安全的距离5.设计接地装置。电力系统运行和故障分析。短路计算的一般原则。1.计算短路电流用于检查电和导体的截止电流，移动稳定性和热稳定性应根据本工程的设计计划内容进行计算。通常，应基于最大操作模式下的三相短路电流。2.计算短路电流时，应采用可能产生最大短路电流的正常接线方式。短路点必须在短路电流的最大位置选择。3.导体和电的动态稳定性，热稳定性，电的截止电流。一般检查三相短路电流。短路电流实际计算的基本假设。1.系统正常工作，短路前，三个是对称的。2.短路时，每个组件都可以使用嵌套原理，因为磁路不饱和，即每个组件的电抗与电流大小无关。3.系统中发电机电动势的相位在短路过程中相同，频率与正常时间相同。4.变压器的励磁电流相当于励磁开放，可以简化变压器等效电路输电线路的分布