课程设计任务书

1、 课程设计任务书 题目：110KV河津变电所初步设计设计时间：2011年 8月15日至2011年 8月 28日 110kV 河津变电站设计 一、原始资料1、 设计依据根据省市电网公司批文河津变电所设计任务书的批复。2、 建站的必要性河津市县，随着国民经济的发展，工农业生产增长需要，迫切要求供电容量增长，根据省电网公司批文，决定新建河津变。河津变用35KV和10KV两个电压等级向其用户供电，主要35KV负荷有：三个35变电所、以及一类负荷的造纸厂、化工厂、医院；主要10KV负荷有：属于一类负荷的站甲和水厂,二类负荷的站乙毛纺厂、水泥厂、纺织厂等。负荷的用电量大，对供电可靠性要求比较高。3、建设规

2、模本变电所经两条110KV送电线，分别从两个已建成的变电所获得电源。4、站址条件（1）所址：河津变电所 （2）水文气象：该地区气候，平均气温15度，最高气温35度，最低气温-15度。（3）交通、水源情况：东侧有一条国家三级公路，进所公路为0.4公里；附近有河流，供水方便，水量充足。（4）地区气温:1年最高气温35，年最低气温 15。2年平均气温15。二、电气资料1、待建110kV河津变电所距离新绎变电所和洛阳变电所都为50km。2、待建110KV河津变电站年负荷增长率为5%，变电站总负荷考虑五年发展规划。3、待设计变电站地理位置示意如下图：3、 待建110KV河津变电所各电压级负荷数据如下表:

3、 三、设计任务1、进行负荷分析及变电所主变压器容量、台数和型号的选择。2、进行电气主接线的技术经济比较，确定主接线的最佳方案。3、计算短路电流，列出短路电流计算结果。4、主要电气设备的选择。四、设计成果设计说明书和计算书。五、参考资料1、 发电厂电气原理2、 电能系统基础附录：电压等级线路名称最大负荷 （MW）COS负荷级别Tmax 及同时率ABCDE35KVA 852Tmax=5000小时同时率K1=0.9B 所11101112130.82C所10111213140.82造纸厂876540.81化工81冶炼厂11151413120.8511

4、0KVA234560.91Tmax=3500小时同时率K2=0.85B2.32.32.32.32.30.92毛纺厂0.90.90.90.90.90.92水泥厂0.80.80.80.80.80.92纺织厂0.80.80.80.80.80.92水 厂5.94.93.92.91.90.91发电厂发电机各种数据及短路电流流经的变电所，主变的各种数据发电机主要技术参数厂 名机号型 号P(MW)U(kV)COSX”d*潼关火电站#1-2QES-50-25010.50.80.226郑州火电站#1-2QES-50-25010.50.80.199新绎火电站#1-2QES-50-25010.50.80.226主变

5、压器主要技术参数厂、所名台数型 号Se(MVA)短路电压百分比空载电流%U-%U-%U-%潼关火电站2SSPL1-60/1106010.50.85潼关变1SSPLQ1-60/1106017.510.56.50.8洛阳变2OSFPSL-120/22012016.510.70.178郑州火电站2SSPL1-60/1106010.50.8郑州变2SSPL-60/1106017.510.56.50.8新绎火电站2SSPL1-60/1106010.50.85新绎变1SSPL1-60/1106017.510.56.50.8线路参数起止厂、所长度（kM）型号ABCDEF新-新7080901001101202

6、*LGJ-300洛-2201001401301201101502*LGJQ-300潼-潼5055606570752*LGJ-300潼-洛555540455055LGJ-300洛-郑605055656070LGJ-300郑-郑6050405070802*LGJ-300主变高压侧实际电压发电厂名称110kV侧实际电压（kV）UmaxUmin潼关电厂115110郑州电厂115110系统（220kV侧）230220第一章 接入系统设计1.1 负荷设计 根据附录中的数据表得：近期：P35=71MW Q35=49.99MW P10=12.7MW Q10=6.15MW S35=86.83 S10=14.11

7、S=K1S35+K2S10=90.1405近期（MW）远期（MW）P357190.6Q3549.9963.8S3586.83110.8P1012.716.2Q106.157.85S1014.1118.008S=K1S35+K2S1090.1405115.041.2回路数：通过供电稳定性和可靠性角度出发，两路供电均采用两回供电可靠。因此选用线型为LGJ*21.3导线截面积 S截= cos=0.8 Ji=1.03110KV输电线路选择规格LGJ-300/40电线路最大负荷5年后S截电线规格35KVA 所1215.3144.12*LGJ-150/25B 所1215.3153.152*LGJ-185/

8、30C所1316.6166.152*LGJ-185/30造纸厂56.3863.852*LGJ-70/10化工厂1620.4204.22*LGJ-210/35冶炼厂1316.6156.42*LGJ-185/3010KVA56.38198.652*LGJ-210/35B2.32.9391.252*LGJ-95/20毛纺厂0.91.15352*LGJ-35/6水泥厂0.81.0231.752*LGJ-35/6纺织厂0.81.0231.752*LGJ-35/6水 厂2.93.7115.22*LGJ-120/251.3.1 机械校验 （a）110KV侧(LGJ -300/40)P=83.7MW UN=1

9、15KV近期：S截=509.9/4=127.5mm2 远期：S截=162.7mm2（b）35KV侧（LGJ-240/40)P=71MW Un=36.75KV近期：S截=135.67/9=150.4mm2 远期：S截=191.95mm2 (c)10KV侧（LGJ=-150/40)P=12.7mw Un=10.5kv近期：S截=84.75mm2 远期：S截=108.16mm2结论：选用铝绞线和铝合金线，通过非居民区时按机械强度的最小允许截面积为25mm2，因为远期截面都大于25mm2 所以机械校验符合。2热校验：Imax= S=115.04MVA Un=115KV 远期：Imax=576.87 近

10、期：Imax=452 选用LGJ 铝/钢 300/40长期允载流量754A结论：576.87754 校验符合3 电压校验 U=（LGJ -300/40)单回：U= P=83.7MW R=r1l=5.25Q=56.05 X=x1l=19.75 Un=115kv得 U=6.72 远期U=8.57720%Un双回U=3.37 远期：U=4.301S35远期=110.8 MW SN(60%-70%)S35 考虑到同时率K1和每台变压器应该分担60%-70%的容量：则取Sn110.8*0.9* 0.6=59.83由双绕组变压器技术数据表附录，所以选用变压器型号：SFZ7-63000/110选用2台 规格

11、为 110/11 双绕组变压器 由2SNS10远期=18MWSN(60%-70%)S10 ,考虑到同时率K2和每台变压器应该分 担60%-70%的容量,则取SN18*0.85*0.6=9.18,由双绕组变压器技术数据表附录，所以选用变压器型号：SFZL7-10000/110方案2 2台三相三绕组变压器，规格110/37.5/11 2SNS35,考虑到低压侧和中压侧是（110.8+18）*0.6=77.28因为有同时率所以要小于77.28 所以选用变压器型号：SFSY7-75000/1103.2 两种方案比较一，投资总额 Z 双绕组100元/KVA 三绕组110元/KVA方案1 :Z1=2*10

12、0*63000+2*100*10000=14600000方案2:Z2=2*110*75000=16500000二，年运行费用 U=(x1+x2)*Z+B*A x1=5% x2=1.4% B=0.52 A=P*t 所以： 双绕组变压器110/37.5 340KW 5000H 双绕组变压器110/11 105KW 3500H 三绕组变压器110/37.5/11 340kw 5000HU1=(2574400+255100)*2=5659000U2=1768014.08结论：通过比较从各方面考虑计算，选用2台三相三绕组变压器合适（规格110/37.5/11)3.3分接头选择3.2.1分接头选择：计算分

13、接头时，主要考虑线路上的损耗，且简化起见，只考虑纵分量。同时,由于导线阻抗相差不多，主要电压降由负荷决定，故认为负荷较大时的电压降较大。3.2.2参数及计算：线路长度 10km导线阻抗 查表利用公式；U1=U2+大方式下中压侧，选择化工厂，导线为2*LGJ-210/35，电阻0.75电抗1.8835+(20.424*0.75+15.318*1.88)/35=36.25kv大方式下低压侧，选择A厂，导线2*LGJ-210/35，电阻0.75电抗1.8810+(6.39*0.75+3.09*1.88)/10=11.06kva小方式下中压侧，选择化工厂，导线为2*LGJ-210/35，电阻0.75电

14、抗1.8835+(14.30*0.75+10.72*1.88)/35=35.88kv小方式下低压侧，选择A厂，导线2*LGJ-210/35，电阻0.75电抗1.8810+(4.47*0.75+2.11*1.88)/10=10.73kva高压侧：110115中压侧：35.8836.25低压侧：10.7311.06由于低压侧没有分接头，故要调整高侧和中侧。中压高压小方式36.78112.77大方式36.05114.383.2.3结论高次侧：36.05/37=0.97 选择22.5%分接头中压侧：114.38/110=1.03 选择22.5%分接头3.4厂用变压器选择 变压器规格：10/0.4kvS

15、N=1%S远=（S35K1+S10K2）*1%=1.1504 通过双绕组变压器规格选用型号;S9-M-1250第4章 主接线选择可靠性灵活性经济性可扩充性单母分段用分段断路器QFL进行分段，对重要用户可以从不同段引出两回馈线路有2个电源供电，当一段电路故障分段断路器自动将故障段距离保证重要用户不断电分段数目越多使用分段断路器越多，但当进出线段多时常使架空线交叉跨越影响可靠性故调度时不灵活设备相比较少经济性良好母线便于向两端延伸扩充性好内桥接线没有母线可靠性不高，只适用于容量发电厂和变电站线路故障灵活切除时，比较灵活，变压器故障时较为复杂设备相比较少经济性良好可发展为单母线分段或双母线单母分段带

16、旁母与单母线分段相比带有旁母可靠性不错带有旁母线，检修时操作简单投资时增加了一台旁路断路器母线可以延伸110KV侧主接线：因为是由两路进线为变电站供电，与用户端进线数无关没变化，同时由于进线的距离长，易出现故障因此选用内桥式接线。35,10KV侧主接线：由于1 ，2 级重要用户，对供电可靠性要求很高，虽然单母线分段带旁母线，投资时比较昂贵，但是对于用户进线 安全可靠是必须考虑的重要因素，因此选用单母段带旁母接线。第5章 短路电流计算如图：取SB=120MVA 新火，潼火，郑火 取UB=115 220变电站取UB=230发电厂 电抗计算：潼： Xd*=Xd*=0.226*120/（50/0.8）

17、=0.433郑：Xd*=0.382 新：0.433变压器阻抗：XT*=*XT1=0.21 XT2=0.21 XT3=0.21 线路阻抗：X*=x1lXL1=0.233 XL21=0.1 XL22=0.197 XL31=0.09 XL32=0.18 XL4=0.07 X河-洛=0.09三相绕组变压器 110/35/10 归算的标幺值为0.11，-0.005,0.07110KV点接地 短路电流 I*=7.69，I=IB*I*=*7.69=4.63KA35KV点接地 短路电流 I*=4.26， I=IB*I*=*4.26=7.97KA10KV点接地 短路电流 I* =3.23 I=IB*I*=*3.

18、23=20.3KA5.3动稳定电流和热稳定电流计算110KV侧：热稳定：I4s=1.52*I=7.04KA动稳定：Ich=*1.8*I=11.78KA35kv侧：热稳定：I4s=1.52*I=12.11kA动稳定：Ich=*1.8*I=20.3kA10KV侧：热稳定：I4s=1.52*I=30kA动稳定：Ich=*1.8*I=51.6KA第6章 设备选择6.1.1断路器选择6.1.2断路器选择标准：额定电压：等于线路电压等级额定电流：大于线路工作电流IGMAX=S*1.4/1.732UN110kv侧：额定电压 110kv工作电流 （110.9+18）*1.4/（1.732*110）=947a查

19、表选择SW4-110/1000高压断路器，根据110KV算出 的 动稳定电流和热稳定电流进行选择如下：型号额定电压/KV额定电流/A额定关断电流/KA动稳定电流/KA热稳定电流/KASW4-110/1000110100077-18.4322135KV侧：额定电压35KV工作电流按最小负荷方式考虑：110.9*0.7/（1.732*35）=1280a根据35KV侧的 动稳定电流和热稳定电流进行选择如下：查表选择SW2-35/1000型号额定电压/KV额定电流/A短路关断电/KA动稳定电流/KA热稳定电流/KASW2-35/10003510002524.824.810KV：额定电压10KV工作电流

20、按最大负荷考虑18*1.4/（1.732*10）=1455a根据10KV侧动稳定电流和热稳定电流选择如下：查表选择SN3-10/2000高压断路器型号额定电压/KV额定电流/A短路关断电/KA动稳定电流/KA热稳定电流/KASN3-10/20001020002975306.2隔离开关选择：110KV：额定电压为110KV工作电流947a 根据热稳定电流和动稳定电流选择GW4-110D/1000-80隔离开关型号额定电压/KV额定电流/A动稳定电流/KA热稳定电流/KAGW4-110D11010008021.535KV：额定电压35KV工作电流按最小负荷方式考虑：1270a根据热稳定电流和动稳定

21、电流查表选择GW5-35G/600-72隔离开关型号额定电压/KV额定电流/A动稳定电流/KA热稳定电流/KAGW5-35G/1600-72351600722510KV：额定电压10KV工作电流按最大负荷考虑18*1.4/（1.732*10）=1455a根据热稳定电流和动稳定电流查表选择GN10-10T/3000-160型号额定电压/KV额定电流/A动稳定电流/KA热稳定电流/KAGN10-10T/3000-16010300080756.3电流互感器选择：IE=IGMAX/1.1110kv：电流：947/1.1=861a选择LCW-35电流互感器型号电流比级次组合动稳定倍数Kd热稳定倍数KtLCW-351200/50