110kv变电所工程设计

一．工程设计训练的目的与要求（1）所学专业知识和专业技能在工程训练中得到灵活的应用，巩固和进一步扩大所学的专业理论知识和专业技能；（2）学习和掌握发电厂变电所电气部分的基本方法；（3）培养学生独立分析和解决实际问题的能力，以及电力工程部分设计的基本技能；（4）培养学生使用有关设计手册，设计规范，电力技术标准及其他资料的能力；（5）使学生感受电力工程设计工作的整体性和电力系统工作的分工及团队力量，培养团队精神。二．实际电力工程设计过程（1）对所设计发电厂变电所所处电力系统进行分析和规划，确立其位置；（2）对所设计发电厂变电所所处系统的电网结构，电压等级，潮流分布等进行分析；（3）对所设计的发电厂变电所所处地区气象，地理位置，地质状况，周围环境，负荷状况进行分析（4）进行初步设计；（5）进一步细化，进行技术最终设计；三．基本内容1.对初设原始资料的分析，进一步收集查找资料2.电气主接线的方案比较与确定3.自用电及近区供电方式的选择设计4.短路电流的计算5.选择主要的电气设备6.屋内外配电装置的布置7.继电保护，自动装置及局部设计8.规划变电所的过电压保护9.绘制工程设计图主要内容一.110kv主接线方案的选择变电站其负荷为地区性负荷。并且为二级负荷对供电可靠性要求较高。在对要求仔细分析后保留下三种方案，即单母线不分段接线方式、单母线分段接线方式、双母线接线方式。1、单母线不分段接线方式。优点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好。由于接线简单，操作人员发生误操作的可能性就小。缺点：灵活性、可靠性差。当母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，必要断开供电电源，而造成全部用户供电中断。此接线方式适用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或有备用电源的二级负荷。单母线不分段接线方式如图（1—1）2、单母线分段接线方式。优点：供电可靠性较高，操作灵活，除母线故障或检修外，可对用户连续供电。投资少，设备少。缺点：母线故障或检修时，有50%左右的用户停电。此接线适用与两条路电源进线变配电所。单母线分段接线方式如图（1—2）图（1—2）3、双母线接线方式。优点：运行可靠性高，方式灵活运行时便于事故处理，易扩展。母联断路器可代替需检修的出线断路器。并且兼作旁路断路器使用节省投资。缺点：由于线路结构复杂。使倒闸操作复杂，容易误操作。占地面积大，设备多，投资较大。此接线适用于重要的一级负荷。双母线接线方式如图（1—3）综合变电站所有条件和基本要求。鉴于此变电站为二级负荷供电。需要有较高供电可靠性。加上对以后变电站发展的需要和投资上的原因。决定选择单母线分段接线方式设计接线。二．35KV10KV主接线方案选择电压等级为35KV、10KV出线为四回出线，可采用单母线不分段接线方式、单母线分段接线方式、双母线接线方式。考虑经济性的原则保留单母线不分段接线方式和单母线分段接线方式两种接线方案。1、单母线不分段接线方式。优点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好。由于接线简单，操作人员发生误操作的可能性就小。缺点：灵活性、可靠性差。当母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，必要断开供电电源，而造成全部用户供电中断。此接线方式适用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或有备用电源的二级负荷。单母线不分段接线方式如图（1—4）图（1—4）2、单母线分段接线方式。优点：供电可靠性较高，操作灵活，除母线故障或检修外，可对用户连续供电。投资少，设备少。缺点：母线故障或检修时，有50%左右的用户停电。此接线适用与两条路电源进线变配电所。单母线分段接线方式如图（1—5）图（1—5）综合考虑35KV、10KV主接线均采用单母线分段接线方式来设计方案。即经济又可靠。三.变压器容量的确定主电压器容量一般按变电所建成后5~10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10~20年的负荷发展。对于城郊变电所，主编妖气还应与城市规划相结合。根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。当有2台主变压器时，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台变压器停止运行时，另一台变压器容量在考虑了主变压器过负荷能力和过负荷时间等因素后，应能保证用户的一级和二极负荷供电的连续性；对于一般变电所，当一台主变压器停运时，另一台主变压器容量应能保证70%~80%变电所总负荷供电的连续性。当一台停运时，另一台则承担60%为120MVA。故选两台150MVA的主变压器。四．变电站变压器型号的选择（1）、主变压器型号的选择对于变压器的选择。由于110KV不能直接变为10KV，所以采用逐级变压的方式进行。先将110KV变为35KV再变为10KV。主变压器承担所有负荷，在变电站中地位尤其重要。故主变参数如下：型号电压组合及分接范围阻抗电压空载电流连接组高压低压高-低SZ10-20000/110110±8×1.25%38．5±5%10.50.5Yd11（2）、35KV变压器型号的选择电压组合及分接范围阻抗电压型号高压低压高-低空载电流连接组S9-5000/3535±5%10．5±5%7.00.63Yd11（3）、厂用变压器型号的选择型号电压组合及分接范围阻抗电压空载电流连接组高压低压高-低SC9-2000/10100.460.6Yyn11五．断路器等电气设备的选择（一）本次在选择断路器，考虑了产品的系列化，既尽可能采用同一型号断路器，以便减少备用件的种类，方便设备的运行和检修。综合可靠性和经济性等方面考虑，决定110KV电压等级采用六氟化硫断路器，35KV和10KV电压等级真空断路器。两种断路器的优点如下：（1）.六氟化硫断路器：灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠，不存在不安全问题。（2）.真空断路器：真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无污染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短，灭弧室小巧精确，所须的操作功小，动作快，燃弧时间短、且于开断电源大小无关，熄弧后触头间隙介质恢复速度快，开断近区故障性能好，且适于开断容性负荷电流等特点。选择情况如下表：电压等级型号110KVLWW14-11035KVZN23-3510KVZN24-100.4KVDW15-200（二）隔离开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。选择隔离开关时应满足以下基本要求：（1）.隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。（2）.隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。（3）.隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。（4）.隔离开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。（5）.隔离开关的结构简单，动作要可靠。（6）.带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。根据原则选择情况如下表：电压等级型号110KVGW4-110G35KVGW4-3510KVGN8-10