110KV变电所设计

0目录摘要..........................................................................................................11.1电气主接线设计要求........................................................................21.2电气主接线的基本原则....................................................................21.3电气主接线选择方案........................................................................32.1主变压器选择....................................................................................62.2主变压器台数的选择........................................................................72.3主变压器容量的选择.........................................................................72.4主变压器型号的选择.........................................................................72.4.1相数选择..........................................................................................72.4.2绕组数选择......................................................................................82.4.3绕组连接方式的选择.....................................................................82.5主变压选择结果.................................................................................83.1变电所的防雷保护.............................................................................83.2变电所采用的保护方式.....................................................................93.2.1避雷针保护.....................................................................................93.2.2变电所进线段保护.......................................................................103.2.3其他保护........................................................................................10总结.........................................................................................................11参考文献.................................................................................................12附录.........................................................................................................131摘要此次课程设计进行110KV变电所的设计，本次设计依据任务书和国家相关设计规范的要求，参考原始资料借鉴当地实际情况对变电所进行设计，确保电力系统安全稳定的运行。110KV变电所作为电力系统的重要组成部分，能够将电力系统的电能变换、分配、输送，再将电能安全稳定高效率的传送到用电设备中。它的合理建成，对本地区电网经济安全可靠地运行具有重要意义。本论文中通过对原始数据资料的分析计算，在满足用电安全可靠的前提下进行了电气主接线的设计；根据计算负荷及供电范围确定所选变压器的总容量及主变压器；主要电气设备进行选择；根据变电所的负荷情况选择主变压器，最后对涉及变电所防雷和配电的装置进行保护。电气主接线概述电气主接线也就是主电路线路，它用来表示电路中电能输送和分配的电路连接关系。在变电所设计中主接线设计的选择要依据多种因素进行，电气主接线的选择对于电力系统的稳定以及未来的调度具有重要意义，并且直接影响供电的可靠性和用户用电质量。主接线的合理布局，可以有效减少有色金属的消耗量，降低建设成本，节约变电所占地面积。21.1电气主接线设计要求为了满足本次变电所设计的要求，电气主接线按照以下原则进行选择：（1）安全性即符合国家标准规定和其他技术规范的要求，能够充分保障电气设备和人身的安全，以及其他的财产安全。能够有效降低事故的发生频率。（2）灵活性即能够满足供电系统的多种运行方式，调度方便，便于维护。（3）可靠性即能够保证供电系统的持续稳定运行，尽量减少断电对生产生活的影响，能够保证对重要用户的供电。（4）经济性即在满足设计要求的前提下，能够减少线路的长度，对线路合理布局，减少变电所对土地的占用面积，以降低成本。（5）扩建的可能性随着生产生活的发展，电力负荷呈现增长态势，因此应充分考虑未来发展状况，满足将来扩建的可能性。1.2电气主接线的基本原则电气主接线作为变电所设计的重要组成部分，要按照本次变电所设计的要求以及国家相关技术规定进行设计，以期达到理想的要求；并结合当地实际情况和气候环境进行设计，在满足电力系统运行稳定，安全可靠等基本要求的前提下；兼顾投资成本，降低成本，提高经济效益和社会效益；对电网能够灵活合理的进行调度，满足不同的需求；选择电气设备时要根据使用环境和电气设备的稳定性和经济性，美观、实用、可靠等原则，进行合理的选择。31.3电气主接线选择方案110KV侧电气主接线的设计方案（一）单母线分段接线单母线分段是用隔离开关或者高压断路器将单母线分成Wa和Wb两段，在母线侧有两条接入线与母线相连，母线的另一侧线路均匀连接到分开的两段母线上。两段母线之间的隔离开关或者断路器称为母线联络开关，简称母联开关。单母线分段接线的优缺点分析：优点:（1）当发生事故时，可以只停发生故障的线路侧，有效减少了停电面积，降低对生产生活的影响。运行过程中，两段母线互为补充，能够保证系统供电的稳定和连续性，将损失降到最低，较单母线接线，可靠性要高得多。（2）母线中间的隔离开关或者断路器能够保证母线既可以分段运行，也可以不分段运行，选择更加灵活，调度更加方便。缺点：（1）当任一段母线或者电气设备发生故障时需要进行检修时，连接在母线上的线路都要停止工作，会造成一定范围的停电。（2）在主接线设计中若用隔离开关将母线分段，虽然会降低成本，但是母线侧发生故障时，进行检修维护，需要进行停电时，则将一段母线停电，另一段投入运行，会导致供电过程中出现短暂的停电，对重要负荷的供电造成影响。而且操作比较复杂，但是不如用断路器灵活。4图1.1单母线双母线接线设计为两条母线，在使用过程中任一条母线均可以作为另一条母线的备用。在故障发生时可以有效提高系统稳定性。双母线较单母线而言，投资有所增加，成本提高，但是提高了系统的稳定性和运行可靠性。鉴于双母线的特点，其广泛应用于以下几种情况：使用范围线路特点6-10KV线路进出线回路较多，容量较大，出线带电抗器的配电装置35-60KV线路出线回路数超过八回，或者连接电源较大，负荷较大时110KV线路出线数为6回及以上时220KV线路出线数为6回及以上时5双母线接线的优缺点分析。优点：（1）供电可靠。在供电过程中，通过母线上的隔离开关或者高压断路器可以轮流检修，提高了系统的稳定性；如发生故障可以通过倒闸的使用，使供电线路持续使用，不会造成停电，能够保证对重要负荷和生产生活的连续供电。（2）调度灵活，能够按照当地负荷实际情况，对电源和回路情况进行灵活的调度。（3）扩建方便，未来负荷的发展进行扩建的过程中在两条母线上可以选择多种方式进行扩建。缺点（1）操作过程复杂，较复杂的操作过程可能因为操作人员的误操作而导致事故的发生。（2）故障发生时仍需要对该回路停电进行维修。（3）投资和占地面积大6图1.2双母线2.1主变压器选择作为变电所的重要电气设备，主变压器在可以将电力系统的电压按照要求升高或降低，使变换后的电压能够满足工业生产以及生活的需要，在电能分配、传输等方面具有重要意义。在主变压器的选择中主要针对原始资料以及所给负荷的信息进行变压器的初选。在根据当地实际情况，按照任务书的要求上，考虑未来负荷的发展情况，确定变压器的台数、容量、绕组和相数等基本因素，合理的确定主变压器的型号将为电网的高效运行，起到重要作用。72.2主变压器台数的选择主变压器台数的选择按照以下原则进行：（1）对于重要负荷为了保证其持续供电，在变电所的设计中主变压器应设置两台，以提高供电的可靠性。（2）如果负荷的变化幅度较大，也应该使用两台变压器。（3）为了应对可能出现的故障及设备的检修，在设计过程中，应该选用两台变压器。综合以上因素在本设计中110KV变电所主变压器设计为两台。2.3主变压器容量的选择在主变压器的选择中，现阶段本地区的负荷情况作为参考，未来5-10年的负荷作为主变压器容量选择的重要依据，同时要考虑未来10-20年本地区的负荷发展状况。在对原始资料分析的基础上，进行主变压器型号的选择，满足本次设计要求。确定变压器容量：装设两台变压器的情况下，在任一台出现故障时，另一台应能够满足最大负荷的60%2.4主变压器型号的选择2.4.1相数选择变压器有单相和三相变压器组两种形式。鉴于110KV变电所的设计要求以及变压器相数的使用条件在110KV的变电所中通常选用三相变压器。一台三相变压器相对于三台单相变压器，在设计成本上要低得多，当制造条件以及运输条件和可靠性等条件均满足时，优先选择三相变压器，在本次设计中选择三相变压器。82.4.2绕组数选择：变压器的绕组构成有双绕组和三绕组两种形式。本次设计中有两个电压等级，故选择双绕组变压器进行设计。2.4.3绕组连接方式的选择变压器绕组连接方式主要有有三角形和星形两种形式。用Y表示高压绕组的星形连接，如果将中性点引出则用YN表示，同理对中、低压绕组用y及yn表示，用符号D表示三角形连接的高压绕组，低压绕组用d表示[3]。因此110KV以上电压采用“YN”及中性点引出并直接接地，10KV则采用Δ连接的方式。2.5主变压选择结果综上，查阅《发电厂变电所电气设备》，根据变压器相数，绕组数，结构形式，冷却方式的选择我们选择型号SFZ11—20000/110的变压器。3.1变电所的防雷保护变电所的防雷保护主要针对大气过电压产生的直击雷、雷电感应、入侵波的防护，变电所内有一些高大建筑物及重要的电气设备，这些设备若遭到雷击，将会造成难以估计的损失，对变电所的防护就显得尤为重要。变电所的线路是电能传输的直接媒介，因此变电所的线路应该具有完备的防雷保护措施：在110KV及以上电压等级的线路全