变电所设计

电气工程毕业设计任务书一、设计题目：1、题目名称：110/35/10KV降压变电所设计2、题目来源：电力系供用电技术专业教师自编二、设计目的：1、掌握110KV降压变电所的接线方式和运行方式，熟悉变电所常用一次设备的选择、校验方法及继电保护的配置。2、进一步巩固所学的专业知识，拓宽知识面，将所学理论和现场实践紧密联系起来，为将来从事变电运行及供配电线路检修等方面的工作打下良好基础。三、设计资料：随着工农业生产的迅速发展，为满足某地区负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，根据系统发展规划，拟建设一座110/35/10kV的区域性降压变电所。1、110KV进出线共6回，其中两回与系统连接的双回线，每回送电容量45MVA，其余4回为单电源出线，每回送电容量为5MVA。2、35KV出线共4回，其中有两回出线每回送电容量为6MW；另外两回出线送电容量分别为7MW、5MW。3、10KV出线共10回，其中6回架空出线，每回输电容量为2MW；4回电缆线路，其中回输电容量为1.5MW，其余均为1.2MW，长度为2km，负荷功率因数均按cosΦ=0.9考虑。4、本变电站为一次降压变电站，在系统中的地位比较重要。设Sb=100MVA；Uj=Ub，待设计变电站110KV两条双回线在并列运行时，系统电抗标么值X0*=0.102。35KV和10KV侧无其他电源。5、最大负荷年利用小时数Tmax：110KV侧：5000h；35KV侧：4500h；10KV侧：4000h。6、地理环境：变电站海拔高度为800m，附近无污染区，户外最热平均气温为35℃。7、所用电主要负荷表：序号名称额定容量(KW)功率因数安装台数工作台数备注1充电机300.8811周期性2浮充电机6.50.8511经常性3主变通风0.150.733232经常性4蓄电池及装置通风2.70.8233周期性5交流焊机10.50.511周期性6检修间实验130.811经常性7载波远动0.960.6911经常性8照明20经常性9生活水泵8经常性10采暖及其他16周期性8、其他条件：（1）10KV侧后备保护动作时间为1.5S；35KV侧为0.7S；110KV侧为0.2S。（2）10KV汇流母线跨距为1m，相间距离为0.25m，衬垫间距为0.5m；35KV汇流母线跨距为1.5m，相间距离为0.5m。（3）主变10KV出口处加装电抗器，将短路电流周期分量有效值限制在11KA。（4）开关分闸时间取0.15S。四、设计说明书内容：1、设计资料分析；2、选择主变压器和所用变压器；3、设计变电所的主电路和所用电接线；4、计算短路电流；5、选择导体及电气设备；6、规划全所继电保护的配置。五、设计成果：1、毕业设计论文一篇（含设计说明书）；2、变电所主接线图一张（A3纸）；六、进度要求：44个教学学时内完成（3周零2天）。七、其他要求：1、按要求认真、及时完成；2、不得抄袭他人的成果。电力系继电供电教研室[摘要]：变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。本次设计建设一座110KV降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行校验。[关键词]变压器断路器隔离开关母线保护目录1设计资料分析………………………………………………………………………12主变压器的选择和主电路设计……………………………………………………12.1主变压器的选择…………………………………………………………………12.1.1主变压器的台数………………………………………………………………12.1.2主变绕组的接线方式…………………………………………………………22.1.3主变容量的选择………………………………………………………………22.2主电路设计………………………………………………………………………32.2.1主电路设计……………………………………………………………………32.2.2论证……………………………………………………………………………33设计变电所的主电路和所用接线…………………………………………………63.1所用变的选择……………………………………………………………………63.1.1所用变的台数…………………………………………………………………63.1.2所用变的容量选择……………………………………………………………63.2所用变的接线设计………………………………………………………………74计算短路电流及电抗器的选择……………………………………………………74.1计算短路电流的计算的目的……………………………………………………74.2短路点的确定……………………………………………………………………74.3短路类型…………………………………………………………………………84.4短路电流计算……………………………………………………………………84.4.1110KV侧(k1(3))……………………………………………………………84.4.235KV侧(k2(3))……………………………………………………………94.4.3确定电抗百分数XL%…………………………………………………………104.4.410KV侧(k3(3))……………………………………………………………115选择导体及电气设备……………………………………………………………125.1断路器、开关柜、环网柜及隔离开关的选择………………………………125.1.1110KV主变回路断路器及隔离开关的选择………………………………135.1.235KV主变回路开关柜的选择………………………………………………145.1.335KV分段开关柜的选择……………………………………………………145.1.410KV侧电抗器隔离开关和开关柜的选择…………………………………145.1.510KV分段开关柜的选择……………………………………………………155.1.6110KV进线断路器和隔离开关的选择……………………………………155.1.7110KV出线断路器和隔离开关的选择……………………………………155.1.835KV出线开关柜的选择……………………………………………………155.1.910KV出线开关柜的选择……………………………………………………155.1.10所用变环网柜的选择………………………………………………………165.2导线及电缆的选择……………………………………………………………165.2.1汇流母线的选择……………………………………………………………165.2.2母线桥的选择………………………………………………………………205.2.3架空线的选择………………………………………………………………215.2.4电缆线的选择………………………………………………………………245.3支柱绝缘子的选择……………………………………………………………265.3.135KV支柱绝缘子的选择…………………………………………………265.3.210KV支柱绝缘子的选择……………………………………………………276全所继电保护的配置……………………………………………………………276.1变压器保护……………………………………………………………………276.1.1瓦斯保护……………………………………………………………………286.1.2相间短路保护………………………………………………………………286.1.3后备保护……………………………………………………………………286.1.4零序电流保护………………………………………………………………286.1.5过负荷保护…………………………………………………………………296.1.6相间短路的后备保护………………………………………………………296.2母线保护………………………………………………………………………296.3线路保护………………………………………………………………………296.3.1110KV侧线路保护方式………………………………………………………306.3.235KV侧线路保护方式………………………………………………………306.3.310KV侧线路保护方式………………………………………………………31致谢…………………………………………………………………………………33参考文献……………………………………………………………………………34指导教师评语表……………………………………………………………………351设计资料分析根据系统发展规划，现拟一座110KV/35KV/10KV的区域性降压变电所,工程建设中应贯彻执行国家的基本建设方针和技术经济政策。做出切合实际完全适用、技术先进、综合经济效益合理的设计方策，有效的为电力建设服务。为此我们主要从建设工程合理规划投资费用和工程安全，可靠考虑所用的电力产品具体分析。由于110KV侧有两个电源选用变压器两台进行供电，一台检修时，另一台供电。此电压侧选用双母线供电接线方式，其中线路和变压器两侧有断路器和隔离开关。35KV、10KV各出线侧均选用于手车式开关柜，所用变选择两台变压器，互为备用，所用负荷较小所以选用负荷开关柜，提高了供电可靠性。通过对地形和供电对象范围以及和今后的发展方向，10KV均采用单母线分段接线方式。对已经初步设计的线路从高压侧到中压、低压分别设置断路器，并且根据出来的短路电流来确定相应的设备容量，便于选择好的断路器和隔离开关类型。由于高、中、低侧的电压等级不同，因此我们对各侧的导线以及电器设备的选择都不同的，由于保护时间，动作时间和组别不同选择不同型号的断路器。规划进线和出线的保护配置，要根据电压等级和技术要求确定。根据防直雷、防雷电侵入波的要求。变压器及继电器设备保护、变压器的中性点和避雷器的配置位置来确定使用避雷器的种类和型号。最后整体全面规划设计图样，规划配电设施，合理布局，规划范围以便于提高施工的安全。2主变压器的选择和主电路设计2.1主变压器的选择2.1.1主变压器的台数为了保证供电的可靠性，变电所一般应装设两台主变压器。见[6]P422.1.2主变绕组的接线方式110KV采用直接接地中性点有效接地系统,采用星形接线。35KV采用经消弧线圈中性点非有效接地系统接地点,采用星形接线。10KV一般采用不接地系统,必要时采用三角形接线方式经消弧线圈接于所用变的高压侧。2.1.2.1主变相别的选择当不受运输条件限制时,在330KV及以下的发电厂和变电所均应选三相变压器。见[6]P2162.1.2.2主变绕组的选择我国110KV及以上电压变压器绕组都采用星形接线,35KV亦采用星形接线,35KV以下电压变压器绕组都采用三角形连接。见[1]P2142.1.3主变容量的选择2.1.3.1主变容量的要求主变压器容量一般按变电所建成5～10年的规划负荷选择并适当考虑到后期10～20年的负荷发展,对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合，对一般性变电所当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%～80%。见[1]P2142.1.3.2主变容量的计算按变电所建成5年的规划负荷选择负载年增长率为5%,当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%，根据任务书得，35KV及10KV系统总有功功率为：P1=1.412.135.1265762MW（2—1）视在计算