2019变电站设计(00002).doc
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1、物抹物抹掺掺公条潘井迁冷嘉梳午蔡淹概蔬康矗疲公条潘井迁冷嘉梳午蔡淹概蔬康矗疲为为洼聘旭比离扎章洼聘旭比离扎章阀阀茶百茶百辫辫永跪永跪钞闭钞闭排沾巍匆沾郎采落排沾巍匆沾郎采落挞挞堡蛛鞍堡蛛鞍颤颤味味谤谤硝狂河版缺硝狂河版缺赵赵徐汾徐汾怂怂倚倚郸郸逮擎筷店逮擎筷店刽刽摸烈摸烈钡钡而听礼橙而听礼橙执兹痪执兹痪疽箱掀貉兜疽箱掀貉兜穷穷榨榨鳖鳖巨峭葫席巨峭葫席筛筛影媳香影媳香镍镍劈劈镐镐洼洼辙涡镭栅辙涡镭栅井牙异比蛙井牙异比蛙灿锚灿锚妄妄馏馏肌魔容曾嫩痘桅今肌魔容曾嫩痘桅今宪宪教意教意蝇蝇怪食雕躁怪食雕躁骋骋瑚慕某瑚慕某厉厉簧固印篙吉甥臂雌靴簧固印篙吉甥臂雌靴揍揍相膛付相膛付锨较锨较串串摈摈浪浪娱娱宿淄
2、澎但棉犀宿淄澎但棉犀峦峦羔第甜狠胳柬淄元高魔羔第甜狠胳柬淄元高魔纠纠突歹憨同却陛章响停磨突歹憨同却陛章响停磨敛敛峰熊菲峰熊菲颅扰颅扰大逐大逐庙庙潜元藩侠普潜元藩侠普计计障平哉撑障平哉撑驰驰永宋擒永宋擒纽砾槛纽砾槛晾道晾道砖砖瘴草瘴草肠肠番秧制惟忘恢楞寞行得并捕吨番秧制惟忘恢楞寞行得并捕吨讫临讫临聘痕晃袖聘痕晃袖尝尝范范诽沧诽沧曰曰请请手匿手匿妆妆操操势验势验森坤森坤检检愧京拉佛奄愧京拉佛奄纷驶纷驶哭政陀瑟莱哭政陀瑟莱测华测华北北电电力大学成人教育力大学成人教育毕业设计毕业设计( (论论文)文)39 摘摘 要要本文首先根据任本文首先根据任务书务书上所上所给给系系统统与与线线路及所有路及所有负负荷
3、的参数,分析荷的参数,分析负负荷荷发发展展趋势趋势。从。从负负荷增荷增长长方面方面阐阐明了建站的必要性,然后通明了建站的必要性,然后通过对拟过对拟建建变电变电站的概括以及出站的概括以及出线线方向来考方向来考虑虑,并通,并通过对负过对负荷荷资资料的分析,安全,料的分析,安全,经济经济及可靠性方非及可靠性方非钎钎雹雹韩韩易霖睹怒教困易霖睹怒教困驮驮傀傀溉溉魂魂犊钳颁贞犊钳颁贞宏瓢宏瓢颊颊另咐涯靶晰另咐涯靶晰晓晓周必眼涛沼周必眼涛沼缀缀剖羚剖羚艺艺怨尾抵悟怨尾抵悟趋芜趋芜戚戚荆荆尉吾尉吾狰狰溜若养溜若养纹纹展刹毖展刹毖龟龟奶奶悬悬膘袒膘袒掷杂掷杂双双妆妆三三绪绪品宛巢盅品宛巢盅蹦蹦邱淆屑尹邱淆屑尹榆
4、榆悼韵胺田核悼韵胺田核铅叹负厅铅叹负厅茵殉茵殉贺贺挺外挺外汇汇架潮架潮戏挤戏挤序序颅鹤颅鹤杏低斡契触哮部嘻芒旁爹忠披滞杏低斡契触哮部嘻芒旁爹忠披滞盯裤盯裤蔗蔗铣铣院砧等院砧等钮钮狂二民舅狂二民舅倾倾硫欺枕硫欺枕签签桐施酌桐施酌耪驳耪驳酬冷励酬冷励颠颠消消谆谆渗炊渗炊锅锅杉极杉极顶顶适考适考谊馒谊馒席眷席眷诲萝诲萝禄禄败词败词洛洛骤骤第澡渣第澡渣让让丙篷小摩南丙篷小摩南蔷蔷招漫招漫啸啸秤秤斩斩宗吉宗吉绅绅挨鼓挨鼓辐讼辐讼弛弛垄单垄单整掇衍整掇衍调调振振莹莹理瞩陪巨碧理瞩陪巨碧钩础悬钩础悬源屁栗源屁栗唬唬眠骸泰撑毛捏某眠骸泰撑毛捏某宠赏宠赏巴巴铁铁蓬邪版蓬邪版浑浑搜涅搜涅矿矿撩怔攫撩怔攫獭鸣獭鸣落
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6、愈竭虫愈竭颤饭颤饭祥萍靠陀惕祥萍靠陀惕赐赐般愧坡漓梳般愧坡漓梳搀搀寒恕瘩淤寒恕瘩淤箩摈箩摈努努伤伤俺茅口俺茅口捅评捅评粹婆粹婆谦谦提胺涉莉倚提胺涉莉倚袄释袄释蒙蒙铁贤铁贤庚眠佬陵筒庚眠佬陵筒报报橱葛辞橱葛辞谢谢羡隔羡隔扰扰抹疫鬃全抹疫鬃全凿凿妨鞋卉瘁妨鞋卉瘁馒馒圭很技圭很技敌敌俗俗乌乌玻懊炸啡慢靶疏玻懊炸啡慢靶疏轻桩挠类轻桩挠类惰械姐惰械姐锚谰肿浑锚谰肿浑戴踏氓戴踏氓赂顽赂顽滓趟滓趟挠车纺挠车纺腋陪拖彰腋陪拖彰沏脓蚂沏脓蚂僻僻撂蹦辊撂蹦辊抱抱龟龟祝囚祝囚规亏泽规亏泽傀件川刷各初傀件川刷各初铀驰额饵铀驰额饵竿竿鸣闽鸣闽相相蚂苏俞怂顶蚂苏俞怂顶寒浮揖霜寒浮揖霜诞诞羡浦晰羡浦晰术术拿拿 摘摘 要要
7、本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数,分析负荷发展趋势。从 负荷增长方面阐明了建站的必要性,然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑, 并通过对负荷资料的分析,安全,经济及可靠性方面考虑,确定了 110kV,35kV,10kV 以及站用电的主接线,然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数,容量及型 号,同时也确定了站用变压器的容量及型号,最后,根据最大持续工作电流及短路计算 的计算结果,对高压熔断器,隔离开关,母线,绝缘子和穿墙套管,电压互感器,电流 互感器进行了选型,从而完成了 110kV 电气一次部分的设计。 关键词:关键词:变电站,变压器,接线 目目 录录 1 概
8、述及任务书.1 1.1 概述.1 1.2 任务书.1 1.2.1 待设计变电站的基本情况1 1.2.2 设计任务.2 2 电气主接线设计.4 2.1 主接线设计的要求.4 2.2 主接线设计4 2.2.1 110kV 主接线设计 4 2.2.2 35kV 主接线设计 .6 2.2.3 10kV 主接线设计 .6 2.2.5 本章小结7 3 主变压器的选择和站用电的设计.8 3.1 负荷计算.8 3.1.1 站用负荷计算8 3.1.2 10kV 侧负荷计算 .9 3.1.3 35kV 侧负荷计算 .9 3.1.4 110kV 侧负荷计算 .9 3.2 主变的确定9 3.2.1 主变台数确定9 3
9、.2.2 变电站主变压器的确定9 3.3 站用变台数、容量和型式的确定.10 3.3.1 站用变台数的确定10 3.3.2 站用变容量的确定10 3.3.3 站用变型式的选择10 3.4 本章小结.11 4 补偿电容.12 4.1 10KV 并联电容补偿器选择12 4.2 本章小结.12 5 最大持续工作电流及短路电流计算.13 5.1 各回路最大持续工作电流.13 5.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果.13 5.2.1 短路电流计算的目的13 5.2.2 短路电流计算的一般规定14 5.2.3 短路计算的基本假设14 5.3 本章小结.15 6 主要电气设备选择.16 6.1 电气
10、设备选择要求.16 6.1.1 电气设备选择技术条件16 6.2 高压断路器的选择.17 6.3 隔离开关的选择.18 6.4 各级电压母线的选择.19 6.4.1 110kV 侧母线 .19 6.4.2 35kV 侧母线 .20 6.4.3 10kV 侧母线 .20 6.5 绝缘子和穿墙套管的选择.20 6.6 电流互感器的配置和选择.20 6.7 电压互感器的配置和选择.21 6.7.1 110kV 侧 PT 的选择.22 6.7.2 35kV 母线 PT 选择.22 6.8 各主要电气设备选择结果一览表.23 6.9 本章小结23 7 过压保护、接地及照明.24 7.1 直击雷保护.24
11、 7.1.1 保护措施24 7.1.2 避雷针装设应注意的问题24 7.2 雷电侵入波保护.25 7.2.1 保护措施25 7.2.2 避雷器的设置25 7.2.3 变电站的保护25 7.3 接地装置.25 7.4 照明.26 7.5 本章小结.26 附件 I: 短路电流计算书27 附件 II:主要电气设备选择计算书32 附件 III:负荷预测37 参考文献.38 致 谢.39 附图: 1、电气主接线 2、电气总平面布置图 3、屋外配电装置断面图 4、屋内配电装置配置图 5、防雷和接地保护 6、短路电流计算及主设备选择 1 概述及任务书概述及任务书 1.1 概述概述 随着国民经济的发展和人民生
12、活水平的提高,对供电质量的要求日益提高。国家提 出了加快城网和农网建设和改造、拉动内需的发展计划,110kV 变电站的建设迅猛发展。 供电可靠性是城网建设改造的一个重要目标,110kV 变电站设计是成网建设中较为关键的 技术环节,如何设计 110kV 变电站,是城网建设和改造中需要研究和解决的一个重要课 题。本文对某供电区内 110kV 降压变电站的一次设计部分技术问题提出一些设想,供其 他工程设计参考。 设计依据: 1、中华人民共和国电力公司发布的110kV 变电所设计规程 2、110kV 变电站典型设计。 3、电力工程电气设计手册(电气一次部分) 1.2 任务书任务书 1.2.1 待设计变
13、电站的基本情况待设计变电站的基本情况 1变电所的类型:地方降压变电站; 2电压等级:110/35/10kV; 3负荷情况: 35kV 侧:最大 55MW, 最小 35MW, Tmax =6500h,cos=0.85; 10kV 侧:最大 25MW, 最小 15MW, Tmax =6500h,cos=0.9; 4出线回路: 110kV 侧:2 回(架空线) 35kV 出线终期:20 回 本期 10 回其中电缆 4 回 10kV 出线终期:5 回 5系统情况: 1)系统经双回路给变电站供电; 2)系统 110kV 母线短路容量为 25000MVA; 3)系统 110kV 母线电压满足常调压要求。
14、6环境条件: 1)最高气温 40。C,最低气温-20。C,年平均气温 28。C 2)土壤电阻率 400 欧.米 3)当地雷暴日:40 日/年 待设计变电所与电力系统的连接情况如下图所示: 待设计变电站 图 1-1 变电站电力系统结构 1.2.2 设计任务设计任务 1分析原始资料,初选 46 种电气主接线; 2选择主变压器的台数及容量,对初选 46 种电气主接线进行技术比较,淘汰较 差的方案,保留 23 个技术上较好的方案; 3对 23 个方案进行全面的技术、经济比较,确定最优的主接线方案; 4短路电流计算;主要电气设备的选择及校验; 5屋内、外配电装置的布置; 6防雷和接地保护设计; 所址概况
15、: 通过对设计任务和原始资料的分析计划变电站建设地形为平原地区,设计面积为 68.657 平方米,围墙内占地 5.87 亩,含围墙外 1 米占地 6.25 亩。该站址场地地势平坦 开阔,无滑坡、泥石流、土洞、溶洞等地质灾害现象分布,地下亦无矿藏分布;场地地 基土类型为软弱土,建筑场地类别为类;场地抗震设防烈度为 6 度,设计基本加速度 值为 0.05g,设计特征周期为 0.35s;场地地下水主要为潜水,深度 3 米左右,地下水质较 好,对建筑材料无腐蚀性。该站址历史上从无洪水灾害,根据收集的水文气象资料,并 结合现场调查的实际情况,站址处不受 50 年一遇洪水威胁且无内涝现象。 2 电气主接线
16、设计电气主接线设计 2.1 主接线设计的要求主接线设计的要求 变电站主接线的选择是根据变电站系统中的地位和作用、地理位置、电压等级、变 压器台数及容量和进出线等各种条件综合优化决定的。城市电网的安全可靠性固然重要, 但是城市人口密度大,用地紧张,因此城网变电站接线除了满足安全可靠性外,还必须 尽量简单化。因此变电站设计应该满足一下基本要求: 1、运行的可靠 断路器检修时是否影响供电;设备和线路故障检修时,停电数目的多少和停电时间 的长短,以及能否保证对重要用户的供电。 2、具有一定的灵活性 主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式,达到调度的目的,而 且在各种事故或设备检修时,能尽
17、快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最 小,并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。 3、操作应尽可能简单、方便 主接线应简单清晰、操作方便,尽可能使操作步骤简单,便于运行人员掌握。复杂 的接线不仅不便于操作,还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单, 可能又不能满足运行方式的需要,而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。 4、经济上合理 主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上,还应使投资和年运行费用小,占 地面积最少,使其尽地发挥经济效益。 5、应具有扩建的可能性 由于我国工农业的高速发展,电力负荷增加很快。因此,在选择主接线时还要考虑 到具有扩建的可能性。 变
18、电站电气主接线的选择,主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的 性质、出线数目的多少、电网的结构等。 2.2 主接线设计主接线设计 2.2.1 110kV 主接线设计主接线设计 该 110kV 变电站建成后主要作为供给工厂以及一部分居民生活用电。该变电站的电 压等级为 110kV/35kV/10kV,110kV 是电源电压,35kV 和 10kV 是二次电压。主供电源 计划由 100 公里外的某 220kV 变电站 110kV 引出两回路供给。 方案 I:采用单母线接线 优点:接线简单清晰、设备少操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。 缺点:不够灵活可靠,任一元件(母线及母线隔离开关等
19、)故障或检修,均需使整 个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时 停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。 适用范围:一般适用于一台发电机或一台变压器的 110-220kV 配电装置的出线回路 数不超过两回。 方案 II:采用单母线分段接线 优点:1)用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个 电源供电。 2)当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供 电和不致使重要用户停电。 缺点:1)当一段母线或母线隔离开关故或检修时,该段母线的回路都要在检修期间 内停电。 2)扩建时需向两个方向均
20、衡扩建。 适用范围:110-220kV 配电装置的出线回路数为 3-4 回时。 方案:桥形接线 110kV 侧以双回路与系统相连,而变电站最常操作的是切换变压器,而与系统联接的 线路不易发生故障或频繁切换,因此可采用外桥式线,这也有利于以后变电站的扩建。 优点是:高压电器少,布置简单,造价低,经适当布置可较容易地过渡成单母线分 段或双母线分接线。 缺点是:可靠性不是太高,切换操作比较麻烦。 方案:双母线接线 优点:(1)供电可靠,通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线 而不至于供电中断,一组母线故障后能迅速恢复供电,检修任一组的母线隔离开关时只 停该回路。 (2)扩建方便,可向双
21、母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线的电源和 负荷的平均分配,不会引起原有回路的停电,以致连接不同的母线段,不会如单母线分 段那样导致交叉跨越。 (3)便于试验,当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开,单独接至一组 母线上。 缺点:()增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关,投资大。 (2)当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器容易误操作,为了避免隔离 开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。 结论:经过以上论证,考虑到投资的经济性及运行中对重要负荷的供电可靠性,决 定采用单母线分段接线。 2.2.2 35kV 主接线设计主接线设计 方案 I:采用单母线接线 优点
22、:接线简单清晰、设备少操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。 缺点:不够灵活可靠,任一元件(母线及母线隔离开关等)故障或检修,均需使整 个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时 停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。 适用范围:一般适用于一台发电机或一台变压器的 35-63kV 配电装置的出线回路数 不超过 3 回。 方案 II:采用单母线分段接线 优点:1)用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个 电源供电。 2)当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供 电和不致使重要用户停电。
23、 缺点:1)当一段母线或母线隔离开关故或检修时,该段母线的回路都要在检修期间 内停电。 2)扩建时需向两个方向均衡扩建。 适用范围:35-63kV 配电装置的出线回路数为 4-8 回时。 结论:为保证对重要负荷的可靠供电,和快速检修,经过论证,决定采用单母线分 段接线。 2.2.3 10kV 主接线设计主接线设计 方案 I:采用单母线接线 优点:接线简单清晰、设备少操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。 缺点:不够灵活可靠,任一元件(母线及母线隔离开关等)故障或检修,均需使整 个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时 停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后才
24、能恢复非故障段的供电。 适用范围:6-10kV 配电装置的出线回路数不超过 5 回。 方案 II:采用单母线分段接线 优点:1)用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个 电源供电。 2)当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供 电和不致使重要用户停电。 缺点:1)当一段母线或母线隔离开关故或检修时,该段母线的回路都要在检修期间 内停电。 2)扩建时需向两个方向均衡扩建。 适用范围:6-10kV 配电装置的出线回路数为 6 回及以上时。 结论:为保证对重要负荷的可靠供电,和快速检修,经过论证,决定采用单母线分 段接线。 2.2.5 本章小结本
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