【正文】 110/10KV變電站電氣部分設(shè)計(jì) 1 鄭州輕工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 110/10KV 變電站電氣部分設(shè)計(jì) 姓 名： 院 （系）： 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 成 績(jī)： 時(shí)間： 2021 年 12 月 20 日至 2021 年 01 月 12 日 110/10KV變電站電氣部分設(shè)計(jì) 2 目錄 摘要 ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第一章 變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用 ..........................2 第二章 主變壓器的選擇 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第一節(jié) 主變?nèi)萘?、臺(tái)數(shù)的選擇 .......................................... 3 第二節(jié) 主變壓器型式的選擇 ............................................ 3 第三章 電氣主接線與配電裝置 ......................................... 5 第一節(jié) 對(duì)電氣主接線的基本要求、主接線形式和選擇 ...................... 5 第二節(jié) 限制短路電流的措施 ............................................ 5 第三節(jié) 電氣主接線中的設(shè)備配置 ........................................ 8 第四章 短路電流計(jì)算 ................................................. 10 第五章 變壓器一次側(cè)電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) ............................ 11 第一節(jié) 高壓斷路器 ................................................... 13 第二節(jié) 高壓隔離開(kāi)關(guān) ................................................. 15 第三節(jié) 電流互感器 ................................................... 17 第四節(jié) 電壓互感器 ................................................... 20 第五節(jié) 避雷器 ....................................................... 21 第六節(jié) 母線 ......................................................... 23 結(jié)束語(yǔ) ................................................................. 25 參考文獻(xiàn) ............................................................... 26 110/10KV變電站電氣部分設(shè)計(jì) 1 摘要 本課程設(shè)計(jì)是一個(gè) 110/10KV 的變電所，首先根據(jù)各個(gè)電壓等級(jí)的負(fù)荷進(jìn)行變壓器容量的計(jì)算，進(jìn)而選擇主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)及型號(hào)等。其次根據(jù)主接線的可靠性及其運(yùn)行的靈活性選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線方式，并從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面進(jìn)行比較，選取最優(yōu)接線方式。再次，根據(jù)主接線選擇短路點(diǎn)，并畫(huà)出等值網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行短路計(jì)算，根據(jù)各短路點(diǎn)計(jì)算三相短路電流、 短路流量和短路沖擊電流的值。最后根據(jù)短路計(jì)算選取各個(gè)電壓等級(jí)的母線、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷針，并進(jìn)行校驗(yàn)。同時(shí)進(jìn)行變壓器的繼電保護(hù)，并簡(jiǎn)單的做防雷保護(hù)。 關(guān)鍵詞：變壓器 短路電流 電氣設(shè)備 繼電保護(hù) 110/10KV變電站電氣部分設(shè)計(jì) 2 第一章 變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用 變電站的作用： 1） 變換電壓等級(jí) 2） 匯集電流 3） 分配電能 4） 控制電能的流向 5） 調(diào)整電壓 按變電所在電力系統(tǒng)中的地位可分為： 1）樞紐變電所 樞紐變電所位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高 .中壓的幾個(gè)部 分，匯集有多個(gè)電源和多回大容量的聯(lián)絡(luò)線，變電容量大，高壓側(cè)電壓為 330500kv。蜷縮停電時(shí)，將引起系統(tǒng)解列，甚至癱瘓。 2）中間變電所 中間變電所一般位于系統(tǒng)的主要環(huán)路線路中或系統(tǒng)主要干線的接口處，匯集有 23 個(gè)電源，高壓側(cè)以交換潮流為主，同時(shí)又降壓供給當(dāng)?shù)赜脩簦饕鹬虚g環(huán)節(jié)作用，高壓電壓為 220330kv。全所停電，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。 3）地區(qū)變電所 地區(qū)變電所對(duì)地區(qū)用戶供電為主，是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電所，高壓側(cè)電壓一般為 110220kv。全所停電時(shí)，僅該區(qū)域中斷供電。 4）終 端變電所 終端變電所位于輸電線終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降壓后直接向用戶供電，不承擔(dān)功 率轉(zhuǎn)送任務(wù)，高壓側(cè)電壓為 110kv 及以下。全所停電時(shí)，僅使其所供用戶中斷供電 本次變電站為地區(qū)變電站，系統(tǒng)為無(wú)窮大系統(tǒng)。地區(qū)變電站是一個(gè)地區(qū)和城市的主要變電站，高壓側(cè)一般為 110KV220KV。全站一旦停電，將使該地區(qū)中斷供電。 本次變電站為地區(qū)變電站，系統(tǒng)為無(wú)窮大系統(tǒng)。 110KV 變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問(wèn)題多，分析變電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及用戶負(fù)荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定用戶無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。同時(shí)進(jìn)行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，進(jìn)行短路電流計(jì)算。選擇變電站高低壓電氣設(shè)備，為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。 本次設(shè)計(jì)的變電所屬于地區(qū)變電站，主要滿足該地區(qū)工業(yè)和居民用電。 變電站電源來(lái)自兩臺(tái)發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)電源。 110KV有兩回出線。 110/10KV變電站電氣部分設(shè)計(jì) 3 第二章 電氣部分設(shè)計(jì) 變壓器是電力系統(tǒng)中的主要電氣設(shè)備。變壓器的選擇包括變壓器容量、臺(tái)數(shù)的確定和型式的選擇。變壓器的容量和臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。如果臺(tái)數(shù)選的過(guò)多，則會(huì)增加投資、占地面積和 損耗，增加控制和保護(hù)設(shè)置的數(shù)量，增加運(yùn)行和檢修的工作量 。如果選的容量過(guò)小、臺(tái)數(shù)過(guò)少，則可能封鎖發(fā)電站剩余功率的輸送，或限制變電站負(fù)荷的需要，影響系統(tǒng)不同電壓等級(jí)之間的功率交換及運(yùn)行的可靠性等。 因此，合理選擇主變壓器是電氣主接線設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要方面。 第一節(jié) 主變?nèi)萘?、臺(tái)數(shù)的選擇 變壓站主變的容量 一般按變電站建成后 5~10 年的規(guī)劃負(fù)荷 考慮，并應(yīng)按照其中一臺(tái)停用時(shí)其余變電站能滿足變電站最大負(fù)荷 maxS 的 60%— 70%（ 35— 110KV變電站為 60%）或全部重要負(fù)荷。 為了保證供電的可靠性，變壓器一般裝設(shè) 2臺(tái)變壓器。 本次所設(shè)計(jì)的變電站，負(fù)荷 P 為 30MW，其中重要負(fù)荷率為 66%。 Smax =?COSP= =（ MVA） 按重要負(fù)荷選擇： S 1N =?COSP %66?=（ MVA） 按經(jīng)濟(jì) 性選擇： S 2N =?COSP %70?=（ MVA） 則其最大負(fù)荷為 。滿足其重要負(fù)荷為 。 由前設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)可知、正常運(yùn)行時(shí)，變電所負(fù)荷由 110kV系統(tǒng)供電，考慮到現(xiàn)今社會(huì)用戶需要的供電可靠性的要求更高 和將來(lái)發(fā)展 ，應(yīng)采用兩臺(tái)容量 為 25MVA 的變壓器并聯(lián)運(yùn)行 ，互為備用 。 第二節(jié) 主變壓器型式的選擇 主變壓器應(yīng)根據(jù)安裝位置的條件，按用途、絕緣介質(zhì)、繞組形式、相數(shù)、調(diào)壓方式及冷卻方式確定變壓 器的型式，在可能的條件下，優(yōu)先選擇三相變壓器、自耦變壓器、低損耗變壓器和無(wú)勵(lì)磁變壓器。 一 相數(shù)的確定 不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在 330kv 及其以下的發(fā)電廠和變電所中，均采用三相變壓器 。110/10KV變電站電氣部分設(shè)計(jì) 4 因?yàn)橐慌_(tái)三相芯式變壓器較同容量的三相組式變壓器的三臺(tái)單相變壓器投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便。 二、 繞組數(shù)的確定 由于本變電站只有兩個(gè)電壓等級(jí)，為了節(jié)約資源，因此選用雙繞組變壓器。 三、 繞組連接方式 的選擇 變壓器的繞組連接方式必須考慮電力系統(tǒng)或機(jī)組同步并列的要求及限制 3次諧波對(duì)電源的影響等因素。 我 國(guó) 110KV及以上的電壓級(jí)別，變壓器繞組均用 “ YN” 的接法，即星型有中性點(diǎn)引出并直接接地。 35KV及以下（不含 ）一般 用 三角形方式，則選用“ YNd11”繞組型式。 四、 調(diào)壓方式的選擇 變壓器的電壓調(diào)整使用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于 110KV及以下的變壓器，宜考慮至少有一級(jí)電壓采用有載調(diào)壓。