【正文】 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目 錄摘 要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3緒 論 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4第1章 接入系統(tǒng)方案 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 1．1 方案擬定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 1．2 投資分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 1．3 技術(shù)條件比較．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 1．4 10kv供電方案 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8第二章 電氣主接線 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92．1 110kv電氣主接線 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．112．2 10kv電氣主接線 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．132．3 站用變接線 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15第三章 變壓器選擇 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 3．1 主變?nèi)萘?、型式及臺(tái)數(shù)的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 3．2 站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20第四章 最大持續(xù)工作電流及短路電流的計(jì)算 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 4．1 各回路最大持續(xù)工作電流．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 4．2 短路電流計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22第五章 主要電氣設(shè)備選擇 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 5．1 高壓斷路器的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 5．2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32 5．3 高壓熔斷器的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 5．4 互感器的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 5．5 母線的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37 5．6絕緣子和穿墻套管的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 395．7無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪x擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 395．8各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 40第六章 主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．416．1 概述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41 6．2 變電站主變保護(hù)的配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41第七章 10kV高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．477．1 進(jìn)線柜 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47 7．2 出線柜．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50第八章 10kV高壓開(kāi)關(guān)柜的控制、信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51第九章 電氣二次部分設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53附錄Ⅰ 110kV洪鋼變接入系統(tǒng)路徑方案比較圖（A3）．．．．．．．．．．．．55附錄Ⅱ 總降壓變電所電氣主接線圖（A2）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 55附錄Ⅲ 高壓開(kāi)關(guān)柜訂貨圖（A2）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 55附錄Ⅳ 10kV線路控制、保護(hù)回路接線全圖（A2）．．．．．．．．．．．．．．．55致 謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56主要參考文獻(xiàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57摘 要本文首先根據(jù)任務(wù)書(shū)上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過(guò)對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來(lái)考慮，并通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了接入系統(tǒng)方案和110kV、10kV以及站用電的主接線，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、絕緣子和穿墻套管、電壓互感器、電流互感器進(jìn)行了選型，以及設(shè)計(jì)了主變壓器的保護(hù)和降壓站的控制、信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)10kV高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行了選擇，從而完成了110kV變電站電氣部分的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：變電站 變壓器 接線 緒 論 江西洪都鋼廠110kV變電站的地位及作用江西洪都鋼廠110千伏變電站的建設(shè)主要是用于保證江西洪都鋼廠搬遷至昌北區(qū)后生產(chǎn)用電的可靠供電及未來(lái)發(fā)展的需要。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中關(guān)于江西洪都鋼廠110千伏變電站建設(shè)的可行性研究報(bào)告的資料可知：江西洪都鋼廠在昌北新區(qū)后，一、，年用電量6450萬(wàn)千瓦時(shí)。以焊接鋼管、熱軋窄帶鋼、冷軋窄帶鋼三大主要產(chǎn)品改造性搬遷為主要內(nèi)容的三期工程裝機(jī)總?cè)萘?1兆瓦，年用電量7370萬(wàn)千瓦時(shí)。一、二期、，年用電量13820萬(wàn)千瓦時(shí)。預(yù)計(jì)四期工程負(fù)荷裝機(jī)總?cè)萘?0兆瓦，年用電量5230萬(wàn)千瓦時(shí)，2010年前后實(shí)現(xiàn)。屆時(shí)全廠總負(fù)荷將達(dá)到65兆瓦。因此，從目前的供電狀況及洪鋼擴(kuò)大再生產(chǎn)的用電需求來(lái)看，江西洪都鋼廠110千伏變電站的建設(shè)，不僅是江西洪都鋼廠搬遷至昌北新區(qū)保證用電的需要，也是洪鋼擴(kuò)大再生產(chǎn)的用電必須。按照先行的原則，依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展，決定建設(shè)一座110kV變電站。該變電所建成后，不僅改善了江西洪都鋼廠供電的質(zhì)量，提高系統(tǒng)的可靠性，而且確保了洪都鋼廠未來(lái)發(fā)展的用電需要。 建設(shè)規(guī)模110千伏遠(yuǎn)期出線2回，采用單母線分段接線；本期出線1回，采用線路變壓器組接線； 10千伏遠(yuǎn)期出線20回，采用單母線分段接線；本期出線10回，采用單母線接線。 變電站負(fù)荷情況及所址概況根據(jù)江西洪都鋼廠正式提供的負(fù)荷資料，搬遷昌北新區(qū)后，一期、，，年用電量6450萬(wàn)千瓦時(shí)。以焊接鋼管、熱軋窄帶鋼、冷軋窄帶鋼三大主要產(chǎn)品改造性搬遷為主要內(nèi)容的三期工程負(fù)荷裝機(jī)總?cè)萘?1兆瓦，，年用電量7370萬(wàn)千瓦時(shí)。一期、二期、，年用電量13820萬(wàn)千瓦時(shí)。預(yù)計(jì)四期工程負(fù)荷裝機(jī)總?cè)萘?0兆瓦，年用電量5230萬(wàn)千瓦時(shí)，2010年前后實(shí)現(xiàn)。洪鋼110kV站址位于洪都鋼鐵廠新建廠區(qū)內(nèi)。變電站的電壓等級(jí)為110/10kV。變電站擬由雙港變或六盤山變雙回路供電。其中六盤山變主變?nèi)萘繛?120MVA，距離3km；雙港變主變?nèi)萘繛?120MVA。該地區(qū)自然條件：年最高氣溫 ，年最底氣溫 ，年平均氣溫 18攝氏度。本論文主要通過(guò)分析上述負(fù)荷資料，以及通過(guò)負(fù)荷計(jì)算，最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算，對(duì)變電站進(jìn)行了設(shè)備選型和主接線選擇，進(jìn)而完成了變電站一次部分設(shè)計(jì)。 第一章 接入系統(tǒng)方案 方案擬定從洪鋼變?cè)陔娏ο到y(tǒng)中所處的地理位置來(lái)看，距離洪鋼變較近的220千伏變電所只有雙港變和盤龍山變兩座。距離都很近。根據(jù)南昌供電區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃藍(lán)圖，從供電的合理性、減少網(wǎng)損、節(jié)省一次投資且又能滿足洪鋼四期工程負(fù)荷的要求出發(fā)，洪鋼變應(yīng)就近接入盤龍山變或雙港變供電，為此方案擬定如下。方案1——洪鋼變最終以2回110千伏線路接入到雙港變，本期先建設(shè)1回；方案2——洪鋼變最終以2回110千伏線路接入到盤龍山變，本期先建設(shè)1回；方案3——洪鋼變最終以2回110千伏線路接入系統(tǒng)，本期1回線路先接入到盤龍山變，遠(yuǎn)期再建1回線路接入雙港變，兩回線路采用一主一備的運(yùn)行方式。 投資分析從一次投資來(lái)看，方案1雙港變擴(kuò)建2個(gè)110千伏間隔，投資約290萬(wàn)元。方案2由于盤龍山變只有1個(gè)110千伏備用間隔，另1個(gè)間隔需拆圍墻、征用土地、拆除多棟民房等，投資需增加，經(jīng)初步估算，盤龍山變擴(kuò)建2個(gè)110千伏間隔，投資約190+1140萬(wàn)元；方案3盤龍山變擴(kuò)建1個(gè)110千伏間隔90萬(wàn)元，雙港變擴(kuò)建1個(gè)110千伏間隔90萬(wàn)元。由投資比較結(jié)果可知，方案1投資最小。 技術(shù)條件比較 從供電的合理性來(lái)看，方案1離雙港變較近，線損及壓降較小，供電合理；方案方案3（本期）離盤龍山變較遠(yuǎn)，線損及壓降相對(duì)較大，供電合理性相對(duì)較差。從網(wǎng)絡(luò)及主變供電能力來(lái)看，方案方案3（本期）洪鋼從盤龍山變供電，而盤龍山變?yōu)槟喜╇妳^(qū)的樞紐變，網(wǎng)絡(luò)供電能力較強(qiáng)，但盤龍山變（2120兆伏安主變）目前最高供電負(fù)荷已達(dá)150兆瓦左右，負(fù)荷較重，考慮近一、二年所帶負(fù)荷增長(zhǎng)后，盤龍山變兩臺(tái)主變?cè)俟┖殇摼皖H感緊張，甚至有可能過(guò)載，造成盤龍山變需更換大容量主變；方案1洪鋼從雙港變供電，而雙港變目前最大供電負(fù)荷只有25兆瓦，主變富裕容量較多，因此雙港變主變供洪鋼用電應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。從網(wǎng)絡(luò)供電能力來(lái)看，雙港變通過(guò)2回220千伏線路從盤龍山變?nèi)〉秒娫?，再通過(guò)2回220千伏線路轉(zhuǎn)供晨鳴紙業(yè)變，由于盤龍山～雙港220千伏雙回線路導(dǎo)線截面均為2LGJ300型導(dǎo)線，該線路經(jīng)濟(jì)輸送容量為262兆伏安，40℃時(shí)的持續(xù)極限輸送容量為439兆伏安，因此線路供電能力也是足夠的。從供電可靠性來(lái)看，由于盤龍山變?yōu)閮膳_(tái)主變且110千伏母線為雙母線帶專用旁路接線，因而方案方案3（本期）供電可靠性較高；由于雙港變?yōu)?臺(tái)主變且110千伏母線為單母線接線，一旦雙港變主變和110千伏母線正常檢修或故障停運(yùn)時(shí)，洪鋼將全廠停電，因而方案1供電可靠性較低。從實(shí)施條件來(lái)看，方案2由于盤龍山變110千伏出線間隔不夠，擴(kuò)建間隔時(shí)，需拆除圍墻、拆遷多棟民房并征用土地，實(shí)施難度大，涉及到的外界不定因素較多，同時(shí)盤龍山變110千伏出線走廊擁擠并涉及到間隔的調(diào)整，因而實(shí)施條件復(fù)雜，難度較大；方案3雖不存在拆除圍墻、拆遷多棟民房并征用土地問(wèn)題，但存在盤龍山變110千伏出線走廊擁擠及間隔的調(diào)整，實(shí)施起來(lái)也存在一定的難度；方案1相對(duì)來(lái)看，實(shí)施條件較好。綜上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可知，方案1無(wú)論從投資、供電的合理性、實(shí)施條件，還是從網(wǎng)絡(luò)及主變供電能力來(lái)看，都具有一定的優(yōu)勢(shì)，唯一不足的是雙港變?yōu)?臺(tái)主變且110千伏母線為單母線接線，一旦雙港變主變和110千伏母線正常檢修或故障停運(yùn)時(shí)，洪鋼將全廠停電，因而對(duì)洪鋼的供電可靠性較低，其次是方案3，較差的是方案2。因此，本設(shè)計(jì)著重從節(jié)省投資，從供電的合理性、實(shí)施條件及220千伏雙港變主變供電能力裕度來(lái)看，方案1都具有一定的優(yōu)勢(shì)，因此選擇方案1為江西洪都鋼廠110千伏變電所接入系統(tǒng)方案，即洪鋼變主供電源從雙港220千伏變電所過(guò)來(lái)，本期以1回110千伏線路接入雙港變運(yùn)行，待2號(hào)主變上來(lái)后，再新建1回110千伏線路接入雙港變；另外，從供電區(qū)域來(lái)看，洪鋼變也位于南昌經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)電力有限公司雙港變的供電營(yíng)業(yè)區(qū)內(nèi)。需要指出的是：洪鋼變按入方案1接進(jìn)雙港變供電后，為保證洪都鋼廠的供電可靠性，避免出現(xiàn)全廠停電事故，要求雙港變2號(hào)主變（120兆伏安）擴(kuò)建及110千伏母線完善（由目前單母線接線發(fā)展為雙母線接線）盡可能與洪都鋼廠Ⅲ期工程同步建成投產(chǎn)。 10千伏供電方案根據(jù)洪鋼變的供電范圍及洪鋼一、二、三期的供電計(jì)劃，10千伏出線本期考慮10回，其中無(wú)縫2回，冷帶2回，熱帶2回，焊管2回，其它2回，遠(yuǎn)期再出線10回。第二章 電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)和控制方式的擬訂有較大影響。因此必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線。在選擇電氣主接線時(shí)，應(yīng)以下各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)：變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負(fù)荷大小和重要性等條件確定，并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。1 、運(yùn)行的可靠性它是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。 具有一定的靈活性