【正文】 某地區(qū)110kv降壓變電所電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、原始資料： 根據(jù)系統(tǒng)規(guī)律，需要建成一座110KV降壓變電站，設(shè)計(jì)條件如下：1 電壓等級(jí)：110/35/10KV2 主變壓器兩臺(tái)，本期一次設(shè)計(jì)建成。 進(jìn)出回?cái)?shù)： （1）110KV進(jìn)出線共六回，其中兩回與系統(tǒng)連接的雙回線，每回送電容量為45MVA，其余四回為單電源出線，送電容量為5MVA。 （2）35KV出線共四回，其中兩回送電容量為8MVA，另外兩回出線，送電容量為7MVA、6MVA。 （3）10KV出線共10回，其中六回架空出線，每回輸電容量為2MVA，四回電纜線路。 （4）10KV另有兩面三組并聯(lián)電容器，每組電容器容量為5Mvar。系統(tǒng)情況：本變電站為一次降壓變電站，在系統(tǒng)中的地位比較重要。系統(tǒng)阻抗如下：（基準(zhǔn)容量為100MVA）：地理環(huán)境：變電站海拔高度為800m，附近無(wú)污染區(qū)，戶外最拭熱平均氣溫為35℃。線路長(zhǎng)度： 所用電主要負(fù)荷表：序號(hào)名稱額定容量(KW)功率因數(shù)安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)備注1充電機(jī)3011周期性2浮充電機(jī)11經(jīng)常性3主變通風(fēng)3232經(jīng)常性4蓄電池及裝置通風(fēng)33周期性5交流焊機(jī)11周期性6檢修間實(shí)驗(yàn)1311經(jīng)常性7載波遠(yuǎn)動(dòng)11經(jīng)常性8照明20經(jīng)常性9生活水泵8經(jīng)常性10采暖及其他16周期性二、設(shè)計(jì)任務(wù)： 設(shè)計(jì)變電站主接線，論證所設(shè)計(jì)的主接線是最佳方案。 計(jì)算短路電流。 選擇導(dǎo)體及主要電氣設(shè)備。三、設(shè)計(jì)成果：設(shè)計(jì)說(shuō)明書及計(jì)算書一份。 變電所主接線圖一張。設(shè)計(jì)說(shuō)明書根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，依據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》中有關(guān)內(nèi)容，遵照《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)對(duì)110KV變電所進(jìn)行設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)的方法和步驟如下： 一、原始資料分析： 分析本變電站在電力系統(tǒng)中的作用： 本變電所的電壓等級(jí)為110KV，為一降壓變電所，在系統(tǒng)中的地位比較重要，高壓側(cè)同時(shí)接收和變換功率，供35KV負(fù)荷和10KV負(fù)荷，屬于地區(qū)一般變電所。 建設(shè)規(guī)模： 110KV進(jìn)出線共六回，其中兩回是與系統(tǒng)連接的雙回線，每回送電容量為45MVA，其余四回為單電源出線，送電容量為5MVA。 35KV出線共四回，其中兩回出線每回送電容量為8MVA，另外兩回出線，送電容量為7MVA、6MVA。 10KV出線共十回，其中六回架空出線，每回輸電容量為2MVA，四回電纜線路。 二、主變壓器的選擇： 變壓器是變電站的重要設(shè)備，其容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，如選用適當(dāng)不僅可減少投資，減少占地面積，同時(shí)也可減少運(yùn)行電能損耗，提高運(yùn)行效率和可靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能。 主變壓器臺(tái)數(shù)： 為保證供電可靠性，變電所一般設(shè)有兩臺(tái)主變壓器。 變壓器容量： 裝有兩臺(tái)變壓器的變電站，采用暗備用方式，當(dāng)其中一臺(tái)主變因事故斷開，另一臺(tái)主變的容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的70%，考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力為40%，則可保證80%負(fù)荷供電。 在330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般選三相為壓器，采用降壓結(jié)構(gòu)的線圈，排列成鐵芯—低壓—中壓—高壓線圈，高與低之間阻抗最大。 繞組數(shù)和接線組別的確定： 該變電所有三個(gè)電壓等級(jí)，所以選用三繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行，110KV以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接，35KV采用Y形連接，10KV采用Δ連接。調(diào)壓方式的選擇：普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為177。5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢(shì)與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無(wú)法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問(wèn)題。它的調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。冷卻方式的選擇：主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。考慮到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求及維護(hù)工作量，首選自然風(fēng)冷冷卻方式。所以用兩臺(tái)SFSZ7—31500/110型有載調(diào)壓變壓器，采用暗備用方式，查變壓器的參數(shù)如下：額定電壓：110177。8%／35177。4%／阻抗電壓:U12%= U13%= U23%=聯(lián)接組別號(hào)：YN、yno、dn三、所用電接線設(shè)計(jì)和所用變壓器的選擇變電所的所用電是變電所的重要負(fù)荷，因此，在所用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電所發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問(wèn)題，積極慎重地采用經(jīng)過(guò)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。所用變臺(tái)數(shù)的確定：一般變電所裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器，對(duì)于樞紐變電所、裝有兩臺(tái)以上主變壓器的變電所中應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)容量相等的所用變壓器，互為備用，如果能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電所選用兩臺(tái)容量相等的所用變壓器。所用變壓器的容量應(yīng)按所用負(fù)荷選擇。計(jì)算負(fù)荷可按照下列公式近似計(jì)算： S＝照明負(fù)荷+其余負(fù)荷(kVA)所用變壓器的容量：Se≥S＝∑P十P照明(kVA)根據(jù)任務(wù)書給出的所用負(fù)荷計(jì)算：S＝(30++32+3++l 3++8)+20+l6＝ (kVA)根據(jù)容量選擇所用電變壓器如下：型號(hào)：SL7—125／l0；容量為：125(kVA)連接組別號(hào)：Yn，yn0 調(diào)壓范圍為：高壓：177。5％ 阻抗電壓為(%)：4所用電接線方式：一般有重要負(fù)荷的大型變電所，380／220V系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩臺(tái)所用變壓器各接一段母線，正常運(yùn)行情況下可分列運(yùn)行，分段開關(guān)設(shè)有自動(dòng)投入裝置。每臺(tái)所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在另一臺(tái)所用變壓器故障或檢修停電時(shí)，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。四、電氣主接線的選擇： 電氣主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠，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)備的選擇配電裝置選擇，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確外理為各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。 （一）設(shè)計(jì)的基本要求為： 滿足對(duì)用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。 接線應(yīng)簡(jiǎn)單，清晰且操作方便。 運(yùn)行上要具有一定的靈活性和檢修方便。 具有經(jīng)濟(jì)性，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。 具有擴(kuò)建和可能性。 （二）設(shè)計(jì)主接線的原則： 采用分段單母線或雙母線的110—220KV配電裝置，當(dāng)斷路點(diǎn)不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線。對(duì)于屋內(nèi)配電裝置或采用SF6全封閉電器的配電裝置，可不設(shè)旁母。35—6KV配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線，因?yàn)橹匾脩舳嘞惦p回路供電，且斷路器檢修時(shí)間短，平均每年約23天。如線路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其它旁路設(shè)施。6—10KV配電裝置，可不設(shè)旁路母線，對(duì)于初線回路數(shù)多或多數(shù)線路向用戶單獨(dú)供電，以及不允許停電的單母線，分段單母線的配電裝置，可設(shè)置旁路母線，采用雙母線6—10KV配電裝置多不設(shè)旁路母線。 對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。擬定可行的主接線方案2—3種，內(nèi)容包括主變的形式，臺(tái)數(shù)以及各級(jí)電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰差的方案，保留一種較好的方案。（三）方案的比較：110KV側(cè)的接線 （1）單母分段帶旁路 斷路器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修，為了檢修出線斷路器，不致中斷該回路供電，可增設(shè)旁路母線。優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置，檢修與其相連的任一回線的斷路器時(shí)，該回路均可以不停電，可以提高供電的可靠性。缺點(diǎn)：此種接線多裝了價(jià)格較高的斷路器和隔離開關(guān)，增大了投資。（2）雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：檢修任一母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶的連續(xù)供電，當(dāng)檢修任一母線隔離開關(guān)時(shí)，只