【正文】 39 參考文獻(xiàn) 華北水利水電學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 共 頁(yè) 3 概 述 一、 設(shè)計(jì)課題： 沙坪 110kV 變電站 電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 二、 畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)原始資料 沙坪經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)位于某市郊的沙坪鄉(xiāng)境內(nèi)，距市區(qū)約 20 公里，隨著生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，急需建設(shè)一座新變電站向開(kāi)發(fā)區(qū)及其周邊地區(qū)負(fù)荷供電。 （ 4） 110KV 最小短路容量為最大短路容量的 3/4，電廠不變 。 ② 初步確立主要線路上的斷路器型式，并決定電抗器的使用與否；而斷路器型式在此只是初選，一般只按額定電壓主電流選出型號(hào)即可。 華北水利水電學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 共 頁(yè) 6 c) 求計(jì)算電抗。 （四）電流互感器和電壓互感器選擇。 （二）具體說(shuō)明如何發(fā)事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠，變電所本身的運(yùn)行可靠性、靈活性、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，繼電保護(hù)和控制 方式的擬定有較大影響。 。單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段。通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線不致使供電中斷。 因?yàn)榉桨?B和方案 C 中的 110kV 均采用內(nèi)橋接線， 35kV 均采用單母分段 接線方式，都不需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，只需進(jìn)行 10kV 接線方式的經(jīng)濟(jì)比較。 ③ 主變回路三繞組變壓器的低壓側(cè)同期用時(shí)要裝電壓互感器 。 （ 4）接地刀閘或接地器的配置 ① 為保證電器和母線的檢修安全， 35kV 及以上每段母線根據(jù)長(zhǎng)波宜設(shè)1— 2 個(gè)接地刀閘求接地器，兩組接地刀閘的距離應(yīng)盡量保持適中，母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開(kāi)關(guān)上和母聯(lián)隔離開(kāi)關(guān)上，也可以裝設(shè)于其他回路母線隔離開(kāi)關(guān)的基 座上。選擇其余的道題和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)一般取在電抗器后 作等值電路，設(shè) SB=100MVA， UB=Uav，計(jì)算各元件等值電抗標(biāo)么值。=PG/(√ 3Uavcosφ )=2*50/(*37*)=(kA) Xjs=*2*25/（ *100） = 查表得 ： 0S I*= 有名值 I=I*I0=*=(kA) I*= 有名值 I=I*I0=*= (kA) I*= 有名值 I=I*I0=*= (kA) ②甘村變電站供出的短路電流。 電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇設(shè)計(jì)，必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并做到金屬先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，運(yùn)行方便和為今后的發(fā)展擴(kuò)建留有一定的余地。+10*178。0+10I178。) 所以 Smin＜ S 滿足要求 主變引出線 對(duì)于全年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)較大，母線較長(zhǎng)，傳輸容量較大的回路，如發(fā)電機(jī) — 變壓器和發(fā)電機(jī) — 主配電裝置中的回路均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面 （ 1） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 S110=S10+S35+S所用電 =++=（ MVA） Igmax=(√ 3UN)=*(√ 3*110)=(A) 由 Tmax=4500h，查《發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備》 P287 導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)電流密度表，得： J=（ A/mm178。S） QK=(kA178。 =（ 50*1500）178。S) 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)的導(dǎo)體最小截面應(yīng)滿足 S≥√ Qk/C 根據(jù)《發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備》表 19— 3 得 C=99+[(9997)/(4540)]()= 所以 Smin=√ Qk/C=√ (mm178。,單條平放，查附圖 表 4— 3 得 Iy=1411（ A） (2)校驗(yàn) ①按最大持續(xù)工作電流校驗(yàn) Igmax＜ K0Iy=*1411=（ A） 滿足要求。+I178。為了保 證電氣裝置的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，必須正確地選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體。 0S, 時(shí)電抗標(biāo)么值相等。 短路種類一般按三相短路計(jì)算。 ④ 對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，變壓器中性點(diǎn)經(jīng)套管引出時(shí)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝一個(gè)避雷器 。 （ 2）電壓互感器的配置 ① 發(fā)電機(jī)出口要裝兩組：一組為 三相五柱式電壓互感器；另一組為雙繞組電壓互感器 。 四．方案的經(jīng)濟(jì)比較 綜合上面四個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析，初步采用方案 B，方案 C，從兩個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。 35kV， 10kV側(cè)采用單母線分段接線的 優(yōu)缺點(diǎn)前面已在方案 A 分析。（主接線圖見(jiàn)圖 D） 三．電氣主接線方案的技術(shù)分析 A 的技術(shù)分析 110kV 側(cè)采用單母線接線，其優(yōu)點(diǎn)有：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。 主接線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性、發(fā)展性等要求 及 負(fù)荷大小和重要性 ： 1. 對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任意一個(gè)電源失去 電源后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。 3. 變 壓器型號(hào)按 Se= 選擇，選擇 SSPSZ150000/110 型號(hào)三繞組變壓器（其各種性能參數(shù)如下表） : 三相變壓器分為全絕緣變壓器和半絕緣變壓器兩種，這示 110kV中性點(diǎn)的絕緣水平而言，在 110kV 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，一般采用半絕緣變壓器。 七、中央信號(hào)回路設(shè)計(jì)。 （二） 1 3 10kV 母線選擇及校驗(yàn)。 b) 畫(huà)出阻抗圖。因此， 必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。 2 ， 121/， ud12%=， ud13%=17， ud23%=6 T1 待設(shè)計(jì) 變電所 25MW cosφ = X＂ d= X＂ 2= 有 ZDT 2 12MW cosφ = X＂ d= X＂ 2= 有 ZDT T2 T3 G1 G2 G3 ， 121/， ud%= 14KM X0= /KM 華北水利水電學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 共 頁(yè) 4 （ 2） 110KV火電廠，結(jié)線如圖 所示。 本次設(shè)計(jì)由姚開(kāi)武老師作指導(dǎo)， 殷大新 同學(xué)編寫。 110KV 計(jì)沙坪變電站就是為了適應(yīng)這種 情況而建設(shè)的市郊中間變電站，在供給周圍負(fù)荷的同時(shí)，也傳遞部分系統(tǒng)的交換功率。 （ 5） 35KV及 10KV 最大負(fù)荷如下兩表所示 ， 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的 60%，同時(shí)率為，線損率 5%， COSΦ =，最大負(fù)荷利用小時(shí) 4500小時(shí)。 ③ 各級(jí)電壓接線方式的確定：根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)分析確定。 d) 正常運(yùn)行方式各點(diǎn)三相短路 計(jì)算。（只選，不校） （四）、變壓器（三個(gè)等級(jí)）繼電保護(hù)方案的確定。 四、 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) —— 1 份 變電站電氣主接線 圖 —— 1份 變電站電氣 總平 面布置圖 —— 1份 110KV 出線間隔至主變間隔斷面圖一張 短路電流計(jì)算成果表及主要設(shè)備選擇結(jié)果表 —— 1份 變電站直擊雷保護(hù)范圍圖 —— 1份 變電站接地 裝置 布置圖 —— 1份 變壓器控制圖 —— 1份 變壓器保護(hù)圖 —— 1份 中央預(yù)告音響信號(hào)圖 —— 1 份 華北水利水電學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 共 頁(yè) 7 第一章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及主變型號(hào) 確定 一． 負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 10kV 側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計(jì) P10=P 萊 +P 月 +P 百 +P 電 +P 民 +P 興旺 +P 汽 +P 興和 +P 備 (新用戶 )=++++++++=(MW) S10=P/ COSφ=(MVA) 35kV 側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計(jì) P35=P502 廠 +P 污 +P 陳 +P 大 +P 備 (新用戶 )=++++=（ MW） S35=(1+а)Kt(P35/)=(1+5%)**(MVA) P 總 =P10+P35=+=（ MW） S 總 =P/ COSφ=(MVA) Ⅰ 類負(fù)荷統(tǒng)計(jì) PI= P502 廠 + P 污 + P 電 + P 民 + P 興和 =++++=(MW) SⅠ = PⅠ / COSφ=(MVA) Ⅱ類負(fù)荷統(tǒng)計(jì) PII= P 陳 + P 大 + P 備 (新用戶 )+ P 萊 + P 月 + P 備 (新用戶 )=(MW) SII=（ MVA） Ⅲ 類負(fù)荷統(tǒng)計(jì) PIII= P 興旺 + P 汽 =+=(MW) SIII=（ MVA） Ⅰ 類負(fù)荷占負(fù)荷百分比 SⅠ % =SI/S 總 =Ⅱ類負(fù)荷占負(fù)荷百分比 SⅡ %=SII/S 總 =Ⅲ 類負(fù)荷占負(fù)荷百分比 SⅢ %= SIII/S 總 = 二．主變壓器的選擇 主變壓器的容量根據(jù) 510 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 1020 年的負(fù)荷發(fā)展，并 考慮到變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過(guò)負(fù)荷能力，為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)變壓器，每臺(tái)變壓器的額定容量一般按Se=，這樣，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余一臺(tái)變 華北水利水電學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 共 頁(yè) 8 壓器容量仍能保證全部負(fù)荷的 60%80%。 因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。 二．基本的主接線形式 1．單母線接線適用條件： （ 1） 6~10kV 級(jí)回路數(shù)不超過(guò) 5 回； （ 2） 35kV~60kV 級(jí)不超過(guò) 3 回； （ 3） 110~220kV 級(jí)回路數(shù)不超過(guò)兩回時(shí)（當(dāng)為兩回出線時(shí)，多采用橋形接線或多角形接線）。但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需停電，在隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。 缺點(diǎn)：①增加一組母線和使用每回路就要需要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)；②當(dāng)母線故障時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒閘操作，容易誤操作。 方案 B 計(jì)算綜合投資 Z 10kV 采用單母分段接線方式，饋線有 11 回，選擇主變進(jìn)線斷路器的型號(hào)GG1A25 ZⅠ =Z0(1+a/100)=（ +5 ） (1+90/100)=(萬(wàn)元 ) 式中： Z0— 主體設(shè)備綜合投資，包括變壓器，開(kāi)關(guān)設(shè)備，配電裝置等設(shè)備的綜合投資 a— 不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù)，一般 220kV 取 70， 110kV 取 90 計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用 U: U/Ⅰ =a△ A 104+U1+U2 式中 :U1— 小修