【正文】 、 所址地理位置及環(huán)境條件 所址地理位置圖 地形、地質(zhì)、水文、氣象等條件 見(jiàn)指導(dǎo)書(shū) 第二節(jié) 負(fù)荷分析計(jì)算 一、 負(fù)荷資料 見(jiàn)指導(dǎo)書(shū) 二、 負(fù)荷分析 一類(lèi)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)備損壞，且難以修復(fù)，帶來(lái)極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者，屬于一類(lèi)負(fù)荷。 6 第一部分 電氣一次部分 第一章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 第一節(jié) 變電站總體分析 一、建站性質(zhì)及規(guī)模 本所位于 X 市郊區(qū)， 向市區(qū)工業(yè)，生活及郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)與農(nóng)業(yè)用戶(hù)，為新建變電站，在系統(tǒng)處于環(huán)式主干網(wǎng)上，在 110kV側(cè)有明顯的穿越功率，該變電所一旦停電，不但對(duì)本地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成很大的影響，而且影響全系統(tǒng)的安全運(yùn)行，所以系統(tǒng)對(duì)本所的運(yùn)行要求程度很高。 電氣二次部分初步設(shè)計(jì)包括： 110kV 線(xiàn)路保護(hù)配置及距離保護(hù)整定計(jì)算。 10kV 采用單母分段接線(xiàn)方式；其出線(xiàn)本期為 12 回，另有 2 回備用。 110kV 采用單母分段帶旁路接線(xiàn)方式；其出線(xiàn)為 4 回，本期為 2 回。 10kV 線(xiàn)路保護(hù)配置及電流保護(hù)整定計(jì)算，變壓器保護(hù)配置及整定計(jì)算。其母線(xiàn)采用矩形鋁母線(xiàn)，斷路器采用 ZN10 型真空斷路器，隔離開(kāi)關(guān)采用 GN10 型戶(hù)內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)。其母線(xiàn)采用軟母線(xiàn)，斷路器采用 LW6－ 110 型 SF6高壓斷路器，隔離開(kāi)關(guān)采用 GW4－ 110 型戶(hù)外高壓隔離開(kāi)關(guān)。 1 鄭州大學(xué) 現(xiàn)代 遠(yuǎn)程教育 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 ： 110KV 變電所工程設(shè)計(jì) 入 學(xué) 年 月 2020 年秋 姓 名 金曉強(qiáng) 學(xué) 號(hào) 10044225008 專(zhuān) 業(yè) 電氣工程 學(xué) 習(xí) 中 心 平頂山電大 指 導(dǎo) 教 師 楊林鵬 完成時(shí)間 __2020_年 _10_月 _10_日 2 目 錄 摘要 ????????? ?????????????????? 4 關(guān)鍵詞 ????????????????????????? 4 緒論 ?????????????????????????? 5 第一部分 電氣一次部分 第一章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 第一節(jié) 變電站總體分析 ??????????????? 6 第二節(jié) 負(fù)荷分析計(jì)算???????????????? 6 第三節(jié) 主變選擇?????????????????? 8 第四節(jié) 電氣主接線(xiàn) ????????????????? 10 第五節(jié) .所用變?cè)O(shè)計(jì)????????????????? 13 第二章 最大 持續(xù)工作電流及短路計(jì)算 ??????????? 13 第一節(jié) 各回路最大持續(xù)工作電流 ???????????? 13 第二節(jié) 短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定和短路電流計(jì)算結(jié)果??? 13 第三節(jié) 短路電流計(jì)算 結(jié)果??????????????? 14 第三章 電氣設(shè)備的選擇 ?????????????????? 15 第一節(jié) 高壓斷路器的選擇 ?????????????? 15 第二節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 ??????????????? 16 第三節(jié) 母線(xiàn)的選擇 ????????????????? 16 第四章 配電裝置的選擇及電氣總平面 布置 ????????? 17 第一節(jié) 10KV 配電裝置??????????????? 17 3 第三節(jié) 110KV 配電裝置??????????????? 17 第三節(jié) 電氣總平面布置 ??????????????? 17 第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) ?????????????????? 18 第一章 短路電流計(jì)算書(shū) ????????????????? 18 第二章 主要電氣設(shè)備選擇計(jì)算書(shū) ????????????? 26 第一節(jié) 高壓斷路器的選擇計(jì)算 ???????????? 26 第二節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)的選擇計(jì)算 ?????? ??????? 28 第三節(jié) 母線(xiàn)的選擇計(jì)算 ??????????????? 29 第三部分 電氣二次部分 第一章 保護(hù)配置方案???????????????? 30 第二章 保護(hù)整定計(jì)算???????????????? 32 第三節(jié) 110kv 線(xiàn)路保護(hù)整定計(jì)算??????????????? 35 第三節(jié) 10kv線(xiàn)路保護(hù)整定計(jì)算???????????????? 38 第三節(jié) 變壓器保護(hù)整定計(jì)算??????????????? 40 結(jié)束語(yǔ) ????????????????????????? 40 致謝 ??????????????????? ??????? 40 參考文獻(xiàn) ???????????????????????? 40 4 摘 要 此次 110kV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)包括：主變壓器 2 臺(tái)，容量為 2x25000kVA,型號(hào)為 SFZ7－ 25000/110。 110kV 采用單母分段帶旁路接線(xiàn)方式；其出線(xiàn)為 4 回，本期為 2 回。 10kV 采用單母分段接線(xiàn)方式；其出線(xiàn)本期為 12 回，另有 2 回備用。 電氣二次部分初步設(shè)計(jì)包括： 110kV 線(xiàn)路保護(hù)配置及距離保護(hù)整定計(jì)算。 關(guān)鍵詞：變電所 電氣選擇 5 1 緒 論 此次 110kV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)包括：主變壓器 2 臺(tái)，容量為 2x25000kVA,型號(hào)為 SFZ7－ 25000/110。其母線(xiàn)采用軟母線(xiàn)，斷路器采用 LW6－ 110型 SF6高壓斷路器，隔離開(kāi)關(guān)采用 GW4－ 110 型戶(hù)外高壓隔離開(kāi)關(guān)。其母線(xiàn)采用矩形鋁母線(xiàn)，斷路器采用 ZN10 型真空斷路器，隔離開(kāi)關(guān)采用 GN10 型戶(hù)內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)。 10kV 線(xiàn)路保護(hù)配置及電流保護(hù)整定計(jì)算，變壓器保護(hù)配置及整定計(jì)算。 電壓等級(jí) 110／ 10KV 變電站近期及遠(yuǎn)景規(guī)劃如下： ⑴ 110KV本期出線(xiàn) 2 回；遠(yuǎn)景發(fā)展 2 回 ⑶ 10KV出線(xiàn) 12 回，本期 2 回。一類(lèi)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線(xiàn)供電。 三級(jí)負(fù)荷 ： 不屬于一級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷。 110KV 側(cè)負(fù)荷主要是對(duì)本變電站供電 。 棉紡廠(chǎng)生產(chǎn)區(qū)停電可能造成棉線(xiàn)、棉布廢品等事故，對(duì)正常生產(chǎn)影響很大，而生活區(qū)短時(shí)停電，不會(huì)有嚴(yán)重后果，故 1類(lèi)負(fù)荷占 15%， 2 類(lèi)負(fù)荷各占 25%。 毛紡廠(chǎng)、針織廠(chǎng)、 柴油機(jī)廠(chǎng)、橡膠廠(chǎng) 若停電，會(huì)造成減產(chǎn)、產(chǎn)品報(bào)廢， 損壞設(shè)備， 故可確定 1 類(lèi)負(fù)荷占 10%,2類(lèi)負(fù)荷占 30%。 市區(qū) 1和市區(qū) 2有區(qū)政府、市委、醫(yī)院、銀行等重要機(jī)關(guān)部門(mén)，故可確定 1 類(lèi)負(fù)荷占 15%,2類(lèi)負(fù)荷分別各占 20%和 25%。 備用 1和備用 2按照 1類(lèi)負(fù)荷占 15%， 2類(lèi)負(fù)荷各占 20%考慮。規(guī)程規(guī)定：在有Ⅰ、Ⅱ級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。容量選擇應(yīng)按變電所建成后 510 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮 1020 年的負(fù)荷發(fā)展，當(dāng)一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)主變的容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%，并保證對(duì)Ⅰ、Ⅱ級(jí)負(fù)荷用戶(hù)的供電。當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變電器 ..... ”。 二、 主變型號(hào)選擇 相數(shù)確定： 由《電力工程電氣設(shè)計(jì) 手冊(cè)》第一冊(cè)Ｐ 216 知：“當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在３３０ＫＶ及以下的發(fā)電廠(chǎng)和變電所，均應(yīng)選用三相變電器”，本所地處城市郊區(qū)，地勢(shì)平坦并鄰近公路，交通便利，故本所選用三相變電器。 本電所采用雙繞組變壓器，連接組別為Ｙ /△ 調(diào)壓方式 規(guī)程規(guī)定：對(duì)電力系統(tǒng)，一般要求 110KV 以下變電所至少采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器，所以本站采用帶有載調(diào)壓的變壓器 。 2*%/11kv. 冷卻方式： 油浸風(fēng)冷 線(xiàn)圈材料 為節(jié)約投資和節(jié)約有色金屬，選用鋁導(dǎo)線(xiàn) 選用節(jié)能型變壓器 三、 容量選擇 由已知 S總本 =， S 總二 =，則 容量選擇 若近期上一臺(tái)主變，應(yīng)滿(mǎn)足 S 單≥ S總近，即 S單≥ 遠(yuǎn)景上一臺(tái)主變，應(yīng)滿(mǎn)足 2S單≥ S 總遠(yuǎn)，即 S單≥ 故可選擇 S單≥ 的變壓器，即 S=25MVA 的變壓器。 綜合考慮以上因素，可確定所選單臺(tái)主變?nèi)萘繛?25MVA，選定型號(hào)為： SFZ7— 25000/110. 四、 主變中性點(diǎn)接地方式設(shè)計(jì) 主變 110kv 側(cè) 由《手冊(cè)》 “直接接地方式的單相短路電流很大，線(xiàn)路或設(shè)備立即切除，增加了斷路器負(fù)擔(dān)，降低供電連續(xù)性，但由于過(guò)電壓較低，絕緣水平可以下降，減少了設(shè)備造價(jià)，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著，故采用于 110kv 及以上電網(wǎng)中，”主變 110kv 側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式。 第三節(jié) 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 一、 主接線(xiàn)的基本要求和設(shè)計(jì)原則 電氣主接線(xiàn)是由高壓電器通過(guò)連接線(xiàn)，按其功能要求接受和分配電能的電路，成為傳輸 10 強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。 根據(jù)我國(guó)能源部關(guān)于《 35~1100kv 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定，“變電所的電氣主接線(xiàn)應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線(xiàn)路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。 可靠性 (1) 斷路器檢修時(shí)，不宜影響系統(tǒng)的供電。 (3) 盡量避免全所停電的可能性 (4) 大機(jī)組超高壓電氣主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足可靠性的特殊要求 靈活性 (1)調(diào)度要求：可以靈活的投入和切除變壓器、線(xiàn)路、調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 (3)擴(kuò)建要求：可以容易的從初期過(guò)渡到終期接線(xiàn)，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最小。 單母線(xiàn)分段適用于： 110220KV 配電裝置，出線(xiàn)回路在 34 回； 3563KV 配電裝置，出線(xiàn)回路在 48回； 610KV 配電裝置，出線(xiàn)回路在 6回以上。 110KV 配電裝置主接線(xiàn)方案 11 本站 110KV 側(cè)進(jìn)出線(xiàn)共 2回，由規(guī)程知，變電站在系統(tǒng)中地位非常重要， 110 出線(xiàn)回路在 3回及以上時(shí)，可采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，也可采用單母分段接線(xiàn)。 任何一段母線(xiàn)故障時(shí)，連接在該段母線(xiàn)上的線(xiàn)路都將 停電；對(duì)重要用戶(hù)可以從兩段母線(xiàn)上分別引兩段線(xiàn)路供電，增加可靠性。 調(diào)度靈活，可以方便地投入或切除任一出線(xiàn)回路，但母線(xiàn)檢修時(shí)影響整段母線(xiàn)上的線(xiàn)路供電。 這種接線(xiàn)方式接線(xiàn)簡(jiǎn)單，需要的配電裝置較少，占地面積少，經(jīng)濟(jì)性較好。 擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡發(fā)展，擴(kuò)建時(shí)影響該母線(xiàn)供電。 10KV 配電裝置主接線(xiàn)方案 12 示意圖 可靠性 重要用戶(hù)可從兩段母線(xiàn)上引出兩個(gè)回路，相當(dāng)于兩個(gè)電源供電，當(dāng)檢修出線(xiàn)斷路器時(shí)， 可通過(guò)倒閘操作把用戶(hù)倒到旁母上，不致使該出線(xiàn)停電，當(dāng)檢修一段母線(xiàn)故障時(shí)，該母線(xiàn)的用戶(hù)可由另一母線(xiàn)和旁母供電而不使其 用戶(hù)停電。 靈活性 重要負(fù)荷可以從兩段母線(xiàn)上供電，能靈活供電，但電源和負(fù)荷在母線(xiàn)上需均衡分配，通過(guò)倒閘操作可以完成多種運(yùn)行方式，但倒閘操作易發(fā)生誤操作。 經(jīng)濟(jì)性 這種接線(xiàn)需要的配電裝置較單母分段復(fù)雜，因?yàn)橛幸唤M旁母，使占地面擴(kuò)大，設(shè)備較多，增加了設(shè)備投資，經(jīng)濟(jì)性較差。 可擴(kuò)建性 擴(kuò)建時(shí)，需向兩個(gè)方向均衡發(fā)展，擴(kuò)建時(shí)可把母線(xiàn)負(fù)荷通過(guò)倒閘操作倒到另一組母線(xiàn)或旁母上運(yùn)行。 兩種方案相差不大，雖然單母分段兼旁路斷路器接線(xiàn)可靠性較高，有利于保證對(duì)Ⅰ、Ⅱ類(lèi)負(fù)荷的供電，但經(jīng)濟(jì)性較差。 最終確定各電壓等級(jí)的主接線(xiàn)方式如下： 110KV—— 單母分段接線(xiàn) 10KV—— 單母分段接線(xiàn) 13 第四節(jié) 所用變?cè)O(shè)計(jì) 所用變臺(tái)數(shù) 選擇 由《規(guī)范》第 條“在有兩臺(tái)及以上主變壓器的主電所中， 宜裝設(shè)兩臺(tái)容量相同互為備用的所用變壓器。 所用變電源連接方式 由《手冊(cè)》①Ｐ 110“當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線(xiàn)時(shí)， 一般均由這類(lèi)母線(xiàn)