【正文】 次 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 年 月 日 電氣工程及自動化 2021 03 01 沙坪 110kV 變電站電氣 一次部分初步設(shè)計 華北水利水電學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 頁 共 頁 1 摘要 本文首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負荷的參數(shù)， 分析負荷發(fā)展趨勢。從負荷增長方面闡明了建站的必要性，然后 通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負荷資 料的分析，安全，經(jīng)濟及可靠性方面考慮，確定了 110kV， 35kV， 10kV 以及站用電的主接線，然后又通過負荷計算及供電范圍確定 了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量 及型號，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計算的計算結(jié) 果， 對高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感 器，電流互感器進行了選型，從而完成了 110kV 電氣一次部分的 設(shè)計 。本次設(shè)計 在編寫過程中鑒于時間緊，編者雖在 縣級供電公司 的崗位與所學(xué)的專業(yè)有所不 差別 ，雖接觸與變電站相關(guān)的工作，但是對于設(shè)計整定還沒有達到如此高水平，因此本人水平有限，書中難免出現(xiàn)錯誤或不妥之處，懇請讀者批評指正。 110KV 計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，在供給周圍負荷的同時，也傳遞部分系統(tǒng)的交換功率。沒有特殊的調(diào)壓要求，另外，有部分功率由 35KV 線路經(jīng)過沙坪變電站送至 35KV 系統(tǒng)的 鳳嶺變電站 。 具體為： （ 1） 110KV系統(tǒng)變電所，在該所高壓母線上的短路容最為 520MVA，該所距待設(shè)計變電所 8KM。 （ 3） 35KV系統(tǒng)變電所，在該所高壓母線上的短路容量為 280MVA，該所距待設(shè)計變電所 。 （ 5） 35KV及 10KV 最大負荷如下兩表所示 ， 最小負荷為最大負荷的 60%，同時率為，線損率 5%， COSΦ =，最大負荷利用小時 4500小時。 氣象條件 年最高溫度＋ ℃、最高日平均溫度＋ ℃ 海拔高度 、 年最低溫度一 3℃、 地震烈度 6 度以下 負荷資料 35kV最大負荷表： 用戶名稱 負荷（ MW） 負荷性質(zhì) 線路類型 502 廠 Ⅰ 電纜 污水 廠 Ⅰ 電纜 陳村 變 Ⅱ 電纜 大世界游樂場 Ⅱ 電纜 備用（新用戶） Ⅱ 電纜 10kV最大負荷表： 用戶名稱 負荷（ MW） 負荷性質(zhì) 線路類型 萊茵小區(qū) Ⅱ 電纜 月亮灣小區(qū) Ⅱ 電纜 待設(shè)計 變電所 N S 110kV 火電廠 502 廠 大世界游樂場 污水廠 陳村 變 110kV系統(tǒng)變電所 通 往 市 區(qū) 道 路 ～ 華北水利水電學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 頁 共 頁 5 百樂娛 樂城 Ⅲ 電纜 電視臺 Ⅰ 電纜 民生商業(yè)區(qū) Ⅰ 電纜 （雙回路） 興旺綜合市場 Ⅲ 電纜 汽車市場 Ⅲ 電纜 興和飲食城 Ⅰ 電纜 備用（新用戶） Ⅱ 電纜 三、 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容及要求 （一）、電氣主接的確定。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護的控制方式的擬定有較大影響。 主接線設(shè)計中應(yīng)包括以下部分： ① 根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位、作用及負荷情況選擇主變壓器的型式、臺數(shù)及容量；當(dāng)選擇兩臺及以上的主變時，當(dāng)一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負荷的 60%80%。 ③ 各級電壓接線方式的確定：根據(jù)負荷性質(zhì)、出線回路數(shù)分析確定。對于你認為不合理的方案或缺點較多的方案在說明書中作一般敘述后，將其舍去，剩下兩至三個你認為技術(shù)上、經(jīng)濟上都相當(dāng)?shù)姆桨?，作進一步的技術(shù)經(jīng)濟比較。 方法及步驟大致如下： a) 確定短路計算點。計算出各元件的標(biāo)幺 電抗。 d) 正常運行方式各點三相短路 計算。 （三） 、電氣設(shè)備選擇 主要是選擇斷路器，隔離開關(guān)，主母線。 （一） 1 3 10kV 斷路器、隔離開關(guān)選擇及校驗。 （三） 10kV 電力電纜 或架空線的 選擇及校驗。（只選，不校） （四）、變壓器（三個等級）繼電保護方案的確定。 五． 電壓互感器和電流互感器的配置。在說明書上說 明主變壓器斷路器動作過程。并在說明書上說明： （一）斷路器事故跳閘動作過程。 四、 畢業(yè)設(shè)計成果 畢業(yè)設(shè)計 說明書 —— 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 變壓器保護圖 —— 1份 中央預(yù)告音響信號圖 —— 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 第 頁 共 頁 7 第一章 負荷統(tǒng)計及主變型號 確定 一． 負荷統(tǒng)計 10kV 側(cè)負荷統(tǒng)計 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)負荷統(tǒng)計 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 類負荷統(tǒng)計 PI= P502 廠 + P 污 + P 電 + P 民 + P 興和 =++++=(MW) SⅠ = PⅠ / COSφ=(MVA) Ⅱ類負荷統(tǒng)計 PII= P 陳 + P 大 + P 備 (新用戶 )+ P 萊 + P 月 + P 備 (新用戶 )=(MW) SII=（ MVA） Ⅲ 類負荷統(tǒng)計 PIII= P 興旺 + P 汽 =+=(MW) SIII=（ MVA） Ⅰ 類負荷占負荷百分比 SⅠ % =SI/S 總 =Ⅱ類負荷占負荷百分比 SⅡ %=SII/S 總 =Ⅲ 類負荷占負荷百分比 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)劃負荷選擇，適當(dāng)考慮到遠期 1020 年的負荷發(fā)展，并 考慮到變壓器正常運行和事故時的過負荷能力，為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺變壓器，每臺變壓器的額定容量一般按Se=，這樣，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余一臺變 華北水利水電學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 頁 共 頁 8 壓器容量仍能保證全部負荷的 60%80%。 1. 每臺變壓的容量 ST=*S 總 =*=（ MVA） 高峰負荷時，變壓器正常允許的過負荷范圍為 5%50%，考慮到變壓器有一定的擴展能力，所以取變壓器正常符合時的 倍，則 ST1=*(1+20%)* S 總 = S 總 =*=(MVA) S%=ST1/ S 總 = SⅠ + SⅡ =%+%=%＞ 72% 說明當(dāng)一臺變壓器故障時，另一臺變壓器仍能保證用戶的 Ⅰ 類負荷和部分的Ⅱ類負荷。由于沙坪變電站的電壓等級為 110/35/10kV，所以采用三側(cè)繞組變壓器較為合適。 額定容量 高 /中 /低（ kVA） 連接組別 空載電流（ %） 型號及容量 121/△ 1211 SSPSZ150000 空載損耗（ kW） 負載損耗（ kW） 阻抗電壓（ %） 高 中 高 低 中 低 高 中 高 低 中 低 236 運輸重量（ t） 參考價格（萬元） 綜合投資（萬元） 華北水利水電學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 頁 共 頁 9 第二章 電氣主接線的確定 電氣主接線是發(fā)電廠，變電所電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。 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，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，合理確定主接線方案。 。 ，送，變電的備用容量 。 。 二．基本的主接線形式 1．單母線接線適用條件： （ 1） 6~10kV 級回路數(shù)不超過 5 回； （ 2） 35kV~60kV 級不超過 3 回； （ 3） 110~220kV 級回路數(shù)不超過兩回時（當(dāng)為兩回出線時，多采用橋形接線或多角形接線）。 ： （ 1）出線帶電抗器的 6~10kV 裝置采用雙母線； （ 2） 35~60kV 配電裝置當(dāng)出線回路數(shù)較多時（超過 8 回），或連接線的電源較多時，可采用雙母線接線； 華北水利水電學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 頁 共 頁 10 （ 3）雙母線分段接線主要試用于大容量進出線較多的裝置中，例如220kV 進出線為 10~14 回的裝置。（主接線圖見圖 C） 方案 D：