《110kV變電所電氣一次設計.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《110kV變電所電氣一次設計.doc（30頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、 第1章 原始資料分析1.變電站的地址和地理位置選擇：建設一個變電站要考慮到地理環(huán)境、氣象條件等因素，包括：年最高溫度、最低溫度。冬季、夏季的風向以及最大風速。該地區(qū)的污染情況。2.確定變電站的建設規(guī)模設計電壓等級有兩個：110kV 10kV。主變壓器用兩臺。進出線情況：110kV有兩回進線，10kV有18回出線。3.設計110kV和10kV側的電氣主接線：通過比擬各種接線方式的優(yōu)缺點、適用范圍，確定出最正確的接線方案。110kV側有兩回進線，為電源進線，此時宜采用橋形接線，根據(jù)橋斷路器的安裝位置，可分為內橋和外橋接線兩種，比擬這兩種接線的特點，適用范圍，確定110kV側的接線方式為內橋接線。

2、10kV側有18回出線，可供選擇的接線方式有：單母線分段接線。雙母線以及雙母線分段。帶旁路母線的單母線和雙母線接線。比擬這幾種接線方式的優(yōu)缺點，適用范圍，確定出10KV側的接線方式為單母線分段接線。4.計算短路電流及主要設備選型。主變壓器的型號、容量、電壓等級、冷卻方式、結構、容量比和中性點接地方式的選擇等。 主變的容量：主變容量確實定應根據(jù)電力系統(tǒng)5-10年開展規(guī)劃進行。當變電所裝設兩臺及以上主變時，每臺容量的選擇應按照其中任一臺停運時，其余容量至少能保證所供一級負荷或為變電所全部負荷的60-80%。接線方式：我國110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN聯(lián)接；35kV采用“Y聯(lián)接，其

3、中性點多通過消弧線圈接地。因此，普通雙繞組一般選用YN，d11接線；三繞組變壓器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。5.繪制電氣主接線圖；總平面布置圖；110kV和10kV的進出線間隔斷面圖等有關圖紙。6.簡要設計主變壓器繼電保護的配置、整定計算選擇幾個特殊的短路點：如110kV側、10kV母線上。根據(jù)系統(tǒng)的短路容量進行整定計算。7.防雷接地設計防雷設計要考慮到年雷暴日，保護范圍等因素。接地設計考慮到主要的電氣設備能可靠的接地，免受雷電以及短路。 第2章 主變壓器的選擇在發(fā)電廠和變電所中，用來向系統(tǒng)和用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。2.1 主變壓器選擇的原那么主變壓器的容量

4、、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。它確實定除了根據(jù)傳輸容量等原始數(shù)據(jù)外，還應根據(jù)電力系統(tǒng)510年的開展規(guī)劃、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。如果變壓器的容量選得過大、臺數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且還增加了運行電能損耗，設備未能充分發(fā)揮效益；如果容量選得過小，就不能滿足變電所負荷的實際需要，這在技術和經(jīng)濟上都是不合理的。2.2 主變壓器臺數(shù)、容量的選擇2.2.1 主變壓器臺數(shù)確實定根據(jù)變電所建設的規(guī)模，電壓等級有兩個：110kV和10kV，110kV側有兩回進線，宜裝設兩臺主變壓器。裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余

5、主變壓器的容量不應小于全部負荷的6080%，并應保證用戶的一、二級負荷供電。2.2.2 主變壓器容量的選擇主變壓器容量確實定應根據(jù)電力系統(tǒng)510年開展規(guī)劃進行。該變電所選用兩臺主變壓器，每臺容量的選擇應按照其中任一臺停運時，另一臺變壓器的容量至少能保證所供一級負荷或為變電所全部負荷的6080%。型號為：SFZ10-40000/110。2.2.3 變壓器相數(shù)確實定電力變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器和三相變壓器兩類，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比擬，價格低、占地面積小，而且運行損耗可以減少1215。因此，在330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應選用三相變壓器。 變壓器繞組確實定電力系統(tǒng)中采用的變

6、壓器按繞組數(shù)分類，有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式。該變電站有110kV和10kV兩個電壓等級，根據(jù)設計規(guī)程規(guī)定：具有兩個電壓等級的變電站中，首先考慮雙繞組變壓器。2.2.5 變壓器的連接組別確實定變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否那么，不能并列運行。電力系統(tǒng)中常用的繞組連接方式只有星形Y和三角形兩種。我國110kV及以上電壓等級，變壓器三相繞組都采用“YN聯(lián)接，中性點直接接地；35kV采用“Y聯(lián)接，其中性點多通過消弧線圈接地；10kV中性點不接地，繞組多采用連接。因此，普通雙繞組一般選用YN，d11接線；三繞組變壓器一般接成YN，y，d11或YN，yn

7、，d11等形式。2.2.6 變壓器調壓方式確實定為了保證變電站的供電質量，電壓必須維持在允許范圍內。通過變壓器的分接頭切換開關，可改變變壓器高壓側繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調整。分接頭切換開關有兩種切換方式：帶電切換，稱為無激磁調壓，調壓范圍較小。另一種是帶負荷切換，稱為有載調壓，調壓范圍大。該變壓器采用有載調壓方式。2.2.7 變壓器冷卻方式的選擇電力變壓器的冷卻方式，一般有以下幾種類型：自然風冷。油浸自冷。油浸水冷。強迫空氣冷卻，簡稱為風冷式。強迫油循環(huán)水冷卻。該變壓器采用油浸自冷式，根據(jù)以上條件，選擇變壓器的型號為：SFZ10-40000/110。該變壓器的參數(shù)為：表2-1 SF

8、Z10-40000/110型號額定容量kV A額定電壓kV連接組標號損耗kW空載電流%阻抗電壓%高壓低壓空載負載SFZ10-40000/1104000011010.5YN,d1132.61420.410.5 第3章 電氣主接線的選擇電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設計的首要局部，也是構成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。電氣主接線又稱電氣一次接線，它是將電氣設備以規(guī)定的圖形和文字符號，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序以及相關要求繪制的單相接線圖。電氣主接線直接影響電力生產(chǎn)運行的可靠性、靈活性，同時對電氣設備選擇、繼電保護、自動裝置和控制方式等諸多方面有決定性的關系。因此，主接線設計必須綜合考慮各個方面的影響因素，最

9、終確定最正確方案。3.1電氣主接線設計的根本要求電氣主接線設計的根本要求，概括地說應包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面。平安可靠是電力生產(chǎn)的首要任務，保證供電可靠是電氣主接線最根本的要求。在分析電氣主接線的可靠性時，要考慮發(fā)電廠和變電站在系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負荷性質和類別、設備制造水平以及運行實驗等因素。電氣主接線應能適應各種運行狀態(tài)，并能靈活地進行運行方式的轉換。通常設計在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理，經(jīng)濟性主要從以下幾個方面考慮。節(jié)省一次投資。主接線應簡單清晰，并要適當采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開關電器的數(shù)量、選用廉價的電器或輕型電器，降低投資。占地面積少。主接線設計要為

10、配電裝置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件、盡可能使占地面積少。能損耗少。經(jīng)濟合理的選擇變壓器的形式、容量和臺數(shù)，盡量防止兩次變壓而增加電能損耗。3.2 電氣主接線根本接線形式的選擇3.2.1 電氣主接線的概述主接線的根本接線形式就是主要電氣設備常用的幾種連接方式，以電源和出線為主體。由于各個發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，并且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?，因而為便于電能的聚集和分配，在進出線數(shù)較多時一般超過4回，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運行方便，有利于安裝和擴建。然而與有母線的接線方式相比，無匯流母線的接線使用開關電器較少，配電裝置占地面積較少，通常用于進出線回路少，不再擴建和開展的

11、發(fā)電廠或變電站中。有匯流母線的接線形式概括的可分為單母線接線和雙母線接線兩大類；無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。3.2.2 主接線方案的擬定根據(jù)設計任務書的要求，在原始資料分析的根底上，根據(jù)對電源和出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結構等的不同考慮，可擬定出假設干個主接線方案。根據(jù)對主接線的根本要求，從技術上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保存2-3個技術上相當、又都能滿足任務書要求的方案，在進行經(jīng)濟比擬。對于在系統(tǒng)中占有重要地位的大容量發(fā)電廠或變電站主接線，還應進行可靠性定量分析計算比擬，最終確定出在技術上合理、經(jīng)濟上可行的最終方案。1.110kV主接

12、線的選擇110kV側有兩回進線，為電源進線，此時宜采用橋形接線，根據(jù)橋斷路器的安裝位置，可分為內橋和外橋接線兩種。內橋接線在線路故障或切除、投入時，不影響其余回路工作，并且操作簡單；而在變壓器故障或切除、投入時，要使相應線路短時停電并且操作復雜。因而該接線一般適用于線路較長相對來說線路的故障幾率較大和變壓器不需要經(jīng)常切換的情況，如圖3-1所示。圖3-1 內橋接線外橋接線在運行中的特點與內橋接線相反，適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。當系統(tǒng)中有穿越功率通過主接線為橋形接線的發(fā)電廠或變電站高壓側，或者橋形接線的2條線路接入環(huán)形電網(wǎng)時，通常宜采用外橋接線，如圖3-2所示。圖3-2 外橋接線比

13、擬這兩種接線方式的特點、適用范圍，確定出110kV側的接線方式為內橋接線。2.10kV主接線的選擇根據(jù)設計任務書，10kV共有18回出線，每回出線負荷2.5MVA，可供選擇的接線方式有：單母線分段接線單母線用分段斷路器進行分段，可以提高供電可靠性和靈活性。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電；而兩段母線同時故障的幾率很小，可以不考慮。分段的數(shù)目，取決于電源數(shù)量好容量。段數(shù)分的越多，故障時停電范圍越小，但使用的分段斷路器的數(shù)量也就越多，并且配電裝置和運行也就越復雜，通常以23段為宜。該接線適用于：小容量發(fā)電廠的發(fā)電機電壓配電裝置，一般每段母

14、線上所接發(fā)電容量為12MW左右每段母線上出線不多于5回。變電站中有兩臺主變壓器時的610kV配電裝置。3563kV配電裝置的出線48回。110220kV配電裝置的出線34回。雙母線接線雙母線接線有兩組母線，并且可以互為備用。兩組母線的聯(lián)絡，通過母線聯(lián)絡斷路器來實現(xiàn)。與單母線相比，投資有所增加，但使運行的可靠性和靈活性大大提高。其特點如下：供電可靠；調度靈活；擴建方便。由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于一下情況：進出線回數(shù)較多、容量較大、出線帶電抗器的610kV配電裝置。3560kV出線數(shù)超過8回，或連接電源較大、負荷較大時。110kV出線數(shù)為6回及以上時。220kV出線數(shù)為4回及以上時。雙母線

15、分段接線雙母線分段接線不僅能縮小母線故障的停電范圍，而且比雙母線接線的可靠性更高。但是增加了兩臺斷路器，投資有所增加，雙母線分段不僅具有雙母線的各種優(yōu)點，并且任何時候都有備用母線，有較高的可靠性和靈活性。雙母線分段接線多用于220kV配電裝置，當進出線數(shù)為1014回時采用三分段，15回及以上時采用四分段；同時在330500kV大容量配電裝置中，出線為6回及以上時一般也采用雙母線分段接線。帶旁路母線的單母線接線和雙母線接線斷路器經(jīng)過長期運行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修，為了能使采用單母線分段或雙母線的配電裝置檢修斷路器時，不致中斷該回路供電，可增設旁路母線，也就是說不停電檢修斷路器。610kV配電裝置一般不設置旁路母線，特別是當采用手車式成套開關柜時，由于斷路器可迅速置換，可以不設旁路母線。而610kV單母線及單母線分段的配電裝置，在采用固定式成套開關柜式，例如：出線回路數(shù)很多，斷路器停電檢修時機多；多數(shù)線路是向用戶單獨