110KV變電站設(shè)計(jì).doc

110KV變電站設(shè)計(jì)作者：-第一章任務(wù)書第一節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)為110kV變電站初步設(shè)計(jì)，共分為任務(wù)書、計(jì)算書、說明書三部分，同時還附有12張圖紙加以說明。該變電站有3臺主變壓器，初期上2臺，分為三個電壓等級：110kV、35kV、10kV，各個電壓等級均采用單母分段的主接線方式供電，本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了短路電流計(jì)算，主要設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、母線等），并同時附帶介紹了所用電和直流系統(tǒng)、繼電保護(hù)和微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、過壓保護(hù)、接地、通信等相關(guān)方面的知識。第二節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的成果說明書：電氣主接線，短路電流計(jì)算及主要設(shè)備的選擇，各電壓級的配電裝置及保護(hù)，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等。計(jì)算書：短路電流，主要設(shè)備選擇（DL、G、CT、母線），變壓器差動保護(hù)整定計(jì)算。圖紙：電氣主接線圖，電氣總平面布置圖，繼電保護(hù)及綜合自動化系統(tǒng)配置圖，間隔斷面圖，直流系統(tǒng)接線圖，所用電系統(tǒng)圖，GIS電氣布置圖等共12張。第三節(jié)應(yīng)掌握的知識與技能1、學(xué)習(xí)和掌握變電站電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法。2、對所設(shè)計(jì)的變電站的特點(diǎn)，以及它在電力系統(tǒng)中的地位、作用和運(yùn)行方式等應(yīng)有清晰的概念。3、熟悉所選用電氣設(shè)備的工作原理和性能，及其運(yùn)行使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)。4、熟悉所采用的電氣主接線圖，掌握各種運(yùn)行方式的倒閘操作程序。5、培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決問題的工作能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。第二章說明書第一節(jié)概述一、設(shè)計(jì)依據(jù)1、中華人民共和國電力公司發(fā)布的35kV110kV無人值班變電所設(shè)計(jì)規(guī)程（征求意見稿）2、110kV清河輸變電工程設(shè)計(jì)委托書。3、電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（電氣一次部分）二、設(shè)計(jì)范圍1、所區(qū)總平面、交通及長度約20米的進(jìn)所道路的設(shè)計(jì)。2、所內(nèi)各級電壓配電裝置及主變壓器的一、二次線及繼電保護(hù)裝置。3、系統(tǒng)通信及遠(yuǎn)動。4、所內(nèi)主控制室、各級電壓配電裝置和輔助設(shè)施。5、所區(qū)內(nèi)給排水設(shè)施及污水排放設(shè)施。6、所區(qū)采暖通風(fēng)設(shè)施、消防設(shè)施。7、所區(qū)內(nèi)的規(guī)劃。8、編制主要設(shè)備材料清冊。9、編制工程概算書。三、設(shè)計(jì)分工1、110kV配電裝置以出線門型架為界，10kV電纜出線以電纜頭為界。電纜溝道至圍墻外1米。2、所外專用通信線、光纖系統(tǒng)通信、施工用電、用水等設(shè)施由建設(shè)單位負(fù)責(zé)。四、主要設(shè)計(jì)原則1、電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的重要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。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(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)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(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案，決定于電壓等級和出線回路數(shù)。（1）110kV主接線設(shè)計(jì)：110KV清河變主要擔(dān)負(fù)著為清河開發(fā)區(qū)供電的重任，主供電源由北郊變110KV母線供給，一回由北郊變直接供給，另一回由北郊變經(jīng)大明湖供給形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，因此有兩個方案可供選擇：單母線接線；單母線分段接線。方案I：采用單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機(jī)或一臺變壓器的110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。方案II：采用單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越。3）擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時。經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。（2）35Kv主接線設(shè)計(jì)：主要考慮為清河工業(yè)園區(qū)及周邊高陵西部地區(qū)供電。方案I：采用單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機(jī)或一臺變壓器的35-63KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。方案II：采用單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越。3）擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：35-63KV配電裝置的出線回路數(shù)為4-8回時。經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。（3）10kV主接線設(shè)計(jì)：主要考慮為變電站周圍地區(qū)供電。方案I：采用單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用范圍：6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回。方案II：采用單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越。3）擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時。經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。2、主變壓器選擇（1）容量的確定:1）主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所,主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。2)根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷變壓器的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許進(jìn)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%-80%。3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。（2）主變壓器臺數(shù)的確定：1）對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。2）對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。3）對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的1-2級設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。因此為保障電壓水平能夠滿足用戶要求，本所選用有載調(diào)壓變壓器，選變壓器兩臺。3、主要電氣設(shè)備選擇（1）110kV配電裝置選用戶外110kV六氟化硫全封閉組合電器(GIS)。開斷電流31.5kA。（2）35kV選用kYN-35型手車式金屬鎧裝高壓開關(guān)柜，內(nèi)配真空斷路器。開斷電流25kA。（3）10kV選用CP800型中置式金屬鎧裝高壓開關(guān)柜，內(nèi)配真空斷路器。出線開斷電流31.5kA，進(jìn)線開斷電流40kA。（4）10kV母線避雷器選用HY5WZ-17/45型氧化鋅避雷器。（5）根據(jù)陜西電力系統(tǒng)污穢區(qū)分布及電網(wǎng)接線圖集，該站地處級污穢區(qū)，考慮到該站距公路較近，污級提高一級，按級戶外用電氣設(shè)備泄漏比距，110kV、35kV、10kV為2.5cm/kV(均按系統(tǒng)最高工作電壓確定)。4、無功補(bǔ)償及消弧線圈10kV出線回路數(shù)每段母線12回，本期裝設(shè)2組干式接地變及消弧線圈。接地變?nèi)萘?