110kV35kV10kV變電站接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目錄摘要 2一 主變壓器的選擇 21.1、主變壓器的選擇 21.2主變壓器容量的選擇 22、變電所主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)的確定 2二主接線(xiàn)選擇 31.1、主接線(xiàn)選擇要求 31.2、對(duì)變電所電氣主接線(xiàn)的具體要求 41.3、根據(jù)給定的各電壓等級(jí)選擇電壓主接線(xiàn) 51.4母線(xiàn)型號(hào)的選擇。 61.5母線(xiàn)截面的選擇 6三. 電氣主接線(xiàn)圖(110kV/35kV/10kV) 8四. 總結(jié) 9參考文獻(xiàn) 10摘要電隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力供應(yīng)的要求越來(lái)越高，特別是供電穩(wěn) 定性、可靠性和持續(xù)性，然而電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電所的 合理設(shè)計(jì)和配置。一個(gè)典型的變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活

2、、經(jīng)濟(jì)合理、 擴(kuò)建方便能是由一次能源經(jīng)加工轉(zhuǎn)化成的能源，與其他形式能源相比，它就具有遠(yuǎn) 距離輸送、方便轉(zhuǎn)換與控制、損耗小、效率高、無(wú)氣體和噪聲污染。而發(fā)電廠(chǎng)是將 一次能源轉(zhuǎn)化成電能而被利用。按一次能源的不同，可將發(fā)電廠(chǎng)分為火力發(fā)電、水 力發(fā)電、核能發(fā)電、以及風(fēng)力發(fā)電、等太能發(fā)電廠(chǎng)。這些電能通過(guò)變電站進(jìn)行變電, 降電能輸送到負(fù)荷區(qū)。一主變壓器的選擇1.1、主變壓器的選擇概述：在合理選擇變壓器時(shí)，首先應(yīng)選擇低損耗，低噪音的S9,S10,S11系列的變壓器，不能選用高能耗的電力變壓器。應(yīng)選是變壓器的繞組耦合方式、相數(shù)、冷 卻方式，繞組數(shù)，繞組導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)及調(diào)壓方式。在各種電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要

3、電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò) 電壓，進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和 網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容 量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。1.2主變壓器容量的選擇變電站主變壓器容量一般按建站后 5-10年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并按其中一臺(tái)停用 時(shí)其余變壓器能滿(mǎn)足變電站最大負(fù)荷 Smax的50%-70%（ 35-110kV變電站為60%，或 全部重要負(fù)荷（當(dāng)I、U類(lèi)負(fù)荷超過(guò)上述比例時(shí)）選擇。即n 1 Sn0.60.7 Smax式中n 變壓器主變臺(tái)數(shù)2、變電所主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)的確定1. 主變壓器容量的確定1.1

4、主變器容量一般按變電所建成 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1.2根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)，和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，來(lái)確定主變壓器的容量。1.3同等電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)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(tái)數(shù)的確定2.1對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所在中低壓側(cè)，構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所應(yīng)裝設(shè) 2臺(tái)主變壓器為宜。2.2對(duì)地區(qū)性孤立的一次性變電所，或大型工業(yè)專(zhuān)用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮， 裝設(shè)3臺(tái)主變壓器的可能性。2.3對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)2臺(tái)主變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)，應(yīng)按大于變壓器容 量的1-2級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。單臺(tái)容量設(shè)計(jì)應(yīng)

5、按單臺(tái) 額定容量的70%85%+算。主接線(xiàn)選擇1.1、主接線(xiàn)選擇要求：1.可靠性：所謂可靠性是指主接線(xiàn)能可靠的工作，以保證對(duì)用戶(hù)不間斷的供電，衡量可靠 性的客觀(guān)標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線(xiàn)的可靠性是由其組成元件(包括一次和二次設(shè)備) 在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性 的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。同時(shí)，可靠性并 不是絕對(duì)的而是相對(duì)的，一種主接線(xiàn)對(duì)某些變電站是可靠的，而對(duì)另一些變電站則 可能不是可靠的。評(píng)價(jià)主接線(xiàn)可靠性的標(biāo)志如下：(1) 斷路器檢修時(shí)是否影響供電；(2) 設(shè)備、線(xiàn)路、斷路器、母線(xiàn)故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線(xiàn)路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的

6、 長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶(hù)的供電；(3) 有沒(méi)有使發(fā)電廠(chǎng)或變電所全部停止工作的可能性等。(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。2.靈活性：主接線(xiàn)的靈活性有以下幾方面的要求: 調(diào)度靈活，操作方便?？伸`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)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。(2) 檢修安全?？煞奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線(xiàn)及其繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修, 且不影響對(duì)用戶(hù)的供電。(3) 擴(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建， 從變壓器直至饋線(xiàn)數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)留有余地，應(yīng)能 容易地從初期過(guò)度到終期接線(xiàn)

7、，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最小。3.經(jīng)濟(jì)性：可靠性和靈活性是主接線(xiàn)設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之間往往發(fā)生 矛盾，即欲使主接線(xiàn)可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮， 在滿(mǎn)足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。(1) 投資省。主接線(xiàn)應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備投資；要 使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限 制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用 直降式(110/610kV)變電站和以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓側(cè)斷路器。(2) 年運(yùn)行費(fèi)小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)以及大修費(fèi)、日

8、常小修維護(hù) 費(fèi)。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、 臺(tái)數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。(3) 占地面積小。電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地 和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線(xiàn)、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變(4) 在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。1.2、對(duì)變電所電氣主接線(xiàn)的具體要求：1按變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用選擇。2. 考慮變電所近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)劃。3. 按負(fù)荷性質(zhì)和大小選擇。4. 按變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇。5. 當(dāng)變電所中出現(xiàn)三級(jí)電壓且低壓側(cè)負(fù)荷超過(guò)變壓器額定容量15%寸，通常采

9、用 三繞組變壓器6. 電力系統(tǒng)中無(wú)功功率需要分層次分地區(qū)進(jìn)行平衡，變電所中常需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償 裝置。7. 當(dāng)母線(xiàn)電壓變化比較大而且不能用增加無(wú)功補(bǔ)償容量來(lái)調(diào)整電壓時(shí)，為了保證電壓質(zhì)量，則采用有載調(diào)壓變壓器。8. 如果不受運(yùn)輸條件的限制，變壓器采用三相式，否則選用單相變壓器。9. 各級(jí)電壓的規(guī)劃短路電流不能超過(guò)所采用斷路器的額定開(kāi)斷容量。10. 各級(jí)電壓的架空線(xiàn)包括同一級(jí)電壓的架空出線(xiàn)應(yīng)盡量避免交叉。1.3、根據(jù)給定的各電壓等級(jí)選擇電壓主接線(xiàn)a : 110kv 側(cè)：110kv側(cè)出線(xiàn)最終4回，本期2回。所以根據(jù)出線(xiàn)回?cái)?shù)電壓等級(jí)初步可以選擇雙母不分段接線(xiàn)和雙母帶旁路母接線(xiàn)。1. 雙母不分段接線(xiàn)：優(yōu)點(diǎn)：

10、可靠性極高，故障率低的變壓器的出口不裝斷路器，投資較省，整個(gè)線(xiàn)路 具有相當(dāng)高的靈活性，當(dāng)雙母線(xiàn)的兩組母線(xiàn)同時(shí)工作時(shí)，通過(guò)母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行， 電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線(xiàn)上，當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開(kāi)后，變電所負(fù)荷可同時(shí)接在 母線(xiàn)或副母線(xiàn)上運(yùn)行。缺點(diǎn)：當(dāng)母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，將隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行倒閘操作，容易發(fā)生誤操作。2. 雙母線(xiàn)帶旁路接線(xiàn)：優(yōu)點(diǎn)：最大優(yōu)化是提供了供電可靠性，當(dāng)出線(xiàn)斷路器需要停電檢修時(shí)，可將專(zhuān)用 旁路斷路器投運(yùn)，從而將檢修斷路器出線(xiàn)有旁路代替供電。兩組接線(xiàn)相比較：2方案更加可靠，所以選方案雙母線(xiàn)帶旁路接線(xiàn)。b : 35kv 側(cè)35kv最終6回所以根據(jù)電壓等級(jí)及出線(xiàn)回?cái)?shù)，初步確定，雙母線(xiàn)不分段接線(xiàn)

11、和單母線(xiàn)分段帶 旁路母線(xiàn)接線(xiàn)。1. 雙母線(xiàn)接線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：可靠性極高，故障率低的變壓器的出口不裝斷路器，投資較省，整個(gè)線(xiàn) 路具有相當(dāng)高的靈活性，當(dāng)雙母線(xiàn)的兩組母線(xiàn)同時(shí)工作時(shí)，通過(guò)母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn) 行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線(xiàn)上，當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開(kāi)后，變電所負(fù)荷可同時(shí) 接在母線(xiàn)或副母線(xiàn)上運(yùn)行。缺點(diǎn)：當(dāng)母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，將隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行倒閘操作，容易發(fā)生誤操作2. 單母線(xiàn)分段帶旁母：優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，運(yùn)行靈活，但是主要用于出線(xiàn)回路數(shù)不多。但負(fù)荷叫重要 的中小型發(fā)電廠(chǎng)及35 110kv的變電所所以?xún)蓚€(gè)比較所以?xún)蓚€(gè)比較，雙母線(xiàn)接線(xiàn)更加適用，所以選擇雙母線(xiàn)接線(xiàn)。C:10.kv 側(cè)：10kv最終8回1. 單母

12、線(xiàn)不分段線(xiàn)路：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資少；運(yùn)行操作方便，有利于擴(kuò)建。2. 單母線(xiàn)分段線(xiàn)路：優(yōu)點(diǎn)：可提高供電的可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶(hù)，可采取用雙回路供電，即從不同段上分別引出饋電線(xiàn)，有 兩個(gè)電源供電，以保證供電可靠性。任一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢修減少停電范圍。缺點(diǎn)：增加了開(kāi)關(guān)設(shè)備的投資和占地面積；某段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，有停電問(wèn)題；任一出線(xiàn)斷路器檢修時(shí)，該回路必須停電。所以選擇單母線(xiàn)不分段。1.4母線(xiàn)型號(hào)的選擇。矩形鋁母線(xiàn)：220kv以下的配電裝置中，35kv及以下的配電裝置一般都是選用 矩形的鋁母線(xiàn)，鋁母線(xiàn)的允許載流量較銅母線(xiàn)小，但價(jià)格便宜，安裝，檢修簡(jiǎn)單， 連接方便，因此在

13、35kv及以下的配電裝置中，首先應(yīng)選用矩形鋁母線(xiàn)。1.5母線(xiàn)截面的選擇1. 一般要求 裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)集體情況，按下列技術(shù)調(diào)節(jié)分別進(jìn)行選擇和校驗(yàn)1. 工作電流2. 經(jīng)濟(jì)電流密度3. 電暈4. 動(dòng)穩(wěn)定或機(jī)械強(qiáng)度5. 熱穩(wěn)定裸導(dǎo)體尚應(yīng)按下列使用環(huán)境條件校驗(yàn)：1. 環(huán)境溫度2. 日照3. 風(fēng)速4. 海拔高度2按回路持續(xù)工作電流選擇I XU I gI g 導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流，單位為A。Ixu 相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長(zhǎng)期允許的載流量 單位A。溫度25C、導(dǎo)體表面涂漆、無(wú)日照、海拔高度 1000m及以下條件三.電氣主接線(xiàn)圖(110kV/35kV/10kV)6回出線(xiàn)110kV2出線(xiàn)2線(xiàn)個(gè):3T 1；3b1IH呷11卩1 1 1L | |1S I10kv35kV四.總結(jié)課程設(shè)計(jì)已結(jié)束，通過(guò)對(duì) 110kV/35kV/10.5kV/變電站接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)電廠(chǎng) 電氣部分的課程有了更深的了解、掌握，初步學(xué)會(huì)了用所學(xué)的知識(shí)解決一些問(wèn)題， 初步學(xué)會(huì)了把理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐。在此設(shè)計(jì)中需要畫(huà)電氣主接線(xiàn)圖，電氣主接線(xiàn)圖大 家深知是技術(shù)人員進(jìn)行故障分析所需要的藍(lán)圖。變電所作為電力系統(tǒng)的重要組成