110KV變電站一次設(shè)計(jì)(1)講解.ppt

1、設(shè)計(jì)題目110/10KV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì),指導(dǎo)老師：何習(xí)佳 專(zhuān)業(yè)：12電氣及其自動(dòng)化2班 學(xué)生：萬(wàn)紹先、劉學(xué)良、尹雷,題目,試設(shè)計(jì)一110KV變電所電氣主接線 該變電所等級(jí)為110/10KV,其中110KV側(cè)2回線，備用2回； 10KV側(cè)13回線，負(fù)荷1.54MW之間。,某110/10KV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì),主要設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1、選擇變電所主變臺(tái)數(shù)、容量和類(lèi)型； 2、設(shè)計(jì)電氣主接線，選出數(shù)個(gè)主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定一個(gè)較佳方案； 3、進(jìn)行短路電流計(jì)算； 4、選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備； 5、繪制變電所電氣主接線圖。,第一章 負(fù)荷分析,1.1、10KV側(cè)及站用電各側(cè)負(fù)荷大小 1.1

2、.1、本期負(fù)荷P近=4*13MW=52MW 綜合最大計(jì)算負(fù)荷計(jì)算公式:Sjs=Kt*(1+%) (注:Kt:同時(shí)系數(shù)，取85%; %:線損,取5%) Sjs=Kt*(1+%)=Kt*() *(1+%)=0.85*52*(1+0.05)=46.4MVA 1.1.2、最終負(fù)荷 考慮本變電站所轄區(qū)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展及最終的建設(shè)規(guī)模 ，本次按最終負(fù)荷設(shè)計(jì)選型Sn=0.6*46.4/(2-1)1=27.8MVA,主變壓器的選擇,主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)2臺(tái)主變壓器；樞紐變電所裝設(shè)24臺(tái)。 對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專(zhuān)用變電所，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝三臺(tái)主變壓器的可能性。 本次設(shè)計(jì)

3、裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。,主變?nèi)萘康拇_定,主變壓器容量一般按變電所、建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并應(yīng)按照其中一臺(tái)停用時(shí)其余變壓器能滿足變電所最大負(fù)荷的60% 70%（35110kV變電所為60%，220550kV變電所為70%）或全部重要負(fù)荷（到、類(lèi)負(fù)荷超過(guò)上述比例時(shí)）選擇，即其額定容量可按下式確定變壓器的額定容量： Sn=0.6*46.4/(2-1)1=27.8MVA 根據(jù)容量查表可選擇容量為31500kVA 綜合考慮各種因素選擇容量為全負(fù)荷運(yùn)行情況都滿足的容量為31500KVA的主變壓器。 本次設(shè)計(jì)中選擇的主變型號(hào)為：SFZ7-31500/110，為三相油浸風(fēng)冷變壓器。,第四章 電氣主接線

4、的確定,4.1、有匯流母線的電氣主接線 （1）、單母線接線 （2）、單母線分段主接線 （3）、單母線分段加裝旁路母線 （4）、雙母線接線 （5）、增設(shè)旁路母線或者旁路母線隔離開(kāi)關(guān) （6）、一臺(tái)半斷路器接線 （7）、變壓器母線組接線 4.2、無(wú)匯流母線的電氣主接線 （1）、單元接線 （2）、橋形接線 （3）、角型接線,4.2、本次主接線的選擇,本次設(shè)計(jì)110KV側(cè)采用內(nèi)橋接線的連接方式， 10KV側(cè)采用雙母分段連接。接線方式如下： 10KV側(cè)采用雙母分段連接。,單母線分段接線：分段的單母線接線即用分段斷路器QFd（或分?jǐn)喔綦x開(kāi)關(guān)QSd）將單母線分成幾段， 優(yōu)點(diǎn)：可靠性和靈活性提高，兩邊電源可以互

5、為備用。兩母線段可并列運(yùn)行（分?jǐn)鄶嗦菲鹘油ǎ┮部煞至堰\(yùn)行（分?jǐn)鄶嗦菲鲾嚅_(kāi)）。重要用戶可以用雙回路接于不同母線段，保證不間斷供電。任一母線或隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，縮小停電范圍。對(duì)于用分段斷路器的QFd分段，如果QFd在正常運(yùn)行時(shí)接通，當(dāng)某段母線故障時(shí)，繼電保護(hù)使QFd及故障段的斷路器自動(dòng)斷開(kāi)，只停該段；如果QFd在正常運(yùn)行時(shí)斷開(kāi)，當(dāng)某段電源回路故障和其它斷路器斷開(kāi)時(shí)，備用電源自動(dòng)投入裝置使QFd自動(dòng)接通，可保證全部出線繼續(xù)供電。對(duì)于用分?jǐn)喔綦x開(kāi)關(guān)QSd分段，當(dāng)某母線故障時(shí)，全部短時(shí)停電，拉開(kāi)QSd后，完好段可恢復(fù)供電。 缺點(diǎn)：分段單母線接線增加了分段設(shè)備的投資和占地面積；某

6、段母線故障或檢修仍會(huì)有停電問(wèn)題；某回路的斷路器檢修，該回路停電。 適用范圍：一般廣泛應(yīng)用于中、小容量發(fā)電廠和變電所的610kV配電裝置及出線回路較少的35220kV配電裝載中。610kV配電裝置，出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)；3563kV配電裝置，出線回路數(shù)為48回時(shí)；110220kV配電裝置，出線回路數(shù)為34回時(shí)。,圖2.1 單母線不分段 圖2.2 單母線分段,單母線分段,110KV側(cè)采用內(nèi)橋接線的連接方式,內(nèi)橋：變壓器的切除、投入或故障時(shí)，操作較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器（QF1、QF2斷開(kāi)，斷開(kāi)變壓器側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，變壓器退出運(yùn)行，再合QF1、QF2，恢復(fù)線路供電），影響一回線路暫時(shí)停運(yùn)；橋聯(lián)斷路器

7、檢修時(shí)，兩個(gè)回路須解裂運(yùn)行；出線斷路器檢修時(shí)，線路需長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)，為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開(kāi)運(yùn)行的跨條（如圖中QS2、QS3），為了輪流停電檢修任何一組隔離開(kāi)關(guān)，在跨條上需加裝兩組隔離開(kāi)關(guān)，橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。 內(nèi)橋接法適用于變壓器不需要經(jīng)常切換、輸電線路較長(zhǎng)（檢修和故障機(jī)率較高，故障斷開(kāi)機(jī)會(huì)較多）及穿越功率不大的小容量配電裝置中，,內(nèi)橋接線,110kV進(jìn)線1,110kV進(jìn)線2,10kV出線1,10kV出線3,10kV出線2,10kV出線4,10kV出線6,10kV出線5,1主變,2主變,無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪x擇,無(wú)功補(bǔ)償裝置的意義 1、提高設(shè)備的利用率 2、降低系統(tǒng)能耗 3、改善電壓質(zhì)量

8、 無(wú)功補(bǔ)償一般按主變?nèi)萘康?0-30來(lái)確定無(wú)功補(bǔ)償裝置的容量。此設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘繛?1500KVA。故并聯(lián)電容器的容量為：3150Kvar9450Kvar為宜，在此設(shè)計(jì)中取6000Kvar。本期上2*6000Kvar，最終4*6000Kvar。 選擇并聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置,短路電路計(jì)算,110kV電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖：,短路計(jì)算表如下：,主接線中的設(shè)備配置,1、隔離開(kāi)關(guān)的配置 2、接地刀閘或接地器的配置 3、電壓互感器的配置 4、電流互感器的配置 5、避雷器的裝置,變電站設(shè)備選擇,1、高壓設(shè)備的選擇 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。同時(shí)

9、，所選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備應(yīng)按短路情況下進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 額定電壓校驗(yàn)： 額定電流校驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：,高壓電器技術(shù)條件 如下表：,高壓設(shè)備選擇結(jié)果如下：,110KV側(cè)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)和電流互感器 10KV側(cè)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)和電流互感器,電壓互感器、限流電抗器選擇結(jié)果：,110KV側(cè)母線電壓互感器 選擇PT的型號(hào)為： ，額定變比： 10KV側(cè)母線電壓互感器 選擇PT的型號(hào)為： ，額定變比： 限流電抗器 ：,導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn),導(dǎo)體選擇的一般要求： 裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。 1、工作電流； 2、電暈（對(duì)110級(jí)以上電壓的母線）； 3、動(dòng)穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度；

10、 4、熱穩(wěn)定性； 5、同時(shí)也應(yīng)注意環(huán)境條件，如溫度、日照、海拔等。 導(dǎo)體截面可以按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。,導(dǎo)體選擇結(jié)果：,（1）110KV母線 ： 選用LGJ鋼芯鋁絞線，其標(biāo)稱截面為400/35，長(zhǎng)期允許載流量為875A，選用兩根即2(LGJ-400/35) ,2根的載流量為1750A。 （2）主變10KV進(jìn)線： 選擇母線為T(mén)MY-3(125*10),按最大持續(xù)工作電流選擇3條銅導(dǎo)線平放，額定載流量是5200A 。 （3）10KV出線 ： 按最大持續(xù)工作電流選擇查設(shè)備手冊(cè)

11、選YJV22-8.7/15-3*300，其標(biāo)稱截面為300mm，長(zhǎng)期允許載流量為740A。 （4）10KV旁路母線的選擇 ： 按最大持續(xù)工作電流選擇查設(shè)備手冊(cè)選LMY-80*10，其標(biāo)稱截面為800mm，長(zhǎng)期允許載流量為1540A。,支柱絕緣子和穿墻套管的選擇,支柱絕緣子應(yīng)按額定電壓和使用條件選擇，并進(jìn)行短路時(shí)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 選擇支柱絕緣子的型號(hào)為ZS-20/16，其額定電壓為20KV，允許抗彎強(qiáng)度為9600N。 穿墻套管應(yīng)按額定電壓，額定電流和類(lèi)型選擇，按短路條件校驗(yàn)動(dòng)熱穩(wěn)定 根據(jù)工作電流、工作電壓及短路沖擊情況，選擇的穿墻套管的型號(hào)為：CMWD1-20/4000,避雷器的選擇條件,額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)的額定電壓一致。 滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大導(dǎo)線對(duì)地電壓，是否等于或小于避雷器的最大允許電壓（滅弧電壓）。 工頻放電電壓：在中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般大于最大運(yùn)行相電壓的3.5倍。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3倍。工頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的1.8倍。 沖擊放電電壓和殘