毕业设计54华南理工大学2005毕业论文—变电所设计

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目 次

1 引言…………………………………………………………… 2 1.1 设计任务和要求……………………………………………………………… 2 1.2 资料分析……………………………………………………………………… 4 2电气主接线的确定…………………………………………………… 5 2.1电气主接线的确定…………………………………………………………………5 2.2 变压器的选择……………………………………………………………… 9 3 短路电流计算…………………………………………………………………11 3.1电抗计算………………………………………………………………………11 3.2短路电流计算………………………………………………………………19 4 主要电气设备选择…………………………………………………………………20 4.1主要电器设备选择……………………………………………………………20 4.2各级电压的隔离开关的选择和校验…………………………………………21 4.3母线的选择：按经济电流密度选择…………………………………………22 4.4出线选择……………………………………………………………………23 4.5电流互感器选择………………………………………………………………24 4.6电压互感器选择……………………………………………………………25 4.7防雷及接地规划……………………………………………………………25 5结论…………………………………………………………………………………27 6致谢…………………………………………………………………………………28 参考文献……………………………………………………………………………29 图1电气主接线图…………………………………………………………30 图2平面布置图…………………………………………………………31 图3防雷布置图…………………………………………………………32 图 4站用电主接线图…………………………………………………………32

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1 引言

待设计的变电站是三侧电压等级的变电站，分别是110KV、35KV、10KV。其中110kv

和35kv有穿越功率和系统电源。变电站负荷有I、II级负荷，因此要求变电站供电要可靠，扩建灵活。根据题目要求，参考相关资料，首先对所给资料进行分析，确定三侧电压等级的接线，再根据负荷情况，选取主变压器和所用变。根据变压器的参数，在最大运行方式下，对三侧母线进行短路电流计算。根据计算结果选择主设备和校验，最后对变电站的避雷设施和作用进行相关论述。

1.1. 设计任务和要求

1.1.1 原始资料分析

a) 变电所的建设规模： 类型：110 kV地方变电所最终容量：根据电力系统规划，安装两台容量为35.1MVA，电压为110/35/10的主变压器，变压器各侧容量比为：100/100/100，一次性设计并建成。

b) 电力系统与本所的连接情况：

该变电所是一座降压变电所，担负着该地区及农村供电的任务。变电所有两回线与110 kV电力系统连接，有两回线与35 kV统连接。本变电所在系统最大运行方式下，110 kV系统侧正、负阻抗标幺值为0.10，零序阻抗为0.2；35 kV系统侧正、负阻抗标幺值为0.80，零序阻抗为0.50(Sj=100MVA)，110kV及35kV电源容量为无穷大，阻抗值包括平行线路阻抗在内。

c) 变电所不考虑无功补偿设备，35 kV因线路电容电流较小，不装设消弧线圈。110 kV出线无电源。

d) 电力负荷水平： 110 kV进出线共4回，其中两回线110kV供电，正常情况下输送容量各为30000 kVA；另有两回线分别供电给两个大型工厂，输送容量各为20000 kVA，且均为一级负荷，Tmax=5000h；35kV进出线共6回，其中两回线连接35 kV电源，正常情况下输送容量各为7000 kVA，为二级负荷，Tmax =3000h。10 kV进出线共12回，其中6回为架空线路，每回按照2500 kVA设计；另有6回为电缆供电，每回按照1500 kVA设计。

本变电所自用负荷(单位kW)，如下表： 序号 设备名称 容量 安装台数 工作台数 功率因数 备注 1 主充电机 20 1 1 0.85 经常 2 浮充电机 4.5 1 1 0.85 经常 3 主变通风 0.15 38 38 0.73 经常 4 蓄电池通风 2.6 1 2 1 2 0.88 0.80 0.70 0.80 经常 经常 周期性 周期性 5 检修试验用电 15 6 载波通信用电 1 7 室内照明 6.0 8 室外照明 4.5 9 生活水泵 4.5 10 福利区用电 2.5 计算负荷=照明负荷+其余*0.85 华南理工大学成人高等学历教育毕业设计论文

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e) 环境条件

当地年最高温度39°C；年最低温度-8°C；最热月平均最高温30°C； 最热月平均地下0.8m土壤最高温度21°C；海拔高度：1210m。当地雷电日25日/年。

1.1.2 设计任务

a) 设计变电所主接线，论证所设计的主接线是讨论方案中的最佳方案。 b) 设计变电所自用电接线，选择所用变压器的台数和容量。 c) 计算短路电流。

d) 选择导体截面和主要电气设备。 e) 规划变电所的防雷设施。 1.1.3 设计成果

a) 设计说明书及计算书。

b) 变电所主接线图和自用电接线图各1张。 c) 变电所总体平面布置图1张。 d) 直击雷保护范围图1张。

1．2 资料分析

1．2．1 变电所地理位置示意图

图1-1变电所地理位置示意图

a) 负荷计算

110kV侧负荷：S110KV=15×2=30;35kV侧负荷：S35kV?7?4?28MVA。 10kV侧负荷：S10KV=2.5×6+1.5×6=24 b) 变电所自用电负荷

S自?(20/0.85?4.5/0.85?0.15?36/0.73?2.6/0.88?15/0.8?1/0.68?4.5?2/0.8)?6.0?4.5?2.5?65.0KVA?0.07MVA负荷总计：S1=30+28+24+0.07=82MVA。S2=28+24+0.07=52MVA

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2 电气主接线的确定

2.1 电气主接线的确定

待设计的110kV变电所是一座降压变电所，与110kV系统和35kV系统各有两条线路连接，预计装机容量为100MVA，担负该地区及农村供电的任务，其中有一级、二级负荷。该变电所110kV配电装置的建设规模为2回变压器进线，2回出线供给两个大型工厂；35kV配电装置的建设规模为2回变压器进线，4回出线。10kV配电装置的建设规模为6回架空线路，另有6回电缆供电。 2.1.1 110kV电气主接线

110kV高压配电装置，连接着110kV系统，是全所的电能主要来源，要求供电安全可靠，调度灵活，同时应满足运行检修方便，投资及占地较少等。首先要满足可靠性的要求，设计时主要从以下方面考虑：

为了保证安全可靠、运行灵活，每一个回路应以多于一台断路器的可能与母线或相邻元件连接，简单的单一连接不能采用。

为了避免变电所全停或半停事故的发生，不能采用单母或简单的单母分段接线。 为了维护系统的稳定性，宜将故障的停电范围限制到最小，最好是一回线故障只停该回线。

综合以上各种因素，对于4回进出线两台主变压器共6个元件的配电装置，有4种主接线方案可供比较选择：

[方案1] 双母线带旁路接线方式。如图2-1所示

图2-1双母线带旁路接线

其优点：

具有很高的可靠性；运行调度非常灵活；扩建方便。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。通过倒换操作可以组成各种运行方式。扩建方便：向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。检修出线断路器时不会使该回线路停电。 缺点：

倒闸操作较为复杂；相应需要隔离开关数目也增加，设备多、投资大，占用场地也大。

[方案2] 双母线接线方式。如图2-2所示

图2-2 双母线接线

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其优点：

具有较高的可靠性。通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电。运行调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。通过倒换操作可以组成各种运行方式。扩建方便：向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。 缺点：

检修出线断路器时会使该回线路停电。

。

[方案三] 单母分段（带旁路）接线方式。如图2-3所示

图2-3 单母分段带旁路接线

其优点：

单母分段带旁路具有接线简单，设备少、投资小、运行操作方便，且有利于扩建等优点；对重要用户，可采用从不同母线段引出双回线供电电源。设置旁路母线后可以不停电检修出线断路器；当母线发生故障或检修时，仅断开该段电源和变压器，非故障段仍可继续工作。 缺点：

母线故障会使所有与母线相连的线路停电。

[方案四] 采取单母分段接线。如图2-4所示

图2-4 单母分段接线

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