山城110kv降压变电站设计毕业设计(编辑修改稿)

山城110kv降压变电站设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

学院毕业设计（论文） 6 负荷计算 负荷计算的目的 计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电气 设备 和导线电缆的选择是否经济合理。 如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小，又将使电器和导线电缆在运行过程中过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷的重要性。 35kv 侧的负荷计算 负荷 同时率  ， 线损 %5%。 （ 1） 近期综合最大负荷的计算： M V % %1PK m1ii m a xtm a x ）（）（））（（近 S （ 2） 远景综合最大负荷的计算： M V % %1PK m1ii m a xtm a x ）（）（））（（远 S （ 3） 远景 Ⅰ 类负荷（备用负荷按 Ⅰ 类负荷计算） M V % %1PK m1ii m a xt ）（）（））（（远Ⅰ S （ 4） 远景 Ⅱ 类负荷 M V % %1PK m1ii m a xt ）（）（））（（远Ⅱ S 山城 110kV 降压变电站设计 7 6kV 侧的负荷计算 负荷同时率  ，线损 %5%。 （ 1） 近期综合最大负荷的计算 1 4 . 4 8 8 M V A5 % )+(1)0 . 610 . 8 21 . 20 . 8 520 . 8 21 . 30 . 8 41 . 5(0 . 8 5%1PKm1ii m a xtm a x ））（（近 S （ 2） 远景综合最大负荷的计算 M V % %1PKm1ii m a xtm a x ）（）（））（（远 S （ 3） 远景 Ⅰ 类负荷 的计算 M V A3 5 % %1PKm1ii m a xt ）（）（））（（远Ⅰ S （ 4） 远景 Ⅱ 类负荷 的计算 M V % %1PKm1ii m a xt ）（）（））（（远Ⅱ S 负荷的计算结果 近期总的最大负荷 M V A4 6 8 7 m a x 总近 远景总的最大负荷 郑州 大学电气工程学院毕业设计（论文） 8 M V m a x 总远 M V  Ⅱ远Ⅰ 主变压器的选择 变压器台数选择 变电所中一般装设两台主变压器，两台主变互为备用，以免一台主变故障或检修时 Ⅰ 类和 Ⅱ 类负荷中断供电。 对大型超高压枢纽变电所，可根据具体情况装设3～ 4 台主变压器，以便减小单台容量。 对个别的终端变电所只一个电源供电可只装一台。 本设计选用两台主变压器。 变压器容量的选择 （ 1） 所选的 n 台主变压器 nnS 应大于等于变电所的最大计算负荷。 M n  得 M n  （ 2） 装有两台及以上 主 变压器的变电所中，当其中一台主 变压器 停止工作时其余变压器的容量应满足以下条件： 1） 应满足 60%以上的 的最大综合计算 负荷 m a xn ）（ 得 M n  2） 满足全部的 Ⅰ 类 Ⅱ 类负荷 2 6 .6 1 8 M V AS1n n ）（ 得 M n  （ 3） 近期只装一台主 变压器 的校验： M n  所以本次设计选用容量为 的变压器 山城 110kV 降压变电站设计 9 主变压器型式的选择 （ 1）相数选择 变压器有单相变压器组和三相变压器组。 在 330kV 及以下的发电厂和变电站中，一般选择三相变压器。 单相变压器组由三个单相的变压器组成，造价高、占地多、运行费用高。 只有受变压器的制造和运输条件的限制时，才考虑采用单相变压器组，因此在本次设计中采用三相变压器组。 （ 2） 绕组数选择 在具有三种电压等级的变电所中，如果通过主变各绕组的功率达到该变压器容量的 15%以上；或在低压侧 虽然没有负荷，但是在变电所内需要装无功补偿设备时，主变压器宜选用三绕组变压器。 本次设计采用三绕组变压器。 （ 3） 绕组联结 方式的选择 变压器绕组的联结方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。 电力系统中变压器绕组采用的联结方式有星形和三角形两种。 高压绕组为星形联结时，用符号 Y 表示，如果将中性点引出则用 YN 表示，对于中、低压绕组则用 y 及 yn表示；高压绕组为三角形联结时，用符号 D 表示，低压绕组用 d 表示。 三角形联结的绕组可以消除三次谐波的影响，而采用全星形的变压器用于中性点不直接接地系统时，三次谐波没有通路，将引起正弦波电压畸变，使电压的峰值增大，危害变压器的绝缘，还会对通信设备产生干扰，并对继电保护整定的准确性和灵敏度有影响。 （ 4）调压方式的选择 变压器的调压方式分带负荷切换的有载调压方式和不带负荷的无载调压方式两种。 无载调压变压器的分接头档位较少，电压调整范围只有 10%以内，而有载调压变压器的电压调整范围大，能达到 30%，但其结构比无载调压变压器复杂，造价高。 所以本次设计采用无载调压变压器。 （ 5）主变压器中性点接地方式 110kV 及以上电压 等 级系统为大电流接地系统，所以主变压器 110kV 电压 等 级中性点接地方式 应选择中性点直接接地方式。 在我国 63kV、 35kV 和 6~10kV 系统均为小电流接地系统，它们的中性点应选用中性点不接地、经消弧线圈接地或高电阻接地的方式。 在中性点不接地系统中，当发生单相接地故障时，不能构成短路回路，故短路电流不大，但故障点与导线对地分布电容形成回路，故障点有不太大的容性电流通过，有可能使故障点的电弧不能自行熄灭并引起弧光接地过电压，甚至发展成相间短路故障，使事故扩大。 在变 压器的中性点装设消弧线圈，使消弧线圈产生的感性电流与接地容性电流相郑州 大学电气工程学院毕业设计（论文） 10 抵消，减小了接地故障点的电流，提高了供电可靠性。 35~63kV 系统接地电容电流大于 10A， 6~10kV 系统若接地电容电流大于 30A 时，应选择经消弧线圈接地的接地方式。 具体电容 电流计算公式如下： 3NC ~  ）（ 式中 L—线路的长度（ km）； CI —架空线路的电容电流（ A）； NU —线路的额定线电压（ kV）。 本变电所 35kV 侧系统对地电容电流： A103 0 7 )81215( 33NC  LUI 由于系统的对地电容电流小于 10A，故主变压器 35kV 电压 等 级中性点接地方式，应选择中性点不接地方式。 本变电所 6kV 侧系统对地电容电流： A303 8 0 33NC  LUI 于系统的对地电容电流小于 30A，故主变压器 6kV 电压 等 级中性点接地方式，应选择中性点不接地方式。 （ 6）变压器的冷却方式 变压器的冷却方式有自然风冷、强迫风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷和强迫导向油循环冷却等，随变压器的型式和容量不同而异。 一般 中小型容量的变压器选择自然风冷和强迫风冷；大容量的变压器采用强 迫 油循环风冷；对于水源充足的发电厂的主变压器，为节约用地也可采用强迫油循环水冷。 强迫导向油循环冷却一般用在大型变压器中，它是在采用强迫油循环风冷货强迫油循环水冷的变压器中，设置引导油流向的构件，利用油泵加压的条件使得被冷却的油沿着油道流动使绕组和铁心都能有效的呗冷却。 本次设计采用自然风冷 主变压器选择结果 根据以上计算和分析结果，查《发电厂电气主系统》可得，选择的主变压器型号为： SFSZ931500/110。 主要技术参数见表 22 山城 110kV 降压变电站设计 11 表 22 主变压器技术参数表 型号 SFSZ31500/110 额定容量 /kV∙ A 31500/31500/31500 额定电压 /kV 高压 %  中压 %  低压 ， ， ， 11 空载损耗 /kW 短路损耗 /kW 高中 高低 中低 阻抗电压（ %） 高中 高低 中低 空载电流（ %） 连接组别 YNy0d11 郑州 大学电气工程学院毕业设计（论文） 12 3 电气主接线设计 发电厂和变电所的电气主接线是指由发动机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备，按一定顺序连接的，用以表示生产、汇集和分配电能的电路，电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电站电气部分的主体结构，直接影响着配电装置的布置、继电保护装置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。 对 电气主接线的 基本要求 （ 1）可靠性 1)断路器检修时，能否不影响供电。 2)断路器或母线故障以及母线或母线隔离开关检修时，停运的回路数的多少和停电的时间的长短，能否保证对 I 类负荷和大部分 II 类负荷的供电。 3)发电厂、变电所全部停运的可能性。 4)大机组和超高压的电气主接线能否满足对可靠性的特殊要求。 （ 2） 灵活性 1)操作的方便性。 电气主接线应该在满足可靠性的条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出差错。 2)调度的方便性。 电气主接线在正常运行时，可以根据高度要求，方便地改变运行方式，并且在发生事故时，要能尽快地切除故障，停电 时间最短，影响范围最小，不致过多地影响用户供电和破坏系统的稳定运行。 3)扩建的方便性。 对将来要扩建的发电厂和变电站，其主接线必须具有扩建的方便性。 （ 3） 经济性 主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽可能的发挥经济效益。 变电站电气主接线的设计原则 电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行和维护的方便，尽可能地节省投资，就进山城 110kV 降压变电站设计 13 取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。 他与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大影响。 因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况，全面分析有关影响因素 ，正确处理他们之间的关系，合理的选择主接线方案。 在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的，设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。 (1)接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压 侧应尽可能采用断路器较少的或不用断路器的接线，如线路 —变压 器组或桥型接线等。 若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。 (2)断路器的设置：根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以完成切、合电路任务。 (3)为正确选择接线和设备，必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。 当缺乏足够的资料时，可采取下列数据： 1. 最小负荷为最大负荷的60—70%，如主要农业负荷时则取 20—30%； 2. 负荷同时率取 —，当馈线在三回以下且其中有特大负荷时，可取 —1； 3. 功率因数 一般 取 ； 4. 线损平均取 5%。 各 电压 等 级电气主接线设 计 在进行电气主接线设计时 ,一般根据设计任务书的要求 ,综合分析有关基础资料，拟订 23 个技术上能满足要求的方案进行详细技术经济比较，最后确定最佳方案。 设计依据 《变电所设计技术规程》第 22 条 110—220kV配电装置中当出线不超过 4 回，一般采用单母线分段。 《电气设计技术规程》第 条 35～ 110kV 线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。 超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或分段。