《110kV降压变电站系统设计》.doc

武钢培训班课程设计 110kV变电站 学生姓名 ： 程雄 指导教师 ： 罗毅 完成日期 ： 2011年5月25日 目 录 1 原始资料 1 1.1待建变电站的建设规模 1 1.2电力系统与待建变电站的连接情况 1 1.3待建变电站负荷 1 1.4环境条件 2 1.5其它 2 2 设计任务 3 3 负荷计算和主变压器选择 4 3.1负荷计算 4 3.2主变台数、容量和型式的确定 5 3.3主接线的设计 8 4 短路电流计算 11 4.1基准值的选取 11 4.2各元件参数标幺值的计算 12 4.3用于设备选择的短路电流计算 12 5 电气设备选择 14 5.1电气设备选择的一般条件 14 5.2各回路的工作电流计算 16 5.3断路器和隔离开关选择 17 5.4导线的选择 24 5.5限流电抗器的选择 27 5.6电流互感器的选择 27 5.7电压互感器的选择 28 5.8高压熔断器的选择 29 5.9支持绝缘子和穿墙套管的选择 29 5.10避雷器的选择 31 参考文献 33 附 录 341 原始资料 1.1待建变电站的建设规模 变电站类型： 110kV降压变电站 三个电压等级： 110kV、35kV、10kV 110 kV：近期进线2回，出线2 回；远期进线2回，出线3 回 35 kV：近期4回；远期5回 10 kV：近期8回；远期6回 1.2电力系统与待建变电站的连接情况 变电站在系统中地位：地区变电站 变电站仅采用 110kV的电压与电力系统相连，为变电站的电源 电力系统至本变电站高压母线的标么电抗（Sd=100MVA）为： 最大运行方式时：0.25 ； 最小运行方式时：0.35 ； 主运行方式时：0.3 上级变电站后备保护动作时间为 2s 1.3待建变电站负荷 110kV出线：负荷每回容量 10000kVA， cos(＝0.9，Tmax＝ 5500 h 35kV负荷每回容量 6000kVA， cos(＝0.85，Tmax＝ 5500 h； 其中，一类负荷2回；二类负荷1回 低压负荷每回容量 2000 kW，cos(＝0.95，Tmax＝ 4500 h； 其中，一类负荷2回；二类负荷2回 负荷同时率:0.8 1.4环境条件 当地年最高气温30℃，年最低气温-5℃，最热月平均最高气温25℃，年最低气温-5℃ 当地海拔高度：600m 雷暴日：20日/年 1.5其它 变电站地理位置：城郊，距城区约8km 变电站供电范围： 110kV线路：最长100km，最短50km；35kV线路：最长60km，最短20 km；10kV低压馈线：最长30km，最短10km； 未尽事宜按照设计常规假设。 2 设计任务 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 A. 设计的最低要求是： 通过经济技术比较，确定电气主接线； 短路电流计算； 主变压器选择； 断路器和隔离开关选择； 导线（母线及出线）选择； 限流电抗器的选择（必要时）。 B. 设计的较高要求是： 完成上述设计的最低要求； 选择电压互感器； 选择电流互感器； 选择高压熔断器（必要时）； 选择支持绝缘子和穿墙套管； 选择消弧线圈（必要时）； 选择避雷器。 3 负荷计算和主变压器选择 3.1负荷计算 电压等级 待建变电所的电压等级为 110kV/35kV/10kV。 合计负载及类型 近期 110kV 侧负载 近期 35kV 侧负载 近期 10kV 侧负载 近期总负载 远期 110kV 侧负载 远期 35kV 侧 远期 10kV 侧负载 远期总负载 近、远期总负荷 其中一、二类负荷即重要负荷合计 3.2主变台数、容量和型式的确定 主变台数确定的要求： a对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜； b对地区性孤立的一次变电站或负荷密度较高的变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。 考虑到该变电站是本地区重要电源支撑点，含有较大份额的一、二类负载，故一期工程选用两台主变压器，并列运行且容量相等。考虑到地区经济发展较快，远期增加负载较多，负荷密度迅速增大，故二期工程增加一台主变压器。 容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后 5～10 年的规划负荷选择，并适当考虑到远期 10～20 年的负荷发展。 根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应满足总计算负荷的 60%～70%的要求，并能保证用户全部一、二级负荷的需要， Se ≥ 0.6～0.7 × S = 19604～22872kVA 当一台停运时，另一台则承担 19.6MVA～22.8MVA。故近期选两台 20MVA的主变压器