110kv變電站電氣設(shè)計(jì)論文說明第一部分.設(shè)計(jì)說明書

一、設(shè)計(jì)題目

110KV降壓變電站部分的設(shè)計(jì)

二、所址概況

1、變電站的電壓等級(jí)110/35/10KV

2、電力負(fù)荷水平

35KV電壓級(jí)：共計(jì)4回出線，2回最大輸送功率6MW，送電距離30公

里；2回最大輸送功率8MW，送電距離25公里，功率因數(shù)COSΦ=0.83，

一、二類負(fù)荷所占比重65％。

10KV電壓級(jí)：共計(jì)12回出線，5回最大輸送功率1.5MW，送電距離8

公里；7回最大輸送功率1.3MW，送電距離10公里，功率因數(shù)COSΦ

=0.78，一、二類負(fù)荷所占比重60％.

變電站綜合負(fù)荷曲線見圖一，其中最大負(fù)荷同時(shí)率為0.9，負(fù)荷曲線上

部為冬季213天，下部為夏季152天。

3、系統(tǒng)狀況

系統(tǒng)接線圖及參數(shù)見圖二，系統(tǒng)最小運(yùn)行方式為接線圖左邊電源側(cè)停

運(yùn)一臺(tái)100MW機(jī)組；系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式為兩臺(tái)主變只一點(diǎn)接地；110KV

側(cè)兩回架空進(jìn)線方向，正西一回，西南一回；35KV側(cè)出線方向正北兩

回，東北兩回；10KV側(cè)出線方向待定。

4、自然條件：

站址為農(nóng)田，土質(zhì)為砂質(zhì)粘土；海拔150米；地震裂度為4，處于IV類氣象區(qū)；污穢等級(jí)為1；土壤電阻率50Ω/m.

三、負(fù)荷狀況：

其次章：負(fù)荷分析

1、一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計(jì)損壞，且難以挽回，

帶來極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者屬于一級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。

2、二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)計(jì)局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長(zhǎng)時(shí)

間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)（如邊遠(yuǎn)地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。

3、三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無特

殊要求，允許較長(zhǎng)時(shí)間停電，可用單回線路供電。

4、35KV側(cè)：

ΣP1＝8MW+6MW＝14MW計(jì)及五年規(guī)劃14MW*1.276=17.86MW

ΣQ1=8000*0.64+6000*0.64=8960Kvar

5、10KV側(cè)：

ΣP2＝1.5MW+1.3MW＝2.8MW計(jì)及五年規(guī)劃2.8MW*1.276=3.57MW

ΣQ2=1500*0.809+1300*0.809=2265Kvar

ΣP＝ΣP1+ΣP2=17.86MW+3.3.57MW=19.32MW

ΣQ=ΣQ1+ΣQ2=8960+2265=11225Kvar17.86/0.83=21.20MVA

3.57/0.78=

4.58MVA

所以：ΣS＝21.20+4.58=25.78MVA變電站用電按總負(fù)荷的0.4%計(jì)

25.78*0.4%=0.103MVA考慮線損：25.88*35%=0.776MW

本站總負(fù)荷為：

ΣS=25.78+0.103+0.776=26.66MVA

第三章主變壓器的選擇

（參考資料：《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》電器一次部分，第五章：主變壓器選擇）一、主變臺(tái)數(shù)的確定

對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的狀況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。此設(shè)計(jì)中的變電所符合此狀況，故主變?cè)O(shè)為兩臺(tái)。

二、主變?nèi)萘康拇_定

1、主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年負(fù)荷進(jìn)展。對(duì)城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。

2、依據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮到當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷力量后的允許時(shí)間，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70％-80％。此變電所是一般性變電所。

有以上規(guī)程可知，此變電所單臺(tái)主變的容量為：

S=26659*80%=21327KVA

所以應(yīng)選容量為31500KVA的主變壓器。

三、主變相數(shù)選擇

1、主變壓器采納三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、牢靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。

2、當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在110KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采納三相變壓器。

社會(huì)日新月異，在今日科技已非常進(jìn)步，變壓器的制造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采納三相變壓器。

四、主變繞組數(shù)量

1）、在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)的功率均達(dá)到該變壓器容量的15％以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所需裝設(shè)無功補(bǔ)償裝備時(shí)，主變壓器宜采納三繞組變壓器。

依據(jù)以上規(guī)程，計(jì)算主變各側(cè)的功率與該主變?nèi)萘康谋戎担?/p>

高壓側(cè)：K1=(16000+2800)*0.8/31500=0.427>0.15

中壓側(cè)：K2=16000*0.8/31500=0.406>0.15

低壓側(cè)：K3=2800*0.8/31500=0.2>0.15

由以上可知此變電所中的主變應(yīng)采納三繞組。

五、主變繞組連接方式

變壓器的連接方式必需和系統(tǒng)電壓相位全都，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采納的繞組連接方式只有y和△，高、中、低三側(cè)繞組如何要依據(jù)詳細(xì)狀況來確定。

我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器繞組都采納Y0連接；35KV亦采納Y連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采納△連接。

由以上知，此變電站110KV側(cè)采納Y0接線

35KV側(cè)采納Y連接，10KV側(cè)采納△接線

主變中性點(diǎn)的接地方式：

選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合問題。它與電壓等級(jí)、單相接地短路電流、過電壓水平、愛護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的牢靠性和連續(xù)性、變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行平安以及對(duì)通信線路的干擾。主要接地方式有：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，打算了變壓器中性點(diǎn)的接地方式。電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地與否，打算于主變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式。

35KV系統(tǒng)，IC<=10A；10KV系統(tǒng)；IC<=30A（采納中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式）35KV：Ic=UL/350=35*(8+6+10*2+7*2+11)/350=5.9A<10A

10KV：Ic=10*(5*3+7*2+1.5+1.3+7*2)/350+10*(2*2+3)/10=8.3A<30A

所以在本設(shè)計(jì)中110KV采納中性點(diǎn)直接接地方式

35、10KV采納中性點(diǎn)不接地方式

六、主變的調(diào)壓方式

《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電器一次部分）第五章第三節(jié)規(guī)定：

調(diào)壓方式變壓器的電壓調(diào)整是用分解開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而轉(zhuǎn)變變壓器變比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)壓圍通常在+5％以，另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有栽調(diào)壓，調(diào)壓圍可達(dá)到+30％。

對(duì)于110KV及以下的變壓器，應(yīng)考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采納有載調(diào)壓。

由以上知，此變電所的主變壓器采納有載調(diào)壓方式。

七、變壓器冷卻方式選擇

參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電器一次部分）第五章第四節(jié)

主變一般的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻；強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻；強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻；強(qiáng)迫、導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。

小容量變壓器一般采納自然風(fēng)冷卻。大容量變壓器一般采納強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。

故此變電所中的主變采納強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。

附：主變型號(hào)的表示方法

第一段：漢語拼音組合表示變壓器型號(hào)及材料

第一部分：相數(shù)S----三相；D------單相

其次部分：冷卻方式J----油浸自冷；F----油浸風(fēng)冷；

S----油浸水冷；G----干式；N----氮?dú)饫鋮s；

FP----強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻；SP----強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻

本設(shè)計(jì)中主變的型號(hào)是：SFSL7—31500/110

第四章無功補(bǔ)償裝置的選擇

一、補(bǔ)償裝置的意義

無功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量、削減網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗，同時(shí)對(duì)增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。

二、無功補(bǔ)償裝置類型的選擇

（參考資料：教材----《電力系統(tǒng)》第五章第四節(jié)：

《電力工程電器設(shè)計(jì)手冊(cè)》電器一次部分

三、無功補(bǔ)償裝置容量的確定

（依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)閱歷）

現(xiàn)場(chǎng)閱歷一般按主變?nèi)萘康?0％--30％來確定無功補(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：3150KVA—9450KVA為宜，在此設(shè)計(jì)中取12000KVA。

四、并聯(lián)電容器裝置的分組

（參考資料：《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣一次