毕业设计110_∕35∕10kv降压变电站电气一次系统设计毕业论文(编辑修改稿)

毕业设计110_∕35∕10kv降压变电站电气一次系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

） 高压侧： 内桥 接线 ；中压侧 ， 低压侧： 单母线分段带旁路母线接线。 图 34 方案 D 主接线图 方案 E（图 36） 高压侧： 内桥 接线 ；中压侧 ， 低压侧： 单母线分段接线。 图 35 方案 E 主接线图 主接线各方案的讨论比较 1． 变压器 —— 线路单元接线 （ 1）优点：接线最简单，设备最少，不需高压配电装置。 （ 2）缺点：线路故障或 检修时，变压器要停运；变压器故障或检修时，线路要停运。 （ 3）适用范围：只有一台变压器和一回线路时；当发电厂内不设高压配电装置、直接将电能送至系统枢纽变电所时。 2．桥形接线 当两个变压器 —— 线路单元接线相互连接时，可接成桥形接线。 连接桥断路器装于靠近主变压器侧，称内桥接线；连接桥断路器装于靠近出线侧，称外桥形接线。 (1)内 桥形接线： a）优点：高压断路器数量少，四个元件只需三台断路器。 b）缺点：变压器的切除和投入较复杂，需操作两台断路器并影响一回线路暂时停运；连接桥断路器检修时，两个回路需解列运 行；出现断路器检修时，线路要在此期间停运。 本科毕业设计（论文） 6 c）适用范围：适用容量较小的变电所，变压器不常切换或线路较长、故障率较高 情况。 （ 2） 外桥形接线： a）优点：同内桥形接线。 b）缺点：线路的切除和投入较复杂，需操作两台断路器，并有台变压器暂时停运；连接桥断路器检修时，两个回路需解列运行；变压器侧断路器检修时，变压器需在此期间停运。 c）适用范围：适用于容量较小的发电厂、变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短、故障较少的情况。 当线路有线路穿越功率时，也宜采用外桥形接线。 3． 35 角形接线 为减少因断路器检修而 开环运行的时间，保证角形接线运行可靠性，以采用 35 角形为宜，并且变压器与出线回路宜对角对称布置。 （ 1） 优点： a） 投资省，平均每回路只需装设一台断路器。 b） 没有汇流母线，在接线的任一段上发生故障，只需切除一段与其相连接的元件，对系统运行的影响较小。 c） 接线成闭合环形，在闭环运行时，可靠性、灵活性较高。 d） 每回路由两台断路器供电，任一台断路器检修，不需中断供电，也不需旁路设施。 隔离开关只作为检修时隔离之用，以减少误操作的可能性。 e） 占地面积小。 多角形接线占地面积是普通中型双母线带旁路母线接线的 40%，对地形狭窄地区和地下洞内布置较合适。 (2) 缺点： a） 任何一台断路器检修都成开环运行，因而降低了接线的可靠性。 b）每个进出线都连接着两台断路器，每台断路器又连着两个回路，从而是继电保护和控制回路接线复杂。 （ 3）适用范围：适用于能一次建成的、最终进出线为 35 回的 110kV及以上电压的配电装置，不宜用于有再扩建可能的发电厂、变电所中。 4．单母线接线 （ 1）优点：接线简单清晰、设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。 （ 2）缺点：不够灵活可靠，母线或隔离开关故障或检修，均需使整个配电装置停电。 （ 3）适用范围： a） 3563kV配电装置的出现回路数不超过 3 回时； b） 110220kV配电装置的出线回路数不超过 2 回时。 5．单母线分段接线 （ 1）优点： a）用断路器把母线分段后，对重要用户可从不同端引出两个回路，有两个电源供电； b）当一段母线发生故障时，分段断路器能自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 （ 2）缺点： a）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都在检修期间内停电； b）当出线为双回路时，常使架空线出现交叉跨越； c）扩建时需向两个方向均 衡扩建。 （ 3）适用范围： a） 3563kV配电装置出线回路数为 48 回时； b） 110220kV配电装置出线回路数为 34 回时。 6．双母线接线 本科毕业设计（论文） 7 由于母线保护要求，一般某一回路固定与某一组母线连接，以固定连接方式运行。 （ 1）优点： a）供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可 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，检修任一回路的母线隔离开关，可只停该回路； b）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，能灵活地适应系统中各种运行方式和潮流变化的需要； c）扩建方便，向双母线的左右任何一个方向扩建均不影响两组母线的电源和负荷的均匀分配，不会引起原有回路的停电，当有双回架空线路时 ，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，也不会产生出线的交叉跨越； d）运行中便于安排设备进行调试。 （ 2）缺点： a）每一回路都要增加一组母线隔离开关，故该接线使用隔离开关多； b）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。 （ 3）适用范围： a） 3563kV配电装置当出现回路数超过 8 回时，或连接的电源较多、负荷较大时； b） 110220kV配电装置出线回路数 为 5 回及以上时，或当 110220kV配电装置在系统中居重要地位、出线回路数为 4 回以上时。 7． 双母线分段接线 当 220kV进出线回路数甚多、双母线需要分段时，分段原则是： （ 1）当进出线回路数为 1014 回时，在一组母线上用断路器分段。 （ 2）当进出线回路数为 15 回及以上时，两组母线均用断路器分段。 （ 3）为了限制某种运行方式下 220kV母线短路电流或系统解列运行的要求，可根据需要将母线分段。 （ 4）在双母线分段接线中，均装设两台母联兼旁路断路器。 8．增设旁路母线 为保证采用单母线分段或双母线的 配电装置在进出线断路器检修时不中断对用户的供电，可增设旁路母线。 旁路母线有三种接线方式，即设有专用旁路断路器、 母联断路器兼作旁路断路器、分段断路器兼作旁路断路器。 主接线方案的初选择 通过分析原始资料 ,可以知道该变电站在系统中的地位较重要 （供给工农业生产及城乡生活用电） ,年运行小时数较高 （ 5800 小时 /年以上） ,因此主接线要求有较高的可靠性和调度的灵活性。 高压 110kV 侧有两回出线（架空线），不必考虑扩建和穿越功率，所以高压侧可采用内桥接线；再根据以上各方案的初步经济与技术性综合比较， 兼顾可靠 性，灵活性 ,我选择方案 D 与方案 E，待选择完电气设备 及潮流计算 后再进行更详尽的技术经济比较来确定最终方案。 本科毕业设计（论文） 8 本科毕业设计（论文） 9 3 主变压器的选择与论证 在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，成为主变压器。 在各级电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务。 确定合理的变压器容量是变电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。 特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重，近期以节约为主。 因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定 变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济效益。 主变压器容量的确定 [3] （ 1）主变容量 一般按变电站建成后 510 年的规划负荷选择，并适当考虑到远期 1020年的负荷发展，对于城郊变电站，主变压器应与城市规划相结合。 （ 2）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所，应考虑当一台主变停运时，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性质变电站，当一台主变停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的 70%80%。 （ 3） 同级电压的单台降压变压器通量的级别不宜太 多，应从全网出发，推行系列化、全网化。 （ 4） 变压器最大负荷按下式确定： 0MP K P  式中 0K —— 负荷同时系数； P —— 按负荷等级统计的综合用电负荷。 对于两台变压器的变电站，其变压器的容量可以按下式计算： Me PS  如此，当一台变压器停运，考虑变压器的过负荷能力为 40%，则可保证 84%的负荷供电。 主变压器 台 数的确定 （ 1）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 2 台为宜。 （ 2）对地区性孤立的一次变电站或大型工业专用变电站，在设计时应考虑装设 34 台主变压器的可能性。 （ 3）对于规划只装设两台变压器的变电站，应结合远景负荷的发展，研究其变压器基础是否需要大于变压器容量的要求设计，以便符合发展时，有调换更大容量的变压器的可能性。 本科毕业设计（论文） 10 主变压器 型式的确定 （ 1） 当不受运输条件限制时，在电压为 330kV 及以下的发电厂和变电站中 主变一般采用三相变压器。 具有三个电压等级的变电站， 一般采用三绕组变压器。 （ 2）当系统有调压方式时，应采用有载调压变压器。 对新建的变电站，从网络经济运行的观点考虑，应采用有载调压变压器。 （ 43）我国 110kV 及以上变压器绕组都采用 Y 连接； 35kV 宜采用 Y 连接，其中 性点多通过消弧线圈接地。 35kV以下电压，变压器绕组都采用 △ 连接。 主变压器的计算与选择 容量计算 在《 发电厂电气部分 》可知：装有两台及以上主变压器的变电所中，当断开一 台主变时，其余主变压器的容量 在记及过负荷能力允许时间内， 应能保证用户的一级和二级负荷 的供电；对一般性质变电 站，当一台主变压器停运时， 其 余 主变压器容量应满足全部负荷 的 70%80%。 已知 35kV侧最大负荷 为 38MW， 最小负荷 为 20MW，  ； 10kV侧最大负荷为 18MW， 最小负荷为 12MW，  ； SN≥ (S max为变电站最大负荷 ) = (38／ +18／ )= 结论：选择两台 50MVA 的变压器并列运行。 变压器型号的选择 因为本次设计中有三个电压等级， 为降压变电站。 且当变压器最小负荷侧通过的容量大于主变容量的 15%时，宜选用三绕组 降压 变压器。 因为： S35 / S110=（ 25/） /[30/+25/]=%15%， 所以本设计用三绕组 变压器，绕组排列顺序为（由内向外）： 10 kV、 35 kV、 110 kV。 综上所述： 主变压器选用三相三线圈有载调压、节能型降压变压器。 型 号： SFSZ750000； 容 量： 50000kVA 电压比： 110 / / 11kV； 接线方式、组别： YN/ yn0/ △ 11 阻抗电压 百分比：高 中 % 高 低 18% 中 低 % 空载损耗： ； 空载电流： % 负载 损耗： 高 低 250KW 容量比 ： 100 / 100 / 100 调压方式： 有载调压 冷却方式：强迫油循环风冷 本科毕业设计（论文） 11 4 短路电流的计算 网络的等值变换与简化 [4] 方案 D 与方案 E 的短路计算的系统化简阻抗图及各阻抗值，短路点均一样。 1）系统阻抗图（图 41） 图 41 系统阻抗图 首先应用星 三角变换 ， 将每台变压器的阻抗化简， 其转化图如图 42 图 42 系统阻抗转化图 短路点的选择与各短 路点的短路电流的计算 选 d1,d2,d3 为短路点进行计算。 已知，由 SB=100MVA, UAV=115kV，基准电流： Ib=，系统短路容量为Sd=3000MVA 所以 系统短路电抗 S d*1 =S d/SB =3000/100=30 X d*1=1/S d*1 = 线路电抗 X L*1=1／ 2 X0 L S b／ U b2 本科毕业设计（论文） 12 =1／ 2 40 100／ 1152= 总电抗 X d* =+= 又由所选的变压器参数阻抗电压： % (高 中 )， 18% (高 低 )， %（中 低）算得 UK1%=1 / 2[U(12)% +U(13)% U(23)%]=11% UK2%=1 / 2[U(12)% +U(23)% U(13)%]= % UK3%=1 / 2{U(13)% +U(23)% U(12)%}= 7% 主变容量为 50MVA， 标幺值： *1X = UK1% / 100(SB/SN)= *2X = UK2% / 100(SB/SN)= *3X = UK3 % /100(SB/SN)= 简化后的阻抗图如图 43： 图 43 系统阻抗简化图 （ 1）当 d1 点短路时： Xjs*1= Id1*= 1 / Xjs*1 = 1/=  13/ bbb USI 100/（ 3 115） =(kA) I d1=。