110kv降压变电站一次系统设计_电力系统自动化毕业设计(编辑修改稿)

110kv降压变电站一次系统设计_电力系统自动化毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

工作量，首选自然风冷冷却方式。 根基上述条件本变电站应用两 台 SFSZ740000/110 型有载调压变压器，采用暗备用方式，查变压器的参数如下： 表 21 SFSZ740000/110 型变压器参数数据 型号及容量 (KVA) 额定电压 (KV) 连接组别 损耗(KW) 阻抗电压(%) 空载电流(%) 空载 短路 高中 高 低 中低 高 中 低 SFSZ740000/110 110 8 %  2 % 10.5 YN,yn0,d11 60.2 210 10.5 1718 6.5 本变电站站用变压器的选择 变电站的站用电是变电站的重要负荷，因此，在站用电设计时应按照运行可靠、 6 检修和维护方便的要求，考虑变电站发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电站安全，经济的运行。 一般变电站装设一台站用变压器，对于枢纽变电站、装有两台以上主变压器的变电站中应装设两台 容量相等的站用变压器，互为备用，如果能从变电站外引入一个可靠的低压备用电源时，也可装设一台站用变压器。 根据如上规定，本变电站选用两台容量相等的站用变压器。 站用变压器的容量应按站用负荷选择： S ＝ 考虑一定的 站用 负荷增长裕度， 站用变 10KV 侧选择两台 S9100／ 10 型号配电变压器 ， 互为备用。 根据容量选择，站用电变压器为 S9100／ 10 型变压器，其参数如下： 表 21 SL7125／ 10 型 变压器参数数据 型号 容量 连接组别 损耗 /W 阻抗电压为(%) 空载 负载 S9— 100／ 10 100(KVA) YN， yn0 300 1470 4 其容量比为： 100/100/50 小结 在本章中，根据本变电站的实际情况选择了变电站的主变压器和站用变压器：主变压器为两台 SFSZ740000/110 型有载调压变压器；站用变压器 两台 S9100／ 10 型号配电变压器。 7 第 3 章 无功补偿装置的选择 补偿装置的意义 无功补偿可以保证电压质量、减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗 ，同时对增强系统的稳定性有重要意义。 无功补偿装置类型的选择 无功补偿装置的类型 无功补偿装置可分为两大类：串联补偿装置和并联补偿装置。 目前常用的补偿装置有：静止补偿器、同步调相机、并联电容器。 常用的三种补偿装置的比较及选择 这三种无功补偿装置都是直接或者通过变压器并接于需要补偿无功的变配电所的母线上。 同步调相机： 同步调相机相当于空载运行的同步电动机在过励磁时运行，它向系统提供无功功率而起到无功电源的作用，可提高系统电压。 装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设 地点电压的数值平滑地改变输出或汲取的无功功率，进行电压调节。 特别是有强行励磁装置时，在系统故障情况下，还能调整系统的电压，有利于提高系统的稳定性。 但是同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂。 它的有功功率损耗较大。 小容量的调相机每千伏安容量的投入费用也较大。 故同步调相机宜于大容量集中使用，容量小于 5MVA 的一般不装设。 在我国，同步调相机常安装在枢纽变电所，以便平滑调节电压和提高系统稳定性。 静止补偿器： 静止补偿器由电力电容器与可调电抗并联组成。 电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，根据调压需要，通过可 调电抗器吸收电容器组中的无功功率，来调节静止补偿其输出的无功功率的大小和方向。 静止补偿器是一种技术先进、调节性能、使用方便、经纪性能良好的动态无功功率补偿装置。 静止补偿器能快速平滑地调节无功功率，以满足无功补偿装置的要求。 这样就克服了电容器作为无功补偿装置只能做电源不能做负荷，且调节不能连续的缺点。 与同步调相机比较，静止补偿器运行维护简单，功率损耗小，能做到分相补偿以适应不平衡负荷的变化，对冲击负荷也有较强的适应性，因此在电力系统得到越来越广泛的应用。 （但此设备造价太高，不在本设计中不宜采用）。 电力电容 器： 电力电容器可按三角形和星形接法连接在变电所母线上。 它所提供的无功功率值 8 与所节点的电压成正比。 电力电容器的装设容量可大可小。 而且既可集中安装，又可分散装设来接地供应无功率，运行时功率损耗亦较小。 此外，由于它没有旋转部件，维护也较方便。 为了在运行中调节电容器的功率，也可将电容器连接成若干组，根据负荷的变化，分组投入和切除。 综合比较以上三种无功补偿装置后，选择并联电容器作为无功补偿装置。 无功补偿装置容量的确定 （根据现场经验） 现场经验一般按主变容量的 10％ 30％来确定无功补偿装置的容量。 此设计中主变容量为 40000KVA 故并联电容器的容量为： 4000KVA12020KVA 为宜，在此设计中取 12020KVA。 并联电容器装置的分组 分组原则 并联电容器装置的分组主要有系统专业根据电压波动、负荷变化、谐波含量等因素确定。 对于单独补偿的某台设备，例如电动机、小容量变压器等用的并联电容器装置，不必分组，可直接与设备相联接，并与该设备同时投切。 对于 110KV220KV、主变代有载调压装置的变电所，应按有载调压分组，并按电压或功率的要求实行自动投切。 终端变 电所的并联电容器设备，主要是为了提高电压和补偿变压器的无功损耗。 此时，各组应能随电压波动实行自动投切。 投切任一组电容器时引起的电压波动不应超过 ％。 分组方式 并联电容器的分组方式有等容量分组、等差容量分组、带总断路器的等差容量分组、带总断路器的等差级数容量分组。 各种分组方式比较 a、等差容量分组方式：由于其分组容量之间成等差级数关系，从而使并联电容器装置可按不同投切方式得到多种容量组合。 既可用比等容量分组方式少的分组数目，达到更多种容量组合的要求，从而节约了回路设备数。 但会在改变 容量组合的操作过程中，会引起无功补偿功率较大的变化，并可能使分组容量较小的分组断路器频繁操作，断路器的检修间隔时间缩短，从而使电容器组退出运行的可能性增加。 因而应用范围有限。 b、带总断路器的等差容量分组、带总断路器的等差级数容量分组，当某一并联电容器组因短路故障而切除时，将造成整个并联电容器装置退出运行。 c、等容量分作方式，是应用较多的分作方式。 9 综上所述，在本设计中，无功补偿装置分作方式采用等容量分组方式。 并联电容器装置的接线 并联电容器装置的基本接线分为星形（ Y）和三角形（△）两种。 经常使 用的还有由星形派生出来的双星形，在某种场合下，也采用有由三角形派生出来的双三角形。 从《电气工程电气设计手册》（一次部分）中比较得，应采用双星形接线。 因为双星形接线更简单，而且可靠性、灵敏性都高，对电网通讯不会造成干扰，适用于10KV 及以上的大容量并联电容器组。 中性点接地方式：对该变电所进行无功补偿，主要是补偿主变和负荷的无功功率，因此并联电容器装置装设在变电所低压侧，故采用中性点不接地方式。 10KV 系统的中性点是不接地的，该变电站采用的并联电容器组的中性点也是不接地的，当发生单相接地故障时，构不成零序 电流回路，所以不会对 10KV 系统造成影响。 10 第 4 章 电气主接线设计 主接线的设计原则 主接线设计的基本要求 主接线的基本要求：应满足可靠性，灵活性和经济性。 （ 1）可靠性： 安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。 可靠性的具体要求： 1．断路器检修时，不影响对系统和负荷的供电； 2．断路器和母线故障以及母线检修应尽量减少停电时间及回数，并要保证一级负荷及大部分二级负荷的供电。 3．尽量避免全所停运、停电的可能性。 （ 2）灵活性： 主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。 1．调度时，应可以灵活地投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式，检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。 2．检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网的运行和对用户的供电。 3．扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。 在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。 （ 3）经济性 主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下，做到经济 合理。 1．投资省 （ 1）主接线应力求简单清晰，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。 （ 2）要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。 （ 3）要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。 （ 4）如能满足系统安全运行及继电保护要求， 110KV 及以下终端或分支变电所可采用简易电器。 2．占地面积小 主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件，尽量使占地面积减少。 3．电能损失少 经济合理地选择主变压器的种类、容量、数量，要避免因两次变压而增加电能损失。 此 外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽。 为简化主接线，发电厂、 11 变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。 主接线的设计依据 在选择电气主接线时应以下列各点作为设计依据： 1．发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用； 2．发电厂、变电所的分期和最终建设规模； 3．负荷大小和重要性 （ 1）对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。 （ 2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对大部分二级负荷的供电。 （ 3）对于三级 负荷一般只需一个电源供电。 4．系统备用容量大小 装有 2 台组级以上主变压器的变电所，其中一台（组）事故断开，其余主变压器的容量应保证该所 60%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。 5．系统专业对电气主接线提供的具体要求。 110KV 主接线的选择 根据《变电所设计技术规程》第 22 条： 110220KV 配电装置中，当出线数为 2回时，一般采用桥形接线，当出线不超过 4 回时，一般采用分段单母线接线。 110KV侧初期设计回路数为 4 回。 由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中 的规定可知： 110KV 侧配电装置宜采用单母线分段的接线方式。 110KV 侧采用单母线分段的接线方式，有下列优点： （ 1）供电可靠性：当一组母线停电或故障时，不影响另一组母线供电； （ 2）调度灵活，任一电源消失时，可用另一电源带两段母线： （ 3）扩建方便； （ 4）在保证可靠性和灵活性的基础上，较经济。 经过比较内桥形接线比单母线接线形式少一组断路器， 110KV 处为两回进线，两回出线，该变电所应用两台降压变压器，宜选用内桥形接线，在配电装置的综合投资，包括控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运行灵活性上，桥形 接线比单母线形接线有很大的灵活性，所以经过技术及经济上的比较，桥形接线的优势大于单母线的接线形式。 故 110KV 侧采用内桥式的连接方式。 35KV 主接线的选择 由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：当 3563KV 配电装 置出线回路数为 48 回，采用单母分段连接，当连接的电源较多，负荷较大时也可采用 12 双母线接线。 《变电所设计技术规程》第 23 条： 3560 千伏配电装置中，当出线为 2 回时，一般采用桥形接线；当出线为 2 回以上时，一般采用分段单母线或单母线接线。 出线回数较多、连接的电源较多、负荷 大或污秽环境中的， 3560 千伏屋外配电装置，可采用双母线接线。 由于 35KV 回路为 8 回，采用双母线接线后，可以轮流检修一组母线及任一回路的母线隔离开关，一组母线故障后，能迅速恢复供电，各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，因此就没有必要采用增设旁母。 投资也较单母分段带旁母少。 因此经过比较后，决定采用双母线接线作为 35KV 侧的主接线。 10KV 主接线的选择 《变电所设计技术规程》第 23 条： 6KV 和 10KV 配电装置中，一般采用分段单母线或单母线接线。 《电气工程设计手册》 1 规定： 610KV 配电装置 出线回路数为 6 回以上时，可采用单母线分段接线。 本所 10KV 侧出线数为 10 回，又 c、 d 厂采用双回路供电，所以采用单母分段接线方式。 该方式具有较高的可靠性和灵活性，双回线路分别接到不同母线上，这样当一回故障时，另一回可继续对其供电而不至使重要用户停电。 所用电设计 一 所用电源引接方式 在选择所用变时一般情况下，厂家不生产 110/ 或 35/ 的双绕组变压器，又因为网络故障较多，从所外电源引接所用电源可靠性较低。 这样所用电必须从主变 低压侧（ 10KV）母线不同段上各引接一个。 并要加装限流 电抗器。