东电变电所设计(6)课程设计220KV降压变电所设计

东电变电所设计(6)课程设计220KV降压变电所设计
东电变电所设计(6)课程设计220KV降压变电所设计

220kV 降压变电所一次系统初步设计

(东北电力大学电气工程学院,吉林吉林)

摘要:随着我国国民经济的快速增长,用电已成为制约我国经济发展的重要因素。为保证正常

的供配电要求,各地都在兴建一系列的供配电装置。本文针对220kV 降压变电所的特点,阐

述了220kV 降压变电所的设计思路、设计步骤,并进行了相关的计算和校验。文中介绍的220kV 降压变电所的设计方法、思路及新技术的应用可以作为相关设计的理论指导。

关键词:降压变电所,设计方法,供配电

Abstract: With the fast growth of the national economy, the use of the electricity has been an

important limiting factor for the development and supervision of our country. A series of electricity devices are being built. The text tells the characteristics of the 220 kV step-down substations, gives

the method and steps of the design for the 220 kV step-down substations and carries on the related calculation, which may be the reference of the other related designs.

Key words: step-down substations, design method, supply and distribution of the electricity

前言

近十年来,随着我国国民经济的快速增长,各地都在兴建一系列的用配电装置。变电所的

规划、设计与运行的根本任务,是在国家发展计划的统筹规划下,合理的开发和利用动力资源,用最少的支出(含投资和运行成本)为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格

的电能。这里所指的“充足”,从国民经济的总体来说,是要求变电所的供电能力必须能够满足

国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要,并留有适当的备用。

变电所由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化

等系统组成,它的形成和发展,又经历了规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。各个环节

和各个阶段都有各自不同的特点和要求,按照专业划分和任务分工,在有关的专业系统和各个

有关阶段,都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。但现代变电所是一个十分庞大而又

高度自动化的系统,在各个专业系统之间和各个环节之间,既相互制约又能在一定条件下相互

支持和互为补充。

为了适应我国国民经济的快速增长,需要密切结合我国的实际条件,从电力系统的全局着

眼,瞻前顾后,需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电所,用以协调各专业

系统和各阶段有关的各项工作,以求取得最佳技术经济的综合效益。

第一章设计任务书1.1 设计题目

变电所设计任务书(6):220kV 降压变电所一次系统初步设计

1.2 变电所原始资料

一、变电所性质:地方性降压变电所

二、地理位置:有色金属矿区新建的变电所,在新兴城市附近

三、自然条件:

所区地势:半山区

海拔:300m

交通:比较方便,有铁路、公路经过本所附近

最高气温:+30℃,最低气温-35℃,年平均气温:+5℃

最大风速:20m/s

覆冰厚度:5mm

地震裂度:<6 级

土壤电阻率:400??m

雷电日:25

周围环境:较好,不受污染影响

冻土深度:1.8m

主导风向:夏季东南风,冬季西北风

四、负荷资料

220kV 侧,共2 回线与电力系统联接

60kV 侧,共12 回架空出线,最大综合负荷90MW,cos

用户名称最大负荷(MW)

矿山(甲)12

矿山(乙)10

铝厂20

碳素厂18

矿山机械厂12

重型机械厂16

市区变电所(甲)20

市区变电所(乙)20

远景发展:本所60kV 侧不再发展10kV 侧装设TT-30-6 调相机两台

0.85

回路数

2

2

2

2

1

1

1

1

线路长度(km)

50

60

30

25

30

40

25

20

五、系统情况

200KM

4×TS854/210-40

4×SFPSL-120/22080KM120KM 4×TQN-100-2

4×SFPSL-120/220

变电所

图1-1

设计学生:

完成设计日期:

指导教师:

第二章原始资料分析

设计根据:《220kV 降压变电所设计任务书》《变电所设计规程》、

2.1 对系统、待设计变电所、负荷的分析

一、系统性质

本变电所为地区性降压变电所,在新兴城市附近,由水电厂、火电厂两联合系统供电。

水电系统:4×TS854/210-40,升压变:4×SFPSL-120/220

火电系统:4×TQN-100-2,升压变:4×SFPSL-120/220

二、变电所性质

该变电所有两回进线,向60KV 地方负荷供电。以远景发展看,10KV 装设两台TT-30-6调相机。

三、负荷性质

220kV 侧:共2 回线与系统相连

60kV 侧:共12 回架线与负荷相连,最大综合负荷为90MV,cos0.85

10kV 侧:2 回出线与调相机相连

2.2 环境分析

所处地势为半山区,海拔300m,交通比较方便,有铁路、公路经过本所附近,可以考虑选择廉价、较笨重的设备。空气清洁,周围环境条件较好,故可采用屋外配电装置,考虑到土地的经济性,地表裂度等因素,屋外配电装置拟采用半高型装置。所区海拔低于1000m,电气设备绝缘可不考虑修正。

本所所在地区主导风向夏季为东风,冬季为西北风,所以变电所间隔及母线布置应为东西或西北走向,最大风速20m/s 小于35m/s,因此对屋外配电装置可不考虑风速对布置形式的影响。地区最高温度+30℃,最低气温-25℃,可以考虑在冬季时对变压器油加热,防止变压器等设备被冻坏。地震裂度小于 6 级,无需特殊设计。雷电日25 日,对防雷也无需特殊考虑。冻土深度1.8m,接地装置必须深入1.2m 以下,才能可靠接地。

2.3 发电机、电厂升压变压器的参数

选取基准值:S B=100MVA, U B=U av 见表2-1、表2-2、表2-3

表2-1 发电机参数

型号额定容量(MW) 额定电压(kV) 额定电流(kA) cos

100 100

10.5

10.5

表2-2 升压变压器参数

型号SFPSL-120/220

额定电压(kV)

高压中压低压

2426910.5

阻抗电抗(%)

高-中

24

高-低

14.7

中-低

7.4

额定容量(MVA)

高压中压低压

120120120

-----

6475

0.85

0.85

X“

0.192

0.155

TS854/210-40

TQN-100-2

表2-3 调相机参数

型号额定容量(MW) 额定电压(kV)

3011

X“0.533

TT-30-6

第三章主变压器的选择

根据《电力工程设计手册》的要求,并结合本所的具体情况和可靠性的要求,选用2 台同样型号的无励磁调压三相三绕组变压器。

3.1 主变压器台数的确定

主变台数的考虑原则:(1)对大城市郊区的一次变电所,在中、低压侧已构成环网的情况下,以装两台主变为宜。(2)对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所,设计时应考虑装三台主变的可能性。(3)对规划只装两台主变的变电所,其主变基础宜按大于变压器容量的1-2 级设计,以便符合发展时更换主变。

综上,结合任务书,确定主变压器台数为2 台。

3.2 主变压器容量的选择

条件一:

所选主变容量和应大于最大综合计算负荷,即:

2S ≥

??.52.94MVA

∴S ≥

条件二:

当所选两台主变有一台停运时,另一台主变应满足70%最大综合计算负荷

S ≥0.7=0.7×105.88=74.116MVA

条件三:

当所选两台主变有一台停运时,另一台主变应满足全部I 类负荷和大部分Ⅱ类负荷,

220KV 以及上电压等级变电所,在计及过负荷能力后的允许时间内,应能满足全部I 类负

荷和大部分Ⅱ类负荷,在本设计中,60kV 侧回路数为 2 的属于Ⅰ、Ⅱ类负荷

即:

S ≥SⅠSⅡ=(12+10+20+18)/0.85=70.59MVA

综上,由于变压器容量没有80MVA 且满足本题条件的,故取S =90MVA

3.3 主变压器型式的选择

一、相数的确定

330kV 及以下的发电厂和变电所中,一般都选用三相式变压器。因为1 台三相式较同容量的 3 台单相式投资小、占地少、损耗小,同时配电装置结构简单,运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件(如桥梁负重、隧道尺寸等)限制时,可选用 2 台容量较小的三相变压器,在技术经济合理时,也可选用单项变压器。

综上,选择三相变压器。

二、绕组数的确定

有两种升高电压向用户供电或与电力系统连接的发电厂,以及有三种电压的变电所,可以采用双绕组变压器或三绕组变压器(包括自耦变压器)。具体方法如下:

1、当最大机组容量为125MW 及以下,而且变压器各绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%以及上时(否则绕组利用率太低),应优先考虑采用三绕组变压器。因为两台双绕组变压器才能起到联系三种电压等级的作用,而 1 台三绕组变压器的价格、所用的控制电器及辅助设备比2 太双绕组变压器少,运行维护也较方便。但一个电厂中的三绕组变压器一般不超过 2 台。当送电方向主要由低压侧送向中、高压侧,或由低、中压侧送向高压侧时,优先采用自耦变压器。

2、当最大机组容量为125MW 及以下,但变压器某绕组的通过容量小于变压器额定容量的15%时,可采用发电机~双绕组变压器单元和双绕组联络变亚器。

3、在有三种电压的变电所中,如变压器各绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%

以及上;或低压侧虽无负荷,但需要在该侧装设无功补偿设备时,宜采用三绕组变压器。当变

压器需要与110kV 及以上的两个中性点直接接地系统相连时,可优先选用自耦变压器。

综上分析,待设计变电所共有220kV、60kV、10kV 共 3 个电压等级,其中只有220kV 侧

是中性点直接接地系统,故不能采用自耦变压器,而采用三绕组变压器。

四、绕组接线组别(联结方式)的确定

110kV 及以上的电压侧均为“YN”,即有中性点引出并直接接地;35~60kV 作为高、中压

侧时都可采用“Y”或者“D”;35kV 以下电压侧(不含0.4kV 及以下)一般为“D”,也有“Y”方式。变压器绕组接线组别(各侧绕组连接方式的组合),一般考虑系统或机组同步并列要求及

限制 3 次谐波对电源的影响等因素。

综上,本题采用YN,y0,d11 接线。

五、调压方式

变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头,从而改变其变比来实现,切换方式

有两种。不带电切换,即无励磁调压变压器的分接头较少,调压范围只有10%(±2×2.5%),

且分接头必须在停电的情况下才能调节。有载调压变压器的分接头较多,调压范围可达30%,

且分接头可在带负荷的情况下调节,但其结构复杂、价格贵,通常在下列情况下采用:(1)出力变化大或发电机经常在低功率因数运行的发电厂的主变压器。(2)具有可逆工作特点的联络

变压器。(3)电网电压可能有较大变化的220kV 及以上的降压变压器。(4)电力潮流变化大和电压偏移大的110kV 变电所的主变压器。(5)变配电综合自动化系统要求分接头实现遥调

的变压器

综上,选择带负荷切换的有载调压方式。

六、结构型式

60kV 侧最大综合计算负荷为90MW,变压器高压侧向中压侧供电为主、向低压侧供电为

辅,故选降压型。降压型的绕组排列为铁芯-低压绕组-中压绕组-高压绕组,其中。高、低绕组

间相距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。

七、容量比

220kV 以及上变电所的变压器容量大,其低压绕组主要带无功补偿电容器和所用电,容量

较小,为降低造价,一般选择100/100/50 容量比。

八、冷却方式

采用潜油泵强迫油循环,并用风扇对油管进行冷却,额定容量在40MVA 及以上的变压器,

宜采用强迫油循环风冷。120MVA 及以上则采用强迫油循环水冷。

九、绝缘材料

为降低造价,采用半绝缘铝导体。

十、变压器各侧电压的选择

220kV 侧,额定电压220kV

60kV 侧,额定电压66kV

10kV 侧,额定电压10.5kV

第四章电气主接线的选择

变电站的电气主接线根据变电站的规划容量,线路、变压器连接元件总数,设备特点等条

件确定。电气主接线应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、节省投资、便于过渡

或扩建等要求。对于可靠性较高的GIS 设备,宜采用简化接线。

4.1 考虑原则

220 kV 最终出线回路数2~3 回、主变为2~3 台时,采用线路变压器组、桥形、扩大桥形、单母线和单母线分段接线;最终出线回路数4~10 回、主变为2~4 台时,采用双母线接线或双母线单分段接线;最终出线回路数超过10 回、主变为2~4 台时,宜采用双母线双分段接线。

110、66 kV 最终出线回路数6 回以下时,采用单母线或单母线分段接线;最终出线回路

数 6 回及以上时,宜采用双母线接线,不设旁路母线。

35、10 kV 有出线时,宜采用单母线分段接线;35、10 kV 无出线,仅接无功补偿装置时,宜采用单元制单母线接线

接在母线上的阀型避雷器和电压互感器一般合用一组隔离开关。接在变压器引线上阀型避

雷器回路中,一般不装隔离开关。如果采用接地开关,对电力系统稳定不应造成影响,线路上

有分支变电所的终端变电所应和分支变电所同时装设快分离开关。接地开关和相应的快分离开

关之间应用闭锁装置。

4.2 各电压等级的接线

一、本所特点

1、属地区降压变电所。

2、供电负荷为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类负荷。

3、220kV 侧为本所唯一的电源进线。

二、220kV 电压等级接线

1、接线选择

根据规程可知,由于出线为两回,所以采用桥形接线,又因为有较大的穿越功率,所以采

用外桥式接线(如图4-1)。

图4-1

2、评价分析

优点:桥形接线简单清晰,没有母线,用三台断路器带四个回路工作,所以断路器使用数

量较少,可节省投资,也易于发展过渡为单母分段或双母线型接线。

缺点:工作可靠性和灵活性不够高,根据我国多年运行经验,桥形接线一般可用于条件适

合的中小型发电厂和变电所,或为最终接线是单母线分段或双母线接线的工程初期接线方式。

三、60kV 电压等级接线

1、接线选择

根据规程,60kV 配电装置中,出线回数较多,可采用双母线接线,出线 2 回以上时,一

般采用分段单母线。

本变电所60kV 侧有12 回出线链接负荷,通过比较单母分段与双母线的优缺点,采用双

母线接线方式。因旁路母线的利用率不大,60kV 一般不需要设旁路母线。(如图4-2)

图4-2

2、评价分析

优点:(1)运行方式灵活,可以采用两组母线同时工作,将母联断路器Q 合闸,而进出

线均衡地分配在母线上的运行方式。也可以采用一组母线工作,另一组备用,母联断路器断开的单母线运行方式。(2)检修母线时不中断供电,由于每个回路都有两组隔离开关,检修任一回路母线隔离开关时,只中断该回路的供电,这时可将要检修的隔离开关所在母线上的其他回路均接至另一组母线继续运行,然后停电检修该母线隔离开关。(3)任意一母线故障时仅短时停电,双母线接线与单母分段相比,母线故障时停电时间短,任意一母线故障时,只需将母线接于该母线上的所有回路切换至另一母线,故障母线上的回路经短时停电便可恢复供电。

缺点:(1)变更运行方式时,都是用各回路母线侧的隔离开关进行倒闸操作,操作步骤较

为复杂,容易出现误操作。(2)检修任一回路断路器时,该回路仍需停电或短时停电。(3)任意一母线故障仍会短时停电。(4)由于增加了大量的母线隔离开关和母线长度,双母线配电装置结构较复杂,占地面积大,投资大。

四、10kV 电压等级接线

1、接线选择

本变电所10kV 侧远景发展接有两台调相机。根据技术规程,考虑可靠性采用单母分段接

线。(如图4-3)

图4-3

2、评价分析

优点:(1)用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个电源

供电。(2)当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电和

不致使重要用户停电。

缺点:(1)当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间停电。(2)当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越。(3)扩建时须向两方面均衡扩建。

4.3 变电所主接线的确定

由上述分析可知,220kV 采用外桥接线,60kV 采用双母接线,10kV 采用分段单母线接线。主接线图见图4-4。

图4-4

第五章短路电流计算

5.1 系统阻抗标幺值计算

一、基准值

S100MVA,UU

表5-1 我国电力网额定电压、平均额定电压

额定电压U N(kV)3

平均额定电压U av(kV) 3.5

6

6.3

10

10.5

35

37

60

63

110

115

220

230

330

345

500

525

二、各电源阻抗

由于所查阻抗X ‘’ 即为基准值为S

变压器阻抗(见表5-2)

计算式:

X

?100MVA下的标幺值,所以不用计算。结果同表2-1 三、各

U %S

?100 S U %S

?100 S U %S

?100 S 1

U

2

1

U

2

1

U

2

%U

100

%U%

?

S

S

S

S

S

S

X

%U

100

%U%?

?

X

%U

100

%U%?

?

表5-2

型号

SFPSL-120/220

SFPSZ4-90/220

四、线路阻抗

计算式:

X

线路

G 与G 相连的线路L

G 与220kV 相连线路L G 与220kV 相连线路L 0.4

?

阻抗电抗(%)高-中高-低中-低2414.77.4

13.8422.477.14

额定容量X

?

X

?

X

?120/120/120 0.1304 0.069580

90/90/450.162100.1752

x ?L?

S

U

长度(km)

200

80

120

X

?

表5-3

X (?/km)

0.1512

0.0605

0.0907

综上,得系统等值阻抗电路图(如图5-1)

图5-1

5.2 转移阻抗

一、220KV 侧K 点短路(K 选在靠近主变压器处)

电源G 、G 转移阻抗(如图5-2)

图5-2

将图5-2 Δ-Y 变换得:(如图5-3)

图5-3其中,

X ?X

X

XXX

X ?X

X

XXX

X ?X

X

XXX

再将图5-3 进行Y-Δ 变换得:

0.0605 0.1512

0.0605 0.1512 0.0907

0.1512 0.0907

0.0605 0.1512 0.0907

0.0605 0.0907

0.0605 0.1512 0.0907

0.03025

0.04535

0.01815

图5-4

其中

X X X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

?X

?X

0.1462

0.1540

二、60KV 侧K 点短路(K 在60KV 母线上)

等效电路图如下(如图5-5)

图5-5化化简得:(如图5-6)

图5-6

即(如图5-7)

图5-7再进行Y-Δ 变换得:(如图5-8)

图5-8其中:

X X X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

?X

?X

0.3043

0.3203

三、10KV 侧K 点短路(K 在10KV 母线上)(如图5-9)

图5-9

化简得:(如图5-10)

图5-10

再进行Y-Δ 变换得:(如图5-11)

图5-11其中:

X

X

5.3 计算阻抗

一、220KV 侧母线短路

X

X

二、60KV 侧母线短路

X

X

三、10KV 侧母线短路

X X

X

X

S

?

S

S

?

S

400?0.85

0.4751

100

400?0.85

0.5002

100

2.235

2.3539 X

X

S

?

S

S

?

S

400?0.85

0.3043

100

400?0.85

0.3203

100

1.432

1.5272 X

X

S

?

S

S

?

S

0.1462

0.1540

400?0.85

100

400?0.85

100

0.6888

0.7247 X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

?X

?X

0.4751

0.5002

5.4 短路电流

一、用计算电抗查运算曲线得短路电流标幺值(如表5-4)

表5-4

短路点K1K2

电源I.I.I.I.I ‘’I ‘’

G11.561.922.040.730.790.79 G21.471.511.70.690.710.71

I ‘’

0.47

0.43

K3

I.

0.49

0.44

I.

0.49

0.44

二、有名值(KA)

1、220KV 电流基准值:

I 2、60KV 电流基准值:

I 3、10KV 电流基准值:

I

S

√3U

400?0.85

√310.5

25.876KA S

√3U

400?0.85

√363

4.3126KA S

√3U

400?0.85

√3230

1.1813KA

将标幺值化为有名值,(结果见表5-5)

表5-5 短路电流有名值

短路点K1K2K3

平均电压(KV)2306310.5

电流

(KA)I.I.I.I.I.I.I ‘’I ‘’I ‘’

电源

G11.8424 2.2681 2.4099 3.1482 3.407 3.407 12.16 12.68 12.68 G21.7365 1.7838 2.9757 2.9757 3.062 3.062 11.13 11.39 11.39

第六章电气设备的选择

6.1 高压断路器的选择

一、种类和型式的选择

高压断路器应根据其安装地点,环境条件和使用技术条件进行选择,还应考虑便于施工调

试和运行维护,并进行必要的经济比较。6~10KV 电网一般选用少油、真空、 6 断路器;SF35KV 电网一般选用少油,真空、 6 断路器,SF某些35KV 屋外配电装置也可用多油断路器;110~330KV 电网一般选用少油、SF6 断路器。

二、额定电压选择

高压断路器的额定电压U N 不得低于电网额定电压,即

U ≥U

三、额定电流选择

,即高压断路器的额定电流不得小于流过它的最大持续工作电流I

I ≥I

当断路器使用的环境温度不等于设备周围介质极限温度时,应该对断路器的额定电流进行

修正。

四、额定短路开断电流选择

断路器的额定短路开断电流不小于断路器实际开断时间的短路电流周期分量有效值,即

I≥I ‘’

断路器实际开断时间等于继电保护主保护动作时间与断路器的固有分闸时间之和。

五、额定关合电流的选择

在断路器合闸之前,若线路上已存在短路故障,则在断路器合闸过程中,触头在未接触时

即有很大的短路电流通过(预击穿),更易发生触头熔焊和遭受电动力的破坏。且断路器在关

合短路电流时,不可皮面地在接通后又自动跳闸,此时要求能切断短路电流。为了保证断路器

在关合短路电流时的安全,断路器的额定短路关合电流i 应不小于短路冲击电流幅值i ,即

i ≥i

六、热稳定校验

高压断路器的额定短时耐受热量I 应不小于短路期内短路电流热效应Q ,即

I ≥Q

七、动稳定校验

高压断路器的额定峰值耐受电流i 应不小于三相短路时通过断路器的短路冲击电流幅值

i ,即

i ≥i

6.2 隔离开关的选择

隔离开关的型号选择应根据其安装特点、配电装置的布置特点和使用要求等条件,进行综

合技术经济比较后确定。由于隔离开关没有灭弧装置,不能用来开断和接通负荷电流及短路电

流,故没有开断电流关合电流校验,隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校

验项目与断路器相同。

表6-1 220kV 高压断路器的选择结果

设备选型

LW6-220

备注

计算数据参数数据

U

(kV)

220

I

(kA)

0.293

I ‘’

(kA)

3.58

i

(kA)

9.11

Q

[kA2s]

65.50

U

(kV)

220

I

(kA)

3.15

I

(kA)

50

i

(kA)

125

I

[kA2s]

7500

表6-2 220kV 高压隔离开关的选择结果

计算数据

设备选型

GW7-220

备注

参数数据

U

(kV)

220

I

(kA)

0.293

i

(kA)

9.11

Q

[kA2s]

65.50

U

(kV)

220

I

(kA)

0.6

i

(kA)

55

I

[kA2s]

1024

表6-3 60kV 高压断路器的选择结果

设备选型

LW6-63备注

计算数据参数数据

U

(kV)

60

I

(kA)

1.072

I ‘’

(kA)

6.124

i

(kA)

15.62

Q

[kA2s]

165.94

U

(kV)

63

I

(kA)

2.5

I

(kA)

31.5

i

(kA)

80

I

[kA2s]

3969

表6-4 60kV 高压隔离开关的选择结果

设备选

计算数据参数数据

U

(kV)

60

I

(kA)

1.072

i

(kA)

15.62

Q

[kA2s]

165.94

U

(kV)

110

I

(kA)

1.25

i

(kA)

50

I

[kA2s]

1600

备注未查阅到额定电压为60kV 等级的隔离开关

表6-5 10kV 高压断路器的选择结果

设备选型

ZN12-10备注

计算数据参数数据U

(kV)

10

I

(kA)

3.22

I ‘’

(kA)

23.29

i

(kA)

59.39

Q

[kA2s]

2304.17

U

(kV)

10

I

(kA)

3.15

I

(kA)

80

i

(kA)

125

I

[kA2s]

3969

表6-6 10kV 高压隔离开关的选择结果

计算数据

设备选型

GN3-10/4000

备注

参数数据

U

(kV)

10

I

(kA)

3.22

i

(kA)

59.39

Q

[kA2s]

2304.17

U

(kV)

10

I

(kA)

4

i

(kA)

200

I

[kA2s]

57600

6.3 电压互感器的选择

6-20KV 屋内配电装置一般采用油浸绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电瓷式电压互感器。 35-110KV 配电装置一般采用油浸绝缘结构的电瓷式电压互感器。220KV 以上配电装置一般采 用电容式电压互感器。

电压互感器一次侧的额定电压应满足电网电压的要求,二次侧的额定电压按测量表计和保 护要求以标准化为 100V 。电压互感器一次绕组及二次绕组额定电压的具体数值与电压互感器 的相数和接线方式有关。

表 6-7 电压互感器的选择结果 额定电压(kV ) 电压(KV )型号

一次绕组二次绕组辅助绕组 220JDCF-2200.1220/√30.1/√3 60JDX-600.1/360/√30.1/√3 10JDZJ-100.1/310/√30.1/√3

6.4 电流互感器的选择

6-20KV 屋内配电装置的电流互感器,应采用瓷绝缘或树脂浇注绝缘结构。35KV 以配电 装置的电流互感器,采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。 额定电压:即U ≥U 额定电流:即I ≥I

表 6-8 电流互感器的选择结果 型号额定电流比 LCWB2-220W(2×220) ~ (2×600)/5 LCWD-60(20-40) ~ (300-600)/5 LFZ1-10400/5

电压(kV ) 220 60 10

6.5 高压熔断器的选择

高压熔断器应根据型式种类、额定电压、额定电流、开断电流、保护的选择性等进行选择。 一、型式选择

根据安装地点选用屋内式和屋外式。屋外式高压熔断器(RW 系列)常用于保护送、配电 线路及配电变压器。屋内式高压熔断器(RN 系列)在变电所中常用于保护电压互感器、电力 电容器、配电变压器和送、配点线路,而在电厂中多用于保护电压互感器,一般来说,作为供 电线路、变压器设备的过载及短路保护选用 RN1 型,作为电压互感器的短路保护选用 RN2、 RN4 型,作为电力线路的短路保护选用 RN3 型,作为直流配电装置过载和短路保护选用 RNZ 型。

二、额定电压的选择

对于一般高压断路器,其额定电压U 不小于所在电网的额定电压U

对于限流式高压断路器,其电压只能等于其所在电网的额定电压,是因为这类型的熔断器 能在电流达到最大值之前就将电流截断,致使熔断器熔断时产生过电压,以保证产生的过电压 不超过电网中电器的绝缘水平和不会损坏电网中的电气设备。 三、额定电流的选择 ?

式中 K 是可靠系数,不考虑电动机自启动时,取 1.1—1.3;考虑时,取 1.5—2.0

220kV降压变电所电气一次部分设计

` 广东工业大学华立学院 课程设计(论文) 课程名称发电厂电气部分 题目名称某 110~220kV降压变电所电气一次部分设计学生学部(系)机电与信息工程学部 专业班级 学号 学生姓名 指导教师周展怀

2013 年06 月20 日 广东工业大学华立学院 课程设计(论文)任务书 一、课程设计(论文)的内容 课程设计的内容大体相当于实际工程设计电气一次部分初步设计的内容,其中一部分可基本达到技术设计的要求深度。具体内容如下: (1)对原始资料的分析: a)本工程情况:发电厂、变电所类型及设计规划容量(*近期与远景),单机容量

及台数,运行方式,*最大负荷利用小时数等。 b)电力系统情况:电力系统本期及远景发展规划(本期工程建成后5~10年),发电厂、变电所在电力系统中的位置和作用,本期和远景规划与电力系统的连接方式,各级电压中性点接地方式等。 c)负荷分析:负荷的性质及其地理位置,输电电压等级、出线回路及输送容量等。 (2)电气主接线设计: a)主变压器的选择:容量、台数、相数、绕组数量和接线方式、阻抗、调压方式、电压等级、全绝缘或半绝缘问题、自耦变压器问题、冷却方式等。 b)各级电压母线接线方式(本期、远景)以及*分期过渡接线等。 c)绘制电气主接线图。 (3)厂(所)用电及供电方式选择设计: a)厂(所)用电接线方案比较,负荷计算及变压器选择,中性点接线方式选择。 b)高低压厂用电工作电源、起动/备用电源、事故保安电源连接方式、设备容量、分接头及阻抗的选择。 c)厂(所)用配电装置及设备选型等。 d)绘制厂(所)用电接线图。 (3)短路电流实用计算方法; a)确定主线路的运行方式。 b)绘制等值网络图。 c)计算各短路计算点的三相短路电流及不对称短路电流。 (4)电气设备选择: 对主变压器、厂(所)用变压器、断路器、隔离开关、*熔断器、电抗器、互感器、*消弧线圈、*避雷器、*绝缘子、导线和电缆等进行选择,并汇总电气设备表。 (5)绘制工程设计的其他相关图纸,编制电气一次设备概算表,并编写说明书。说明书部分包括设计任务书、所采用的基本资料和原始数据、方案选择论证、主要计算方法和结果。其计算过程可作为附件,列在说明书后面。 3、课程设计文件。 课程设计文件由说明书(含附件)及设计图纸组成。要求文字说明简明扼要,计算准确,有分析论证,并能正确地反映情况、说明问题。设计图纸应做到内容完整、清晰整齐。

110kV变电站电气一次部分课程设计

课程设计任务书 设计题目: 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation)改变电压的场所。是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换,一些变电站是将发电站发出的电升压,这样一方面便于远距离输电,第二是为了降低输电时电线上的损耗;还有一些变电站是将高压电降压,经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况,升压和降压的幅度是不同的,所以变电站是很多的,比入说远距离输电时,电压为11千伏,甚至更高,近距离时为1000伏吧,这个电压经

变压器后,变为220伏的生活用电,或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展,对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计,其中针对主接线形式选择,母线截面的选择,电缆线路的选择,主变压器型号和台数的确定,保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中,电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算,保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因,是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)

某厂35KV总降压变电所电气设计

2014届毕业设计(论文)课题任务书院(系):电气与信息工程学院专业:

35kV 总降压变电所电气设计 原始资料 1:工厂生产任务、规模及其产品规格 本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产,即以生产铸造、锻 压和轧钢设备的配件生产,即以生产铸造、锻压、铆焊、毛坯为主体,年生产规模为铸钢件 10000t.铸铁件3000t,锻件1000t,铆焊件2500t. 2:工厂各车间负荷情况及车间变电所的容量如表2所示 各车间380V 负荷计算表 序 车间名称 设备容量 K d cos Φ tan Φ 计算负荷 车间 变压器台数 号 kw P30 Q30 S30 I30 变电所 及容量 kw kvar kVA A 代号 1 铸钢车间 N0.1车变 2?____ 铸铁车间 2 砂 库 N0.2车变 2?____ 小计(K ∑=0.9) 铆焊车间 3 1# 水泵房 N0.3车变 1?___ 小计(K ∑=0.9) 空压站 机修车间 4 锻造车间 N0.4车变 1?___ 木型车间 制材场 综合场 小计(K ∑=0.5) 锅炉房 2#水泵房 5 仓库(1、2) N0.5车变 1?___ 污水提升站 5 小计(K ∑=0.5) 35kV 供电系统图

各车间10KV负荷计算表 序车间名称高压设设备容量K d cosΦ tanΦ计算负荷 号备名称kw P30 Q30 S30 I30 kw kvar kVA A 1 铸钢车间电弧炉 2 铸铁车间工频炉 3 空压站空压机 小计 区域变电站35KV母线短路数据 系统运行方式系统短路数据系统运行方式系统短路数据 系统最大运行方式S max 。 K )3(=630MV A 系统最小运行方式S min 。 K )2(=300MV A 3:供用电协议 1)工厂电源从供电部门某110/35KV变电站以双回架空线路引入本厂,其中一路为工作电源,另一路作为备用电源,两个电源不并列运行,变电站距厂东侧10km。 2)系统的短路数据如表3所示,其供电系统如图4所示。 3)供电部门对工厂提出的技术要求:(1)区域变电站35KV馈电线路定时限过流保护装置的整定时间top=2s,工厂总降压变电所保护的动作时间不得大于1.5s.(2) 工厂在总降压变电所35kv电源侧进行电能计量(3)工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9. 1)供电贴费和每月电费制 供电贴费为800元/kvA,每月电费按两部电费制,基本电费为30元/KV A,动力电费为0.4元/kw.h,照明电费为0.6元/kw.h 2)工作负荷性质 本厂为三班制,年最大有功利用小时为5000h,属二级负荷 3)工厂自然条件 (1)气象条件 年最高气温38_C,年平均气温23C,年最低气温-8C,年最热月平均最高气温33C,年最热月平均气温26C,年最热月地下0.8m处平均温度25C,常年主导风向为南风,覆冰厚度5 mm年平均暴日数20d (2)地址水文资料 平均海拔50m 地层以砂粘土为主,地下水位3~5m. 提示:最高年平均温度用于选变压器最热月平均最高温度用于选室外裸导线及母线 最热月平均温度用于选室内导线和母线一年中连续三次的最热日昼平均温度选空气中电缆 土壤中0。7~1。0深度一年中最热月平均温度选地下电缆最热月平均水温选半导体元件等 年雷电小时数和雷电日数设置防雷装置土壤冻结深度设置地下装置

110KV降压变电站电气一次部分初步设计

110KV降压变电站电气一次部分初步设计 一、变电站的作用 1.变电站在电力系统中的地位 电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类,一类是电力元件,它们对电能进行生产(发电机)、变换(变压器、整流器、逆变器)、输送和分配(电力传输线、配电网),消费(负荷);另一类是控制元件,它们改变系统的运行状态,如同步发电机的励磁调节器,调速器以及继电器等。 2.电力系统供电要求 (1)保证可靠的持续供电:供电的中断将使生产停顿,生活混乱,甚至危及人身和设备的安全,形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此,电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。 (2)保证良好的电能质量:电能质量包括电压质量,频率质量和波形质量这三个方面,电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量,例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%,给定的允许频率偏移为正负0.2—0.5%HZ 等,波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。 (3)保证系统运行的经济性:电能生产的规模很大,消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 ,而且在电能变换,输送,分配时的损耗绝对值也相当可观。因此,降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换,输送,分配时的损耗,又极其重要的意义。 二、变电站与系统互联的情况 1.待建变电站基本资料 (1)待建变电站位于城郊,站址四周地势平坦,站址附近有三级公路,交通方便。 (2)该变电站的电压等级为110KV,35KV,10KV三个电压等级。110KV是本变电站的电源电压,35KV,10KV是二次电压。 (3)该变电站通过双回110KV线路与100公里外的系统相连,系统容量为1250MVA,系统最小电抗(即系统的最大运行方式)为0.2(以系统容量为基准),系统最大电抗(即系统的最小运行方式)为0.3。

35KV降压变电站设计

[目录] 前言 第一篇任务书 一、设计要求 二、原始资料 三、设计任务 四、设计成果 第二篇说明书 第一章概述 第二章主接线设计方案 第三章主变台数和容量的选择 第四章所变的选择和所用电的设计 第五章短路电流计算 第六章导体及电气设备的选择. 第三篇计算书 一、主变容量的计算 二、短路电流计算 参考资料

第一篇任务书 一、设计要求 1、建立工程设计的正确观点,掌握电力系统设计基本原则和方法。 2、培养独立思考、解决问题的能力。 3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力,学习撰写工程设计说明书。 二、原始资料 1、某国营企业为保证供电需求,要求设计一座35KV降压变电所,以10KV电缆给各车间供电,一次设计并建成。 2、距本变电所6Km处有一系统变电所,由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电,在最大运行方式下,待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。 3、待设计的变电所10KV无电源,考虑以后装设的组电容器,提高功率因素,故要求预留两个间隔。 4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电,其中一车间和二车间为一类负荷,其余为二类负荷,Tmax=4000h ,各馈线负荷如表1—1

5、所用电的主要负荷见表1—2

6、环境条件 1)当地最热月平均最高温度29.9°c,极端最低温度-5.9°c,最热月地面0.8m 处土壤平均26.7°c ,电缆出线净距100mm。 2)当地海拔高度507.4m。雷暴日数36.9日/年:无空气污染,变电所地处在 P≤500m·Ω的黄土上。 三、设计任务 1、设计本变电所的主电路,论证设计方案是最佳方案,选址主变压器的容量和台数。 2、设计本变电所的自用电路,选择自用变压器的容量和台数。 3、计算短路电流。 4、选择导体及电气设备。 四、设计成果 1、设计说明书和计算书各一份 2、主电路和所用电路图各一份 第二篇说明书 第一章概述 一、设计依据 根据设计任务书给出的条件。 二、设计原则

Kv变电站课程设计报告

目录 一、前言 (2) 1、设计内容:(原始资料16) (2) 2、设计目的 (2) 3、任务要求 (3) 4、设计原则、依据 (3) 原则:. (3) 5、设计基本要求 (3) 二、原始资料分析 (3) 三、主接线方案确定 (4) 1 主接线方案拟定 (4) 2 方案的比较与最终确定 (5) 四、厂用电(所用电)的设计 (5) 五、主变压器的确定 (6) 六、短路电流的计算 (7) 七、电气设备的选择 (8) 八、设计总结 (11) 附录 A 主接线图另附图 (12) 附录 B 短路电流的计算 (12) 附录C :电气校验 (15)

、尸■、■ 前言 1、设计内容:(原始资料16) 1)待设计的变电站为一发电厂升压站 (2)计划安装两台200MW汽轮发电机机组 发电机型号:QFSN-200-2 U e=15750V cos =0.85 X g=14.13% P e=200MW (3)220KV出线五回,预留备用空间间隔,每条线路最大输送容量200MVA T max=200MW (4)当地最高温度41.7 C,最热月平均最高温度32.5 C,最低温度-18.6 C, 最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3 C。 (5)厂用电率为8%厂用电电压为6KV发电机出口电压为15.75KV。 6)本变电站地处8度地震区。 7)在系统最大运行方式下,系统阻抗值为0.054。 (8)设计电厂为一中型电厂,其容量为2X 200 MW=40MW最大机组容量200 MW 向系统送电。 (9)变电站220KV与系统有5回馈线,呈强联系方式。 2、设计目的 发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练,通过课程设计的实践达到: 1)巩固“发电厂电气部分” 、“电力系统分析”等课程的理论知识。 2)熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。 3)掌握发电厂(或变电所)电气部分设计的基本方法和内容。 4)学习工程设计说明书的撰写。 (5)培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。

课程设计(变电所)(1)

变电所设计任务书(1) 一、题目220KV区域变电所设计 二、设计原始资料: 1、变电所性质: 系统枢纽变电所,与水火两大电力系统联系 2、地理位置: 本变电所建于机械化工区,直接以110KV线路供地区工业用户负荷为主。 3、自然条件: 所区地势较平坦,海拔800m,交通方便有铁,公路经过本所附近。最高气温十38o C 最低气温-300C 年平均温度十100C 最大风速20m/s 覆冰厚度5mm 地震裂度<6级 土壤电阻率<500Ω.m 雷电日30 周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大 冻土深度1.5m 主导风向夏南,冬西北 4、负荷资料: 220KV侧共4回线与电力系统联接 110KV侧共12回架空出线,最大综合负荷

10KV 侧装设TT —30-6型同期调相机两台 5.系统情况 设计学生:________指导教师:____________ 完成设计日期:_______________________ 4╳4╳

变电所设计任务书(2) 一、题目220KV降压变电所设计 二、设计原始资料 1.变电所性质: 本所除与水、火两系统相联外并以110及10KV电压向地方负荷供电2.地理位置: 新建于与矿区火电厂相近地区,并供电给新兴工业城市用电 3.自然条件; 所区地势较平坦,海拔600m,交通方便有铁、公路经过本所附近 最高气温十400C 最低气温—250C 年平均温度十150C 最大风速_20m/s_ 覆冰厚度10mm 地震裂度_6级 土壤电阻率>1000Ω·m 雷电日___40__ 周围环境_空气清洁_建在沿海城市地区,注意台风影响 冻土深度1·0m 主导风向夏东南风、冬西北风 4·负荷资料: 220KV侧共3回线与电力系统联接

推荐-某厂降压变电所的电气设计 精品

一、设计目的 熟悉电力设计的相关规程、规定,树立可靠供电的观点,了解电力系统,电网设计的基本方法和基本内容,熟悉相关电力计算的内容,巩固已学习的课程内容,学习撰写工程设计说明书,对变电所区域设计有初步的认识。 二、设计要求 (1)通过对相应文献的收集、分析以及总结,给出相应项目分析,需求预测说明。 (2)通过课题设计,掌握电力系统设计的方法和设计步骤。 (3)学习按要求编写课程设计报告书,能正确阐述设计方法和计算结果。 (4)学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中,认真查阅相应文献以及实现,给出个人分析、设计以及实现。 三、设计任务 (一)设计主体内容 (1)负荷计算及无功功率补偿 (2)变电站位置及形式的选择。 (3)变电所主变压器台数,容量及主接线方案的选择。 (4)短路电流计算。 (5)变电所一次设备的选择及校验。 (6)变电所高低压线路的选择。 (7)变电所二次回路方案及继电保护的整定。 (二)设计任务 1.设计说明书,包括全部计算过程,主要设备及材料表; 2.变电所主接线图。 四、设计时间安排 查找相关资料(1天)、总降压变电站设计(3天)、车间变电所设计(2天)、 厂区配电系统设计(1天)、撰写设计报告(2天)和答辩(1天)。 五、主要参考文献 [1] 电力工程基础 [2] 工厂供电 [3] 继电保护. [4] 电力系统分析 [5]电气工程设计手册等资料 指导教师签字:年月日

一.负荷情况 某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务,负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下: (一)一号车间 一号车间接有下表所列用电设备 二号车间接有下表所列用电设备 (三)三号车间 三号车间接有下表所列用电设备 食堂接有下表所列用电设备负荷

220kV降压变电站电气一次部分设计毕业设计

毕业设计(论文)报告题目220kV降压变电站电气一次部分设计

摘要 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

220kV35KV变电站继电保护课程设计

新疆农业大学机械交通学院 《发电厂电气设备》 课程设计说明书 题目 220kV/35KV变电站继电保护课程设计 专业班级:电气工程及其自动化122班 学号: 123736211 学生姓名:孔祥林 指导教师:李春兰艾海提·塞买提 时间: 2015年12月

目录 概述 (1) 1.电气主接线的设计 (1) 1.1主接线的设计原则和要求 (1) 2 主要电气器件选择汇总表 (2) 3短路电流的计算 (2) 3.1短路电流 (2) 3.1.1短路电流计算的目的 (2) 3.2 各回路最大持续工作电流 (3) 3.3短路电流计算点的确定 (3) 3.3.1 当K1点出现短路时 (5) 3.3.2当K2点出现短路时 (6) 4电保护分类及要求 (7) 5电力继电器继电保护 (8) 5.1电力变压器故障及不正常运行状态 (8) 5.2 电力变压器继电保护的配置原则 (8) 6选用变压器继电保护装置类型 (9) 7选用的母线继电保护装置类型 (9) 8各保护装置的整定计算 (10) 8.1变压器纵差保护整定计算及其校验 (10) 8.1.1差动继电器的选型 (10) 8.1.2纵差动保护的整定计算 (10) 8.1.3差动保护灵敏系数的校验 (11) 8.2变压器过电流保护的整定计算 (12) 8.2.1 DL-21CE型电流继电器 (12) 8.2.2过电流保护整定原则 (12) 8.2.3过电流保护整定的动作时限器 (13) 8.2.4保护装置的灵敏校验 (13) 8.2.5过电流保护整定计算 (13) 8.3过负荷保护 (15) 8.4变压器一次侧零序过电流保护的整定计算 (15) 8.4.2 DS-26E型时间继电器 (15) 8.4.2零序电流的整定计算 (16) 9防雷保护 (17) 10心得体会 (17) 参考文献: (18)

220KV降压变电所的设计文献综述

专业文献综述题目: 220KV降压变电所的设计 专业: 农业电气化与自动化

220KV降压变电所的设计 摘要:随着我国国民经济的快速增长,用电已成为制约我国经济发展的重要因素。为保证正常的供配电要求,各地都在兴建一系列的供配电装置。本文针对220kV降压变电所的特点,阐述了220kV降压变电所的设计思路、设计步骤,并进行了相关的计算和校验。文中介绍的220kV降压变电所的设计方法、思路及新技术的应用可以作为相关设计的理论指导。 关键词:降压变电所;设计方法;供配电 Design of the 220 KV step-down substation Abstract:With the fast growth of the our country national economy,use the important factor that the electricity also becomes an economic development of the check and supervision in our country。Everyplace all be building a series of use to go together with to give or get an electric shock device。This text aims at the characteristics of the 220 KV step-down substation, Elaborate design way of thinking, design step of the 220 KV step-down substation and carry on the related calculation ,check it 。The text introduce the design method, way of thinking and new technique of the 220 KV step-down substation can be the theories of related design instruction。 Key words: the step-down substation ; method of design ; supply and install electric 1 前言 近十年来,随着我国国民经济的快速增长,用电也成为制约我国经济发展的重要因素,各地都在兴建一系列的用配电装置。变电所的规划、设计与运行的根本任务,是在国家发展计划的统筹规划下,合理开发利用动力资源,用最少的支出(含投资和运行成本)为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格的电能。这里所指的“充足”,从国民经济的总体来说,是要求变电所的供电能力必须能够满足国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要,并留有适当的备用。变电所由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化等系统组成,它的形成和发展,又经历规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。各个环节和各个阶段都有各自不同的特点和要求,按照专业划分和任务分工,在有关的专业系统和各个有关阶段,都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。但现代变电所是一个十分庞大而又高度自动化的系统,在各个专业系统之间和各个环节之间,既相互制约又能在一定条件下相互支持和互为补充。为了适应我国国民经济的快速增长,需要密切结合我国的实际条件,从电力系统的全局着眼,瞻前顾后,需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电所,用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作,以求取得最佳技术经济的综合效益。 本次所设计的课题是某220kV降压变电所的设计,该变电所是一个地区性重要的降压变电所,它主要担任220kV及110kV两电压等级功率交换,把接受功率全部送往110kV 侧线路。因此此次220kV降压变电所的设计具有220kV、110kV、及10kV三个电压等级,220kV侧以接受功率为主,10kV主要用于所用电以及无功补偿。本次所设计的变电所是枢纽变电所,全所停电后,将影响整个地区以级下一级变电所的供电。

降压变电站设计

目录 第一章绪论 (1) 第二章电源进线与主变的选择 (2) 2.1 方案介绍及选取 (3) 2.2 负荷概念及等级分 (4) 2.3 负荷的计算 (5) 2.4 主变选择的原则 (6) 2.5 主变选取 (6) 第三章电气主接线方案 (7) 3.1 主接线的主要形式 (7) 3.2 接线方案与选取 (7) 第四章短路计算 (9) 4.1短路的类型 (9) 4.2短路计算 (9) 第五章电气设备选择 (13) 5.1设备的概念 (13) 5.2断路器隔离开关等设备选择 (13) 第六章总语 (16) 参考文献 (17)

第二章接入系统方案 第一章绪论 电力系统中,发电厂将天然的一次能源转变成电能,向远方的电力用户送电,为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降,需要将电压升高;为了满足电力用户安全的需要,又要将电压降低,并分配给各个用户,这就需要能升高和降低电压,并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置,它是联系发电厂和电力用户的中间环节,同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来,变电所的作用是变换电压,传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。变压器是变电所的中心设备,它利用电磁感应原理。 配电装置是变电所中所有的开关电器、载流导体辅助设备连接在一起的装置。其作用是接受和分配电能。配电装置主要由母线、高压断路器开关、电抗器线圈、互感器、电力电容器、避雷器、高压熔断器、二次设备及必要的其他辅助设备所组成。 二次设备是指一次系统状态测量、控制、监察和保护的设备装置。由这些设备构成的回路叫二次回路,总称二次系统。 二次系统的设备包含测量装置、控制装置、继电保护装置、自动控制装置、直流系统及必要的附属设备。 负荷等级可以分为一,二,三等级。负荷的等级不同,对供电的要求也不同。对于一级负荷,必须有两个独立电源供电,且任何一个电源失去后,能保证对全部一级负荷不间断供电 电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频所。这些变电所按电压等级可分为中压变电所(60千伏及以下)、高压变电所(110~220千伏)、超高压变电所(330~765千伏)和特高压变电所(1000千伏及以上)。按其在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。 该变电所包含了一二级负荷,所以是一个需要两个电源的终端配电变电所。

220KV降压变电所设计

摘要 本设计是220KV降压变电站设计。主要包括系统情况及负荷说明,主变压器的选择,电气主接线方案的选择,短路电流计算,高压电气设备的选择,各种电器和导线的选择计算,同时对所选择的电气设备进行动稳定和热稳定校验,判断是否满足要求。 本设计涉及到发电厂电气部分、电力系统分析等专业知识,并参考了相关的电气设计和设备手册。总体来说,本设计是对电力系统及其发电厂电气部分专业所学课程的综合和运用能力的一次考察。 关键词:变电站、主变压器、电气主接线、电气设备

第一章内容提要 一、变电站原始资料: 1、所址概况: 位于喀什市郊区,城市工农业,发展较快。 变电所有两回220KV出线,分别与电力系统和一所发电厂相连。 2、自然条件: 所区地势较平坦,交通方便,有铁路公路经过本所附近。 最高气温+30°C,最低气温-25°C,最高月平均温度25°C,年平均温度+10°,最大风速20m/s,覆冰厚度5mm,地震烈度< 6级,土壤电阻率< 500Ω.m ;雷电日30;周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大;冻土深度1.5;主导风向、夏南、冬西北。 3、负荷资料: (1)110KV侧,16回出线,最大综合负荷256MW,功率因数cosΦ=0.85,年最大负荷利用小 (2)10kv侧,20回出线,综合最大负荷为50MW,功率因数cosΦ=0.88,年最大负荷利用小 4、系统图:

220KV 110KV 二、设计任务: 1、选择主变压器的容量、台数、型号、参数。 2、进行经济、技术比较、选择电气主接线方案。 3、计算电路电流,选择电气设备; 4、全所平面总布置; 5、继电保护规划; 6、防雷保护; 三、成品要求: 1、说明书,计算书各一本; 2、图纸; (1)主接线图; (2)全所总平面布置图; (3)配电装置断面图; (4)防雷保护图; (5)继电保护规划图。

35kv降压变电所

大学 本科生毕业论文(设计) 题目:35kv降压变电所设计 姓名: 学院:机电工程学院 专业:电气工程及其自动化 班级: 学号: 指导教师: 完成时间: 2019年6 月18日

大学 注:经过双向选择后,最后确定的选题由指导教师填写此表备案。

毕业论文(设计)任务书 学生姓名指导教师 论文(设计)题目 35KV降压变电所电气部分设计 论文(设计)内容(需明确列出研究的问题): 1.确定主接线:根据设计任务书,分析原始资料与数据,列出技术上可能实现的 2—3个方案,经过技术经济比较,确定最优方案。 2.选择主变压器:选择变压器的容量、台数、型号等。 3.短路电流计算:根据电气设备选择和继电保护整定的需要,选择短路计算点,绘制等值网络图,计算短路电流,并列表汇总。 4.电气设备的选择:选择并校验断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等,选用设备的型号; 5.主变压器继电保护的整定计算及配置 资料、数据、技术水平等方面的要求: 本变电站为某冶炼厂变电站,地处高寒地区,气候恶劣,环境污染严重,海拔2000米以上。由于该冶炼厂工业发展,负荷增大,该线路长期大负荷运行,同时由于单电源供电,供电可靠性得不到全面保障,为了解决该冶炼厂负荷增长带来的供电容量严重不足的矛盾,根据有关部门的批文和提供的可行性研究报告,再建一条35kV输电线路,形成双回路供电的形式,这样减轻了原一回线路的负荷压力,确保了供电可靠性,同时满足负荷不断增大的需求。拟新建一座35KV降压变电所。 1.出线回数: (1)35KV电压等级:2.5Km架空出线,近期1回,远期2回,短路容量为600MVA。(2)10KV电压等级:电缆馈线,本期8回,远期12回。每回平均传输容量3500KW,10KV 最大负荷30MW,最小负荷25MW,cosφ=0.85,Tmax=5000h。 2.气象条件: 年最高温度:34 C?,最低温度-15 C?,平均气温 21C?。年平均雷暴日数 24 日。 3.变电所功率因数不低于0.9。 4. 绘制电气主接线图、主变保护原理图和展开图各一张;

某机械厂降压变电所电气设计答案

一、设计任务书 (一)设计题目 某机械厂降压变电所电气一次设计 (二)设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,并考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数与容量、类型,选择变电所主结线及高低压设备和进出线,最后按要求写出设计说明书,绘出设计图样。 (三)设计依据 1.工厂总平面图 2.工厂负荷情况:本厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为5000h,日最大负荷持续时间为8h。该厂筹造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相,额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相,额定电压为220V。 3.供电电源情况: 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图(附图1-4)。该干线的导线品牌号为LGJ-185,导线为等边三角形排列,线距为2.0m。干线首端(即电力系统的馈电变电站)距离本厂约10km.干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MWA,此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护,定时限过电流保护整定的动作时间为1.2s。为满足工厂二级负荷的要求,可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为100km,电缆线路长度为25km。

表1 工厂负荷统计资料 4.气象条件: 本厂所在地区的年最高气温为38℃,年平均气温为23℃,年最低气温为-8℃,年最热月平均最高气温为33℃,年最热月平均气温为26℃,年最热月地下0.8m处的平均温度为25℃。当地主导风向为东北向风,年暴日数为20。 5.地质水文条件: 本厂所在的地区平均海拔500m。地层以砂粘土(土质)为主;地下水位为4m。 6.电费制度: 本厂与当地供电部门达成协议,在本厂变电所高压侧计量电能,设专用计量柜,按两部电费交电费。每月基本电费按主变压器容量计为20元/KVA,动力电费为0.3元/kwh,照明(含家电)电费为0.5元/kwh。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.95.此外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性地向供电部门交供电贴费:6~10KV为800元/KV A。 (四)设计任务 要求在规定时间内独立完成下列工作量: 1、设计说明书1份,需包括: 1)封面及目录 2)前言及确定了赋值参数的设计任务书 3)负荷计算和无功功率补偿 4)变电所位置和型式的选择

35KV降压变电所设计方案

35KV降压变电所设计方案 第一篇任务书 一、设计要求 1、建立工程设计的正确观点,掌握电力系统设计基本原则和方法。 2、培养独立思考、解决问题的能力。 3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力,学习撰写工程设计说明书。 二、原始资料 1、某国营企业为保证供电需求,要求设计一座35KV降压变电所,以10KV电缆给各车间供电,一次设计并建成。 2、距本变电所6Km处有一系统变电所,由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电,在最大运行方式下,待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。 3、待设计的变电所10KV无电源,考虑以后装设的组电容器,提高功率因素,故要求预留两个间隔。 4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电,其中一车间和二车间为一类负荷,其余为二类负荷,Tmax=4000h ,各馈线负荷如表1—1 序号车间名称计算用有功功率 (kw) 计算用无功功率 (kvar) 1 一车间 1046 471

2 二车间 735 487 3 机械车间 808 572 4 装配车间 1000 491 5 锻工车间 920 276 6 高压站 1350 297 7 高压泵房 737 496 8 其他 931 675 5、所用电的主要负荷见表1—2 序号车间名称额定容 量(KW) 功率因 素 (cos ) 安 装 台 数 工 作 台 数 备注 1 主充电机20 0.88 1 1 周期性负 荷 2 浮充电机 4.5 0.85 1 1 经常性负 荷 3 蓄电池室通 风2.7 0.88 1 1 经常性负 荷 4 室装配装置 通风110.79 2 2 周期性负 荷 5 交流焊机10.5 0.5 1 1 周期性负 荷

110-35-10kv降压变电所电气部分设计

课程设计 课程名称:发电厂电气部分 设计题目:110/35/10kv降压变电所电气部分设计

目录 摘要 ------------------------------------------------------------------------------ 2 1.变电所总体分析----------------------------------------------------------------- 3 1.1变电所规模 ----------------------------------------------------------------- 3 1.2变电所与电力系统连接情况 ------------------------------------------------- 3 1.3负荷情况-------------------------------------------------------------------- 3 1.4最小运行方式--------------------------------------------------------------- 3 1.5环境条件-------------------------------------------------------------------- 3 2.主接线的设计原则-------------------------------------------------------------- 4 2.1运行的可靠 ----------------------------------------------------------------- 4 2.2具有一定的灵活性 ---------------------------------------------------------- 4 2.3操作应尽可能简单、方便 --------------------------------------------------- 4 2.4经济上合理 ----------------------------------------------------------------- 5 3.主接线设计 --------------------------------------------------------------------- 5 3.1 110kv侧 ------------------------------------------------------------------- 5 3.1.1方案一------------------------------------------------------------------ 5 3.1.2方案二------------------------------------------------------------------ 5 3.2 35kv侧(6回出线) ------------------------------------------------------- 7

220kV变电站设计

引言 发电厂及电力系统的毕业设计是培养学生综合运用所学理论知识,独立分析和 解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。 本设计是根据毕业设计的要求,针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电器部分的设计,并做出阐述和说明。论文包括选择变电所 的主变压器的容量、台数和形式,选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各 项参数,并且通过计算,详细的校验了公众不同设备的热稳定和动稳定,并对其选 择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况,确定本变电 所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式,同时根据变电所的电压等级及其 在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计,最后通过对主接线形 式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图,同 时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护,并绘制屋 外高压配电装置的防雷保护图。

第一篇毕业设计说明书 1 变电所设计原始资料 1.1 设计的原始资料及依据 (1) 待设计变电所建成后主要向工业用户供电,电源进线为220KV两回进线,电压等级为220/60KV。 (2) 变电所地区年平均温度14℃,最高温度36℃,最低温度-20℃。 (3) 周围空气无污染。 (4) 出线走廊宽阔,地势平坦,交通方便。 (5) 变电所60KV负荷表: (重要负荷占总负荷的80%,负荷同时率为0.7,线损率5%,Tmax=5600小时) 表1.1 变电所60kV负荷表 序号负荷名称最大负荷(KW)功率 因数出线 方式 出线 回路数 附注 近期远期 1 建成机械厂18000 25000 0.95 架空 2 有重要负荷 2 化肥厂8000 10000 0.95 架空 2 有重要负荷 3 重型机械厂10000 13000 0.95 架空 2 有重要负荷 4 拖拉机厂15000 20000 0.9 5 架空 2 有重要负荷 5 冶炼厂10000 15000 0.95 架空 2 有重要负荷 6 炼钢厂12000 18000 0.95 架空 2 有重要负荷 (6)电力系统接线方式如图所示: 图1.1 电力系统接线方式图 系统中所有的发电机均为汽轮发电机,送电线路均为架空线,单位长度正序电抗为0.4欧姆/公里

110-35-10kv降压变电所电气部分设计

110-35-10kv降压变电所电气部分设计

课程设计 课程名称:发电厂电气部分 设计题目:110/35/10kv降压变电所电气部分设计

目录 摘要------------------------------------------------------------------ 2 1.变电所总体分析------------------------------------------------------ 2 1.1变电所规模 ------------------------------------------------------ 2 1.2变电所与电力系统连接情况----------------------------------------- 2 1.3负荷情况 -------------------------------------------------------- 2 1.4最小运行方式 ---------------------------------------------------- 3 1.5环境条件 -------------------------------------------------------- 3 2.主接线的设计原则---------------------------------------------------- 3 2.1运行的可靠 ------------------------------------------------------ 3 2.2具有一定的灵活性 ------------------------------------------------ 3 2.3操作应尽可能简单、方便------------------------------------------- 3 2.4经济上合理 ------------------------------------------------------ 4 3.主接线设计---------------------------------------------------------- 4 3.1 110kv侧 -------------------------------------------------------- 4 3.1.1方案一 ------------------------------------------------------ 4 3.1.2方案二 ------------------------------------------------------ 4 3.2 35kv侧(6回出线)---------------------------------------------- 5 3.3 10kv侧(10回出线)--------------------------------------------- 6 4.主变压器的选择----------------------------------------------------- 6 4.1 相数的确定------------------------------------------------------ 6 4.2绕组数的确定 ---------------------------------------------------- 7 4.3绕组接线组别的确定 ---------------------------------------------- 7 5.主接线图------------------------------------------------------------ 8 参考文献--------------------------------------------------------- 9

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