变电所电气一次初步设计-毕业设计说明书要点

第一章、毕业设计课题及原始资料

课题：变电所电气一次初步设计

原始资料：

1.110kv进线2回，归算至此110KV母线的系统短路电抗为0.26，基准电压取平均电

压，基准功率取100MVA；

2.35KV出线6回，最大负荷50MW，最小负荷30MW,功率因数0.85，最大负荷小时数

5000；

3.10KV出线12回，最大负荷10MW，最小负荷8MW，功率因数0.8，最大负荷小时数4500；

4.所用电率2%；

5.环境条件：同本地环境条件。

内容要求：

1. 分析原始资料，设计5种可行的电气主接线方案；

2. 通过初步技术经济比较，确定两种较好方案；

3. 针对所选的两种较好方案进行短路电流计算；

4. 选择电气设备并进行校验；

5. 进行技术经济比较，确定最佳方案；

6. 涉及屋内，外配电装置；

7. 设计防雷保护，选择避雷针并进行校验。

成果形式：

1. 设计说明书一份；

2. 计算书一份（短路电流，设备校验，运行费，防雷校验等计算）；

3. 图纸5-7张；电气主接线图，电气总平面布置图，屋外配电装置断面图，防雷校验图等。

第二章、主接线初步拟定

在对原始资料分析的基础上，结合对电气主接线的可靠性，灵活性，经济性的基本要求，进行综合考虑，在满足技术经济政策的前提下，力争使其成为技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。

电气主接线的设计原则：

1. 考虑线路断路器，母线故障时，以及母线检修时，造成馈线停运的回数多少和停电时间长短；

2. 变电所有无停电的可能；

3. 考虑近期和远期的发展规模；

4. 考虑备用容量的有无和其大小对主接线的影响。

对变电所还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修，事故等特殊状态下，操作方便，调度灵活，检修安全，扩建方便。

变电所主接线除了可靠性，灵活性，还应具有很强的经济性。特别是象本次设计的地区变电所，可靠性要求不是十分高，而且所址不会离市区很远，地价较高，则它在经济上更应该站住脚，尽可能做到投资少，占地少，电能损失少，年费用为最小。当然，也不能一味的追求经济性而忽视了可靠性，毕竟安全可靠是要放在第一位的，它与经济性应辩证统一的进行分析。

针对本设计的特点及以上的分析，初步拟定五种能满足上述可靠性，灵活性与经济性要求的主接线形势，对它们进行初步技术经济比较。选出两种较好的方案，作进一步的分析与比较。

表1 五种可行的电气主接线方案比较

接线形式优点缺点

方案一110KV侧双母线

10KV侧单母线分

段

运行方式比较灵

活，供电可靠，

便于扩建

设备多，配电装

置复杂，投资和

占地面积大，容

易误操作

方案二110KV侧内桥式

10KV侧单母线分

段

线路的投入和切

除比较方便，节

省占地面积，变

压器不需经常切

除

变压器操作复

杂，出线断路器

检修时，线路需

要较长时间停运

方案三110KV侧单母线

10KV侧单母线分

段

简单清晰，设备

少投资小，运行

操作方便，有利

于扩建

可靠性和灵活性

差

方案四110KV侧单母线

带旁路母线

10KV侧单母线分

段

变压器投切方

便，供电可靠性

高，输送功率

大，送电距离远

停电影响大，检

修时间长，增加

投资

方案五110KV侧单母线

分段

10KV侧单母线分

段

变压器投切比较

方便，一次侧可

转供功率，可增

加进出线数目

断路器数量多，

配置和运行复杂

从初步的技术经济比较可看出：

方案一，虽灵活性和可靠性高，但使用设备多，配电装置复杂，投资和占地面积大，而且当母线故障和检修时，隔离开关作为倒换操作电器使用，容易误操作，为此在隔离开关和断路器之间需装闭锁装置，一般

110KV出线数目为5回及以上时，可采用双母接线。

方案二，当线路发生故障时，仅线路侧断路器断开，不影响其它回路运行。桥型接线用的高压断路器数量少，四个回路用三台断路器，节省了占地面积，它适用于线路较长，回数少，故障及率较高，而变压器不需经常切除时。

方案三，优点不少，但可靠性灵活性差。当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所接的电源，在整个检修期间均须停止工作。此接线方式，所用断路器和隔离开关较少，比较经济，根据本站的情况可以考虑。

方案四，广泛地用于出现数较多的110KV及以上的高压配电装置中，电压等级高，输送功率大，送电距离远。投资特别大，不适合。

方案五，虽然可靠性高，但是使用断路器数量多，且配置和运行也复杂，投资较大。

综合考虑，初步选方案二和三作进一步比较。

本站35KV侧出现6回，采用单母线分段，优点是，当某一段母线或母线断路器出现故障时，由分段断路器把故障段隔离，保证完好段母线向用户继续供电，可减少停电范围。

10KV侧出现12回，为了减少母线故障的影响，决定采用单母线分段接线，优点同上。

第三章、主变的选择

1. 台数的确定：为保证供电可靠，装设两台主变，并列运行；一台因故障退出，仍可保证大部分用户用电，不致全所停电。

2. 形势选择：因该变电所有三个电压等级，首选经济效益较好的三相自耦变压器。

3. 容量确定：考虑到变压器正常运行和事故过负荷能力，每台变压器容量按

Sn=0.7Sm确定（其中，Sn为变压器额定容量，Sm为变电所最大负荷）。这样，当一台变压器停用时可保证对70%负荷供电。考虑到变压器事故过负荷能力为40%，则可保证对98%的负荷供电。而一般电网变电所有20%左右的非重要负荷，所以，按上述原则确定的变压器容量是可行的。

即每台容量：Sn=0.7Sm=0.7(50/0.85+10/0.8×1.01

=50.426MVA

=50426KVA

其中50/0.85为35KV侧最大负荷；10/0.8是10KV侧最大负荷；1.01是考虑了1%的所用电。

根据上述三条原则，查《发电厂电气部分课程设计参考资料》，可选SFS-60000KVA/110型变压器。参数可参见下表