110kV变电站初步设计典型方案7页
(完整版)110kv变电站一次电气部分初步设计
110kv变电站一次电气部分初步设计毕业设计题目110KV变电站一次电气初步设计学生姓名谭向飞学号20XX309232 专业发电厂及电力系统班级20XX3092 指导教师陈春海评阅教师完成日期20XX 年11月6日三峡电力职业学院毕业设计课题任务书课题名称学生姓名指导教师谭向飞陈春海 110kV 变电站一次电气初步设计专业指导人数发电厂及电力系统班号 20XX3096 课题概述：一、设计任务 1.选择110kV变电站接线形式； 2.计算110kV变电站的短路电流；3.选择110kV变电站的变压器，高/低压侧断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器，并校验。
二、设计目的掌握变电站一次电气设计的计算，能选择电气设备。
三、完成成果110kV变电站一次电气接线及设备选择。
I原始资料及主要参数： 1、110kV渭北变所设计最终规模为两台110/10kV主变，110kV两回进线路，变压器组接线线，10kV8回馈线，预计每回馈线电流为400A， 2、可行研究报告中变压器调压预测结果需用有载调压方式方可满足配电电压要求，有载调压开关选用德国MR公司M型开关，#2主变型号SZ9-40000/110， 5×110＋－32%/，YNd11，Uk%=。
3、110kV配电装置隔离开关GW5-110ⅡDW/630；断路器3AP1-FG-145kV， 3150A﹑40kA；复合绝缘干式穿墙套管带CT 2×300/5；中心点隔离开关GW13-63/630，避雷器HY5W-108/268及中心点/186。
4、出八回线路、10kVⅡ段母线设备﹑变二侧开关分段以及电容补偿。
10kV断路器选用ZN28E-12一体化弹簧储能操作，支架落地安装；主变10kV 侧及分段隔离开关用GN22-10G手动操作；10kV线路及电容器隔离开关用GN19-10Q手动操作；出线CT两相式，二组次级绕组，用作测量和保护；电容器回路三相式；变二侧CT 三组次级用作测量﹑纵差﹑过流及无流闭锁。
[整理]110kV变电站初步设计典型方案
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二．A方案2.4.1 发电机参数(一)工程建设规模●a)主变压器:终期2×31.5MVA,本期1×31.5MVA;●b)电压等级:110/35/10kV三级;●c)出线回路数:1)110kV出线: 终期4回,本期2回;2)35kV出线: 终期8回,本期4回;3)10kV出线: 终期12回,本期6回;4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar；（二）设计范围1)本典型设计范围包括变电所内下列部分:a)电力变压器及各级电压配电装置,所用电系统设备,过电压保护及接地装置,直流操作电源系统设备;相应的继电保护及自动装置,就地测量及控制操作设备,自动化系统设备以及电缆设施等。
b)与电气设备相关的建筑物、构筑物,给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。
2)系统通信设施、所外道路、所外上下水系统、场地平整和特殊基础处理、大件设备运输措施等不纳入本典型设计范围。
其中由于通信设施需根据外部通信系统条件确定,本典型设计中仅留布置安装条件,不作具体设计。
3)设计分界点a)变电所与线路的分界点为:110kV、35kV配电装置以架空进线耐张线夹(不含)为界。
10kV配电装置以开关柜内电缆头(不含)为界。
b)进所道路设计以变电所大门为界,大门外不属本典型设计范围。
（三）设计条件2.4.1 发电机参数1）所址自然条件环境温度: -10℃~40℃最热月平均最高温度: 35℃设计风速: 30m/s覆冰厚度: 5mm海拔高度: <1000m地震烈度: 6度污秽等级: II级设计所址高程: >频率为2%洪水位凡所址自然条件较以上条件恶劣时,工程设计应作调整。
2）系统条件按照系统的情况,设定110kV系统短路电流为25kA,要求10kV母线的短路电流不超过20kA(四)主要技术经济指标2.4.1 发电机参数1）投资:●静态投资: 1367.45 万元,单位投资: 434 元/kVA;●动态投资: 1398.96 万元,单位投资: 444 元/kVA;2）占地面积●所区围墙内占地面积:7695.96m2●所区围墙内建筑面积: 560m2●主控制楼面积: 422.5m2(五)电气主接线变电所主接线110kV、35kV及10kV终期均为单母线分段接线,初期为单母线接线。
110kV输变电工程变电部分初步设计
110kV输变电工程变电部分初步设计110kVXX输变电工程变电部分初步设计阶段设计说明书电力设计院工程设计证书：证书编号：2010年08月第1章总的部分1.1 设计依据1.1.1 淄博供电公司文件淄电发展【2010】146号《关于淄博XX纺织有限公司新建110kV变电站接入系统方案的通知》。
1.1.2 淄博XX纺织有限公司设计委托书。
1.2建设必要性1.2.1建设必要性淄博XX纺织有限公司位于淄博市博山区北部焦庄镇。
该公司为了提高产品影响力和竞争力，拟投资6亿元，建设年产2000万米高档织物面料、2200万米高档服装面料及6万米紧密纺项目。
项目投产后可新增销售收入和利润。
随着公司规模的不断扩大，新项目的不断投产，现有的供电系统已经无法满足企业发展的要求。
急需建设一座110kV变电站。
1.2.2接入系统方案根据110kVXX变电站的站址位置及淄博电网规划，XX变电站接入系统方案为：110kV 电源进线2回，一回电源进线T接于110kV山叩线，另一回T接于110kV山黄叩家T接线。
1.3 建设规模终期：主变压器:2×16MVA110kV进线：2回10kV出线：10回10kV站用电：2回无功补偿：2×3200kVar本期：主变压器:1×16MVA110kV进线：2回10kV出线：10回10kV站用电：2回无功补偿：2×3200kVar1.4 设计范围1.4.1 本设计包括的设计项目：(1)站区内生产和辅助生产系统的设备安装和土建工程。
其中各级电压配电装置设计到对外架空引出线悬挂点（户外配电装置不包括进线绝缘子串及导线金具，包括支线的引下线及金具，拉线用挂环；户内配电装置设计到穿墙套管和拉线挂环），电缆引出线设计到所内对外的引出线端子，不包括引出电缆及终端盒。
（2）站区内的防雷接地，不包括110kV进线档的防雷接地。
（3）站区上，下水系统。
（4）站区排洪系统。
（5）进站道路。
110kV变电站典型方案设计
图2 电气总平面布置图
⑸ 配电装置型式
• 110kV配电装置采用户外装配式，断面图见 图3
• 35kV配电装置采用户内金属铠装移开式开 关柜。平面布置和断面见图4、图5。
• 10kV配电装置采用户内金属铠装移开式开 关柜。平面布置和断面见图6、图7。
图3 110kV配电装置断面图
图4 35kV配电装置平面布置图
图5 35kV配电装置断面图
图4 10kV配电装置平面布置图
图6 10kV配电装置断面图
4、 电气二次部分
⑴ 电气二次部分主要技术条件
序 号
项目名称
技术条件
1
监控系统
计算机监控系统，不设常规控制屏，监控和 远动统一考虑，可满足无人值班要求
2
继电保护
每台主变压器组1个屏，10kV及电容器保护 就地布置
3 直流系统 220V蓄电池1组100Ah
4 电缆
电力电缆3km，控制电缆6km
⑵ 计算机监控系统结构
• 计算机监控系统为变电站层和间隔层两层 式结构。
• a 变电站层设有监控主机，通信控制机。 • B 间隔层装设的测控信号装置采用面向对
象的单元式监控装置，负责采集各种设备 信息，并实时上传和执行各种控制命令。
• c 站内变电站层和间隔层保护装置及其他 智能装置间，采用现场总线网络通信；变 电站通过光纤网与调度通信。
• d 主变压器回路、各级电压出线回路断路 器、内桥断路器以及主变压器有载分接开 关、110kV隔离开关、主变压器中性点隔离 开关等，均可遥控操作。
• e 10kV、35kV开关柜防误闭锁装置采用开 关柜成套供应的机械闭锁装置，110kV断路 器、隔离开关、主变压器中性点隔离开关 采用机械闭锁装置。
110kv变电站设计
摘要为满足经济发展的需要，根据有关单位的决定修建1座110KV芦庄变电所。
本工程初步设计内容包含变电所电气设计，新建的芦庄变电所从110KV侧淮阳变电所受电，其负荷分为35KV和10KV两个电压等级。
通过技术和经济比较，现采用下列方案：1.内设两台三绕组变压器，电压等级为121/37.8/11。
2.110KV进线采用内桥接线形式。
3.本工程初步设计内容包括变电所电气设计。
4.35KV和10KV配电装置同样采用单母线分段接线。
5.所用电分别从10KV两端母线获得。
关键词：变电所主变压器潮流计算短路计算设备选型SUMMARYFor satisfying the demand that economy development, the authorities concerned decide to construct a YanBei transformer substation.This engineering first step design contents includes the transformer substation of electric Design. The new-et up salt a YanBei transformer substation obtain power form Dong Jiao substation (110KV) . There are two kinds of local loads in the substation,. One is 35KV,the other is 10KV.Pass the technique to compare with the economy, adopt the following scheme now:1.There are two three-winding transformers in the substation. Voltage gradeadopt 121KV 38.5KV and 11KV.2.For 110KV main electrical connections shall adopt inside bridge connection.3.The 110KVenters the line 2 return, The adoption builds trolley wire.4.For 35KV and 10KV main electrical connections employ single sectionalizedbus.5.Auxiliary power system get power form the 10KV sectionalized bus.Key phrase:Change to give or get an electric shockMain transformer Current calculationShort circuit calculationThe equipments choose the type目录第一章: 原始资料分析第五页第二章: 110KV芦庄变电所接入系统设计第七页第三章: 110KV芦庄变电所地方供电系统设计第九页第四章: 110KV芦庄变电所主变选择第十九页第五章: 所用变选择第二十九页第六章: 主接线设计第三十页第七章: 主接线设计第三十三页第八章: 变电所电气设备选择第四十五页第九章: 继电保护配置第七十页110KV芦庄变电所设计说明书根据南阳理工学院《电气工程及其自动化》专业（函授）毕业设计任务书的要求，设计110KV芦庄变电所。
110kV变电站初步设计典型方案
2、10KV 负荷10KV出线七回、容量为21.5 MVA，其中一类负荷两回、容量为6.25 MVA，二类负荷三回、容量为11.25MVA；二、三类负荷有一回，容量为4MVA。
方案二 Z0= 760（万元）
Z =1444（万元）
2）、年运行费用U
U = α△A ×10-4+ U1+U2（万元）
其中U1---小修维护费，取0.042 Z ;
U2---折旧费， 取0.058 Z；
α--电能价格， 暂定按每千瓦时0.4元计算；
△A--变压器年电能损耗总值，Kwh；
方案一△A=2520000（Kwh）
ⅠZ=Ⅰ”*Ⅰj= 0.253×23.41 = 5.923 (KA)
2、d3点短路电流：
d3点短路时的短路电流：
Ⅰ*Z=Ⅰ”*=Ⅰ*∞= = =0.178
有效值：ⅠZ= Ⅰ”*Ⅰj
Ⅰj= = = 82.48
ⅠZ=Ⅰ”*Ⅰj= 0.178×82.48 =14.68 (KA)
3、d1点短路电流：
由于XjS＜3，按有限电源对短路点短路，假定电源为汽轮发电机组，以电源容量为基准的计算电抗按XjS值查相应的发电机运算曲线图，可得到短路电流周期分量的标么值Ⅰ*
1．2
电灌站
1
Ⅲ
架空
2
机床厂
3．5
Ⅱ
架空
1
棉纺厂
3．75
Ⅱ
架空
1．5
市政用电
3
Ⅱ、Ⅲ
电缆、沟中
1．0
第二章电气主接线方案
第一节设计原则及基本要求
110KV变电站设计(参考)DOC
-6、所区采暖通风设施、消防设施。
7、所区内的规划。
8、编制主要设备材料清册。
9、编制工程概算书。
三、设计分工1、110kV配电装置以出线门型架为界，10kV电缆出线以电缆头为界。
电缆沟道至围墙外1米。
2、所外专用通信线、光纤系统通信、施工用电、用水等设施由建设单位负责。
四、主要设计原则1、电气主接线电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。
主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。
因此，必须处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案，决定于电压等级和出线回路数。
（1）110kV主接线设计：110KV清河变主要担负着为清河开发区供电的重任，主供电源由北郊变110KV母线供给，一回由北郊变直接供给，另一回由北郊变经大明湖供给形成环形网络，因此有两个方案可供选择：单母线接线；单母线分段接线。
方案I：采用单母线接线优点：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。
缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。
单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。
适用范围：一般适用于一台发电机或一台变压器的110-220KV配电装置的出线回路数不超过两回。
方案II：采用单母线分段接线优点：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段切除，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或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。
2）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。
3）扩建时需向两个方向均衡扩建。
110KV降压变电站电气初步设计方案
目录、八、、亠刖言---一、设计说明书------------------------------ 3~ 5二、设计计算书---------------------------- 6〜23I、主变选择------------------------------- 6 2 、主接线方案----------------------------- 73 、短路电流计算------------------------------ 94、设备选择--------------------------------- 125 、防雷保护计算---------------------------- 186、---------------------------------- 接地网计算187、-------------------- 独立避雷针接地装置计算—19 &变压器差动保护计算-------------------------- 209 、10KV馈出线保护整定计算---------------- 2110、110KV电源侧距离三段保护整定计算 --------- 21II、主变110KV侧过流及过负荷保护整定计算一一23三、附主要设备材料一览表-------------------------- 24四、附设计任务书---------------------------------- 25五、附参考文献一览表----------------------------- 26六、附设计图纸：1、电气主楼线图2、总面积布置图3、主变保护原理展开图4、中央信号原理展开图5、进线断面及避雷针保护范围图6、防雷及接地网配置图毕业设计是完成全部学业的最后一课，也是至关重要的一课。
通过毕业设计可以检验学员对基础理论和专业知识掌握的程度；检验学员理论结合实际的能力和技巧；检验学员毕业实习的效果和综合工作的能力。
毕业设计不但需要学员掌握十几门基础和专业课程的知识，同时还需要学员具有一定的实践经验和综合协调能力。
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二．A方案2.4.1 发电机参数(一)工程建设规模●a)主变压器:终期2×31.5MVA,本期1×31.5MVA;●b)电压等级:110/35/10kV三级;●c)出线回路数:1)110kV出线: 终期4回,本期2回;2)35kV出线: 终期8回,本期4回;3)10kV出线: 终期12回,本期6回;4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar；（二）设计范围1)本典型设计范围包括变电所内下列部分:a)电力变压器及各级电压配电装置,所用电系统设备,过电压保护及接地装置,直流操作电源系统设备;相应的继电保护及自动装置,就地测量及控制操作设备,自动化系统设备以及电缆设施等。
b)与电气设备相关的建筑物、构筑物,给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。
2)系统通信设施、所外道路、所外上下水系统、场地平整和特殊基础处理、大件设备运输措施等不纳入本典型设计范围。
其中由于通信设施需根据外部通信系统条件确定,本典型设计中仅留布置安装条件,不作具体设计。
3)设计分界点a)变电所与线路的分界点为:110kV、35kV配电装置以架空进线耐张线夹(不含)为界。
10kV配电装置以开关柜内电缆头(不含)为界。
b)进所道路设计以变电所大门为界,大门外不属本典型设计范围。
（三）设计条件2.4.1 发电机参数1）所址自然条件环境温度: -10℃~40℃最热月平均最高温度: 35℃设计风速: 30m/s覆冰厚度: 5mm海拔高度: <1000m地震烈度: 6度污秽等级: II级设计所址高程: >频率为2%洪水位凡所址自然条件较以上条件恶劣时,工程设计应作调整。
2）系统条件按照系统的情况,设定110kV系统短路电流为25kA,要求10kV母线的短路电流不超过20kA(四)主要技术经济指标2.4.1 发电机参数1）投资:●静态投资: 1367.45 万元,单位投资: 434 元/kVA;●动态投资: 1398.96 万元,单位投资: 444 元/kVA;2）占地面积●所区围墙内占地面积:7695.96m2●所区围墙内建筑面积: 560m2●主控制楼面积: 422.5m2(五)电气主接线变电所主接线110kV、35kV及10kV终期均为单母线分段接线,初期为单母线接线。
详见图“W851A02-A02-001”。
(六)电气设备布置35kV 及110kV配电装置采用户外中型软母线布置方式，35kV配电装置与110kV配电装置成垂直布置。
两台主变位于110kV配电装置和10kV配电装置室之间。
10kV配电装置采用户内成套高压开关柜,单列布置,采用架空或电缆出线。
10kV电容补偿装置为户外型，布置在10kV配电装置室左侧户外空地上,本期布置二组。
变电所纵向长度为108.7m，横向宽度为70.8m，占地面积为7695.96m2。
电气总平面布置详见图“W951A02-A02-002”。
(七)Ö÷ÒªÉ豸ѡÔñ1) 35kV及110kV配电装置35kV及110kV断路器选用单断口瓷柱SF6断路器。
35kV及110kV隔离开关选用GW4型隔离开关,110kV隔离开关配电动操作机构。
35kV隔离开关配手动操作机构。
110kV电流互感器选用油浸式电流互感器。
110kV电压互感器选用电容式电压互感器。
110kV避雷器选用氧化锌避雷器。
2£©10kV配电装置选用XGN2-12型固定式高压开关柜,配真空断路器, 真空断路器配一体化弹簧操作机构,采用架空或电缆出线¡£ÎªÏû³ýгÕñÓ°Ïì,10kV电压互感器选用抗铁磁谐振三相电压互感器,型号为JSXNGF-10¡£3）无功补偿装置无功补偿容量及分组按就地补偿,便于调节及不产生谐振的原则配置,本典型设计无功补偿容量按主变容量20%左右考虑,本期工程装设2组3000kvar无功补偿装置成套装置。
4）35k V中性点消弧线圈35kV电网中性点不接地系统单相接地电容电流按规程要求不超过10A,本典型设计对单相接地电容电流补偿暂按选用智能型油浸式消弧线圈,容量为550kVA考虑,调节范围为9挡,具体工程设置按系统情况而定。
(°Ë)ϵͳ¼Ìµç±£»¤ºÍ°²È«Îȶ¨¿ØÖÆ×°ÖÃ变电所根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，及广西电网运行情况进行系统继电保护和安全稳定控制装置的配置。
1) 110kVÏß·±£»¤每回线应装设反应相间短路和接地短路的保护。
配置三段式相间距离、接地距离、零序电流方向保护，三相一次重合闸，带电压切换回路及断路器操作回路。
后备保护采用远后备方式。
组屏采用2回线路保护合用一面屏的方式。
2) 110kVĸÏß±£»¤110kV²à³õÆÚÖ»ÓÐ2»Ø³öÏß,Ôݲ»¿¼ÂÇ×°ÉèĸÏß±£»¤£»ÖÕÆÚ4»Ø110k V³öÏߣ¬µ¥Ä¸Ï߷ֶνÓÏߣ¬°´¹æ³Ì¹æ¶¨×°ÉèÒ»Ì×110kVĸÏß±£»¤¡£(九)系统通信本变电所由所在网区地调调度管理，为满足综合自动化的要求，变电所应具有光纤或其他形式可靠的通信通道，并设一门邮电公网电话。
由于各地区通信条件差异较大，在典型设计中难以统一，由相应工程设计时根据具体情况而定，本典型设计仅预留通信设备装设位置，不作具体设计。
(Ê®)微机监控装置控制功能由微机监控系统实现,取消常规的控制屏和中央音响信号系统,声光报警由微机监控系统实现。
微机监控系统采用分层分布式,分为变电所层和现地设备层。
现地设备层按所内一次设备布置间隔来划分配置。
各间隔的监控设备相对独立,这些设备通过现地局域网实现数据链路的连接，可完成他们之间的信息传送。
所内局域网按单网考虑，通信介质采用光纤，变电所层可采用总线型结构或星型结构；现地设备层宜采用总线型结构。
(十一)土建部分地基和抗震建(构)筑物按天然地基承载力特征值f a=150kPa设计,场地和地基条件简单,地基基础设计等级为丙级。
初期基础工程量未考虑有软弱下卧层估算,具体工程应根据其地质报告复核基础设计,必要时应修改基础设计或结合当地经验采用人工地基。
根据《建筑抗震设计规范(GB50011-2019)》广西大部分地区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,本标准设计的建(构)筑物设防标准按一般变电所,即丙类建筑物设防,其地震作用和抗震措施均按6度抗震设防烈度设计。
三、B方案(一)工程建设规模●a)主变压器:终期2×31.5MVA,本期1×31.5MVA;●b)电压等级:110/35/10kV三级;●c)出线回路数:1)110kV出线: 终期2回,本期1回;2)35kV出线: 终期8回,本期4回;3)10kV出线: 终期12回,本期6回;4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar;(一)工程建设规模a)主变压器:终期2×31.5MVA,本期1×31.5MVA;b)电压等级:110/35/10kV三级;c)出线回路数:1)110kV出线: 终期2回,本期1回;2)35kV出线: 终期8回,本期4回;3)10kV出线: 终期12回,本期6回;4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar;(二)设计范围及设计条件设计范围及设计条件与A方案相同。
(三) 主要技术经济指标1)投资:方案一方案二静态投资: 1194.5 万元 1204.81 万元静态单位投资: 379 元/kVA 382 元/kVA动态投资: 1222.03 万元 1232.57 万元静态单位投资: 388 元/kVA 391 元/kVA2)占地面积方案一方案二所区围墙内占地面积: 5618.3m25961.06m2所区围墙内建筑面积: 454.3m2454.3m2主控制楼面积: 316.8m2316.8m2(五)电气主接线方案一本方案变电所主接线110kV终期为内桥接线, 初期为线路变压器组接线;35kV及10kV终期均为单母线分段接线,初期为单母线接线。
详见图“W851B02-A02-001”。
考虑在110kV侧计费, 110kV出线安装三相电压互感器。
方案二本方案变电所主接线110kV终期为单母线接线, 初期为线路变压器组接线;35kV及10kV终期均为单母线分段接线,初期为单母线接线。
详见图“W851B02-A02-002”。
(六)电气设备布置35kV 及110kV配电装置采用户外中型软母线布置方式，35kV配电装置与110kV配电装置成垂直布置。