110kV变电站一次系统设计技术分析.doc

1、1110kV 变电站一次系统设计技术分析摘要:对变电站负荷资料的分析，需要选择可靠性高的设各，通过优化设计，来实现系统安全经济可靠的运行，本文就完成了 110kV 电气一次部分的设计思路进行了探讨。 关键词:110KV 变电站；一次系统；接线；负荷计算 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 一 变电所资料 1.变电所基本情况 本变电所设计为-110kV 区域性变电所，该变电所建成后，主要以对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电，以改善提高供电水平。同时和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。变电站的电压等级为 110/35/10。变电站由两个系统供电，系统 S

2、1 为600MVA，容抗为 0.38；系统 S2 为 800MVA，容抗为 0.45。线路 1 为30KM，线路 2 为 20kM，线路 3 为 25kM，线路型号为 LGJQ-1500。 2.变电所基本数据 110kV 侧出线 4 回，另有 2 回备用，同时系数取 0.9，其负荷参数如下表 1。 表 1110KV 侧负荷参数 235kV 侧出线 8 回，另有 2 回备用，同时系数取 0.9，其负荷参数如下表 2。 表 235KV 侧负荷参数 10kV 侧装有电抗器和 1 台 TT-30-6 调相机；站用负荷为动力负荷和照明负荷，最大负荷为 91.5kVA，同时系数为 0.85，功率因数为 0

3、.85。 二 变压器选择 一般在正常环境下运行的变电所，可选油浸式变压器，企业应优先选用 SL11 等系列低损耗电力变压器。为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。对于一般的变电所而言，当一主变停运时，其他变电器容量应能保证全部负荷的 70%-80%。所以，这里应该选择两台容量略小于最大计算负荷的变压器。由以上结论可选择两台主变压器， 其参数如下: 选择型号为:SFSZ9-50000/110。额定电压:高压 11081.25%kV，中压 38. 55%kV，低压 10.5kV。阻抗电压%:高一中:10.5%；高一低:17%；中一低:6.5%。连接

4、组标号:YN,yn0,dll。空载电流:1.3%。 三 电气主接线方案的设计 在变电站设计中，尤其是重要的变电站设计，为了保证其供电可靠性和灵活性，往往采用较复杂的主接线。完善的主接线虽然保证了供电3可靠性，但缺点是接线方式复杂，运行操作繁琐，检修维护量大，投资大，占地面积多。 伴随着电网建设的不断完善，电气设备可靠性的不断提高，变电站主接线将向简化方向发展。简化主接线后不但不会降低变电站的可靠性和灵活性，在某种程度上反而能够提高可靠性和灵活性。简化主接线还具有如下优点:减少设备数量、减少占地面积、减少建设投资和降低运行维护费用。 电气主接线的选择通常与变电容量的需求有较为密切的关系，这里介绍

5、带断路器的线路变压器组的设计方案。 1.110kV 侧 由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的，那么其负荷为地区性负荷。110kV-220kV 出线数目为 5 回及以上或者在系统中居重要地位，出线数目为 4 回及以上的配电装置，在采用单母线分段或双母线接线的 35kV -110kV 系统中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。根据以上分析，110kV 有 4 回出线，另有 2 回备用，因此选择双母线带旁路母线接线。 2.35kV 侧 电压等级为 35kV-60kV，出线为 4-8 回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线接线。为保证线路检修时不中断对用户的供电，采用单母

6、线分段接线和双母线接线时，可增设旁路母线。但由于设置旁路母线的条件所限(35kV-60kV 出线多为双回路，有可能停电检修断路器，且检修时间短，约为 2-3 天)，所以，35kV-60kV 采用双母线接线时，不宜设置4旁路母线，有条件时可设置旁路隔离开关。据上述分析、组合，选择双母线接线方式。 3.10kV 侧 因只用来做无功补偿装置使用，10kV 侧可采用单母线分段接线方式。四 短路电流计算步骤 计算各元件电抗标么值，并折算到同一基准容量下；给系统制订等值网络图；选择短路点；对网络进行化简，把供电系统看成为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标么值，并计算短路电流的

7、标么值、有名值；计算短路容量、短路电流冲击值；列出短路电流计算并得出结果。 五 主要电气设备选择 1 电气设备选择的技术条件 (1)按正常工作条件选择导体和电器。所选电器和电缆允许最高工作电压 Uymax 不得低于回路所接电网的最高运行电压 Ugmax，导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度 Q0 下，导体和电器的长期允许电流 Iy应不小于该回路的最大持续工作电流 Igmax；当周围环境温度 Q 和导体额定环境温度 Q0 不等时，其长期允许电流 IyQ 可按下式修正: (2)按短路情况校验。电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流，如用熔断器

8、保5护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作:用时，可不验算动稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。 1)短路热稳定校验。满足热稳定条件为: QOI 短路电流产生的热效应；QOI 短路时导体和电器允许的热效应；It 秒内允许通过的短时热电流。 2)短路的动稳定校验。 满足动稳定条件为: ich短路冲击直流峰值(kA)； Ich短路冲击电流有效值(kA)； idf、Idf电器允许的极限通过电流峰值及有效值(kA)。 2.主要电气设备选择的结果(见表 3) 表 3 主要电气设备选择 六 主变压器保护 电力变压器是电力系统中十分重要的供电设备，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行

9、带来严重的影响，同时大容量的电力变压器也是非常贵重的设备。因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。针对变压器故障类型和不正常运行状态，对主变可采用以下保护:瓦斯保护；谐波制动纵差保护；6变压器 220kV 侧过流保护；变压器 35kV 侧过流保护；220kV 零序过流保护；110kV2 段方向零序过流保护:35kV 侧零序过流保护；220kV 和 35kV 侧过负荷保护。 7 结束语 综上所述，根据任务上所给系统与线路及所的负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑。伴随着变电站综合自动化技术的提高和硬件、软件环境的改善，它也将是今后城市电力系统发展的方向。 参考文献 1黄纯华.发电厂电气部分课程设计参考资料J.北京:中国水利水电出版社.1987 2熊信银.发电厂电气部分M.北京:中国电力出版社，2009 3何仰赞，温增银.电力系统分析(上册)M武汉:华中科技大学出版社.2002