电气工程及其自动化毕业设计-110KV盐北变电所设计.doc

1、i本科毕业论文（20 届）110KV 盐 北 变 电 所 设 计所在学院专业班级 电气工程及其自动化学生姓名指导教师完成日期ii目 录摘 要 .IAbstract.II引言 .11.1. 110KV 盐北变电所设计说明书 .11.2. 原始资料 .11.3. 对原始资料的分析计算 .22. 110KV 盐北变电所接入系统设计 .32.1. 确定电压等级 .32.2. 确定回路数 .32.3. 确定 110KV 线路导线的规格、型号 .32.4. 110KV 线路导线截面选择 .33. 110KV 盐北变电所地方供电系统设计 .53.1. 35KV A 线路设计 .53.2. 35KV B 线路

2、设计 .63.3. 35KV 造纸厂线路设计 .73.4. 35KV 化工厂线路设计 .93.5. 35KV 冶炼厂线路设计 .103.6. 10KV 线路设计 .114. 110KV 盐北变电所主变选择 .154.1. 主变方案选择 .164.2. 主变方案技术比较 .164.3. 主变容量、参数选择 .164.4. 主变方案经济比较 .185. 无功补偿装置的选择 .195.1. 无功补偿装置的选择 .195.2. 并联电容器装置的最终确定 .206. 所用变选择 .207. 主接线设计 .217.1. 选择原则 .217.2. 110KV 主接线设计 .218. 短路电流计算 .238.

3、1. 选择短路电流计算点 .238.2. 110KV 侧母线短路电流计算 .248.3. 35KV 侧母线短路电流计算 .25iii8.4. 10KV 侧母线短路电流计算 .259. 变电所电气设备选择 .269.1. 选择设备的基本原则 .269.2. 断路器的选择 .269.3. 隔离开关的选择 .309.4. 电流互感器和电压互感器的选择 .319.5. 母线的选择和校验 .359.6. 避雷器的选择 .389.7. 避雷针的选择 .399.8. 消弧线圈设计 .439.9. 继电保护配置 .43参考文献 .45致 谢 .46ivContentsAbstract.IIIntroducti

4、on .11.1. North 110KV substation design specification salt .11.2. Sourcebook.11.3. Analysis of the raw data calculation .22. North Salt 110KV Substation Access System.32.1. Determine the voltage level.32.2. Determine the number of loops.32.3. OK 110KV line wire specifications, models.32.4. 110KV lin

5、e conductor cross-section selection .33. 110KV substation in North Salt local power supply system design .53.1. 35KV A circuit design.53.2. 35KV B circuit design.63.3.35KV mill circuit design .73.4.Chemical 35KV circuit design .93.5. 35KV smelter circuit design.103.6. 10KV circuit design .114. 110KV

6、 transformer substation in North Salt selection .154.1. Main Transformer scheme selection .164.2. Technical and compare the main transformer .164.3. Main transformer capacity, preferences .164.4. Comparison of the main program of economic change .185. Select the reactive power compensation device.19

7、5.1. Select the reactive power compensation device.195.2. Finalize the shunt capacitor means.206. The transformer selection.207. Main wiring design.217.1. Select principle.217.2. 110KV main wiring design .218. Short circuit calculation .238.1. Select the short-circuit current calculation points .238

8、.2. 110KV side of the bus circuit current calculation.248.3. 35KV side of the bus circuit current calculation.25v8.4. 10KV side of the bus circuit current calculation.259. Substation electrical equipment selection .269.1. Select the basic principles of the device.269.2. Select the circuit breaker .2

9、69.3. Disconnector selection .309.4. Current and voltage transformers choice .319.5. Bus selection and validation.359.6. Arrester selection.389.7.Lightning rod selection.399.8. Petersen coil design.439.9. Protection configuration.43References .45Acknowledgements .46I110KV 盐北变电站摘要：为满足经济发展的需要，根据有关单位的决

10、定修建 1 座 110KV 盐北变电所。本工程初步设计内容包含变电所电气设计，新建的盐北变电所从 110KV 侧东郊变电所受电，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：内设两台三绕组变压器，电压等级为 121/37.8/11。110KV 进线采用单母线分段接线形式。本工程初步设计内容包括变电所电气设计。35KV 和 10KV 配电装置同样采用单母线分段接线。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110 kv yanbei substation(Mechanical & Electrical En

11、gineering College of Shandong Agricultural University, Taian, Shandong 271018)AbstractFor 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 e

12、lectric 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:There are two three-

13、winding transformers in the substation. Voltage grade adopt 121KV 38.5KV and 11KV.110 kv line by a single bus section of connection formThe 110KVenters the line 2 return, The adoption builds trolley wire.For 35KV and 10KV main electrical connections employ single sectionalized bus too.Auxiliary powe

14、r system get power form the 10KV sectionalized bus.Keywords: Change to give or get an electric shockIIMain transformer Current calculationShort circuit calculationThe equipments choose the type 1引言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、

15、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。 变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类： （1）枢纽变电站；位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为 330500kv 的变电站，成为枢纽，全所停电后，将引起系统解列，甚至出项瘫痪。 （2）中间变电站：高压侧以交换潮流为主，其系统变换功的作用。或使长距离输电线路分段，一般汇聚 23 个电源，电压为 220330kv，同时又降压供当地供电，这样的变电

16、站起中间环节的作用，所以叫中间变电站。全所停电后，将引起区域电网解列。 （3）地区变电站：高压侧一般为 110220kv，向地区用户供电为主的变电站，这是一个地区或城市的主要变电站。全所停电后，仅使该地区中断供电。 （4）终端变电站：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧的电压为 110kv，经降压后直接向用户供电的变电站，即为终端变电站。全所停电后，只是用户受到损失。1. 110KV 盐北变电所设计说明书根据山东农业大学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 盐北变电所。110KV 盐北变电所，采用双回 110KV 线路接入系统。35KV、10KV 配电线路均采用

17、双回线供电。 110KV 采用单母线分段接线，安装两台 SFPSZ9-75000/110 三相三线圈变压器。35KV、10KV 母线采用单母线分段接线。原始资料分析1.1. 原始资料待建 110KV 盐北变电站从相距 30km 的 110KV 盐城东郊变电站受电。待建 110KV 盐北变电站年负荷增长率为 5%，变电站总负荷考虑五年发展规划。地区气温:1年最高气温 35，年最低气温 15。2年平均气温 15。待建 110KV 盐北变电所各电压级负荷数据如下表: 2表 1-1 待建 110KV 盐北变电所各电压级负荷数据电压等级 线路名称 最大负荷 （MW）COS 负荷级别供电距离（KM）Tma

18、x 及同时率A 20 0.85 1 10B 15 0.8 1 12造纸厂 11 0.8 2 8化工厂 20 0.8 2 735KV冶炼厂 15 0.85 1 105000/0.9A 3 0.85 1 1.5B 2 0.85 2 2.5毛纺厂 1 0.8 2 1.0水泥厂 1.2 0.8 2 1.5纺织厂 0.8 0.8 2 1.010KV水厂 2 0.8 1 1.53500/0.851.2. 对原始资料的分析计算为满足电力系统对无功的需要，需要在用户侧装设电容器，进行无功补偿，使用户的功率因数提高，35kV 线路用户功率因数提高到 0.9 为宜，10kV 线路用户功率因数应不低于 0.9。根据

19、原始资料中的最大有功及调整后的功率因数，算出最大无功，可得出以下数据:表 1-2 调整后最大无功电压等级线路名称最大有功（MW）最大无功（MVAr）COS负荷级别Tmax 同时率A 20 9.19 0.9 1B 15 7.27 0.9 1造纸厂 11 5.33 0.9 2化工厂 20 9.19 0.9 235KV冶炼厂 15 7.27 0.9 15000 09A 3 1.46 0.9 1B 2 0.92 0.9 2毛纺厂 1 0.49 0.9 2水泥厂 1.2 0.58 0.9 2纺织厂 0.8 0.39 0.9 210KV水厂 2 0.92 0.9 13500 08532. 110KV 盐北

20、变电所接入系统设计2.1. 确定电压等级输电线路电压等级的确定应符合国家规定的标准电压等级。选择电压等级时，应根据输送容量和输电距离，以及接入电网的额定电压的情况来确定，输送容量应该考虑变电所总负荷和五年发展规划。因此待建 110KV 盐北变电所的最高电压等级应为110kV。2.2. 确定回路数110KV 盐北变电所建成后，所供用户中存在、类重要负荷，因此 110KV 盐北变电所应采用双回 110KV 线路接入系统。2.3. 确定 110KV 线路导线的规格、型号由于待建 110KV 盐北变电所距离受电 110KV 盐城东郊变电站 30KM，处于平原河网地区，因此应采用架空线路，导线选择 LG

21、J 型。2.4. 110KV 线路导线截面选择导线截面积选择的一般方法是：先按经济电流密度初选导线标称截面积，然后进行电压损失的校验待建 110KV 盐北变电所总负荷的计算S35 =P35+jQ35 =2015112015j(9.19+7.27+5.33+9.19+7.27+)=81+j38.25S35（1+5%） 5（81+j38.25 ）1.28103.7+j49S35114.8S10 =P10+jQ10 =3+2+1+1.2+0.8+2+j(1.46+0.92+0.49+0.58+0.39+0.92)=10+j4.76S10（1+5%） 5（10+j4.76 ）1.2812.8+j6.1S10 =14.2S110=K110K35S35+K10S10（1+5% ） 5=0.950.9(81+j38.25)+0.85(10+j4.76)1.05 5=98.7+j46.65 S110=(98.72 + 46.652 ) = 109.2 COS= P110 / S110 =98.7/109.2 = 0.9 根据 Tmax 查图，软导线经济电流密度表，确定 Jec