1、1110KV 电力网毕业设计（说 明 书）2目 录一、 原始资料分析1-2二、 待设变电站主结线分析3-5三、 变电站主变压器台数、容量选择结果5四、 短路电流计算结果5-6五、 断路器和隔离开关选择成果6六、 电压互感器选择结果表7七、 电流互感器选择结果表7八、 避雷器选择成果7九、 熔断器选择成果8十、 电能损耗成果8附 110KV 主接线图93设计说明书一、 原始资料分析某市计划兴建一个工业开发区，配套建设一座 110/10kv 变电站，由上一级220/110kv 变电站(A 站) 主供电源；由另一个 220/110/10KV 变电站（B 站）通过 C 站作为备供电源；并对原来的 11
2、0kv 电网进行改造，新建两条110kv 线路。系统接线如下图：B 站A 站C 站1、 原来 110kv 电网基本情况(1) 各变电站基本情况名称装变容量(KVA)阻抗电压百分数(%)最大负荷(高压侧)(KW)平均功率因数最大负荷利用小时(h)A 站 2150000 9B 站 2120000 9 0.85C 站 240000 10.5 50000 0.9 4000(2) 各线路基本情况名称 线型 导线排列方式 相间几何均距(m) 线路长度(km)BC LGJQ-300 水平布置 6 52、待设变电站基本情况待设变电站4(1) 待设变电站当前最大负荷为 16000KW，平均功率因数为 0.80，
3、最大负荷利用小时为 5500h；设计水平年定为 5 年后，平均负荷增长率为22%。(2) 待设变电站拟用 10KV 线路向工业开发区内用电客户供电，当前计划建设 10 回 10KV 线路；其中有两个二类用电客户，要求用双回路供电。3、新建线路基本情况(1) A 站至待设变电站线路 10km；(2) C 站至待设变电站线路 5km。4、设计任务(1) 选择待设变电站主变压器台数及容量；(2) 设计待设变电站各电压侧主接线（须经分析论证） ；(3) 选择待设变电站各电压侧断路器和隔离开关，并校验；(4) 选择待设变电站各电压侧电压互感器、避雷器；(5) 选择待设变电站各回路电流互感器；(6) 选择
4、待设变电站无功补偿容量及无功补偿设备；(7) 选择待设变电站继电保护；（8）设计新建 110KV 线路导线线型，须经过正常运行、事故运行电压损校验；（9）设计新建 110KV 线路继电保护（配置及整定计算）(10) 计算电网（线路部分）电能损耗。5、设计成果a、编写设计说明书(1) 待设变电站主变压器台数、容量选择计算及结果；(2) 待设变电站各电压侧主接线分析论证及结果；(3) 各主设备选择及校验结果（列表） ；(4) 新建线路选择及校验结果（列表） ；(5) 继电保护配置及整定计算结果；(6) 电能损耗计算结果。5b、编写计算书(1) 待设变电站设计水平年负荷计算；(2) 待设变电站短路电
5、流计算；(3) 断路器、隔离开关选择、校验计算；(4) 待设变电站无功补偿容量计算；(5) 线路导线线型选择计算；(6) 线路导线线型电压损耗校验计算；(7) 线路继电保护整定计算；(8) 电网电能损耗计算。c、绘图a) 待设变电站主接线图；b) 电网一次接线图。二、 电站各电压侧主接线分析由于电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，对发电厂和变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起着重要作用。根据我国能源部关于变电所设计技术规程规定：变电所的电气主接线应根据该变电所在系统中的地位、变电所的规划容量、性质等条件确定，并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于扩建等要求。1
6、、110KV 侧主接线根据原始资料，待设变电站有两回路出线，按照变电所设计技术规程的第 23 条规定：当出线为 2 回时，一般采用桥形接线；当出线为 2 回以上时，一般采用分段单母线或单母线接线。待设变电所可考虑以下几个方案，并进行经济和技术比较。方案 1：采用单母线分段接线其优缺点：(1)当母线发生故障或检修时，仅断开该段电源和变压器，非故障段仍可继续工作，缩小了母线故障的影响范围，但需限制一部分用户的供电。(2)对重要用户可采用从不同母线分段引出双回线供电电源。(3)单母线分段任一回路断路器检修时，该回路必须停止工作。6(4)单母线分段便于过渡发展为带旁路的或双母线接线，有较好的预留位置，
7、便于扩大电源容量建设。(5)采用的开关、刀闸较多、投资大、经济性差，当某一开关检修时，对有穿越电流的环网线路有影响。方案 2：采用外桥接线其优缺点：(1)外桥接线使用 3 台断路器、6 台隔离开关，使用设备少、投资省、经济性较好。(2)当变压器发生故障或运行中需要切除时，只断开本回路的断路器即可。(3)当线路故障时，例如引出线 1X 故障，断路器 1DL 和 3DL 都将断开，因而变压器 1B 也被切除。(4)外桥接线适用于线路较短、变压器按经济运行需要经常切换且有穿越性功率经过的变电所。(5)外桥接线发展困难，如果要发展接线，就需要扩大负荷建设时就要先预留位置，此种接线不便扩大接线和负荷增设
8、，发展性较差。方案 3：采用内桥接线其优缺点(1)当线路发生故障时，仅故障线路的断路器断开，其它回路仍可继续工作。(2)两台断路器 1DL 和 2DL 接在电源出线上，线路的切除和投入是比较方便。(3)当变压器故障时，如变压器 1B 故障，与变压器 1B 连接的两台断路器 1DL 和 3DL 都将断开，当切除和投入变压器时，操作也比较复杂。(4)较容易影响有穿越功率的环网系统，内桥接线适用于故障较多的长线路，且变压器不需要经常切换运行方式的变电所。以上三个方案所需 110KV 断路器和隔离开关数量：方案比较 单母线分段接线 外桥式接线 内桥式接线断路器台数 5 3 37隔离开关组数 8 6 8
9、经以上三种方案的分析比较：方案 1（单母线分段接线）所用设备多、虽然不经济，但当任一回路的断路器检修时，该电站无需停电，而且待设电站有穿越性功率，经济发展较快地区宜采用。方案 2（外桥式接线）具有工作可靠、操作灵活、使用设备最少，且装置简单清晰和建造费用低等优点。因此，为了节省投资，引出线数目不多时，宜采用桥式接线。方案 3（内桥式接线）虽然供电较可靠，但对于线路采用环网运行方式较容易做成开环运行，且继电保护装置整定复杂。考虑该待设电站投运初期变压器可切换一台，以节省变损。并且考虑经济发展较快，因而 110KV 侧采用单母线分段方式接线为主结线较好。2、10KV 主结线方式因待设变电所中 10
10、KV 母线侧有 10 回出线，还需备用多回出线，为了提高单母线供电的的可靠性和灵活性，在母线故障或检修时不致于所有车间全部停电，宜采用单母线分段接线，并有较重要的二类用户，需采用双回路送电，分别接在 10KV 的段、段，经过经济和技术比较，正常运行时，分段断路器可灵活切换以改变运行方式（单台变运行，两台变压器分段运行，两变并联运行，一台变检修或故障退出等）以达到不同负荷、不同时段供电的需要。结论：110KV 侧和 10KV 侧均采用单母线分段方式。三变电站主变压器台数、容量选择结果(1)主变压器的选择，为保证重要车间的供电可靠性，和以后对、 类负荷的接入提供基础，待设变电所选择两台主变压器，系
11、用暗备用方式，以减少单台变压器的容量，若每台变压器的容量，要求在另一台停运的情况下能供电负荷在 7080%之间，所以选择：S=Smax 0.7=490080.7=34305(KVA)(2) 所用变压器容量的选择：S=（照明+空调+控制电源 +检修用电）0.858=(45+30+5+40)0.85=76.5(KVA)变压器选择结果及参数额 定 电 压型 号台 数容 量KVA高压KV低压KV结线组别阻抗电压(%)SFZ9-40000/1102 4000011081.25%11 YN.d11 10.6SGZ100/10 1 10010642.5%0.4 Y,YNO 6四、短路电流计算成果据设计的变电
12、所电气主接线绘制出等值电路，采用标么值计算，取Sj=100，U j=Up，网络中各元件的阻抗标么值见计算书。为了选择各级电压的设备，选择两短路点 d1、d 2，计算过程见计算书，结果见表：短路点支路名称 总电抗暂态短路电流（KA）短路冲击电流（ KA）全电流最大有效值（ KA）短路容量S（MVA）d1110KV 母线0.148 3.39 8.64 5.12 675d2 并 10KV 母线 0.279 19.69 50.2 35.188 358d2 分 10KV 母线 0.4105 14.9 38.02 22.65 270.99五、断路器和隔离开关选择成果：根据能源部导体和电器选择设计技术规程
13、， （SDGJ14-86）对主电路所有电气设备进行选择和校验，各级电压的断路器、隔离开关的选择成果见表：计 算 值 保 证 值短路点工作电压工作电流短路冲击电流起始短路容量热稳定电流所选设备名称及型号额定电压额定电流极限电流额定断开容量热稳定电流断路器安装处UgKVIg(A)ichkAS/(MVA)IR(KA)名称 型号UeKVIe(A)imax(KA)S/(MVA)ICR(KA)_断路器SFM-110D2000A110 2000 80 6274.35 31.5 110KV 侧d1110KV750 8.64 675 5.12隔离开关GW4-100D1250A110 1000 80 _ 23.7
14、 110KV 侧断路器ZN18-10/B3000A10 3000 63 727.5 4010KV 主变侧d2并10KV2309 50.2 358 35.18隔离开关GN8-10 10 3000 169 _ 7510KV 主变侧d2分10KV2309 38.02 270.9 22.65断路器ZN5-10/B2000A10 630 50 363.7 20 10KV 馈线10隔离开关GN8-10 10 600 50 _ 15.8 10KV 馈线六、电压互感器选择结果表：安 装 地 点 型 号 数 量 额 定 变 比 最 大 容 量110KV 线路 JCC6-110 2 310/2200010KV 母线 JSJW-10 2 /10300七、电流互感器选择结果表：二次负荷别安装地点 型 号 额定电流比 次级组合1 级 0.5 级1S 热稳定倍数动稳定倍数110KV 侧 LCW-100 (330600)/5 0.5/1 1.2 _ 75 150主 变10KV 侧LMC-3000/53000/5 0.5/3 _ 1.2 75 _10KV 馈线 LFC-400/5 400/5 3 _ _ 75 60八、避雷器选择成果：工频放电电压（KV）型 号 安装地点额定电压（KV）灭弧电压（KV） 不小于 不大于冲击放电电压（KV）不大于
