郑州航空工业管理学院
课 程 设 计
电气工程及其自动化_专业 0806072 班级
题 目ZS矿区110KV降压变电所设计 姓 名 学 号
指导教师 刘顺新
二О一一年 十二 月 二十九 日
原始资料
1． 建设性质及规模
为满足某铁矿生产生活的供电要求，决定新建一个110KV降压变电所。
电压等级：110/6.3KV
线路回数：110KV: 2回，备用1回；
6.3 KV: 13回，备用2回.
所址.负荷及电力系统资料等，详见下文。
2． 电力系统接线简图
北东铁矿变S电力系统区域变钢厂变化肥厂变
附注：（1）图中系统容量，系统阻抗均相当于最大运行方式。 （2）最小运行方式时： S=2000MVA. Xs=1.10;
(3) 系统可保证本站110KV母线电压波动在±5%以内。 3．负荷资料
电压等级 负荷名称 铁钢线 110kV 铁区线 最大穿越功率（MW） 近期 远景 最大负荷（MW） 近期 远景 负荷组成（%） COS Tmax 线长 同时（h） (km) 率 线损 Ф 一级 二级 三级 1 1 2 2 85% 5% - 1 -
备用 露天矿一 露天矿二 矿井甲一 矿井甲二 矿井乙一 矿井乙二 选矿厂一 选矿厂二 水源地一 水源地二 火药库 生活区 农业用电 备用一 备用二 1 2 20 60 20 0.72 5500 2 2 4 30 40 30 0.75 5500 1 1.5 3 40 40 20 0.78 5500 2.5 1.5 3 40 40 20 0.78 5500 1.5 1 2 10 60 30 0.72 5500 1.5 10 10kV 0.1 1 1 0.15 1.5 2 1 1 20 10 10 10 30 50 50 40 40 50 40 50 50 50 0.75 4500 0.8 4500 1.8 1 1.5 0.78 4000 0.78 0.78 注：1. 表中空缺负荷数据可自行分析
2. 10kV负荷受电端的力率均就地补偿至0.9以上，表中给出为原始自然力率。
4．所址条件：
（1`）地理位置示意图
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北东露天矿水源地（山坡）（山坡）矿井乙站 址矿井甲公线路走廊火药库路生活区选矿厂农电
2． 地形，地质，水文，气象等条件
所址位于某山区一个南北狭长山谷中，地形平缓，土质贫瘠，平均海拔400米，邻近负荷中心，水源充足，交通便利。土质为含砂黏土，土壤热阻系数度ρT=120℃?CM/W，土温20℃，地震烈度8度。
年最高气温+40℃，所最低气温-22℃，最热月平均最高温度+32℃。风速32m/s，主导风向西北，覆冰厚度15mm。微风风速3.5m/s,属于我国Ⅷ类标准气象区。
三、设计任务 （一）电气一次部分 1、变电站总体分析；
该变电所是为满足铁矿生产生活用电，有原始材料可知有两个110kv和10kv等级。变电站主要是提供铁矿供电，110kv配电装置出线2回，一回备用，可采用单母线分段接线形式，对重要用户可以从不同段引出回馈线路，有两路电源供电；10kv配电装置出线13回，备用两回，且负荷以Ⅰ、Ⅱ类负荷为主，对供电可靠性要求较高，拟采用单母线分段或双母线接线；负荷会增加，所以对主变压器要求较大容量，满足未来几年的发展需要；为保障Ⅰ、Ⅱ类负荷的需要，以及将来扩建的需要，至少需要安装两台主变压器以提高对负荷供电的可靠性。
2、负荷分析计算与主变压器选择； （1）变压器容量的选择。
计算10kv侧的计算负荷，由公式Sc?Kt其中SC—某电压等级的计算负荷
P(1??%)， ?cos?i?1n - 3 -
Kt— 同时系数（10kv取0.85） α%—该电压等级电网线损，一般取5%
P、cos?—各用户的负荷和功率因数
S10=0.85*(2/0.72+3/0.78+3/0.78+4/0.75+2/0.72+0.15/0.75+1.5/0.8+2/0.78+1/0.78+1/0.
78)*(1+5%)=19.6MVA
变电站主变压器容量一般应按5～10年规划负荷来选择。对于重要变电站，需要考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电；对一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器应能满足全部负荷的70%～80%。所以一台变压器各自承担9.8MVA，当一台停运时，另一台则承担70%为13.72MVA的负荷，又Ⅰ、Ⅱ类负荷为15.9MVA，此时不能保障对Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电，故变压器的容量应满足：
Sn?15.9MVA，故选用两台20MVA的变压器。
（2）变压器型式的选择 相数的选择：
电力系统中大多数为三相变压器，三相变压器较之于同容量的单相变压器组，其金属材料少20%~25%，运行电能损耗少12%~15%，并且占地面积少，因此考虑优先采用。本变电站所处地理位置交通便利，不受运输条件限制，所以采用三相变压器。 绕组数与结构的选择：
本变电站共两个电压等级，110kv和10kv，采用双绕组变压器即可，保障了供电的经济性，如采用三绕组变压器，不仅不经济，而且供电可靠性能降低。我国110kv及以上高压电力系统皆采用中性点直接接地系统，绕组高压110kv侧采用星形接法，低压10kv侧采用三角形接法，以抑制线路产生的3次谐波。
根据110KV变电所设计指导，以上选择符合系统对变电所的技术要求，两台相同的变压器同时投入时，可选择型号为SF9-25000/110的主变，技术参数如下： 表2.1 主变压器的技术参数 型号 SF9-25000/110 高压 低压 空载电流 0.2 空载损耗 25.2 负载电流 110.7 阻抗电压 10．5 连接组别 Yn,d11 110±2×2.5% 10．5 3、电气主接线设计；
变电站主接线应满足下列要求： （1）运行的可靠
断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，需要停电的用户数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。 （2）具有一定的灵活性
主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。
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