110kV/35kV变电站电气主接线设计
摘 要
本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。设计首先查阅了有关资料，收集与研究课题大量的资料，并翻译了相关的外文资料，然后对负荷分析进行了精确的计算与分析，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，确定了110kV与35kV两个电压等级，用拟定方法进行比较从而确定主接线的连接方式，对主接线系统的做了设计，110KV侧选择了单母线分段接线方式，35KV单母线分段带旁路母线接线方式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，确定了变压器用两台，容量为31500KVA,型号为SSZ9—31500/110，对无功功率补偿做了明确的计算，然后采用标幺值法对短路计算进行了分析与处理。根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线和电压互感器，电流互感器进行了选型。对主变压器进行整定计算与分析，对防雷部分进行了计算和分析，确定了防雷的方法,并做出了相应的原理图。从而完成了110kV/35KV变电站电气部分的设计。
关键词：变电站；变压器；电气主接线 Abstract
In this design, on the basis of the mandate given by the system and the load line and all the parameters, load analysis of trends. Design First check the relevant information collection and research topic a lot of information and foreign-language translation of the relevant information and then load analysis of the precise calculation and analysis, load growth from the establishment of the need to clarify, and then passed on The proposed substation and the general direction of Chuxian to consider and, through the load data analysis, security, economic and reliability considerations, identified 110 kV and 35kV two voltage levels, compared with developed methods to determine the main wiring connections , The main wiring system to do the design, 110 KV side of the single-choice sub-bus connection mode, 35 KV sub-bus with bypass bus connection mode, and then through the load calculation and determine the scope of the main electricity transformer Number, capacity and Models, identified by two transformers, the capacity for 31500 KVA, the model SSZ9-31500/110, the reactive power compensation to a clear, and per-unit value method used to calculate a short-circuit analysis and treatment. According to the most sustained work and short-circuit current calculation of the results, the high-voltage fuse, isolating switch, bus and voltage transformers, current transformers for the selection. The main transformer for setting calculation and analysis, part of the mine were calculated and analyzed to determine the mine's method, using AUTOCAD and make the corresponding schematic. Thus completing the 110 kV/35KV electrical substation part of the design.
Key words：converting station；transformer substation；electrical wiring
目录
第1章 绪论... 1
1.1 变电站的背景和地址情况... 1 1.1.1 变电站的背景... 1 1.1.2 变电站地址概况... 1 1.2 变电站的意义... 1 1.3 本文研究内容... 2 第2章 负荷分析计算... 3 2.1 电力负荷的概述... 3 2.1.1 电力负荷分类方法... 3 2.1.2 各主要电用户的用电特点... 3 2.1.3 电力系统负荷的确定... 3 2.2 无功功率补偿... 4
2.2.1 无功补偿的概念及重要性... 4 2.2.2 无功补偿装置类型的选择... 5 2.3 主变压器的选择... 8 2.3.1 负荷分析与计算... 8 2.3.2 主变压器选择... 10 第3章 电气主接线设计... 12
3.1 变电站主接线的要求及设计原则... 12 3.1.1 变电站主接线基本要求... 12 3.1.2 变电站主接线设计原则... 13 3.2 110 kV侧主接线方案选取... 13 3.3 35kV侧主接线方案选取... 16
第4章 短路计算... 18
4.1 短路计算的原因与目的... 18 4.2 短路计算的计算条件... 18 4.3 最大最小运行方式分析... 19 4.4 短路计算... 20
第5章 开关设备的选择与校验... 23 5.1 电气设备选择的概述... 23 5.2 110kV侧断路器的选择... 25 5.3 35KV侧断路器的选择... 26 5.4 110kV隔离开关的选择... 27 5.5 35KV隔离开关的选择... 28 5.6 互感器的选择... 28 5.7 高压侧熔断器的选择... 30 5.8 母线选择及校验... 30 第6章 变电站的继电保护... 33 6.1 继电保护的任务与要求... 33
6.2 继电保护的接线方式与操作方式... 33 6.3 主变压器保护规划与整定... 35 第7章 防雷保护计算... 43 7.1 防雷保护... 43
7.2 防雷的装置与防雷计算... 44 第8章 结论... 46 参考文献... 47 致谢... 48
附 录Ⅰ... 49 英文文献... 49 附 录Ⅱ... 61
第1章 绪论
1.1 变电站的背景和地址情况
1.1.1 变电站的背景
随着时代的进步，电力系统与人类的关系越来越密切，人们的生产，生活都离不开电的应用，如何控制电能，使它更好的为人们服务，就需要对电力进行控制，避免电能的损耗和浪费，需要对变电站的电能进行降压，从而满足人们对电的需求，控制电能的损耗。提高电能的应用效率。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。依据远期负荷发展，决定在兴建1中型110kV/35 kV变电站。该变电站建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电。改善提高供电水平。同时和其他地区变电站联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。
1.1.2 变电站地址概况
(1)当地年最高温度为40℃, 年最低温度为-5℃； (2)当海拔高度为800 米；当地雷暴日数为55 日/年；
(3)本变电站处于“薄土层石灰岩”地区，土壤电阻率高达1000Ω．
1.2 变电站的意义
从我国电网实际运行的情况出发，根据现有电网的特点，结合地区电力负荷的发展，城市发展态势及负荷预测的分析对我国一些地区电网电压等级选择进行技术经济分析，有110KV和35KV电网的共同发展,现阶段降压变电站及其电网主要用在负荷密度较高的地区。就电网建设，造价分析，运行情况等方面进行，有针对性地研究了其负荷特性，高峰时期的避峰措施，注意到中高压配电网络的电压等级，网络规划的优化，与周边电网的协调配合等问题，从我国现状及发展趋势出发，对选择电网结构及配电电压进行了经济技术比较及可行性分析，提高城乡电压等级是必然趋势。
1.3 本文研究内容
本文主要完成“110kV/35kV降压变电站”电气部分设计。 本文研究的具体内容：
1）负荷分析、变压器的选择、功率补偿 2）主接线设计 3）短路计算
4）各种开关设备的选择 5）变压器继电保护设计 6）防雷接地设计
在设计的同时要求独立完成“110kV/35kV降压变电站”电气部分设计，绘制主接线图、继电保护图、防雷接地图。本设计要求参考各类相关资料，按照有关的技术规程和工程实例进行。
第2章 负荷分析计算
2.1 电力负荷的概述
2.1.1 电力负荷分类方法
1) 按用电的部门属性的划分：工业用电，农业，交通
2) 按使用电力目的划分：动力用电，照明用电，电热用电，各种电气设备仪器的操作控制用电及通信用电
3) 按用电用户的重要性划分：一类负荷，二类负荷和三类负荷 4) 按负荷的大小划分：最大负荷，平均负荷，最小负荷
2.1.2 各主要电用户的用电特点
1) 工业用电特点分析
用电量大 ，占全社会用电量的75%左右。用电比较稳定。