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110kV变电站一次接线设计

发布于:2020-05-18 12:31:18 来自:电气工程/电气资料库 [复制转发]
湘西民族职业技术学院
学生毕业设计


毕业设计题目: 110kV变电站一次接线设计


学生姓名: 贾阳涛

学 号: 201500010203

专 业: 电力系统自动化

班 级: 17-3高电力1班

指导教师

完成时间:









诚 信 声 明




本人在此郑重声明:本人所呈交的大专毕业设计,是在指导老师的指导下,独立进行毕业设计研究工作所取得的成果,成果各个环节均不存在知识产权争议,毕业设计不含任何其他个人或集体已经发表过的作品成果,由此而引发的法律后果完全由本人承担。




毕业设计作者签名:
年 月 日










目 录

引言 1
1. 变电站的作用 4
1. 电压的等级 5

2. 负荷的分析 7
2.1 负荷的选择 7
2.2 待建变电站的负荷
3. 变压器的选择 8
3.1 变压器的选择注意事项 8
3.2 主变压器台数的选择 8
3.3 主变压器的容量选择 8
3.4 变压器类型的选择 8

4. 电气的主接线 9
4.1 电气主接线的选择要求 9
4.2 电气主接线的基本选择 10
4.3 待建变电站的一次接线形式 10

结束语 11

致谢 11

参考文献 11




引 言

本设计主要是110kV变电站一次接线设计,全设计内容根据毕业设计要求进行设计。本次设计的内容有:变压器的选择、负荷的分析、主线路连接的方式等。这次设计基于理论知识的学习和掌握,我将从110kV变电站一次接线方向课题的去进行设计,从而深入探讨如何合理安全的完成这次设计内容,完成内容达到一定设计目的。
















1. 变电站的作用

变电站作为现在社会供电主要的来源。将发电机产生的电能变换电压等级,然后通过线路传输分配电能。特点是占地面积比较大,但是建筑面积比较小,受环境的污染比较严重。现在通常都使用户外建设变电站。
电压的等级
变电站电压的等级选择分别为110kV,35kV,10kV。其中各线路的回线如下:
110kV:两回
35kV:两回(一回备用)
10kV:两回(一回备用)

2 负荷的分析

2.1负荷的选择
1. 35kV,10kV周围负荷分析
电压等级
用户名称
最大负荷(MW)
回路数
供电方式
距离(km)
负荷性质

35kV
铁厂
20
1
架空
15



纸厂
5
1
架空
20


根据该表格可知35kV电压负荷不是很大

电压等级
用户名称
最大负荷(MW)
回路数
供电方式
距离(km)
负荷性质

10kV
水泥厂
0.55
1
电缆
4



玻璃厂
0.52
1
电缆
5



养鱼场
0.62
1
电缆
4



化工厂
0.45
1
电缆
3



配电变压器
0.77
1
架空
15




注解:
(1)网损率为 k"=5%
(2)负荷同期率: kt=0.9
(3)变电站负荷为50k cos¢=0.87
(4)35kV ,10kV的负荷功率因数均取cos¢=0.85
(5)年最大负荷利用小时数均为Tmax=3000小时/年
(6)35kV侧预计新增远期负荷25MW,10kV侧预计新增远期符合5MW

2. 选择站址
选择站址为较平缓的田地之上,四面八方都是土地,土地厚实。距离房屋一千米以上。附近水源无腐蚀性
3. 气候条件
该地区年度最高气温为40摄氏度,最低气温-4摄氏度,最热一月平均气温32摄氏度,年平均气温22摄氏度。

2.2 待建变电站的负荷
1 35kV 侧
近期负荷:P近35 =5+20=25MW
远期负荷:P远35 =20MW

2. 10kV 侧
近期负荷:P近10 =0.55+0.52+0.62+0.45+0.77=2.91MW
远期负荷:P远10 =5MW
待建变电站供电总容量
待建变电站5~10年负荷大概为27.91(MVA),并且能具有长远发展的能力。选择变压器时需考虑周全。



3 变压器的选择
主变压器是变电站中的主要设备,合理的选择主变压器的台数,

3.1变压器的选择注意事项
在变电站中,对330kV以下的电压,在设备运输不受条件限制时,都将使用三相变压器,且都会安装两台变压器,当一台变压器故障时,另一台将投入工作。选择变压器时,应考虑到变压器的基本资料,输送功率,安全可靠性等多种因数。

3.2 主变压器台数的选择
该变电站是在农村建设,所以输送的功率不是很大,周围的居民、工厂对电能的消耗不是特别的高,但是农收的季节农民的电能消耗会提高,所以刚开始建设时应使用两台大容量的主变压器。一台大容量变压器可以保证变电站输送电能的可靠性、安全性。一台备用变压器能保证当主变压器出故障时能及时切换,使农民与工厂的损失降到最低。

3.3 主变压器的容量选择
主变压器的容量选择应根据变电站所在地的电能消耗、近期的发展、长远的发展、农忙时最大电能的消耗、年最大电能的消耗等等。主变压器的容量通常是按照变电所建设完成后并考虑5~10年的负荷发展。现在农村的发展迅速、大规模的开发导致农村的负荷直线上升。
确定变压器容量:
当变电站的其中一台变压器停止工作时,另外一台的变压器的容量能保证整体的负荷达到60%~70%,并且能有5~10年的负荷规划。
2. 单台变压器工作时要满足两级供电的需求,即一级负荷和二级负荷的容量:
一,二级负荷为 20+5+0.55+0.62+0.77=26.94MVA
变压器的容量至少要达到71.09MVA,才能保证正常运行

3.4变压器类型的选择
变压器类型有两种相数选择:单相和三相,这次实验采用使用较广的三相变压器,原因如下:选择变压器相数时也应当考虑经济、实惠、实用、可靠性也比较高,330k以下的变电站都选择三相变压器。三相变压器投资大、运行损耗大、占地面积较广,所以单相变压器不做考虑。因此变压器的选择使用三相变压器。




4. 电气主接线

电气主线路对于一个变电站,电气主线路在设计过程中需要考虑机器组的容量、变电站的规模等条件。从供电的可靠性、经济性、长远发展和扩建的可能性等方面,综合考虑后进行确定。
4.1 电气主接线的选择要求
对于电气主接线,其基本的要求要做到满足这几个方面:安全性、可靠性、经济性、灵活性、预留发展的空地等

1.主接线的可靠性
安全性和可靠性是电气主接线首要任务,在运行过程中,安全可靠的保证电路供电是电气主接线的基本内容要求,但是主接线的可靠也不是绝对的。

2.主接线的经济性
在经济允许的情况下保证主线的可靠性、灵活性选择最实惠的、合理的主线。经济性的主线要考虑以下几点:
1. 节约一次投资。尽量可能多采用轻型开关设备。
2. 占地面积少。由于本变电站占用农田所以要尽量减少用地。
3. 电能得损耗小。电能损耗主要来源变压器,所以一定要做好变压器的选择工作。

4.2 电气主接线的基本选择
电气元件选择合理,使系统能正常工作。线路需要具有灵活性、可控性、安全性等等。

4.3待建变电站的一次接线形式
1 110kV侧
(1) 方案(一): 采用单母线接线
考虑到110kV侧有两条进线,因而可以选用单母线接线。
其优点:
单母线接线的结构方式清晰明了、使用设备的基数少、投入资金少、运行过程简单易操作、有利于变电站的扩建改造。
其缺点:
(1)由于是单母线接线,在发生故障、母线检修和母线隔离开关检修时,各回路必须在检修和短路时或者事故消除之前的全部时间内停止工作,因此造成经济损失很大。
(2)引出线电路中断路器检修时,该回路停止供电。
(3)运营工作时,调度在单母线接线的方案下有一定的问题,操作不方便,只能运行并列电源,不能使用分裂式运行;同时当线路侧发生故障,会产生较大的短路电流。

3.1.2 方案(二):采用单母线分段带旁路接线
断路器经历长久运转和割断多次短路电流后都必须实行安全检验。因为能够让采用单母线分段的配电设备检修断路器时,不停止供电,可以添加旁路母线。
单母线分段带有独有的旁路断路器,很大程度上提升了旁路母线接线的可靠性和安全性,但是这也增加了一台断路器和一条母线的投资成本。

3.1.3 方案(三):内桥接线
优点:
(1)没有主变压器高压侧断路器,节省了一次设备的投资。
缺点:
(1)运行方式不灵活,当主变压器或PT检修时,需停运进线和桥开关,当另一台主变压器故障跳开后,全站失压,且若该站为联络站,两个电源点将失去联络,造成系统的不稳定。

比较以上三种计划,单母线接线供电的可靠性、灵活性最差,不符合变电所的供电可靠性的要求;采用单母线分段带旁路的电气接线可将 I、II 类负荷的双回电源线各异的分段母线上,当此中一段母线发生毛病时,另一段母线将供应电源,因此能够保障供电的可靠性;而且带旁路可以在检修断路器时对用户进行供电。


4.1

3.2 35kV侧
单母线分段
优点:
(1)当使用单母线分段后,如果母线发生故障时停止了供电,没有发生故障的非故障母线仍然可以正常的工作运行,大大的缩小了母线故障的范围影响。
(2)在有些重要客户的需求下,选用双回路的供电的用户,可以将双回路接到不同的母线上,从而保证了重要客户的供电需求。
缺点:
在一段母线发生故障时,就必须断开这一段母线上所有的电源和引出线,所以大大减少了总系统的供电量,使得这一母线段上的所有双回路供电用户停止用电。

4.2



3.3 10kV侧
单母线分段
胜势:
(1) 母线发生事故时,仅事故母线中断供电,非事故母线仍可持续工作,很大程度上减小了母线事故的波及规模。
(2) 对双回线路供电的首要用户,可将双回路接于互异的母线段上,确保对首要用户的供电。
短处:
当一段母线出现障碍或检验时,一定要切断在该段上的所有电源和引出线,这样减削了该系统的供电量,并使该回路供电的设备使用者停电。


4.3


结 语

在此次毕业设计中,我发现了关于110kV变电站一次接线的许多细节问题,设计一个相关的变电站需要付出很多的努力与精力,需要考虑到的东西也非常之多,在老师和同学的指导与帮助下,我对110kV变电站有了更深刻的认知。通过毕业设计我对自己的大学生活划上了圆满的句号。

致 谢
能够完成本次的毕业设计目标,十分感谢指导老师给我的支持和鼓励。这次设计的完成让我得到了很大的提高。明白必须凡事靠自己的努力,有志者事竟成,只要有坚定的信念,坚持不懈的努力就一定可以做到。在本次毕业设计中,我学到了变电站设计的基本思路和方法,为以后从事这方面工作打下了坚实的基础,相信自己在以后的工作学习中,能够继续延续毕业设计时的严谨求实,认真努力的态度,去完成好今后工作中所有的设计工作。

参考文献
[1] 张建中.电力系统继电保护. 〈M〉.中国电力出版社.2011
[2] 于永源,杨绮文.电力系统分析 (第三版)[M].北京:中国电力出版社,2007.
[3] 高文华.电力电子技术.机械工业出版社,2012.
[4] 饶?莹,郭?炜,徐鑫乾.110/20kv变电站电气一次设计.电力设备,2008.
[5] 刘娅.110KV变电站电气一次设计分析.民营科技,?2009.
[6] 宋巍. 论110千伏变电站设计[J]. 科学技术创新,2018.

全部回复(2 )

只看楼主 我来说两句抢地板
  • zhuyong8417
    zhuyong8417 沙发

    很好的资料,学习了,谢谢分享!

    2020-05-26 10:20:26

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    赞同0
  • yangyusheng009

    谢谢分享,谢谢楼主的无私奉献

    2020-05-22 21:45:22

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    赞同0
这个家伙什么也没有留下。。。

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谢谢,急需,也可以是IEC60909!

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