110KV电力网毕业设计设计说明书.doc

110KV电力网毕业设计（说 明 书）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9 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110kv 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站待设变电站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21500009B站212000090.85C站24000010.5500000.94000(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(1) 待设变电站当前最大负荷为16000KW，平均功率因数为0.80，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。b、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、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。(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，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，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533隔离开关组数868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10KV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）0.85 =(45+30+5+40)0.85=76.5(KVA) 变压器选择结果及参数型 号台 数容 量KVA额 定 电 压结线组别阻抗电压(%)高压KV低压KVSFZ9-40000/11024000011081.25%11YN.d1110.6SGZ100/10110010642.5%0.4Y,YNO6 四、短路电流计算成果据设计的变电所电气主接线绘制出等值电路，采用标么值计算，取Sj=100，Uj=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、d2，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0.1483.398.645.12675d2并10KV母线0.27919.6950.235.188358d2分10KV母线0.410514.938.0222.65270.9五、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，（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 值所选设备名称及型号保 证 值断路器安装处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额定电压额定电流极限电流额定断开容量热稳定电流UgKVIg(A)ichkAS/(MVA)IR(KA)名称型号UeKVIe(A)imax(KA)S/(MVA)ICR(KA)_d1110KV7508.646755.12断路器SFM-110D2000A1102000806274.3531.5110KV侧隔离开关GW4-100D1250A110100080_23.7110KV侧d2并10KV230950.235835.18断路器ZN18-10/B3000A10300063727.54010KV主变侧隔离开关GN8-10103000169_7510KV主变侧d2分10KV230938.02270.922.65断路器ZN5-10/B2000A1063050363.72010KV馈线隔离开关GN8-101060050_15.810KV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JCC6-1102200010KV母线JSJW-102300七、电流互感器选择结果表：安装地点型 号额定电流比次级组合二次负荷别1S热稳定倍数动稳定倍数1级0.5级110KV侧LCW-100(330600)/50.5/11.2_75150主 变10KV侧LMC-3000/53000/50.5/3_1.275_10KV馈线LFC-400/5400/53_7560八、避雷器选择成果：型 号安装地点额定电压（KV）灭弧电压（KV）工频放电电压（KV）冲击放电电压（KV）不大于不小于不大于Y10W5-100/290110KV侧100100260290325FZ-40变压器中性点405098121150FZ-1010KV侧1012.7263145九、熔断器选择成果：安 装 地 点型 号额定电压（KV）额定电流（A）断流容量（MVA）10KV电压互感器RN210100.51000所 用 变RN1101020200十、电能损耗成果：运 行 方 式KWh/年环网运行18384103十一、新建线路选择及校验结果 新建110KV线路的选择是以保证待设变电站在单电源供电情况下能正常运行前提。新建线路导线型号导线外径安全电流ADLGJQ-40027.2mm845ACDLGJQ-30023.7mm710A十二、变电站继电保护配置 为了反映电力系统故障和不正常工作状态，保证变电站及电力系统安全运行，在变电站各元件上应配置以下继电保护。1、主变压器保护（1） 瓦斯保护：重瓦斯动作于跳闸，轻瓦斯作用于信号；（2） 纵联差动保护；（3） 后备保护：高压侧装设复合电压起动的过电流保护，低压侧装设过电流保护；（4） 中性点装设零序过电流保护；（5） 高、低压侧装设过负荷保护，动作于信号；2、110KV线路保护（1） 三段式高频闭锁距离保护；（2） 阶段式零序电流保护；（3） 断路器失灵保护；3、10KV线路保护（1） 电流速断保护；（2） 过电流保护；11