变电站电气主系统的设计

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1、1绪论一、课题研究意义随着经济的发展，现代电网结构日趋复杂，电网容量不断扩大，对电网运行的可靠性要求也越来越高，电力系统对变电站又提出了减人的要求，从而通过对变电站技术的研究来解决这两者之间的矛盾。变电站电气主系统的设计直接关系到变电站投资的大小、运行的灵活性、经济性及供电可靠性，变电站电气主系统设计是变电站最主要的设计工作之一。同时，变电站电气主系统设计综合了电气工程及其自动化专业众多的专业课和专业基础课。因此，变电站电气主系统设计可以锻炼学生综合运用所学知识并提出问题解决问题的能力。二、研究现状1.国内研究现状在我国，现阶段主要进行的变

2、电站典型设计，是通过对现有变电站样本进行评估、类比、组合,形成典型化设计方案,并以新技术为依托,不断优化,形成一系列定制化产品,满足城市、农村电网建设需求。通过变电站典型设计,归并工程流程,统一技术标准,提高工作效率,降低项目实施不确定性,加快工程建设进度,降低将来运行成本。变电站典型设计是将技术与管理相结合,通过典型化、标准化,提高工程整体效益。在过去十多年来．110kV电力网络和变电站在系统中的地位和功能发生了很大变化，1l0kV电力网络已下降为配电网络，大多数l10kV变电站也沦为负荷型的终端变电站。现在国家正在重点发展电网，形成全国

3、统一的联合电网。2.国外研究现状在国外，一些发达国家的电能极度紧缺，电力资源紧缺是制约他们发展的一个重要因数。为了满足需求这些国家通过各种方式来降低电能的损耗，比如说增高电压就是一种比较方便、实用的方法，这些国家已经形成了比较完善的变电设计理论。比较完善的变电站设计理论是真正做到了节约、集约、高效等特点。总之，发达国家通过改善变电站结构，降低变电站功率损耗，尽可能地提高变电所的灵活性，最终达到提高经济性的目的。三、本文主要工作1.电气主接线设计和方案的技术经济比较2.主变的台数、容量和型号的选择383.短路电流计算4.各级电压主要电气设备选

4、择与校验5.配电装置设计6.防雷保护设计382设计的内容和要求2.1原始资料分析2.1.1变电站的建设规模类型：110kV地方变电站。最终容量：根据电力系统的规划需要安装两台容量为31.5MVA，电压为110kV/35kV/10kV的主变压器，主变各侧容量比为100/100/100，一次设计并建成。2.1.2电力系统与本所的连接情况待设计的变电站是一座降压变电站，担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。本变电站有两回平行线路与110kV电力系统连接，有两回35kV电力系统连接。图1-1变电所连接示意图本变电站在系统最大运行方式下的系统正、负

5、阻抗的标么值示意图如图1-1（Sd=100MV·A）,110kV及35kV电源容量为无穷大，阻抗值各包含平行线路阻抗在内。电所不考虑装调相机、电容器等无功补偿设备，35kV因电网线路的电容电流较少，也不装设消弧线圈。110kV出线无电源。2.1.3电力负荷水平110kV进出线共2回，两回进线为110kV的平行供电线路，正常送电容量各为35000KVA。35kV进出线共2回，两回进线连接着35kV电源，输送容量各为35000KVA。10kV38出线共12回，全部为架空线路，其中3回每回输送容量按5000KVA设计；另外5回每回输送容量为400

6、0KVA，再预留四个出线间隔，待以后扩建。本变电站自用电主要负荷如表1。表1110kV变电站自用电负荷序号设备名称额定容量（kW）功率因数（cosφ）安装台数工作台数备注1主充电机200.8511周期性负荷2浮充电机4.50.8511经常性负荷3主变通风0.150.853232经常性负荷4蓄电池通风2.70.8511经常性负荷5检修、试验用电150.85经常性负荷6载波通讯用电10.85经常性负荷7屋内照明5.28屋外照明4.59生活水泵4.50.8522周期性负荷10福利区用电1.50.85周期性负荷计算负荷2.1.4环境条件当地年最高温

7、度39.1℃，年最低温度－5.9℃，最热月平均最高温度29℃；最热月平均地下0.8m土壤温度21.5℃。当地海拔高度1518.3m。当地雷电日T=25.1日/年。2.2设计原则和基本要求设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量、接线简单清晰、操作方便、运行灵活、投资少、运行费用低，．并且具有可扩建的方便性。要求如下：1.选择主变压器台数、容量和型式(一般按变电站建成5-10年的发展规划进行选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力)；2.设计变电所电气主接线；3.短路电流计算；4.主要电气设备的选择

8、及各电压等级配电装置类型的确定。382.3设计内容本次设计的是一个降压变电站，有三个电压等级(110kV／35kV／10kV)，110kV主接线采用双母线接线方式，两路进线，35