1、課程設計課程名稱：發電廠電氣部分設計題目：110/35/10kv 降壓變電所電氣部分設計發電廠電氣部分課程設計110/35/10kv降壓變電所電氣部分設計目錄摘要 21. 變電所總體分析 21.1 變電所規模 21.2 變電所與電力系統連接情況 21.3 負荷情況 21.4 最小運行方式 31.5 環境條件 32. 主接線的設計原則 32.1 運行的可靠 32.2 具有一定的靈活性 32.3 操作應盡可能簡單、方便 32.4 經濟上合理 43. 主接線設計 43.1 110kv 側43.1.1 方案一 43.1.2 方案二 43.2 35kv側（ 6 回出線） 53.3 10kv側（ 10 回

2、出線） 64主變壓器的選擇 64.1 相數的確定 64.2 繞組數的確定 74.3 繞組接線組別的確定 75.主接線圖 8參 考 文 獻 9摘要城市供電系統的核心部分是變電站。因此，設計和建造一個安全、經濟的變電站，是 極為重要的。110kV 變電所設計以生產實際為依據， 以變電所的最佳運行狀態為基礎， 系統的闡明了 110kV 變電所設計的基本方法和步驟，經過多方面的校驗，是滿足實 際生產需要的一套最優設計方案。1.變電所總體分析1.1 變電所規模本變電所是中型降壓變電所，一次建成。1.2 變電所與電力系統連接情況本所位于某市郊小工業區中心，交通便利，地質條件好，進出線方便，供當地 城市、工

3、廠及農村用電。變電所電壓等級為 110KV、35KV及 10KV，系統以兩回線 向本所供電， 35KV有6回出線， 10KV有 10回出線。1.3 負荷情況35KV 側最大負荷為 38.5MVA ，其中重要負荷占 60%，最大的一回負荷為 7.5MVA，平均功率因素為 0.85，Tmax=6000h，35kv 用戶除本所外無其它電源。 10KV 側最大負荷為 25MVA ，最大一回為 3.2MVA ，平均功率因素為 0.8， Tmax=4300h，所用負荷按變電所最大負荷的 0.5%計算。1.4 最小運行方式變電所停運一臺變壓器，同時與變電所連接的發電廠中停用一臺容量最大的 發電機組。1.5

4、環境條件變電所地處平原，年平均氣溫 17，最熱月平均 30，絕對最高氣溫 39， 最熱日平均氣溫為 35，最低氣溫 -13，最熱月地下 0.8 米處土壤平均溫度 18。 當地海拔高度 400米，雷暴日數 29.5 日/年；無空氣污染。土壤電阻率 =200?m。2.主接線的設計原則電站多為終端或分支變電站，降壓供給附近用戶或一個企業，其接線應盡可能采 用斷路器數目較少的接線， 以節省投資和減少占地面積。 隨著出線數的不同， 可采用 橋形、單母分段等。低壓側采用單母線和單母線分段。可按一下幾個原則來選：2.1 運行的可靠斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢修時，停電數目的多少和停電時 間的長

5、短，以及能否保證對重要用戶的供電。2.2 具有一定的靈活性主接線正常運行時可以根據調度的要求靈活的改變運行方式，達到調度的目的， 而且在各種事故或設備檢修時， 能盡快地退出設備。 切除故障停電時間最短、 影響范 圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。2.3 操作應盡可能簡單、方便主接線應簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復 雜的接線不僅不便于操作， 還往往會造成運行人員的誤操作而發生事故。 但接線過于 簡單，可能又不能滿足運行方式的需要， 而且也會給運行造成不便或造成不必要的停 電。2.4 經濟上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和

6、年運行費用小， 占地面積最少，使其盡地發揮經濟效益。3 主接線設計3.1 110kv 側根據原始資料，待設變電站 110kv 側有兩回線路。按照發電廠電氣部分課程設 計參考資料規定：在110220kv配電裝置中，當出線為 2 回時，一般采用橋形接線； 當出線不超過 4 回時，一般采用分段單母線接線。3.1.1 方案一采用單母線分段帶旁路接線。 其接線方式的優缺點： 對重要用戶可采用從不同 母線分段引出雙回線供電電源。 當母線發生故障或檢修時，僅斷開該段電源和變 壓器，非故障段仍可繼續工作，但需限制一部分用戶的供電。 單母線分段任一回 路斷路器檢修時， 該回路必須停止工作。 單母線分段便于過渡為

7、雙母線接線。 采用的開關、刀閘較多，某一開關檢修時，對有穿越電流的環網線路有影響。6開關檢修時，可用旁路代路運行，無需停電。 7易于擴建，利于以后規劃。3.1.2 方案二采用內橋接線。其優缺點：兩臺斷路器 1DL 和 2DL 接在電源出線上，線路的 切除和投入是比較方便。 當線路發生故障時，僅故障線路的斷路器斷開，其它回 路仍可繼續工作。 當變壓器故障時，如變壓器 1B 故障，與變壓器 1B 連接的兩臺 斷路器 1DL 和 3DL 都將斷開，當切除和投入變壓器時，操作也比較復雜。 較容 易影響有穿越功率的環網系統， 內橋接線適用于故障較多的長線路， 且變壓器不需要經常切換運行方式的變電所方案比

8、較單母線分段接線內橋式接線斷路器臺數53隔離開關組數168以上二個方案所需 110KV 斷路器和隔離開關數量：經以上三種方案的分析比較：方案 1 雖然所用設備多， 不經濟，（單母線分段帶旁路接線） 但當任一回路的斷路 器檢修時，該電站無需停電，對有重要負荷的地方有重要意義。方案 2（內橋式接線）雖然所用設備少、節省投資，但以后擴建最終發展為單母 線分段或雙母線接線方式，且繼電保護裝置整定有點復雜。由于 110kv只有 2 條進線，出于經濟考慮，綜合以上各個方案優缺點，決定采用單母 分段帶旁路接線方式。3.2 35kv 側（ 6 回出線）35kv 送出六回線路 ,可采用單母線接線或單母線分段接線

9、方式。 但單母線接線方式 只適用于 6220kv 系統中只有一臺發電機或一臺主變壓器的發電廠或變電所。 一般主變不少于 2 臺，故選用單母分段帶旁路接線方式3.3 10kv 側( 10 回出線)6-10KV 配電裝置出線回路數為 6 回及以上時，一般采用單母線分段接線 220KV 及以下的變電所，供應當地負荷的 6-10KV 配電裝置，由于采用了制造廠制造的成套 開關柜，地區電網成環的運行檢修水平迅速提高， 采用單母分段接線一般均能滿足運 行需求。故選用單母分段接線。4主變壓器的選擇變電所主變壓器的容量一般按變電所建成 510 年的規劃負荷考慮，并因按照其中 一臺停用時其余變壓器能滿足變電所最

10、大負荷 Smax的 60%70%(35110kv變電所 為 60%； 220kv500kv 變電所為 70%)或全部重要負荷選擇。即Sn (0.6 : 0.7) S max/ (n 1)35kv 側最大負荷為 38.5MVA ， cos =0.8510kv 側最大負荷為 25MVA， cos=0.8Sn 0.6(38.5 /0.85 25 / 0.8)(2 1) =45.93MVA即選擇兩臺 50MVA 的主變壓器電的可靠性， 變電所一般安裝 2臺主變壓器； 變壓器是一種靜止電器， 實踐證明它 的工作比較可靠，事故率很低，每 10 年左右大修一次。4.1 相數的確定在 330kv 及以下的變電

11、所中，一般都選用三相式變壓器。因為一臺三相式變壓器 較同容量的三臺單項式變壓器投資小， 占地少，損耗小同時配電裝置結構較簡單， 運 行維護較方便。4.2 繞組數的確定在有 3 種電壓的變電所中，如變壓器各側繞組的通過容量均達到變壓器額定容量的 15%及以上，或低壓側雖無負荷，但需要在該側裝無功補償設備時，宜采用三繞組變35kv 側容量為( 38.5/0.85)/(38.5/0.85+25/0.8)*100%=59.2%>15%10kv 側容量為( 25/0.8)/(38.5/0.85+25/0.8) *100%=41.3%>15% 故采用三繞組變壓器。4.3 繞組接線組別的確定35kv 作為高、中壓側時都采