110kV降压变电站一次系统设计毕业论文(完整版)

电的可能性小,但变压器二次配线及倒闸操作复杂,易出错。

方案II:采用单母线分段接线,任一台变压器或线路故障或停运时,不影响其它回路的运行;分段断路器停运时,两段母线需解列运行,全部失电的可能稍小一些,不易误操作。

35kV侧:

方案I:单母线分段接线,检修任一台断路器时,该回路需停运,分段开关停运时,两段母线需解列运行,当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不致失电,另一段母线上其它线路需停运。

方案II:单母线分段兼旁路接线,检修任一台断路器时,都可用旁路断路器代替;当任一母线故障检修时,旁路断路器只可代一回线路运行,本段母线上其它线路需停运。

10kV侧:由于两方案接线方式一样,故不做比较。 1.2.2 主接线方案的灵活性比较

110kV侧:

方案I:操作时,主变的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,扩建方便。线路的投入和切除比较方便。

方案II:调度操作时可以灵活地投入和切除线路及变压器,而且便于扩建。 35kV侧:

方案I:运行方式简便,调度操作简单灵活,易于扩建,但当开关或二次检修时线路要停运,影响供电。

方案II:运行方式复杂,调度操作复杂,但可以灵活地投入和切除变压器和线路,能满足在事故运行方式,检修方式及特殊运行方式下的调度要求,较易于扩建。

10kV侧:两方案相同。 1.2.3 主接线方案的经济性比较

将两方案主要设备比较列表如下:

表1-1 两种方案设备比较表

项目 主变压器方案 I II

110kV断110kV隔离35kV断路器(台) 8 8 35kV隔离开关(组) 16 27 10kV设备 相同 相同 (台) 2 2 路器(台) 开关(组) 3 5

8 10 8

从上表可以看出,方案I比方案II少两台110kV断路器、两组110kV隔离开关,11组35kV隔离开关,方案I占地面积相对少一些(35kV侧无旁路母线),所以说方案I 比方案II综合投资少得多。 1.2.4 主接线方案的确定

对方案I、方案II的综合比较列表,对应比较一下它们的可靠性、灵活性和经济性,从中选择一个最终方案(因10kV侧两方案相同,不做比较)。

表1-2 两种方案综合比较列表

方案 项目 方案I 方案II (1)简单清晰,设备多 (1)简单清晰,设备少 (2)35kV母线检修时,旁路断路(2)35kV母线故障或检修时,将器要代该母线上的一条线路,给重可 靠 性 导致该母线上所带3回出线全停 (3)任一主变或110kV线路停运时,均不影响其它回路停运 (4)各电压等级有可能出现全部停电的概率不大 要用户供电,任一回路断路器检修,均不需停电 (3)任一主变或110kV线路停运时,均不影响其它回路停运 (4)全部停电的概率很小 (5)操作简便,误操作的机率小 (5)操作相对简便,误操作的机率大 灵 活 性 经 济 性 (1)运行方式简单,调度灵活性强 (2)便于扩建和发展 (1)高压断路器少,投资相对少 (2)占地面积相对小 (1)运行方式复杂,操作烦琐,特别是35kV部分 (2)便于扩建和发展 (1)设备投资比第I方案相对多 (2)占地面积相对大 通过以上比较,经济性上第I方案远优于第II方案,在可靠性上第II方案优于第I方案,灵活性上第I方案远不如第II方案

该变电站为降压变电站,110kV母线无穿越功率,选用内桥要优于单母线分段接线。又因为35kV及10kV负荷为工农业生产及城乡生活用电,在供电可靠性方面要求不是太

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高,即便是有要求高的,现在35kV及10kV全为SF6或真空断路器,停电检修的几率极小,再加上电网越来越完善,N+1方案的推行、双电源供电方案的实施,第I方案在可靠性上完全可以满足要求,第II方案增加的投资有些没必要。

经综合分析,决定选第I方案为最终方案,即110kV系统采用内桥接线、35kV系统采用单母分段接线、10kV系统为单母线分段接线。

2 变压器的确定

2.1 主变压器容量、台数及型号的选择 2.1.1 主变压器的选择

2.1.1.1 主变容量和台数的确定原则

主变压器的台数和容量,应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。

在有一、二级负荷的变电站中宜装设两台变压器,当技术经济比较合理时,可装设两台以上主变。如变电站可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时,可装设一台主变。对大城市郊区的一次变电站,在中压侧构成环网的情况下,宜装设两台变压器。

装设两台及以上主变的变电站,当断开一台时,其余主变的容量不应小于70-80%的全部负荷,并应保证用户的一、二级负荷。

电力潮流变化大和电压偏移大的变电站,在普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时,应采用有载调压变压器。

主变压器容量一般按照变电站建成后5-10年的规划负荷选择,并适当考虑到远期10-20年的负荷发展。

对引入至负荷中心、具有直接从高压将为低压供电条件的变电站,为简化电压等级或减少重复降压容量,可采用双绕组变压器。对于规划只装设两台主变压器的变电站,其变压器基础宜按大于变压器容量的1-2级设计,以便负荷发展时,更换变压器的容量。 2.1.1.2 主变压器台数的确定

主变压器的台数和容量,应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。由于本变电站出线较多,负荷较重,为了提高供电可靠性,尽量减少由于停电带来的损失,因此,本变电站安装两台主变压器。 2.1.1.3 调压方式的确定:

据设计任务书中:系统110kV母线电压满足常调压要求,且为了保证供电质量,电

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压必须维持在允许范围内,保持电压的稳定,所以应选择有载调压变压器。 2.1.1.4 电压等级的确定:

本变电站有三个电压等级,一次侧为110kV,二次侧为35kV和10 kV,且没有制造、运输等方面的特殊要求,故选用三绕组变压器。 2.1.1.5 主变压器容量的确定

主变压器容量一般按变电站建成后5~10年的规划负荷选择,亦要根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对装设两台主变压器的变电站,每台变压器容量应按下式选择:Sn =0.7 PM。因对一般性变电站,当一台主变压器停运时,其余变压器容量应能保证70~80%负荷的供电,考虑变压器的事故过负荷能力40%。由于一般电网变电站大约有25%为非重要负荷,因此,采用Sn =0.7 PM确定主变是可行的。

由原始资料知:

35kV侧Pmax=38MW,Pmin=20MW,cos?=0.85 10kV侧Pmax=27MW,Pmin=18MW,cos?=0.85 所以,在其最大运行方式下:

Sn=0.8?(40/0.85+25/0.85)=61.18(MVA)

参考《电力工程电气设计手册》选择两台三相三绕组风冷有载调压变压器两台,型号为:SFSZ10-63000型变压器。 2.1.1.6 容量校验

起始负荷系数K1=实际最小负荷/额定容量=(20+18)/63=0.603

变压器允许过负荷系数K2=实际最大负荷/额定容量=(38+27)/63=1.032 另外《工厂电气设备手册》,P244规定:自然油循环的变压器过负荷系数不应超过1.5。 综上, 并查《工厂电气设备手册》P244变压器过负荷曲线图(图2-1)可以得出过负荷

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