110KV35KV10KV变电站主接线设计

摘 要

本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。设计首先查阅了有关资料，收集与研究课题大量的资料，并翻译了相关的外文资料，然后对负荷分析进行了精确的计算与分析，从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV与35kV两个电压等级，用拟定方法进行比较从而确定主接线的连接方式，对主接线系统的做了设计，110KV侧选择了单母线分段接线方式，35KV单母线分段带旁路母线接线方式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，确定了变压器用两台，容量为31500KVA,型号为SSZ9—31500/110，对无功功率补偿做了明确的计算，然后采用标幺值法对短路计算进行了分析与处理。根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线和电压互感器，电流互感器进行了选型。对主变压器进行整定计算与分析，对防雷部分进行了计算和分析，确定了防雷的方法,并做出了相应的原理图。从而完成了110kV/35KV变电站电气部分的设计。

关键词：变电站；变压器；电气主接线

第1章 概述

1.1 变电站地址概况

本设计要设计的变电站位于湖北省沙洋县后港镇，该地区地势平坦，交通便利，空气污染轻微，年最高气温45℃，年最底气温-5℃，年平均气温 18℃，最热月平均最高温度为30℃，土壤温度25℃，土壤电阻率7000Ω.cm。

1.2 变电站的意义

从我国电网实际运行的情况出发，根据现有电网的特点，结合地区电力负荷的发展，城市发展态势及负荷预测的分析对我国一些地区电网电压等级选择进行技术经济分析，有110KV和35KV电网的共同发展,现阶段降压变电站及其电网主要用在负荷密度较高的地区。就电网建设，造价分析，运行情况等方面进行，有针对性地研究了其负荷特性，高峰时期的避峰措施，注意到中高压配电网络的电压等级，网络规划的优化，与周边电网的协调配合等问题，从我国现状及发展趋势出发，对选择电网结构及配电电压进行了经济技术比较及可行性分析，提高城乡电压等级是必然趋势。

1.3 变电站简介

该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为三个电压等级：110kV,35kV和10kV。其中110kV电源是从相距50km的110kV兴隆港变电站经兴后线受电的,此为正常情况下的受电方式，备用电源为相距50km的110kV沙洋变电站经沙后线受电；35kV出线8回,其中2回备用；10kV线路14回，其中备用4回，2回接站用变压器。

第2章 负荷统计计算

2.1 电力负荷的概述

2.1.1 电力负荷分类方法

1) 按用电的部门属性的划分：工业用电，农业，交通

2) 按使用电力目的划分：动力用电，照明用电，电热用电，各种电气设备仪器的操作控制用电及通信用电

3) 按用电用户的重要性划分：一类负荷，二类负荷和三类负荷 4) 按负荷的大小划分：最大负荷，平均负荷，最小负荷

2.1.2 各主要电用户的用电特点

1) 工业用电特点分析

用电量大 ，占全社会用电量的75%左右。用电比较稳定。 2) 商业用电特点分析

比重不大，约为4.2%。并且季节性强。 3) 交通运输业的用电 约占1.5%左右。

4) 城乡居民生活用电

此类用电在总用电中的比重有较大提高，但比重不大，约占10%左右。 5) 动力用电

不仅与用电设备的容量有关，还与用电设备的负荷率和使用时间长短有关。

2.1.3 电力系统负荷的确定

对于选择变电站主变压器容量，电源布点以及电力网的接线方案设计等，都是非常重要的，电力负荷应在调查和计算的基础上进行，对于近期负荷，应力求准确、具体、切实可行；对于远景负荷，应在电力系统及工农业生产发展远景规划的基础之上，进行负荷预测，负荷发展的水平往往需要多次测算，认真分析影响负荷发展水平的各种因素，反复测算与综合平衡，力求切合实际。电力系统在一定时段内（如一年、一天）的最大负荷值称为该时段的系统综合最大用电负荷。时段内其余负荷值称为系统综合用电负荷。系统各电力用户的最大负荷值不可能都出现在同一时刻。因此，系统综合最大用电负荷值一般小于全系统各用户最大负荷值的总和，即PΣmax=K0ΣPimax 中PΣmax-系统综合最大用电荷。K0-同时率，K0≤1。ΣPimax-各用户最大负荷的总和。同时率的大小与用户多少、各用户特点有关，一般可根据实际统计资料或查设计手册确定。

表2-1 35kV母线侧所带负荷

负荷名称

拾桥镇变 十里铺镇变 蛟镇变 管珰镇变 古泵镇变 毛李镇变

有功功率（MW）

5 1.3 4.8 6.5 5 4.8

功率因数

0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

表2-2 10kV母线侧所带负荷

负荷名称

纺织厂1 纺织厂2 纺织厂3 塑料厂 加工厂 材料厂 食品厂 化工厂

有功功率（MW）

1 2.3 2.3 2.2 2 1.2 0.8 0.8

功率因数

0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

2.2 主变压器的选择

2.2.1 负荷计算

要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kVφ负荷、35kV负荷和110kV侧负荷。

由公式 式中

Sc?Kt?i?1np?1??%?co?s （2-1）

sC ——某电压等级的计算负荷

kt——同时系数（35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各负荷与10kV各负荷之间取0.9、

站用负荷取0.85）

а%——该电压等级电网的线损率，一般取5% P、cos

?——各用户的负荷和功率因数

2.2.2 站用负荷计算

S站=0.85×(91.5/0.85)×(1+5%) =96.075KVA ≈0.096MVA

2.2.3 10kV负荷计算

S10KV=0.85[(4+3+3.5+3.2+3.4+5.6+7.8)×0.85+3/9×4] ×(1+5%) =38.675WVA

2.1.4 35kV负荷计算

S35KV=0.9×[(6+6+5+3)/0.9+(2.6+3.2)/0.85]×(1+5%) =27.448MVA

2.1.5 110kV负荷计算

S110KV=0.9×(20/0.9+5.8/0.85+25.5/0.85+12/0.9) ×(1+5%)+ S站 =68.398+0.096 =68.494MVA

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