2007年3月Power System Technology Mar. 2007 文章编号:1000-3673(2007)06-0023-08 中图分类号:TM633 文献表示码:A 学科代码:470·4051
220kV和110kV变电站典型设计研究与应用
郭日彩1,许子智1,徐鑫乾2
(1.国家电网公司基建部,北京市西城区100031;2.江苏省电力设计院,江苏省南京市210036)
Research and Application of Typical Design for 220kV and 110kV Substations
GUO Ri-cai1,XU Zi-zhi1,XU Xin-qian2
(1.Department of Construction,State Grid Corporation of China,Xicheng District,Beijing 100031,China;
2.Jiangsu Electric Power Design Institute,Nanjing 210036,Jiangsu Province,China)
ABSTRACT:The purpose, input conditions and main technical and economical indices of typical design for 220kV and 110kV substations are presented, according to the form of the power distribution unit the typical design is divided into three basic schemes for outdoor, indoor and semi-subterranean substation respectively. The main technical schemes of typical design for 220kV and 110kV substations and technical features of these modules are emphatically analyzed; the main wiring forms for various voltage grades, short circuit current level and so on are illustrated in details. The cost estimate and practical application show that typical design possesses such features as saving investment, reducing the land occupation, improving power supply reliability and enhancing the flexibility of planning.
KEY WORDS: 220(110)kV substations;typical design;modules;outdoor substation;indoor substation;semi- subterranean substation;marker wall
摘要:文章介绍了220 kV和110 kV变电站典型设计的目的、输入条件和主要技术经济指标,并按照配电装置的形式确定了户外变电站、户内变电站和半地下变电站3类典型设计基本方案;重点分析了220 kV和110 kV变电站典型设计的主要技术方案和各个模块的技术特点,对各级电压的电气主接线形式、短路电流水平等进行了详细的说明;通过费用概算及实际应用表明,典型设计具有节省投资、节约占地、提高供电可靠性、增加规划的灵活性等特点。
关键词:220(110)kV变电站;典型设计;模块;户外变电站;户内变电站;半地下变电站;标识墙
0 引言
我国传统的电网工程设计是一种“量体裁衣”式的设计,即根据具体工程环境、建设要求和运行习惯进行针对性的设计,存在明显的不足之处:建设标准、设计风格不统一;设备型式多,备品备件通用性差;存在大量重复性设计工作;设计评审、批复争议多、耗时长;建设和运行成本高。
输变电工程典型设计是一种先进的设计理念和方法,它采用集约化管理的思想,统一建设标准,发挥规模效益,提高工作效率,降低建设和运营成本。这种全新的设计方法和理念,使电网工程的设计方式从“量体裁衣”式改变为“成衣定制”式的标准化设计方式,从而突出了设计重点,加快了设计进度,满足了大规模电网建设的需要。
推行输变电工程典型设计,是国家电网公司立足公司改革发展全局提出的加强电网建设的重要举措;是对电网建设与发展深层次的探索和实践;是服务“资源节约型、环境友好型”社会建设,提高集成创新能力的重要体现;是实施集约化管理、标准化建设、多快好省地建设电网的有效途径[1-2]。通过推广应用输变电工程典型设计,既有利于提高工作质量和工作效率,又可为电网规划、成本控制、资金管理、集中规模招标等工作的开展提供基础平台。本文介绍了220kV和110kV变电站典型设计的目的、输入条件和主要技术经济指标,并按照配电装置的形式确定了户外变电站、户内变电站和半地下变电站3类典型设计基本方案;分析了220kV 和110kV变电站典型设计的主要技术方案和各个模块的技术特点。
1 目的和原则
1.1 变电站典型设计的目的
目前,国内220kV和110kV变电站的设计技术和设备已十分成熟和常规化,且建设规模也随着近年来经济高速发展而增长迅速。这就要求采用新的
设计方法和设计理念,从“量体裁衣”式的设计方式改变为“成衣定制”式的标准化设计方式,实施集约化管理,发挥规模优势,提高电网工程的建设和管理效率,使其能够满足大规模电网建设的需要。
开展220kV和110kV变电站典型设计的目的是:贯彻实施集约化管理,统一建设标准,统一设备规范;方便设备招标,方便运行维护;加快设计、评审进度,提高工作效率;降低变电站建设和运行成本。
1.2 变电站典型设计的主要原则
变电站典型设计工作坚持“以人为本”和“可持续发展”的理念,各个方案、各个模块的设计综合考虑每个设备选择的合理性、每个布置尺寸的合理性、每项革新和改进的合理性、每个问题解决方案的合理性。
开展220kV和110kV变电站典型设计的原则是:安全可靠、技术先进、投资合理、标准统一、运行高效,努力做到统一性与可靠性、先进性、经济性、适应性、灵活性、时效性和和谐性的协调统一:①统一性,建设标准统一,基建和生产标准统一,外部形象体现国家电网公司企业文化特征;②可靠性,主接线方案安全可靠,典型设计模块重新组合后的方案仍能保证安全可靠;③经济性,按照企业利益最大化原则,综合考虑工程初期投资与长期运行费用,追求设备寿命期内最佳的企业经济效益;④先进性,设备选型先进合理,占地面积小,注重环保,各项技术经济可比指标先进;⑤适应性,综合考虑不同地区的实际情况,要在公司系统中具有广泛的适用性,并能在一定时间内对不同规模、不同形式、不同外部条件均能适用;⑥灵活性,模块划分合理,接口灵活,组合方案多样,规模增减方便;编制基本模块和子模块的概算,便于在实际工程中根据需要调整概算;⑦时效性,建立典型设计滚动修订机制,随着电网发展和技术进步,不断更新、补充和完善典型设计;⑧和谐性,变电站整体状况与变电站周边人文地理环境协调统一。
2 分类、技术方案组合和主要技术经济指标2.1 变电站典型设计的分类原则
220kV和110kV变电站典型设计方案的分类按照变电站布置方式、配电装置型式和变电站规模3个层次进行划分。
(1)按照变电站布置方式分类。220kV变电站分为户外变电站和户内变电站2大类。110kV变电站分为户外变电站、户内变电站和半地下变电站3类。在变电站典型设计中,户外变电站是指最高电压等级的配电装置、主变布置在户外的变电站;户内变电站是指配电装置布置在户内,主变布置在户内、户外或半户内的变电站;半地下变电站是指主变布置在地上,其它主要电气设备布置在地下建筑内的变电站;地下变电站是指主变及其它主要电气设备布置在地下建筑内的变电站。
(2)按配电装置型式分类。220kV和110kV 配电装置可再分为常规敞开式开关设备(air insulated switchgear,AIS)和全封闭式组合电器(gas insulated switchgear,GIS)2类进行设计。
(3)按变电站规模分类。例如户外AIS变电站,可按最高电压等级的出线回路数和主变台数、容量等不同规模分为终端变电站、中间变电站和枢纽变电站。
2.2 变电站典型设计的分类说明
(1)由于220kV全地下、半地下变电站及110kV全地下变电站投资较大,各地应用较少,因此暂不包括在变电站典型设计之内。
(2)变电站典型设计暂不包括220kV出线10回及以上的220kV变电站。
(3)鉴于220、110kV 复合组合电器(hybrid gas insulated switchgear,HGIS)等紧凑型组合设备型式多样,种类繁多,外型各异,业绩较少,无法进行统一的配电装置设计,典型设计暂不包括220、110kV的HGIS等紧凑型组合设备方案。
(4)由于220、110kV户内装配式(户内AIS)变电站近年来应用较少,且运行维护不便,变电站典型设计不考虑户内装配式方案。
(5)通过调研,110kV变电站在大部分地区是终端或中间变电站,变电站典型设计暂不包括110kV枢纽变电站。
2.3 变电站典型设计的技术方案组合
(1)220kV变电站典型设计技术方案按主变台数及容量、出线回路数、电气主接线型式、配电装置型式等进行组合,共13个方案。在这13个方案中:A类为户外变电站,编号为A-1~A-8,共8个方案;B类为户内变电站,编号为B-1~B-5,共5个方案。220kV变电站典型设计各种技术方案组合如表1所示。
(2)110kV变电站典型设计技术方案按主变台数及容量、出线回路数、电气主接线型式、配电
装置型式等进行组合,共10个方案。在这10个方案中:A类为户外变电站,编号为A-1~A-3,共3个方案;B类为户内变电站,编号为B-1~B-5,共5个方案;C类为半地下变电站,编号为C-1~C-2,共2个方案。110kV变电站典型设计各种技术方案组合如表2所示。
表1 220 kV变电站典型设计的技术方案组合
Tab. 1 Combination of technical schemes for typical design of 220 kV substation
方案编号主变台数及容量出线回路数电气主接线型式配电装置型式A-1 1/2台,120 MVA 2/4(220 kV),4/8(110 kV),5/10(35 kV) 220、110 kV双母线,35 kV单母线分段220、110 kV软母线改进半高型,35 kV 户内开关柜A-2 1/3台,150 MVA 4/6(220 kV),4/8(110 kV),6/10(35 kV) 220、110 kV双母线,35 kV单母线分段220、110 kV支持管母线中型,35 kV户内开关柜A-3 1/3台,180 MVA 4/6(220 kV),5/10(110 kV),8/24(10 kV) 220、110 kV双母线,10 kV单母线分段220、110 kV支持管母线中型,10 kV户内开关柜A-4 1/3台,180 MVA 4/6(220 kV),5/10(110 kV),0(10 kV) 220、110 kV双母线,10 kV单母线220 kV 悬吊管母线中型,110 kV 支持管母线中型,
10 kV户内开关柜
A-5 2/4台,180 MVA 4/8(220 kV),8/16(110 kV),6/12(35 kV) 220、110 kV双母线单分段,35 kV单母线分段220、110 kV支持管母线中型,35 kV户内开关柜A-6 1/3台,180 MVA 4/4(220 kV),4/8(110 kV),5/10(35 kV) 220、110 kV双母线,35 kV单母线分段220 kV户外GIS,110 kV户外GIS,全架空,35 kV
户内开关柜
A-7 1/3台,180 MVA 4/6(220 kV),4/10(110 kV),12/24(10 kV) 220、110 kV双母线,10 kV单母线分段220 kV户外GIS,110 kV户内GIS,10 kV户内开关柜A-8 1/2台,180 MVA 2/4(220 kV),8/16(66 kV) 220 kV双母线,66 kV双母线220 kV软母线中型,66 kV软母线中型B-1 2/2台,180 MVA 2/2(220 kV),8/8(110 kV),24/24(10 kV) 220 kV内桥,110、10 kV单母线分段220、110 kV 户内GIS,10 kV户内开关柜B-2 2/3台,180 MVA 2/3(220 kV),8/12(110 kV),24/36(10 kV) 220 kV线路变压器组,110 kV 双母线,
10 kV单母线分段
220、110 kV 户内GIS,10 kV户内开关柜
B-3 2/3台,240 MVA 2/3(220 kV),8/12(110 kV),20/30(35 kV) 220 kV线路变压器组,110、35 kV单母线分段220、110 kV 户内GIS,35 kV户内开关柜B-4 2/4台,240 MVA 4/4(220 kV),6/12(110 kV),28/42(10 kV) 220、110 kV单母线分段,10 kV单母线分段220、110 kV 户内GIS,10 kV 户内开关柜B-5 2/3台,180 MVA 2/3(220 kV),10/20(66 kV) 220 kV线路变压器组,66 kV双母线单分段220、66 kV 户内GIS
表2 110 kV变电站典型设计的技术方案组合
Tab. 2 Combination of technical schemes for typical design of 110 kV substation
方案编号主变台数及容量出线回路数电气主接线型式配电装置型式
A-1 1/2台,31.5 MVA 2/4(110 kV),4/6(35 kV),7/12(10 kV)110 kV单母线分段,35 kV 单母线分段,10 kV 单母
线分段110 kV户外软母中型,35 kV户外软母半高型,10 kV户内开关柜
A-2 1/2台,40 MVA 2(110 kV),8(35 kV),16(10 kV) 110 kV内桥,35 kV单母线分段,10 kV单母线分段110 kV户外改进半高型,35、10 kV户内开关柜A-3 2/3台,50 MVA 2/3(110 kV),24/36(10 kV) 110 kV线路变压器组,10 kV单母线分段110 kV户外中型,10 kV户内开关柜B-1 2/2台,50 MVA 2(110 kV),24/24(10 kV) 110 kV内桥,10 kV单母线分段110 kV户内GIS,10 kV户内开关柜B-2 2/3台,50 MVA 2/3(110 kV),24/36(10 kV) 110 kV线路变压器组,10 kV单母线分段110 kV户内GIS,10 kV户内开关柜B-3 2/2台,50 MVA 2(110 kV),24(10 kV) 110 kV内桥,10 kV单母线分段110 kV户内GIS,10 kV 户内开关柜B-4 2/3台,50 MVA 2/3(110 kV),24/36回电缆(10 kV) 110 kV线路变压器组,10 kV单母线分段110 kV户内GIS,10 kV户内开关柜B-5 2/3台,50 MVA 4/6(110 kV),24/36(10 kV) 110 kV 环入环出,10 kV 单母线分段110 kV户内GIS,10 kV户内开关柜C-1 2/3台,50 MVA 2/3(110 kV),24/36(10 kV) 110 kV线路变压器组,10 kV 单母线分段110 kV户内GIS,10 kV户内开关柜C-2 2/4台,50 MVA 4(110 kV),28/56(10 kV) 110 kV单母线分段10 kV 单母线分段110 kV户内GIS,10 kV户内开关柜
2.4 变电站典型设计的主要技术经济指标
220、110kV变电站典型设计各方案的主要技
术经济指标分别如表3、4所示。
表3 220 kV变电站典型设计的主要技术经济指标
Tab. 3 The economic indexes of typical design
for 220 kV substation
方案编号围墙内占地面积/
hm2
总建筑面积/
m2
主控制楼建筑
面积/m2
静态投资/
万元
A-1 1.53 1 170 741 4 912 A-2 2.19 1 029 557 6 111 A-3 1.94 1 166 728 6 162 A-4 1.92 809 669 5 987 A-5 3.48 2 251 760 9 028 A-6 0.53 1 294 - 6 997 A-7 0.60 2 661 -7 940 A-8 1.92 847 762 5 249 B-1 0.35 3 060 -9 039 B-2 0.45 4 275 -9 219 B-3 0.47 6 036 -13 879 B-4 0.56 6 010 -15 263 B-5 0.59 3 353 -9 471
注:部分方案由于主控制楼与配电装置室为联合建筑,无单独的主控制楼建筑面积指标,表中以“—”表示。
表4 110 kV变电站典型设计的主要技术经济指标
Tab. 4 The economic indexes of typical design
for 110 kV substation
方案
编号
围墙内占地面积/
hm2
总建筑面积/
m2
主控制楼
建筑面积/m2
静态投资/
万元A-1 0.42 299 157 1 973
A-2 0.33 688 646 1 915
A-3 0.26 1 057 — 2 761
B-1 0.16 665 — 2 974
B-2 0.20 1 271 — 2 969
B-3 0.23 2 126 — 4 071
B-4 0.24 2 580 — 3 897
B-5 0.27 2 811 — 4 499
C-1 0.24 3 015 — 4 717
C-2 0.22 3 908 —7 152
3 主要输入条件
3.1 环境边界条件
海拔1km以下;地震动峰值加速度为0.10g[3];设计风速为30m/s;地基承载力特征值f ak=150kPa;地下水无影响;国标III级污秽区。该环境条件可适应国家电网公司系统内大部分地区的工程建设
的需要;当外部环境不一致时,可对相应部分进行调整[4-6]。
3.2 220kV变电站典型设计主要输入条件
3.2.1 总体设计原则
220kV变电站典型设计原则上按无人值班设计,设计范围是变电站围墙以内,设计标高0m以上。受外部条件影响的项目(如系统通信、保护通道、进站道路、站外给排水、地基处理等)不列入设计范围,但概算按假定条件列入单项估算费用。按DLGJ25-1994[7]有关内容深度要求开展工作。
3.2.2 电力系统部分
主变台数本期1~2台、远期2~4台,单台主变容量为120、150、180、240MV A。各电压等级的出线如表5所示。
表5 220 kV变电站典型设计中各电压等级的出线
Tab. 5 The outlet of different voltage class in typical
design for 220 kV substation
电压等级/kV 220 110 66 35 10
远期出线/回
户内变电站2、3;
户外变电站4、6、8
8、10、
12、16
16、20 10、12、
30
24、36、
42
容性无功补偿容量,规程要求按主变容量的10%~30%配置[8],典型设计按10%~15%配置。
典型设计不涉及系统保护、系统远动和系统通信的具体内容,仅需要根据工程规模,进行原则性配置,并提出费用要求和建筑布置要求。
3.2.3 电气一次部分
(1)电气主接线。
变电站的电气主接线根据变电站的规划容量,线路、变压器连接元件总数,设备特点等条件确定。电气主接线应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、节省投资、便于过渡或扩建等要求。对于可靠性较高的GIS设备,宜采用简化接线。
220kV最终出线回路数2~3回、主变为2~3台时,采用线路变压器组、桥形、扩大桥形、单母线和单母线分段接线;最终出线回路数4~10回、主变为2~4台时,采用双母线接线或双母线单分段接线;最终出线回路数超过10回、主变为2~4台时,宜采用双母线双分段接线[6]。
110、66kV最终出线回路数6回以下时,采用单母线或单母线分段接线;最终出线回路数6回及以上时,宜采用双母线接线,不设旁路母线。
35、10kV有出线时,宜采用单母线分段接线;
35、10kV无出线,仅接无功补偿装置时,宜采用单元制单母线接线。
(2)配电装置。
220kV配电装置可采用户外、户内GIS配电装置和户外支持式管母线中型、悬吊式管母线中型、软母线中型和软母线改进半高型AIS配电装置。
110kV配电装置可采用户外、户内GIS配电装置和户外支持式管母线中型、软母线改进中型和软母线改进半高型AIS配电装置。
66kV配电装置可采用户外、户内GIS和户外支持式管母线中型和软母线中型AIS配电装置。
35、10kV配电装置宜采用户内开关柜。
(3)短路电流水平。
各电压等级的短路电流水平如表6所示。
表6 220 kV变电站典型设计中各电压等级的短路电流水平Tab. 6 Short-circuit current of different voltage class in typical design for 220 kV substation
电压等级/kV 220 110 66 35 10
短路电流/kA 40、50 31.5、40 31.5 25 20、25、31.5 (4)主要电气设备选择。
变电站的主要电气设备选择以国产设备为主。主变压器采用油浸式、低损耗、两绕组、三绕组或自耦、自然油循环风冷型式;位于城市中心的变电站宜采用低噪声主变压器。
220、110、66kV配电装置设备可采用AIS和GIS设备;35、10kV宜采用户内开关柜。位于城市中心的变电站可采用小型化配电装置设备。
3.2.4 电气二次部分
(1)计算机监控。220kV变电站采用计算机监控系统(负责数据远传设备应采用高可靠性的专用装置)。
(2)二次设备布置。220kV变电站控制保护宜采用集中布置方式(低压侧测控保护一体化装置一般布置在开关柜内)。
(3)元件保护及自动化装置。主变压器保护采用主后备保护一体化微机型保护,双重化配置。
35、10kV系统小电流接地选线功能由微机保护装置及计算机监控系统实现。
(4)图像监视及安全警卫系统。值班变电站可设置图像监视及安全警卫系统,主要实现变电站安全警戒功能。
3.2.5 土建部分
(1)标识墙。
确定了国家电网公司220kV和110kV变电站标识墙设计方案,突出了“国家电网”品牌,体现了国家电网公司的企业文化特征。户外变电站典型
设计标识墙、大门和围墙示例如图1所示。户外变电站大门采用电动推拉封闭实体门,其高度应满足规程要求。变电站围墙采用实体围墙,高度统一采用 2.5m,另加远红外探测器,外墙装修统一为涂料,色彩与大门标识墙整体和谐。
图1户外变电站典型设计标识墙、大门和围墙示例
Fig. 1 The marker wall, gate and bounding wall for typical design of outdoor substations
户内或半地下变电站一般建设在城市内,根据城市规划要求,变电站围墙、大门要与周围环境相协调。有的户内或半地下变电站设围墙或栅栏,有的变电站只设绿化带,有的变电站毗邻马路或其它城市设施。根据上述情况,典型设计提供了3种标识墙(板)方案,分别适用于有实体围墙或栅栏的变电站,无实体围墙或栅栏只有绿化带的变电站以及无实体围墙、栅栏或绿化带的变电站。这3种标识墙(板)的样式与户外变电站的标识墙一致,仅大小和材质不同。
(2)建构筑物。
主体建筑。主体建筑设计要具备现代工业建筑气息,建筑造型和立面色调要与变电站整体状况及变电站周边人文地理环境协调统一;外观设计应简洁、稳重、实用。对于建筑外立面较为特殊的装饰(如玻璃雨蓬、通体玻璃幕墙、修饰性栏栅、半圆形房间等)在设计中应避免使用。在主体建筑外立面不宜悬挂室外空调机。
主控楼建筑面积。采用二次设备集中布置的户外220kV变电站(非集控站),主控楼建筑面积不应大于800m2(不包括电缆夹层的面积)。位于采暖区的变电站如考虑电锅炉采暖方式,建筑面积可适当增加。220kV变电站一般不应单独设置通信机房。变电站可设置保卫人员值班室。
构支架。构支架可选用钢筋混凝土环型杆或钢结构。
(3)总平面布置。
变电站的总平面布置应根据生产工艺、运输、防火、防爆、环境保护和施工等方面的要求,按最终规模对站区的建构筑物、管线及道路等进行统筹安排,合理布置,工艺流程顺畅,考虑机械作业通道和空间,检修维护方便,有利于施工,便于扩建。
(4)消防。
变电站主变压器消防优先采用泡沫喷淋和排油充氮方式。当主体建筑体积不大于3000m3时,全站不设室内、外水消防系统;当主体建筑体积介于3000~5000m3之间时,不设室内水消防系统,但应设室外水消防系统;当主体建筑体积大于5000m3时,应设室内、外水消防系统[9]。
(5)环保及绿化。
要考虑变电站的环保措施,尤其是城市变电站在电磁辐射、无线电干扰和噪声控制方面的措施。
根据国家土地政策和节水政策,对变电站的绿化面积和指标无具体要求,要因地制宜确定绿化方案。
3.2.6 技经部分
典型设计概算对基本方案和子模块方案,编制深度到总概算表;对基本模块,编制深度到部分汇总概算表。
典型设计概算书包括5部分内容:编制说明、参考造价、部分汇总概算表、技术方案描述和主要设备材料价格表。
模块包括基本模块和子模块,子模块为在建设规模内各电压等级增(减)1回出线模块、扩建1台主变压器模块、扩建电容器模块、扩建接地变及消弧线圈模块等,以便于调整工程概算。
典型设计概算项目划分及取费标准、定额均采用统一的标准。对不在本次典型设计范围内的有关工程费用,包括水源、站外电源、站外通信、进站道路、地基处理、站外排水、护坡挡墙等,按统一假定计算。
3.3 110kV变电站典型设计主要输入条件
3.3.1 电力系统部分设计原则
110kV变电站典型设计的设计对象和设计深度与220kV变电站典型设计一致。
主变台数本期1~2台、远期2~4台,单台主变容量为31.5、40、50、63MV A。
110kV远期出线为2、3、4、6回。35kV远期出线为8回。10kV远期出线为10、16、24、36、56回。
容性无功补偿容量,规程要求按主变容量的10%~30%配置[9],典型设计按10%~15%配置。
典型设计不涉及系统保护、系统远动和系统通信的具体内容,仅需要根据工程规模,进行原则性配置,并提出费用要求和建筑布置要求。
3.3.2 电气一次部分设计原则
(1)电气主接线。
变电站的电气主接线应根据变电站的规划容量,线路、变压器连接元件总数,设备特点等条件确定。电气主接线应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、节省投资、便于过渡或扩建等要求。对于可靠性较高的GIS设备,宜采用简化接线。
110kV最终出线回路数2~4回、主变压器2~3台时,可采用线路变压器组、桥形、扩大桥形、单母线和单母线分段接线。
35、10kV宜采用单母线分段接线。
(2)配电装置。
110kV配电装置可采用户外、户内GIS,户内装配式AIS和户外支持式管母线,软母线AIS配电装置。
35、10kV配电装置宜采用户内开关柜。
(3)短路电流水平。
110kV电压等级,25kA 或31.5kA ;35kA 电压等级,20kA 或25kA;10kV电压等级,16、20、25kA。
(4)主要电气设备选择。
变电站的主要电气设备选择以国产设备为主。
主变压器采用油浸式、低损耗、两绕组、三绕组或自耦、自冷或风冷型式;位于城市中心的变电站宜采用低噪声主变压器。
110kV配电装置设备可采用AIS和GIS设备;35kV和10kV宜采用户内开关柜。位于城市中心的变电站可采用小型化配电装置设备。
3.3.3 电气二次、土建和技经部分设计原则
110kV变电站典型设计的电气二次、土建和技经部分的设计原则与220kV变电站典型设计一致。
4 方案模块划分
4.1 变电站典型设计模块划分原则
220kV和110kV变电站典型设计采用模块化设计手段,提高典型设计方案的适应性和灵活性:典型设计中各电压等级配电装置、主变压器、无功补偿装置、站用电、主控楼等,是开展典型设计工作的“基本模块”;对于“基本模块”中的规模,如各电压等级的出线回路、无功补偿组数及容量的大小、主变压器台数及容量等,是典型设计工作的“子模块”。
220kV变电站典型设计的13个方案共包含75个“基本模块”;110kV变电站典型设计的10个方案共包含52个“基本模块”。典型设计对“基本模块”和“子模块”都编制了参考造价,具体工程可根据实际情况,通过“基本模块”拼接和“子模块”调整,形成所需要的设计方案和投资概算。
4.2 220kV变电站典型设计模块的主要技术特点
220kV变电站典型设计按照变电站配电装置布置型式划分为户外变电站和户内变电站2类,共13个方案。每个方案按照影响总平面布置的主要因素划分了若干个“基本模块”,即220kV配电装置模块、110(66)kV配电装置模块、35(10)kV 配电装置模块、主变压器模块、无功补偿模块、主控楼模块等。220kV变电站典型设计A-1、B-1方案的模块划分及模块的主要技术特点见表7和表8,其他方案的模块划分和模块主要技术特点参见文献[4]。
4.3 110kV变电站典型设计模块的主要技术特点
110kV变电站典型设计按照变电站配电装置布置型式划分为户外变电站、户内变电站和半地下变电站3类,共10个方案。每个方案的模块划分原则与220kV变电站典型设计一致。110kV变电站典型设计A-1、B-1、C-1方案的模块划分及模块的主要技术特点见表9~11,其他方案的模块划分和模块主要技术特点参见文献[5]。
表7 220 kV变电站典型设计A-1方案的模块划分及模块主要技术特点
Tab. 7 The division of modules and technical characteristics for 220 kV substation typical design scheme A-1 模块名称模块说明
220 kV配电装置双母线接线。户外改进半高型布置,架空出线。配电装置内设检修道路,设备布置在母线下方,间隔宽度13 m,纵向尺寸45.9 m。
配电装置按50kA短路电流水平设计
110 kV配电装置双母线接线。户外改进半高型布置,架空出线。配电装置内设检修道路,设备布置在母线下方,间隔宽度8 m,纵向尺寸34.8 m。
配电装置按31.5 kA短路电流水平设计
35 kV配电装置单母线单分段接线,初期为单母线接线。采用户内开关柜双列布置,纵向尺寸13 m,配电装置室梁底净高4.5 m。母线桥进线,
电缆出线。配电装置按25 kA短路电流水平设计。站用变压器布置于35 kV配电装置室旁,站外电源采用电缆进线,经负荷开关
接站用备用变压器
主变压器采用三绕组有载调压变压器,容量为120 MV A。主变压器之间不设防火墙
35 kV无功补偿采用集合式电容器成套装置,单组容量6 Mvar,户外布置,尺寸8.5 m×8.2 m
主控制楼2层建筑,平面形态为“L”形。建筑面积740.7 m2。框架结构,砖墙填充,女儿墙平屋面,钢筋混凝土独立基础并根据需要局部设置构造柱
表8 220 kV变电站典型设计B-1方案模块划分和模块主要技术特点
Tab. 8 The division of modules and technical characteristics for 220 kV substation typical design scheme B-1 模块名称模块说明
220 kV配电装置220 kV内桥接线。GIS设备户内布置,全部电缆出线,间隔宽度3 m,纵向尺寸11.7 m。配电装置按40 kA短路电流水平设计
110 kV配电装置110 kV单母线分段接线。GIS设备户内布置,GIS间隔宽1.50 m全部电缆出线。纵向尺寸11.7 m。配电装置按31.5 kA短路电流水平设计
10 kV配电装置单母线分段接线。采用户内开关柜双列布置,纵向尺寸8.7 m,配电装置室梁底净高约5.65 m。母线桥进线,电缆出线。配电装
置按20 kA短路电流水平设计
主变压器采用自耦有载调压变压器,容量为180 MVA。主变压器户内布置,变压器室尺寸14 m×10 m;散热器户外布置,尺寸4 m×10 m。
220 kV侧为油气套管连接、110 kV侧为电缆连接。主变压器消防采用水喷雾灭火装置
10 kV无功补偿①采用装配式电容器成套装置,单组容量6 Mvar,户内布置,尺寸5 m×11.5 m;②采用干式铁心电抗器,单组容量6 Mvar,户
内布置,尺寸5 m×3.5 m
生产综合楼底层设置2.8 m高压电缆层,以电缆隧道或电缆沟向外延伸。220、110 kV电缆通道设置在建筑内部主变压器侧,与电缆半层连通。220、110 kV配电装置联合布置在2层,10 kV配电装置及无功联合布置在1层。总建筑呈“一”字形。生产综合楼长57 m,
宽21.7 m,建筑面积3 059.5 m2
表9 110 kV变电站典型设计A-1方案模块划分和模块主要技术特点
Tab. 9 The division of modules and technical characteristics for 110 kV substation typical design scheme A-1 模块名称模块说明
110 kV配电装置单母线分段接线。户外软母线中型双列布置,架空出线。间隔宽度8 m,纵向尺寸34.4 m。配电装置按31.5 kA短路电流水平设计35 kV配电装置单母线分段接线。户外软母线半高型双列布置,架空出线。间隔宽度5(5.5)m,纵向尺寸17.5 m。配电装置按25 kA短路电流水
平设计
10 kV配电装置单母线分段接线。采用户内开关柜单列布置,纵向尺寸6 m,配电装置室梁底净高4.5 m。母线桥进线,电缆段出线。配电装置
按25 kA短路电流水平设计。站用变压器布置于10 kV配电装置室开关柜中,站外电源采用电缆进线,经断路器接至10 kV II段
母线
主变压器采用三绕组有载调压变压器。户外布置,主变压器之间设防火墙,主变压器消防采用移动式化学灭火装置
35 kV无功补偿采用集合式电容器成套装置,单组容量4 800 kvar,户外布置,尺寸6.5 m×4 m
生产综合楼单层建筑,布置10 kV配电装置、继电器室等。平面形态为“L”形,建筑面积299.34 m2
表10 110 kV变电站典型设计B-1方案模块划分和模块主要技术特点
Tab. 10 The division of modules and technical characteristics for 110 kV substation typical design scheme B-1 模块名称模块说明
110 kV配电装置内桥接线。GIS设备户内布置,架空出线。间隔宽度1.5 m,纵向尺寸10.8 m。配电装置按31.5 kA短路电流水平设计
10 kV配电装置单母线分段接线。采用户内开关柜双列布置,纵向尺寸10.8 m,配电装置室梁底净高4 m。母线桥进线,电缆出线。配电装置按
20 kA短路电流水平设计。站用变压器布置于10 kV配电装置室开关柜中
主变压器采用两绕组有载调压变压器,容量为50 MV A。户外布置。主变压器之间设防火墙。主变压器消防采用移动式化学灭火装置
10 kV电容器采用装配式电容器成套装置,单组容量(3 000+3 000) kvar,户内布置,尺寸8.5 m×4.5 m
生产综合楼2层建筑,平面形态为“L”形。10 kV配电装置、电容器装置及接地变压器等布置在1楼,110 kV配电装置及继电器室等布置在2楼。建筑面积665 m2。2层框架结构,砖墙填充
表11 110 kV变电站典型设计C-1方案模块划分和模块主要技术特点
Tab. 11 The division of modules and technical characteristics for 110 kV substation typical design scheme C-1 模块名称模块说明
110 kV配电装置线路变压器组接线。GIS设备户内布置,电缆出线。间隔宽度1.5 m,纵向尺寸10 m。配电装置按31.5 kA短路电流水平设计
10 kV配电装置单母线分段接线。采用户内开关柜双列布置,纵向尺寸9.5 m,配电装置室梁底净高3.6 m。电缆出线。配电装置按25 kA短路
电流水平设计
主变压器采用两绕组有载调压变压器,容量为50 MVA。主变压器户内布置,主变压器室尺寸10 m×7.5 m,散热器户外布置,尺寸10 m×
5.5 m。主变压器消防采用移动式化学灭火装置
10 kV无功补偿装置采用装配式电容器成套装置,单组容量7 200 kvar,户内布置,尺寸10 m×5.5 m
生产综合楼建筑物地上1层,地下2层;呈矩形。其中地上1层设主变压器室、散热器间、地下1层设有主控室、10 kV配电装置室、110 kV GIS室、10 kV电容器室、值班室等设备间。地下2层布置站用变室、消弧线圈室、电缆夹层等。建筑面积3 015 m2
5 各网省公司实施方案
国家电网公司于2005年底编制完成了220kV 和110kV变电站典型设计,并将这23个220kV和110kV变电站典型设计方案作为推荐方案,要求华北、东北电网公司,各省(自治区、直辖市)电力公司根据推荐方案编制220kV和110kV变电站典型设计实施方案。
各网省公司的实施方案由3类组成:①推荐方案中包含的、可直接采纳的方案;②推荐方案中没有的、可通过“基本模块”拼接和“子模块”调整得到的方案;③由于地区差异性和运行习惯,各省可暂时保留的1~2个特色方案或模块。
2006年3月,各网省公司编制完成了实施方案,并报送国家电网公司基建部进行审查。各网省公司
共报送了326个实施方案,其中方案①有125个,占38.3%;方案②有112个,占34.4%;方案③有89个,占27.3%。
2006年3—4月,国家电网公司基建部组织专家对各网省公司实施方案进行了审查。通过对实施方案逐个进行审查、调整和归并,初步确定了308个实施方案,其中方案①有136个,占44.2%;方案②有104个,占33.8%;方案③有68个,占22%。
2006年6月,国家电网公司基建部对各网省公司实施方案进行了收口审查,对部分方案进行了调整和归并。最终确定了301个实施方案,其中方案①有137个,占45.5%;方案②有100个,占33.2%;方案③有64个,占21.3%。
通过审查,一方面使得各网省公司的实施方案逐步统一到推荐方案上来;另一方面,通过对比分析实施方案中①、②、③方案的比例,可见23个推荐方案和其中包含的127模块是科学合理的,通过直接采用和模块拼接能够满足公司系统大部分工程建设的需要。
6 推广应用情况
2006年7月,国家电网公司开始大力推广应用220kV和110kV变电站典型设计,并将220kV和110kV变电站典型设计应用率纳入同业对标指标进行考核。按照统一的部署和安排,各网省公司组织建设管理、生产运行和设计人员对典型设计进行了宣传和贯彻。
2006年10月,国家电网公司基建部按照不同电压等级、不同变电站形式选定了华北电网公司中口110kV变电站等39座变电站作为220kV和110kV变电站典型设计示范工程,并要求各有关单位在示范工程投运后6个月内,征求建设管理、设计、施工、监理和运行等单位的意见,认真总结,为下一步典型设计滚动修订提出意见和建议。
通过典型设计的大力推广应用,取得的初步成果主要有以下几点:
(1)使集约化管理的思想深入人心,提高工程建设管理水平。通过典型设计工作的开展,统一了建设标准,统一了设备规范,减少了设备型式,方便了集中规模招标,使广大工程建设人员深深体会到集约化管理的重要意义,从而促进了典型设计工作深入开展,提高了工程建设管理水平。
(2)典型设计加快了设计和评审进度,提高了工作效率。典型设计方案,除常规的设计说明书以外,还编制了使用说明书,对典型设计的适用条件、方案选用、拼接方法、组合条件、概算增减等方面进行了详细说明,设计单位利用模块调整与拼接,可方便快速地完成变电站设计方案。典型设计加快了设计和评审进度,原来需要2d评审会议,现在1d就可完成。
(3)典型设计统一了变电站外部形象,体现了国家电网公司企业文化特征。典型设计统一了国家电网公司变电站主建筑、大门、围墙的设计原则,确定了简洁、稳重、实用的设计原则,强调建筑造型和立面色调与周围环境相协调;确定了国家电网公司变电站“标识墙”设计方案,做到了标识统一、风格统一、色彩统一、字体统一,突出了“国家电网”品牌征。
(4)典型设计降低建设和运营成本,经济和管理效益明显。通过推广220kV和110kV变电站典型设计,220kV变电站围墙内占地面积平均减少了6.4%,总建筑面积平均减少了3.8%,静态投资平均减少2.5%;110kV变电站围墙内占地面积平均减少约9.1%,总建筑面积平均减少约6.7%,静态投资平均减少4.8%。典型设计也为深化工程建设成本控制、资金管理、集中规模招标、安全文明施工标准化作业等工作提供了良好的基础,为电网规划、可行性研究、降低运行成本、引导设备型式等工作提供了技术支持,经济效益和管理效益明显。
7 结论
(1)220kV和110kV变电站典型设计采用了模块化设计手段,能够很好地适应实际工程不同的电网条件、地理条件、气候条件、环境条件、经济条件、出线走廊条件以及变电站的建设规模、配电装置型式,具有广泛的适用性,能够满足工程建设的需要。
(2)220kV和110kV变电站典型设计模块划分合理,接口灵活方便,组合方案多样,便于概算调整,具有很好的灵活性,具体工程设计时使用方便。
(3)220kV和110kV变电站典型设计设备选型先进合理,体现了“以人为本”的设计理念,减少占地、注重环保,各项技术经济可比指标先进。
(4)220kV和110kV变电站典型设计建设标准统一,统一了变电站电气主接线形式、间隔尺寸等各项技术条件,统一变电站主建筑设计原则,确定了统一的标识墙,统一的二次设计原则和概算编制原则。
(下转第55页continued on page 55)
[5] CIGRE Task Force.Load modeling and dynamics[R].electra,1990,
130:124-141.
[6] 吴红斌,丁明,李生虎,等.发电机和负荷模型对暂态稳定性影
响的概率分析[J].电网技术,2004,28(1):19-21.
Wu Hongbin,Ding Ming,Li Shenghu,et al.Probabilistic analysis on influences of generator model and load model on transient stability [J].Power System Technology,2004,28(1):19-21(in Chinese).[7] 陈峰,张建平,黄文英,等.负荷模型对福建—华东联网暂态功
角稳定性的影响[J].电力系统自动化,2001.25(21):55-57.
Chen Feng,Zhang Jianping,Huang Wenying,et al.Study on the influence of load models on transient stability of interconnected systems[J].Automation of Electric Power System,2001,25(21):55-57(in Chinese).
[8] 鞠平,马大强.电力负荷模型的机理式集结模型[J].中国电机工
程学报,1990,10(3):34-41.
Ju Ping,Ma Daqiang.Physically based composite models of electric power loads[J].Proceedings of the CSEE,1990,10(3):34-41(in Chinese).
[9] 贺仁睦,魏孝铭,韩民晓.电力负荷动特性实测建模的外推和内
插[J].中国电机工程学报,1996,16(3):151-154.
He Renmu,Wei Xiaoming,Han Minxiao.Power system dynamic load modeling based on the measurements in the field[J].Proceedings of the CESS,1996,16(3):151-154(in Chinese).
[10] 鞠平.电力系统负荷建模理论与实践[J].电力系统自动化,1999,
23(19):1-7.
Ju Ping.Theory and practice of load modeling in power systems [J].Automation of Power Systems,1999,23(19):1-7(in Chinese).[11] 石景海,贺仁睦.动态负荷建模中的负荷时变性研究[J].中国电
机工程学报,2004,24(4):85-90.
Shi Jinghai,He Renmu.Load time-variantion study in dynamic load modeling[J].Proceedings of the CSEE,2004,24(4):85-90(in Chinese).
[12] 中国电力科学研究院.电力系统分析综合程序基础数据库用户手
册[Z].北京:中国电力科学研究院,2001.
[13] 倪以信,陈寿孙,张宝霖.动态电力系统的理论和分析[M].北
京:清华大学出版社,2002.
[14] 付红军,王子琦,何南强,等.河南电网实测负荷参数及其对电
网的影响[J].电网技术,2003,27(5):38-42.
Fu Hongjun,Wang Ziqi,He Nanqiang,et al.Measured load parameters of henan power network and their influences on system stability[J].Power System Technology,2003,27(5):38-42(in Chinese).
[15] 程颖,鞠平.负荷动态实测参数与电网稳定计算[J].电力自动化
设备,2003,23(4):19-21.
Chengying,Juping.Measured dynamic load parameters and power network stability calculation[J].Electric Power Automation Equipment,2003,27(5):38-42(in Chinese).
收稿日期:2006-12-20。
作者简介:
张鹏飞(1978—),男,博士后,主要研究方向为电力系统分析和控制,Email:zhangpf@https://www.wendangku.net/doc/fa853656.html,;
罗承廉(1945—),男,教授级高级工程师,主要从事电网技术研究和管理方面的工作;
孟远景(1957—),女,教授级高级工程师,从事电网技术、电力系统调度、生产的研究和管理工作。
(编辑王金芝)
(上接第30页continued from page 30)
(5)220kV和110kV变电站典型设计方案安全可靠,保证了模块拼接前后的安全可靠,具有很好的可靠性。
(6)220kV和110kV变电站典型设计考虑了工程初期投资和长期运行费用之间的关系,注重设备寿命期内最佳的企业经济效益,节约了工程投资,具有很好的经济性。
致谢
李宝金、王静、王劲、褚农、戴敏、季月辉、冯家茂、王晓京、陈宏明、马侠宁、张化良、唐宏德、夏泉、吴志力、陈友土、刘仁和、张玉军、李洪禄、吴建华、刘志强、陈伟等220kV和110kV 变电站典型设计协调组成员为典型设计的完成做了大量的工作,谨此致谢。
参考文献
[1] 郭日彩,袁兆祥,李宝金.法国、韩国变电站典型设计概况及对
我国电网工程的启示[J].电网技术,2006,30(6):77-80.
Guo Ricai,Yuan Zhaoxiang,Li Baojin.A survey on typical design ofsubstations in France and Korea and relevant suggestion to power network engineering in China[J].Power System Technology,2006,
30(6):77-80(in Chinese).
[2] 郭日彩,李宝金,李明.500(330)kV变电站典型设计研究与应用
[J].电网技术,2005,29(20):29-37.
Guo Ricai,Li Baojin,Li Ming.Research on typical design for 500 kV/330 kV substations and its application[J].Power System Technology,2005,29(20):29-37(in Chinese).
[3] GB50260-1996,电力设施抗震设计规范[S].
[4] 国家电网公司220 kV和110 kV变电站典型设计工作组.国家电
网公司220 kV变电站典型设计(2005年版)[Z].北京:国家电网公司,2005.
[5] 国家电网公司220 kV和110kV变电站典型设计工作组.国家电
网公司110 kV变电站典型设计(2005年版)[Z].北京:国家电网公司,2005.
[6] DL/T5218-2005,220 kV~500 kV变电所设计技术规程[S].
[7] DLGJ25-1994,变电所初步设计内容深度规定[S].
[8] GB50227-1995,并联电容器装置设计规范[S].
[9] GBJ16-1987,建筑设计防火规范[S].
收稿日期:2007-01-10。
作者简介:
郭日彩(1959—),男,博士,教授级高级工程师,从事电网工程建设管理工作;
许子智(1969—),男,双学士,高级工程师,从事电网工程建设管理工作;
徐鑫乾(1980—),男,工程师,从事变电站设计工作,E-mail:xinqian-xu@https://www.wendangku.net/doc/fa853656.html,。
(责任编辑马晓华)
课程设计任务书 设计题目: 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation)改变电压的场所。是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换,一些变电站是将发电站发出的电升压,这样一方面便于远距离输电,第二是为了降低输电时电线上的损耗;还有一些变电站是将高压电降压,经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况,升压和降压的幅度是不同的,所以变电站是很多的,比入说远距离输电时,电压为11千伏,甚至更高,近距离时为1000伏吧,这个电压经
变压器后,变为220伏的生活用电,或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展,对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计,其中针对主接线形式选择,母线截面的选择,电缆线路的选择,主变压器型号和台数的确定,保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中,电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算,保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因,是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)
电气与信息学院 毕业设计(论文)开题报告
《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展,电力工业的腾飞,人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划,拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容,而且拓宽了知识面,增强了工程观念,培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念,能熟练的运用有些知识,如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展,工业水平的进步,人们生活水平不断的提高,电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门,而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多,范围广,逻辑性强,不同电压等级,不同类型,不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式,具体问题具体分析。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类:升压变电站,主网变电站,二次变电站,配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高,对变电所的设计提出了更高的要求,更需要我们提高知识理解应用水平,认真对待。[1] 结合我国电力现状,为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能,优化发展变电站,规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看,新建变电站应充分体现出安全性、可靠
河南机电职业学院毕业论文(实习报告) 题目:110KV变电站及其配电系统设计 所属系部:电子工程系 专业班级:输变电工程12-1 学生姓名:刘康 指导教师:梁家裴 2015年6月6日
毕业论文(实习报告)任务书
指导教师签字:教研室主任签字: 年月日 毕业论文(实习报告)评审表
摘要
本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数,通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析,满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式,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,从而得出各元件的参数,进行等值网络化简,然后选择短路点进行短路计算,根据短路电流计算结果及最大持续工作电流,选择并校验电气设备,包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等,并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析,最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制 关键词:变电站设计,变压器,电气主接线,设备选择
目录 摘要 ..................................................................................................................... I I 1 变电站的介绍. (1) 1.1 变电站的作用 (1) 1.2 我国变电站及其设计的发展趋势 (2) 1.3 变电站设计的主要原则和分类 (4) 2 电气主接线设计 (4) 2.1 电气主接线设计概述 (5) 2.2 电气主接线的基本形式 (7) 2.3 电气主接线选择 (7) 3 变电站主变压器选择 (10) 3.1 主变压器的选择 (10) 3.2 主变压器选择结果 (11) 4 短路电流计算 (13) 4.1 短路的危害 (13) 4.2 短路电流计算的目的 (13) 4.3 短路电流计算方法 (13) 5 继电保护的配置 (14) 5.1 继电保护的基本知识 (14) 5.2 110kv线路的继电保护配置 (14) 5.3 变压器的继电保护 (14) 5.4 母线保护 (15) 5.5 备自投和自动重合闸的设置 (16)
110KV变电站设计文献综述 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。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以及站用电的主接线,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,同时也确定了站用变压器的容量及型号,最后,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,绝缘子和穿墙套管,电压互感器,电流互感器进行了选型,从而完成了110kV电气一次部分的设计。 关键词:变电站变压器接线 1变电站的概述 纵观20世纪的社会和经济发展,一个突出的特点是,电力的使用已经渗透到社会经济,生活领域。发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务,而变电站更是电力工业建设中不可缺少的一个项目。由于变电站的设计内容多,范围广,逻辑性强,不同电压等级,不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面不一样。 变电站是电力系统中变换电压等级、汇集电流和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力建设经过多年的发展,系统容量越来越大,短路电流不断增大,对电气设备、系统内大量信息的实时性等要求越来越高,而随着科学技术的高速发展,制造、材料行业,尤其是计算机及网络技术的迅速发展,电力系统的变电技术也有了新的飞跃。对变电站的设计提出了更高的要求,更需要我们知识应用水平。 结合我国现状,为国民经济各部门和人民提供充足.可靠.优质.廉价的电能,因此新建变电站应充分体现出安全性、可靠性、经济性和先进性。在此我为满某地区重点需要,提高电能的质量。我拟建一座110KV变电站。 110KV变电站电气部分设计的内容 通过查阅书籍,了解了电力工业的有关政策,技术规程等方面的知识,理清自己的设计思路,清楚设计任务,如电气主接线,短路电流计算,设备的选择,防雷接地等,涉及以下内容: 1 现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完
电气工程及其自动化专业 电力系统方向课程设计任务书和指导书 题目: 110kV变电站电气主接线及配电装置平面布置图的设计 指导教师:江静 电气主接线及配电装置平面布置图课程设计任务书 题目: 110kV变电站电气主接线及配电装置 平面布置图的设计 一、课程设计的目的要求 使学生巩固和应用所学知识,初步掌握部分工程设计基本方法及基本技能。二、题目: 110kV变电所电气主接线设计 三、已知资料 为满足经济发展的需要,根据有关单位的决定新建1座降压变电气。原始资料:1变电所的建设规模 ⑴类型:降压变电气 ⑵最终容量和台数:2×31500kV A:年利用小时数:4000h。 2电力系统与本所连接情况 ⑴该变电所在电力系统中的地位和作用:一般性终端变电所; ⑵该变电所联入系统的电压等级为110kV,出线回路数2回,分别为18公里与电力 系统相连;25公里与装机容量为100MW的水电站相连。 ⑶电力系统出口短路容量:2800 MV A; 3、电力负荷水平 ⑴高压10 kV负荷24回出线,最大输送2MW,COSΦ=0.8,各回出线的最小负荷 按最大负荷的70%计算,负荷同时率取0.8,COSΦ=0.85,Tmax=4200小时/年; ⑵24回中含预留2回备用; ⑶所用电率1% 4、环境条件 该所位于某乡镇,有公路可达,海拔高度为86米,土壤电阻系数Р=2.5×104Ω.cm,土壤地下0.8米处温度20℃;该地区年最高温度40℃,年最低温度-10℃,最热月7月份其最高气温月平均34.0℃,最冷月1月份,其最低气温月平均值为1℃; 年雷暴日数为58.2天。 四、设计内容
1、设计主接线方案 ⑴确定主变台数、容量和型式 ⑵接线方案的技术、经济比较,确定最佳方案 ⑶确定所用变台数及其备用方式。 2、计算短路电流 3、选择电气设备 4、绘制主接线图 5、绘制屋内配电装置图 6、绘制屋外配电装置平断面图 五、设计成果要求 1、设计说明书1份 编写任务及原始资料 ⑴编写任务及原始资料 ⑵确定主变压器台数、容量和型式 ⑶确定主接线方案(列表比较) ⑷计算短路电流(包括计算条件、计算过程、计算成果) ⑸选择高压电气设备(包括初选和校验,并列出设备清单)。 2、变电站电气主接线图1份 采用75×50 cm方格纸,图形符号必须按国家标准符号绘制,并有图框和标签框,字体采用仿宋体字,用铅笔绘图和书写。接线按单线图绘制,仅在局部设备配置不对称处绘制三线图,零线绘成虚线。在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级,在相应的方框图上标明设备的型号、规范。 3、屋内10kV配电装置图1份 采用75×50 cm方格纸,图形符号必须按国家标准符号绘制,并有图框和标签框,字体采用仿宋体字,用铅笔绘图和书写。该图应能显示开关柜的排列顺序、各柜的接线方案编号、柜内的一次设备内容(数量的规格)及其连接,设备在柜内的大致部位,以及走廊的大致走向等。 4、屋外110kV配电装置平断面图1份 采用75×50 cm方格纸,图形符号必须按国家标准符号绘制,并有图框和标签框,字体采用仿宋体字,用铅笔绘图和书写。该图应能显示各主要设备的布置位置及走廊的大致走向等。 5、编制设计说明书及计算书 六、日程安排 第一天:布置任务、介绍电气设备选择 第二天:电气主接线最佳方案的确定 第三天:短路电流计算 第四、五天:电气设备选择 第六天:绘制电气主接线图 第七天:绘制10kV配电装置订货图
《发电厂电气部分》结业论文 110KV降压变电所设计 课程名称:发电厂电气部分 任课教师:姜新通 所在学院:信息技术学院 专业:电气工程及其自动化 中国·大庆 2012 年 5 月 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:
学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日
110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分,它的作用是当电力系统发生故障时,迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除,保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时,迅速地有选择地发出报警信号,由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见,继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行,阻止故障的扩大和事故的发生,发挥着极其重要的作用。因此,合理配置继电保护装置,提高整定和校核工作的快速性和准确性,对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网,进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置,按照具体电力系统的参数和运行要求,通过计算分析给出所需的各项整定值,使全网的继电保护装置协调工作,正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站,继电保护,短路电流,电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护
的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中,可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式,这些都可 能在电网中引起事故,从而破坏电网的正常运行,降低电力设备的使用寿命,严重的将直接破坏系统的稳定性,造成大面积的停电事故。为此,在电网运行中,一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面,当故障 一旦发生时,应该迅速而有选择地切除故障元件,使故障的影响范围尽可能缩小,这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除,使其损坏程度减至最轻,并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况,根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力,发出警报信号、减负荷或延时跳闸。
以下文档格式全部为word格式,下载后您可以任意修改编 辑。 沧州职业技术学院 毕业设计 《110kv变电站一次系统设计》
目录 引言................................................................................................................................... - 1第1章概述..................................................................................................................... - 2第2章负荷计算及变压器选择..................................................................................... - 4 2.1负荷计算................................................................................................................. -4 2.1.1 计算负荷的目的.............................................................................................. - 4 2.1.2 负荷分析.......................................................................................................... - 4 2.2主变压器的选择..................................................................................................... -5 2.2.1 主变压器台数和容量的确定.......................................................................... - 5 2.2.2 变压器型号的选择.......................................................................................... - 5 2.3本变电站站用变压器的选择................................................................................. -6 2.4小结......................................................................................................................... -7第3章无功补偿装置的选择......................................................................................... - 8 3.1补偿装置的意义..................................................................................................... -8 3.2无功补偿装置类型的选择..................................................................................... -8 3.2.1 无功补偿装置的类型...................................................................................... - 8 3.2.2 常用的三种补偿装置的比较及选择.............................................................. - 8
10KV变电所毕业设计 1 变电所总体设计及供配电系统分析 1.1 变电所设计原则 进行变电所设计时须遵照变电所设计规范所规定的原则。 根据《35—10kV变电所设计规范》要求: 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5—10年发展规划进行,做到远近结合、以近为主,正确处理近期建设与远景发展的关系,适当考虑扩建的可能性。 第1.0.4条变电所的设计必须从全局出发、统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件,结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计,必须节约用地的原则。 1.2 变电所设计目的与任务 毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所设计实践,综合运用所学知识,贯彻执行我国电力工业有关方针政策,理论联系实践,锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力,为未来的实际工作奠定必要的基础。 1.3 PG新校区供电需求分析 PG新校区10KV变电所为位于PG新校的变电所,由系统S1、系统S2向PG 新校区供电,来供给该校教学、实验、施工及生活用电,PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常用电,提高供电质量和供电可靠性。PG新校区变电所变电压等级为10/0.4KV,是以向终端用户供电为主的变电所,全所停电后将对该校中断供电。 1.4 变电所总体分析 1.4.1 建站必要性与建站规模 1 建站必要性 PG新校区10KV变电所为终端变电所,在系统中主要起变配电作用,全所停电将造成全校停电,它供给该校教学、实验、施工及生活用电。故为满足该校用电要求决定建设本变电站。 2 建站规模
PG新校区10KV变电所电压等级为10/0.4KV 线路回路数: 近期6回,远期2回; 近期最大负荷4627KW。 1.4.2 所址概况与所址条件 1 所址概况 PG新校区10KV变电所位于该校图书馆周围,西部电源和东部电源进线先通过10kV变电所高压侧开关站进行电能分配,然后馈出六回线分配给两个独立变电所和四个箱式变电站,独立变电所和箱式变电站经过变压后供给其所带负荷用电。 2 所址条件 依据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94 第2.0.1条,变电站所址的选择,应根据下列要求经技术、经济比较确定: 一、接近负荷中心; 二、进出线方便; 三、接近电源侧; 四、设备运输方便; 五、不应设在有剧烈振动或高温的场所; 六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所,当无法远离时,不应设在污染源盛行风向的下风侧; 七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所相贴邻; 八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方,当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时,应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定; 九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。 PG新校区10KV变电所建在该校内部,为节约用地、接近负荷中心、进出线方便,故采用建立两个独立变电所和四个箱式变电站的方针。 1.5 负荷分析 1.5.1 负荷的分类与重要性 1一级负荷: 对供电要求最高,要求不断电或可极短时间断电。必须有两个独立电源供电,且当任何一个电源断开后,能保证对全部一级负荷不间断供电; 2 二级负荷: 对供电要求较高,要求基本不断电或可短时间断电。一般要有
35kV 变电站设计原始数据 本次设计的变电站为一座35kV降压变电站,以10kV给各农网供电,距离本变电站15km和10km 处各有一个系统变电所,由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电,在最大运 行方式下,待设计的变电站高压母线上的短路功率为1500MVA。 本变电站有8回10kV架空出线,每回架空线路的最大输送功率为1800kVA其中#1出线和#2 出线为I类负荷,其余为U类负荷及川类负荷,Tmax=4000h,cos? =0.85。 环境条件:年最高温度42 C ;年最低温度-5 C;年平均气温25 T ;海拔高度150m 土质为粘土;雷暴日数为30 日/ 年。
35KV变电站设计 、变电站负荷的计算及无功功率的补偿 1. 负荷计算的意义和目的 所谓负荷计算,其实就是计算在正常时通过设备和导线的最大电流,有了这 个才可以知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确的数值。如果计算结果偏大,就会将大量的有色金属浪费,增加制作的成本。如果计算结果偏小,就会使导线和设备运行的时候过载,影响设备的寿命,耗电也增大,会直接影响供电系统的稳定运行。 2. 无功补偿的计算、设备选择 2.1无功补偿的意义和计算 电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场,每个周期内释放、吸收的功率相等,这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功率都要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间相互关联。 S ,卩厂Q2 S——视在功率,kVA P――有功功率,kW Q 无功功率,kvar 由上述可知,有功功率稳定的情况下,功率因数cos ?越小则需要的无功功 率越大。如果无功功率不通过电容器提供则必须从该传输系统提供,以满足电力 线和变压器的容量需要增加的电力需求。这不仅增加了投资的供给,降低了设备的利用率也将增加线路损耗。为此对电力的国家规定:无功功率平衡要到位,用户应该提高用电功率因数的自然,设计和安装无功补偿设备,及时投入与它的负载和电压的基础上变更或切断,避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因数应符合相应的标准,不然,电力部门可能会拒绝提供电力。所以无功功率要提高功率因素,在节约能源和提高质量具有非常重要的意义。无功补偿指的是:设备具有容性负载功率和情感力量负荷,并加入在同一电路,能量的两个负载之间的相互交换。 无功补偿装置被广泛采用在并联电容器中。这种方法容易安装并且施工周期短,成本低易操作维护。 2.2提高功率因数 P——有功功率 S1――补偿前的视在功率 S2补偿后的视在功率 Q1补偿前的无功功率 Q2补偿后的无功功率 ? 1――补偿前的功率因数角
220kV变电站设计说明书1.1 220kV变电站在国发展现状与趋势 电力工业是国民经济的重要部门之一,它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力,又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力工业的发展必须优先于其他的工业部门,整个国民经济才能不断前进。但是,随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长,电力行业的发展水平越来越高,特别是在电的输送方面有了更高的要求。因此,确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。在选择主变压器时,要根据原始资料和设计变电所的自身特点,在满足可靠性的前提下,要考虑到经济来选择主变压器。 1.2 220kV变电站设计规 (1)国家电网公司《关于印发<国家电网公司110(66)~500kV变电站通用设计修订工作启动会议纪要>的通知》(基建技术〔2010〕188号) (2)《国家电网公司220kV变电站典型设计》(2005版) (3)《国家电网公司输变电工程通用设备(2009年版)》 (4)《国家电网公司输变电工程典型设计-220kV变电站二次系统部分》(2007年版)(5)Q/GDW166-2007 《国家电网公司输变电工程初步设计容深度规定》 (6)Q/GDW204-2009 《220kV变电站通用设计规》 (7)Q/GDW383-2009 《智能变电站技术导则》 (8)Q/GDW393-2009 《110(66)~220kV智能变电站设计规》 (9)Q/GDW161-2007 《线路保护及辅助装置标准化设计规》 1.3变电站位置的选择 图1为广西大学西校园用电量比较大的建筑物简化地图,对于变电站位置的选取,我
绪论 毕业设计是专业学习的一个重要组成部分,做毕业设计的目的是通过设计实践,综合所学知识,贯彻学习我国电力工业有关的方针政策,培养理论联系实际,独立分析解决问题的能力。 在本次设计中,首先温习了相关内容和有关学习资料,熟悉了设计中各个项目的要求和方法步骤,然后再进入实际设计阶段,力争做到有根据,有过程,有论证,简洁明快,条理清晰。. 电力系统是由发电机,变压器,输电线路,用电设备(负荷)组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类,一类是电力元件,它们对电能进行生产(发电机),变换(变压器,整流器,逆变器),输送和分配(电力传输线,配电网),消费(负荷);另一类是控制元件,它们改变系统的运行状态,如同步发电机的励磁调节器,调速器以及继电器等。 供电的中断将使生产停顿,生活混乱,甚至危及人身和设备安全,形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此,电力系统运行首先要满足可靠,持续供电的要求。 我国目前电力工业的发展方针是:1.在发展能源工业的基本方针指导下发展电力工业。2.电力工业发展速度必须与国民经济发展速度相适应。3.发挥水电优势,加快水电建设。4.建设大型矿口电厂,搞好煤,电,运平衡。5.在煤,水能源缺乏地区,有重点有步骤地建设核电厂。6.政企分开,省为实体,联合电网,统一调度,集资办电。7.因地制宜,多能互补,综合利用,讲求利益。8.节约能源,降低消耗9.重视环境保护,积极防止对环境的污染。 变电所是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。变电所根据它在系统中的地位,可分为下列几类: 1.枢纽变电所位于电力系统的枢纽点,连接电力系统高压和中压的几个部分,汇集多个电源,电压为330~500kV的变电所,称为枢纽变电所。全所停电后,将引起系统解列,甚至出现瘫痪。 2.中间变电所高压侧以交换潮流为主,起系统交换功率的作用,或使长距离输电线路分段,一般汇集2~3个电源,电压为220~330kV,同时又降压供当地用电,这样的变电所起中间环节的作用,所以叫中间变电所。全所停电后,将引起区域电网解列。 3.地区变电所高压侧一般为110~220kV,向地区用户供电为主的变电所,这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后,仅使该地区中断供电。 4.终端变电所在输电线路的终端,接近负荷点,高压侧电压为110kV,经降压后直接向用户供电的变电所,即为终端变电所。全所停电后,只是用户受到损失。 在电力系统中,除应采取各项积极措施或减少发生故障的可能性以外,故障一旦发生,必须迅速而有选择性地切除故障元件,这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒,实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止,大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的,故称为继电保护装置。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后,虽然继
二.A方案 2.4.1 发电机参数 (一)工程建设规模 a)主变压器:终期2×31.5MV A,本期1×31.5MV A; b)电压等级:110/35/10kV三级; c)出线回路数: 1)110kV出线: 终期4回,本期2回; 2)35kV出线: 终期8回,本期4回; 3)10kV出线: 终期12回,本期6回; 4)无功功率补偿: 终期4×3Mvar,本期2×3Mvar; (二)设计范围 1)本典型设计范围包括变电所内下列部分: a)电力变压器及各级电压配电装置,所用电系统设备,过电压保护及接地装置,直流操作电源系统设备;相应的继电保护及自动装置,就地测量及控制操作设备,自动化系统设备以及电缆设施等。 b)与电气设备相关的建筑物、构筑物,给水排水设施,通风设施,消防设施,安全防范及环境保护措施。 2)系统通信设施、所外道路、所外上下水系统、场地平整和特殊基础处理、大件设备运输措施等不纳入本典型设计范围。其中由于通信设施需根据外部通信系统条件确定,本典型设计中仅留布置安装条件,不作具体设计。 3)设计分界点 a)变电所与线路的分界点为:110kV、35kV配电装置以架空进线耐张线夹(不含)为界。10kV 配电装置以开关柜内电缆头(不含)为界。 b)进所道路设计以变电所大门为界,大门外不属本典型设计范围。 (三)设计条件 2.4.1 发电机参数 1)所址自然条件 环境温度:-10℃~40℃ 最热月平均最高温度:35℃ 设计风速:30m/s 覆冰厚度:5mm 海拔高度:<1000m 地震烈度:6度 污秽等级:II级 设计所址高程:>频率为2%洪水位 凡所址自然条件较以上条件恶劣时,工程设计应作调整。 2)系统条件 按照系统的情况,设定110kV系统短路电流为25kA,要求10kV母线的短路电流不超过20kA (四)主要技术经济指标
10KV变电站的设计毕业论文 目录 第一章绪论..................................................... - 1 - 1.1 变电站发展的历史与现状.................................. - 1 - 1.1.1 概况............................................... - 1 - 1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则..................... - 1 - 第二章变电站的负荷计算和无功率补偿计算......................... - 3 - 2.1 负荷计算................................................ - 3 - 2.3变电所主变压器的选择..................................... - 5 - 2.4变电所安装位置........................................... - 6 - 第三章变电站主接线设计......................................... - 7 - 3.1 电气主接线的基本要求.................................... - 7 - 3.2 常用的主接线............................................ - 7 - 3.3工厂变电所主要接线方案选择............................... - 9 - 第四章短路电流计算............................................ - 11 - 4.1短路电流计算的目的...................................... - 11 - 第五章电气设备的选择及校验.................................... - 15 - 5.2变电所一次一次设备的选择校验............................ - 16 - 5.2.1高压侧电气设备的选择校验.......................... - 16 - 5.2.2低压侧电气设备的选择校验.......................... - 19 - 5.3变电所进出线的选择及校验................................ - 20 - 5.3.1导线选择的原则.................................... - 21 - 5.3.2变电所导线的选择.................................. - 21 - 第六章变电所继电保护.......................................... - 24 - 6.1电力变压器的故障形式.................................... - 24 -
毕业设计(论文) 110kV降压变电所电气一次系统设计 系别电力工程系 专业班级电气08K5班 学生姓名严丽 指导教师胡永强 二〇一二年六月
摘要 随着经济的发展和人民生活水平的提高,对供电质量的要求也日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划,城网110kV变电站的建设迅猛发展。如何设计城网110kV变电站,是成网建设、改造中需要研究和解决的一个重要课题。 变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂与用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的中间环节,电气主接线的拟定直接关系着全厂(所)电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 本次设计建设一座110kV降压变电站。首先,根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式,在技术方面和经济方面进行比较。选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算,根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流,从三项短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时,其短路稳态电流和冲击电流的值。 最后,根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择,然后进行校验。关键词:变电站;电气主接线;短路电流;设备选择;校验 I
1 原始数据 1、变电站类型:110kV降压变电所 2、电压等级:110/10kV 3、负荷情况: 最大25MW,最小16MW,T max = 5000小时,cosφ= 0.85 负荷性质:工业生产用电 4、出线情况:(1) 110kV侧:2回(架空线)LGJ—185/28km;(2) 10kV侧:12回(电缆)。 5、系统情况:(1) 系统经双回线给钢厂供电; (2) 系统110kV母线短路电流标幺值为33(SB=100MV A) 6、环境条件:(1)最高温度40℃,最低温度-25℃,年平均温度20℃; (2)土壤电阻率ρ<400 欧米; (3)当地雷暴日40日/年。
110kV变电站典型设计应用实例 传统的110kV变电站主要以户外设计和安装为主,占地面积大,且设备容易被腐蚀,尤其在高污秽地区,还极易造成污闪事故的发生。为了建设坚强电网,发挥规模优势,提高资源利用率,提高电网工程建设效率,国家电网公司在2005年提出“推广电网标准化建设,各级电网工程建设要统一技术标准,推广应用典型优化设计,节省投资,提高效益”。典型设计坚持以“安全可靠、技术先进、保护环境、投资合理、标准统一、运行高效”的设计原则,采用模块化设计手段,做到统一性与可靠性、先进行、经济性、适应性和灵活性的协调统一。 海阳市供电公司积极响应国家电网公司的号召,积极推广110kV变电站典型设计。本文就海阳市供电公司110kV变电站典型设计的应用实例予以阐述,以说明推广典型设计的重要意义。 1 110kV变电站典型设计应用实列 海阳市供电公司2006年开始采用110kV变电站典型设计,到目前为止,已经完成3座110kV变电站的设计、建设工作。从实际效果来看,具有较好的经济效益和社会效益,下面以110kV望石变电站为例对典型设计进行分析。 110kV望石变电站位于海阳市新建的临港产业区,该区域规划面积较小,但是电力负荷较为集中。该区域包括以莱福士造船厂在内的多个用电大户正在兴建中,而山东核电设备制造公司已经投产。根据该区域负荷预测及用电负荷性质,海阳市供电公司按照安全可靠、技术先进、投资合理、运行高效的原则,结合该站用电负荷集中、土地昂贵、临近海边(Ⅳ级污秽区)、电缆出线多等客观事实,对110kV望石变电站作了如下设计。 该站为半户内无人值班变电站(半户内布置方式即除主变压器以外的全部配电装置,集中布置在一幢主厂房的不同楼层的电气布置方式),变电站主体是生产综合楼,除主变压器外所有配电装置均安装在综合楼内。以生产综合楼和主变压器为中心,四周布置环形道路,大门入口位于站区东南角,正对生产综合楼主入口。综合楼共两层,一层为10kV配电装置室、电容器室、接地变压器室及主控室,二层为110kV GIS室。 1.1 电气主接线 变电站设计规模及主接线。通过负荷资料的分析,考虑到安全、经济及可靠性,确定110kV变电站主接线。电气主接线图如图1所示。通过负荷分析和供电范围,确定变压器台数、容量及型号,该设计中主变压器总容量为2×50MVA(110/10.5kV),一期(共两期)设计为1×31.5MVA(110/10.5kV),采用双绕组油浸自冷有载调压变压器。110kV出线共2回,一期1回,采用内桥接线方式。10kV出线共24回,一期24回,采用单母线分段接线方式。无功补偿电容器为2×6000(3000+3000)kvar,分别接入10kV两段母线上。
毕业设计(论文) 题目:永济机械厂10kv降压变电所的电气设计年级专业:机电1072班 学生姓名: 指导教师: 2010年5 月20日
摘要 电能是现代人们生产和生活的重要能源。电能可由其他形式的能转换而来,也可简便地转换成其他形式的能。电能的输送,分配,调试,控制和测试等简单易行,有利于实现生产过程的自动化,因此,在工矿企业,交通运输,人民生活中得到广泛应用。 电力工业是国民经济重要的部门,是现代化建设的基础。本次设计主要是有关工厂降压变电所设计方面的内容,本说明书中主要叙述了工厂降压变电所设计方法、和其他要求的确定供电系统的主要电气设备,供电系统的接线和结构,负荷计算和断路计算,电线和导线的选择及校正,断电保护装置及二次系统,防雷;接地及电气安全,电气照明技术,工厂供电系统的经济运行,工厂供电系统的运行维护和检修,实验与实践等。本次工厂降压变电所的设计,它从多方面体现出了工厂供电的重要性 工厂总降压变电所的位置和形式选择参考电源进线方向,综合考虑设置总降压变电所的有关因素,确定变压器的台数和容量.工厂总降压变电所主结线方案设计根据变电所配电回路数,,确定变电所高,低接线方式,系统短路电流计算由系统不同运行方式下的短路参数,求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流.负荷计算及无功功率补偿负荷计算的方法有需要系数法,利用系数法及二项式等几种.本设计采用需要系数法确定. 【关键词】电气设计功率补偿负荷计算防雷与接地主变压器一次设备的选择与校验二次回路方案的选择
目录 前言 (1) 第一章电气设计的一般原则.设计内容及步骤 (2) 1.1、电气设计设计的一般原则 (2) 1.2、设计内容及步骤 (2) 第二章负荷计算的内容和目的 (5) 2.1负荷计算的内容和目的 (5) 2.2负荷分级及供电要求 (5) 2.3电源及供电系统 (6) 2.4电压选择和电能质量 (6) 2.5无功补偿 (6) 2.6低压配电 (7) 2.7变电所进出线选择和校验 (7) 第三章负荷计算和无功功率计算及补偿 (8) 3.1负荷计算及无功功率补偿 (8) 3.2无功功率补偿计算 (11) 3.3年耗电量的估算 (11) 第四章变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (13) 4.1变电所主变压器台数的选择 (13) 4.2变电所主变压器容量选择 (13) 4.3变电所主接线方案的选择 (13) 第五章变电所一次设备的选择与校验- (15) 5.1变电所高压一次设备的选择 (15) 5.2变电所高压一次设备的校验 (15) 5.3.高压设备的热稳定性校验 (16) 5.4变电所低压一次设备的选择 (17) 5.5变电所低压一次设备的校验 (17) 第六章变电所高、低压线路的选择 (19) 6.1高压线路导线的选择 (19) 6.2低压线路导线的选择 (19) 第七章变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (21) 7.1二次回路方案选择 (21) 7.2继电保护的整定 (21) 第八章防雷保护与接地装置设计 (24) 8.1防雷设备 (24) 8.2.接地与接地装置 (24) 第九章总结 (26) 参考文献 (27) 致谢 (28) 附录 (29)