110KV降压变电所电气一次部分及防雷保护设计

110KV降压变电所电气一次部分及防雷保护设计

1 设计说明

1.1 环境条件

⑴　变电站地处坡地

⑵　土壤电阻率ρ=1.79*10000Ω/cm2

⑶　温度最高平均气温+33℃，年最高气温40℃，土壤温度+15℃

⑷　海拔1500m

⑸　污染程度：轻级

⑹　年雷暴日数：40日/年

1.2 电力系统情况

⑴ 系统供电到110kv母线上，35，10kv侧无电源，系统阻抗归算到110kv侧母线上U_B=Uav  SB=110MVA 系统110kv侧参数 X110max=0.0765   X110min=0.162

⑵ 110kv最终两回进线四回出线，每回负荷为45MVA，本期工程两回进线，两回出线。

⑶ 35kv侧最终四回出线，全部本期完成，其中两回为双回路供杆输电Tmax=4500h，负荷同时率为0.85

⑷ 10kv出线最终10回，本期8回Tmax=4500 h，负荷同时率0.85，最小负荷为最大负荷的70%，备用回路3 MW，6 MW，cosφ=0.85计算

 

电压

等级

回路

名称

近期最大负荷（MW）

功率因数

cosφ

回路数

线路长度

（km）

供电方式

35KV

1#

12

0.85

1

25

双回共杆

2#

10

0.85

1

25

双回共杆

3#

20

0.85

1

23

单回架空

4#

10

0.85

1

19

单回架空

10KV

1＃

3

0.85

1

5

架空

2＃

4

0.85

1

4

架空

3＃

2

0.80

1

6

架空

4＃

3

0.80

1

5

电缆

5＃

3

0.85

1

3

电缆

6＃

2

0.80

1

7

电缆

7＃

4

0.80

1

6

电缆

8＃

2

0.85

1

8

电缆

 

⑸ 负荷增长率为2%

1.3 设计任务

⑴ 变电站电气主接线的设计

⑵ 主变压器的选择

⑶ 短路电流计算

⑷ 主要电气设备选择

⑸ 主变保护配置

⑹ 防雷保护和接地装置

⑺ 无功补偿装置的形式及容量确定

⑻ 变电站综合自动化

2　电气主接线的设计

2.1 电气主接线概述

　发电厂和变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路，称为电气主接线，也成主电路。它把各电源送来的电能汇集起来，并分给各用户。它表明各种一次设备的数量和作用，设备间的连接方式，以及与电力系统的连接情况。所以电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，对发电厂和变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起着重要作用，并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。

2.1.1 在选择电气主接线时的设计依据

⑴ 发电厂、变电所所在电力系统中的地位和作用

⑵ 发电厂、变电所的分期和最终建设规模

⑶ 负荷大小和重要性

⑷ 系统备用容量大小

 

 

⑸ 系统专业对电气主接线提供的具体资料

 

2.1.2 主接线设计的基本要求

⑴ 可靠性 ⑵ 灵活性 ⑶ 经济性

2.1.3 6-220KV高压配电装置的基本接线

有汇流母线的连线：单母线、单母线分段、双母线、双母分段、增设旁母线或旁路隔离开关等。

无汇流母线的接线：变压器-线路单元接线、桥形接线、角形接线等。

6-220KV高压配电装置的接线方式，决定于电压等级及出线回路数。

2.2 110KV侧主接线的设计

110KV侧初期设计2回进线2回出线，最终2进线4回出线　

由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：

110KV侧配电装置宜采用单母线分段的接线方式。

110KV侧采用单母线分段的接线方式，有下列优点：

⑴ 供电可靠性：当一组母线停电或故障时，不影响另一组母线供电；

⑵ 调度灵活，任一电源消失时，可用另一电源带两段母线：

⑶ 扩建方便；

⑷ 在保证可靠性和灵活性的基础上，较经济。

故110KV侧采用单母分段的连接方式。

2.3 35KV侧主接线的设计

35KV侧出线回路数为4回

由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：

当35—63KV配电装置出线回路数为4—8回，采用单母分段连接，当连接的电源较多，负荷较大时也可采用双母线接线。

故35KV可采用单母分段连接也可采用双母线连接。

2.4 10KV侧主接线的设计

10KV侧出线回路数本期为8回，最终10回

由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：

 

 

当6—10KV配电装置出线回路数为6回及以上时采用单母分段连接

 

故10KV采用单母分段连接

2.5 主接线方案的比较选择

由以上可知，此变电站的主接线有两种方案

方案一：110KV侧采用单母分段的连接方式，35KV侧采用单母分段连接，10KV侧采用单母分段连接。

方案二：110KV侧采用单母分段的连接方式，35KV侧采用双母

线连接，10KV侧采用单母分段连接。

此两种方案的比较

    方案一 110KV侧采用单母分段的连接方式，供电可靠、调度灵活、扩建方便，35KV、10KV采用单母分段连线，对重要用户可从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线供电不间断，所以此方案同时兼顾了可靠性，灵活性，经济性的要求。

    方案二虽供电更可靠，调度更灵活，但与方案一相比较，设备增多，配电装置布置复杂，投资和占地面增大，而且，当母线故障或检修时，隔离开关作为操作电器使用，容易误操作。

由以上可知，在本设计中采用第一种接线，即110KV侧采用单母分段的连接方式，35KV侧采用单母分段连线，10KV侧采用单母分段连接。

方案一图:

 

 

   

 

方案二图：

 

 

2.6 主接线中的设备配置

2.6.1 隔离开关的配置

⑴ 中小型发电机出口一般应装设隔离开关：容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。

⑵ 在出线上装设电抗器的6—10KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。

⑶ 接在发电机、变压器因出线或中性点上的避雷器不可装设隔离开关。

⑷ 中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。

转载自：

http://blog.sina.com.cn/s/blog_5e08f44f0100cxwb.html