马谷田镇35KV变电所设计毕业论文.docx
河南理工大学万方科技学院毕业设计论文变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。3.2所要选择的主接线形式由负荷资料知，110KV上近期无负荷。35KV的负荷中有选铁矿、铁矿厂和莹石开采矿厂等重要的工业负荷。若断电将造成较大的经济损失和资源浪费。而-6KV的负荷中有汽车站、机械厂、水泥厂等I、II类负荷组成较高的负荷，因而需要保证供电的可靠性；同时,由于6KV承担着马谷田镇镇区的供电和邻近的几个村庄的供电，镇区内的一些用户如医院、交通调度等单位对电力供应的可靠性要求也是极高的，故而在设计过程中应尽力保证供电的可靠性。3.2. 1 110KV接线形式的选择110KV段进线回路数有2回，根据设计原则可采用单母线分段带旁路接线或双母线带旁路的接线形式。57AAA图31单用分段带旁路接线表3T 110KV方案对比单母线分段带旁路接线供电对重要用户可以从不同段引可靠 出两回馈电线路，由两个电源供性 电。两段母线同时故障几率甚小,可以不予考虑。双母线带旁路接线通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不使供也中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电。由于加装了旁路母线则可避免检修断路器时造成短时停电。运行灵活有了旁路母线，检修与它相连的任一回路的断路器时，该回路便可以不停电，运行较灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线匕能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。扩建 扩建不方便，向母线左右任方便何方向扩建，均会影响母线的运性 行。节约带有专用旁路断路器的接投资线，多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资。向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。使用设备多，配电装置复杂，投资较多；在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作。尤其当母线出现故障时，须短时切换较多电源和负荷。本次设计的变电站为地区性变电所，由于其负荷的重要性，考虑到占地和经济性的要求，110KV选用双母线带旁母的接线形式以保证其供电的可靠性。3. 2. 2 35KV接线形式的选择出线回路数为6回，其中2条为备用，根据上述规范采用双母线接线形式或双母线分段带旁路接线形式。表3-2 35KV方案对比双母线接线双母线带旁路接线供电可靠性供电可靠，由于采用双母配置，当-组母线故障时，可迅速恢复供电。加装旁路母线后，当出线断路器故障或检修时，可避免对此回路停电，提高了可靠性运行灵活性调度灵活，通过倒换操作可以组成各种运行方式。接线相对复杂，调度灵活扩建方便性扩建方便，向双母线左右任何方向扩建不会影响两组母线的电源和负荷白山组合分配。向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电节约投资 双母占地面积少，土建投资相对较小隔离开关的用量也小，总体投资都小于双母线带旁母。较经济。双母带旁母占地面积大，土建投资大，所用的隔离开关多。不够经济。从保证负荷用电可靠性来讲，该变电站35KV的接线形式也采用双母带旁路的接线形式。3.2.3 6KV接线形式的选择出线回路数为10回，可采用单母线分段或双母线分段。表3-3 6KV方案对比单母线分段双母线分段供电可靠性对重要用户可以从不同分段引出两回馈电线路，由两个电源供电。当一条母线发生故障时还能保证另一条母线的正常供电。供电可靠性较高。供电可靠，母线分段使检修任回路都不用停电。运行灵活性接线简单清晰，运行操作方便。接线相对复杂，调度灵活节约投资少用了断路器、隔离开关，较经济。双母分段占地面积大，土建投资大，所用的隔离开关多。不够经济。该变电站位于马谷田镇镇区，为节约用地，采用单母分段的接线形式。综合以上三种接线形式，画出主接线图，本设计中电气总设计图见大图所示。4负荷计算图4-1负荷原始资料:电压等级负荷名称最大负荷MVA负荷组成（）自然力率Tmax(h)线长km备注级级级35KV铁矿r3.37540%30%0.920选矿厂2.02540%30%0.920周围乡镇2.720%0.910莹石开采厂2.720%30%0.920备用备用6KV化肥厂337540%20%0.78550015水泥r3.37540%20%0.78550012周围乡镇2.720%0.755电线电缆厂1.3520%30%0.72450022汽车站1.3530%30%0.7550008排水站1.3530%30%0.7840003.5食品厂1.3520%30%0.845003.5镇区1.6220%40%0.830001.5备用4. 1计算负荷综合最大计算负荷:)(1 +a%)cos。Kt一同时系数，对于出线回数较少的情况，可取0.9D.95,出线回数较多时,取0.850.9;在本设计中,35KV中取0.95, 6KV中取。851外一线损，取5%4.1.1 对于35KV段负荷的计算3K巨袅)%)=0.95义(3.375 + 2.025 + 2.7 + 2.769)x(1+ 5%) = 11.97 MVA4.1.2 对于6KV段负荷的计算S6 = k,(£&皿)(i + a%)cos(p1.35 + 1.62 >-08- Jx(l + 5%)(3.375 + 3.375 + 1.35 25 + 135 1.35+FI 0.780.750.72=17. 37MVA综上：总的计算负荷：S. = Y Sz = 11.97 +17.37 =29.34MVA5变电站主变压器的选择5.1 绕组数量和连接方式的确定5.1.1 绕组数量确定原则在具有三种电压等级的变电站中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电站内需设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。在本变电站中：S35/ S总=11.97 / 29.34 = 0.407)15%SJ S 总=17.37/29.34 = 0.592>15%因此，在本变电站设计中主变压器选为三绕组变压器。5.1.2 连接方式的选择依据电力工程设计手册规定指出：第2.1.4条 在具有三种电压等级的变电所中，如通过各侧绕组的功率均达到该变压容量的15%以上，主变压器宜采用三绕组变压器。第224条变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有丫和4型两种。高中低三侧绕组如何组合，要根据具体工程来定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV亦采用Y型,其中性点通过消弧线圈接地。35KV以下电压变压器绕组都采用连接。本设计中变电站电压等级为110/35/6KV,接线方式采用YN/YnO/dll的接线方式。5. 2主变阻抗及调压方式选择5.1.1 主变阻抗的选择根据电力工程电气设计手册（电气一次部分），变压器的阻抗实质就是绕组间的漏抗，阻抗的大小主要取决于变压器的结构和采用的材料。从系统稳定和供电电压质量考虑，希望主变压器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又使系统短路电流增加，高、低压电器设备选择遇到困难；另外阻抗的大小要考虑变压器并联运行的要求。主变阻抗选择原则：各侧阻抗值的选择须从电力系统稳定、潮流计算、无功分配、继电保护、短路电流、系统内的调压手段和并联运行等方面进行综合考虑；对普通三绕组变，目前有“升压型”和“降压型”两种，“升压型”绕组排列顺序为自铁芯向外为中、低、高。所以高、中侧阻抗最大；“降压型”依次为低、中、高，所以高、低压侧阻抗最大。综上，选择“降压型”结构的变压器，绕组的排列顺序为自铁芯向外依次为低，中，高。高，低压侧的阻抗最大。5. 2. 2调压方式的选择为保证供电所或发电厂的供电质量，电压必须维持在允许的范围内，调压方式有两种，一种称为无激磁调压，调整范围在士2X2. 5%以内；另一种成为有载调压，调整范围达30%,其结构复杂，价格昂贵，在下例情况下选用：接于时而为送端，时而为受端,具有可逆工作特点的联络变压器，为保证用电质量，要求母线电压恒定时，且随着各方面的发展，为了保证电压质量及提高变压器分接头质量。所以选用有载调压。5.1 电容电流的计算电网的电容电流计算应包括电气连接的所有架空线路、电缆回路、发电机、变压器以及母线和电器的电容电流，并考虑电网510年的发展。架空线路的电容电流可按下式计算：/”(2.7 3.3)U/x0-31. 2. 7适用于无架空地线的线路；3. 3适用于有架空地线的线路。同杆双回线路的电容电流为单回路的L 31. 6倍。由电气工程手册变电所增加的接地电容电流35KV：附加值13%； 6KV：附加值16%。4. 3. 1 35KV侧电容电流的计算由于出线为架空线路，故有：，' = 2.7U/xlO -3 =2.7x35x(12 + 16 + 20x1.6 + 18 + 15x1.6)x10-3 = 9.64A/< =(1 +13%) x /； = 1.13 x 9.64 = 10.89 A。10A,故35KV需加消弧线圈。消弧线圈容量计算：Q = 1.35 x 10.89 x 半=297.1 KVarV3V3式中一K,补偿系数，取1.35消弧线圈选择XDJ550/35,其具体参数为下:表5-1 XDJ-550/35型消弧线圈参数表型号额定容量KVA额定电压KV额定电流AXDJ-550/355503512. 5-505. 3.2 6KV侧电容电流的计算由于出线上为架空出线：/ = /(I + 16%) = 2.7U J x 10-3 x 1.16= 2.7xl0x1.6x(3.5 + 4.5 + 3 + 2 + 1.5) +
