变电站一次系统总体设计.docx

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变电站一次系统总体设计

摘要

随着我国国民经济的快速增长，用电已成为制约我国经济发展的重要因素,而且随着负荷密度迅速增长，对电能的质量和可靠性都提出了更高的要求，但是由于许多变电站建站时间较早，站内配电装置陈旧，跟不上经济及用电发展的要求，因此对变电站的改造和设计成为首要解决的问题。

本文第一章主要阐述了变电站的发展现状以及中里变电站的基本情况。

第二章为负荷计算和主变压器的选择。

首先运用需用系数法计算出该变电站的负荷大小，然后以此为依据，并结合发展趋势和经济技术性确定主变压器。

第三章阐述了电气主接线的设计，根据进出线、负荷的性质等因素综合确定电气主接线的形式。

先确定每一级电压下的基本接线形式，最后确定整个变电站可靠的、经济的电气主接线形式。

第四章为短路电流计算。

明确短路电流计算的目的，确定了短路电流计算点，并做出等值电路图，从而进行标幺值的换算。

同一点的短路电流计算包括：

三相短路电流、冲击短路电流。

第五章为电气设备的选择与校验。

主要内容有母线、进出线、断路器、隔离开关、以及电流和电压互感器的选择等。

一般是按正常条件选择，按短路电流校验。

第六章介绍了配电装置。

结合中里变电站的实际情况，确定中里变电站配电装置的形式。

关键词：

负荷计算变压器选择短路电流计算电气设备

Summary

Alongwiththefastgrowthofourcountrynationaleconomy,electricityhasbecomethecheckandsupervisionimportantfactoroftheeconomicdevelopment.andalongwiththequickgrowthoftheburdendensity,thecircumstanceallputforwardthehigherrequesttothequantityandcredibilityoftheelectricpower,butbecausetheyearsofmanytransformersubstationsisveryearly,stationinsidegotogetherwiththeelectricitydevicearesooldthatcannotkeepupwiththeeconomyandtherequestofusingelectrity,thereformationanddesignsofthetransformersubstationhasbecometheproblemthatneedtoberesolved.

Thistextchapter1mainlyelaboratedthedevelopmentofpresentconditionofthetransformersubstationandbasiccircumstanceofthetransformersubstationofZhongli.Chapter2computesfortheburdenandthechoiceofthemaintransformer.Workingouttheburdensizeofthetransformersubstationwiththecoefficientmethod,thentakethisasthebasis,andcombiningthedevelopingtrend,thenchoosethemaintransformer.Chapter3elaboratedthedesignofelectricitylordconnectingline,accordingtopassinandouttheline,burdenofpropertyetc,thenmakesuretheformoftheconnectingline.Firstmakesureeachclasselectricvoltageunderthebasicconnectinglineform,andthenmakesurethewholetransformersubstation’sdependable,economicconnectinglineform.Chapter4forshort-circuitscurrentcomputation.Explicatedshort-circuitcurrentcomputationgoal,determinedtheshort-circuitingcurrentcomputationspot,andmakestheequivalentcircuitdiagram,thuscarriesonthesignvalueconversion.Theidenticalspotshort-circuitcurrentcomputationincludes:

Three-phaseshort-circuitcurrent,impactshort-circuitcurrent.Chapter5forelectricalequipmentchoiceandverification.Themaincontenthasthebus,entersthegoingbeyondaline,thecircuitbreaker,theisolator,aswellastheelectriccurrentandthevoltagetransformerchoice.Generallythechoiceisaccordingtothenormalconditionandthecheckoftheelectricityequipmentsisundershort-circuitingelectriccurrent.Chapter6introducestheelectricdevice.CombinetheactualcircumstanceofthetransformersubstationofZhongli;makesurethatthetransformersubstationofZhongli’sformofelectricdevice.

Keyword:

theloadcalculationthechoiceoftransformer;short-circuitelectriccurrentcalculationelectricityequipments

1绪论

1.1变电站的发展现状

近十年来，随着我国国民经济的快速增长，用电也成为制约我国经济发展的重要因素，各地都在兴建一系列的用配电装置。

变电站的规划、设计与运行的根本任务，是在国家发展计划的统筹规划下，合理的开发和利用动力资源，用最少的支出（含投资和运行成本）为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格的电能。

这里所指的“充足”，从国民经济的总体来说，是要求变电站的供电能力必须能够满足国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要，并留有适当的备用。

变电站由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化等系统组成，它的形成和发展，又经历了规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。

各个环节和各个阶段都有各自不同的特点和要求，按照专业划分和任务分工，在有关的专业系统和各个有关阶段，都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。

为了适应我国国民经济的快速增长，需要密切结合我国的实际条件，从电力系统的全局着眼，瞻前顾后，需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电站，用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作，以求取得最佳技术经济的综合效益。

1.2中里变电站的基本情况

中里变电站原始数据

（1）中里110kV变电站位于博爱县城东郊。

1983年建成投运，站内35kV、10kV配电装置陈旧，所用变为高耗能变压器。

（2）中里110kV变电站是以110kV太中线为主电源，以中城线为联络电源及冯中线为备用线的降压变电站。

（3）中里110kV变电站所在地的气象条件为年最高温度42℃，平均气温25度，条件一般，无特殊要求。

（4）中里110kV变电站主要有110kV、35kV和10kV三个电压等级，担负着博爱城区和部分乡镇的供电任务。

（5）其上一级变电站（太子庄变电站）110kV出线的短路容量为3011MVA。

（6）中里110kV变电站所在地的土质为砂质粘土，其冻土厚度0.30m。

气候情况四季分明，其最热月室外最高气温：

=42

，最热月室内最高气温：

=30

。

最热月土壤最高气温：

=25℃。

1.3中里变电站改造的原因及内容

（1）改造的原因

随着博爱县经济建设的发展和人民物质文化生活水平的提高，县城规模的不断扩大，市政及生活用电比例逐年上升，负荷密度迅速增长，对电能的质量和可靠性都提出了更高的要求。

为缓解这一供求矛盾，博爱县农村电网和城网改造正在紧锣密鼓的进行着。

为了满足城网工程要求，积极配合城网改造工作，缓解周边区域电力供求矛盾,改善供电质量，提供优质服务，位于博爱县城东部，与县城毗邻的110kV中里变电站改扩建工程提到议事日程上来。

然而，由于中里变建站时间较早，站内35kV、10kV配电装置陈旧，所用变为高耗能变压器，跟不上经济及用电发展的要求。

鉴于中里变电站在博爱电网中的重要作用。

为消除中里变的安全运行隐患，提高供电可靠性。

经过仔细勘察、认真分析，一致认为对中里变电站进行彻底改造是必要的。

（2）改造的内容

拆除站内35kV配电装置，在原35kV设备区建设集35kV、10kV、控制室为一体的综合楼。

原基础上重建变电站的一次系统，原中里变负荷经过线路梯接进行转移35kV、10kV出线仍维持原设计最终规模，分别为6回（本期5回）和15回，更换110kV、35kV、10kV配电装置，更换电容器2组。

2负荷计算及变压器选择

新建一个变电站或者将现有的一个变电站进行扩建或改建时，都必须进行电气设计。

遇到的首要问题是如何估计变电站各出线、进线的负荷，以便选择变压器。

在电力系统中，用电设备需用的电功率称为电力负荷，简称负荷或功率。

功率是表示能量变化速率的一个重要物理量。

电功率又分为有功功率、无功功率和视在功率。

电阻性用电设备总是消耗能量的，电阻所消耗的功率称为有功功率，用字母P表示；纯电感（或纯电容）性设备能够储存能量，但不消耗能量，它只是与电源之间进行能量的交换，时而由电源吸收能量储存在磁场（或电场）中，时而又将所储存的能量释放，电感（或电容）并未真正消耗能量。

这种与电源进行交换能量的功率，称为无功功率，用

表示。

在进行变电站设计时，基本的原始资料为工艺部门提供的各种用电设备的产品铭牌数据，如额定容量、额定电压等，这是设计的依据。

但是，不能简单地用设备额定容量来选择导体和各种供电设备。

因为所安装的设备并非都同时运行，而且运行着的设备实际需用的负荷也并不是每一时刻都等于设备的额定容量，而是在不超过额定容量的范围内，时大时小地变化着。

所以直接用额定容量（也称安装容量）选择供电设备和供配电系统，必将导致有色金属的浪费和工程投资的增加。