110kv變電站一次系統畢業設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 隨著開發區的規模不斷擴大，大中小工業園的建設和發展，這些正在運行的變電站經常處于過載運行狀態，存在著重大安全隱患。因此為了保證持續可靠 地供電，鄭州供電公司已投入大量財力進行對變電站的主變及各電氣設備的維護與檢修工作。與此同時，由于開發區的規模擴大，原有的 35KV 和 10KV 配電網絡被迫要增大供電半徑，這樣也就增大了電能的損耗。由此可見，鄭州東開發區 110KV 電網存在的主要問題總結起來有以下三點：第一，電源點單一，運行不靈活。第二， 35KV 及 10KV 電網還需要進一步完善。第三， 110KV 變電容量不足。這些問題顯然制約了開發區未來的發展。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 4 鄭州東開發區的建設，對相關產業具有強大的吸引力和帶動力，必將強化鄭州在中原崛起乃至中部崛起中的龍頭帶動用 ，全面提升鄭州的產業層次，對鄭州自身的經濟發展，將起到至關重要的作用。因此，有必要在該地區新建一座 110KV 變電站，從而保證給開發區內廣大電力用戶提供安全，可靠，優質的電能。 變電站工程站址概況 本工程站址位于鄭州市東開發區的東南部，老鄭（州） 中（牟）公路北側。 站址區域現在部分為農田，部分區域種植果樹等經濟作物，站址現屬于東開發區規劃區范圍內。站址區域污穢等級為Ⅳ級，附近沒有明顯的污染源，整體環境良好。地震動峰值加速度為，地震基本烈度為 7度。常年最高氣溫 41℃，最低氣溫 10℃，年平均氣溫 ℃，最大風速 25 米 /秒。相對濕度 59%。站址區域地勢較高，自北向南傾斜，進出線空間廣闊。場地排水順暢，不受百年一遇洪水的威脅。 變電站建設規模 根據開發區內各個電力負荷現狀，并考慮到未來發展。本變電站的建設規劃如下： 各側母線電壓等級為 110KV, 35KV, 10KV 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 5 主變壓器：規劃容量 2 40000KVA， 本期安裝一臺 40000KVA主變壓器。 110KV 出線：規劃出線 2回，本期建設 1 回。 35KV 出線：除 2 回備用線路之外，規劃出線 6 回，本期建設3回。 10KV 出線：除設無功補償裝置及站用變之外，規劃出線 8 回，本期建設 8 回。 10KV 無功功率補償裝置：規劃容量： 2 4800KVar, 本期安裝2臺 4800KVar 無功補償裝置。 站用變電器：規劃容量 2 100KVA，本期安裝 2 臺 100KVA 站用變。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 6 用電負荷統計 鄭州東開發區內除了普通的民用電之外，主要的用電負荷 是各個工業園內的高壓電氣設施，比如，高壓電動機，大功率電力電子設備等。按照本期工程 35KV 和 10KV 電壓等級的出線統計各側用電負荷。如下表 21所示（單位： KW） : 表 21 35KV和 10KV側負荷統計表 單位： KW 電壓 等級 負荷 名稱 最大 負荷 功率 因數 回路 數量 供電 形式 35KV 開 31號線 5010 1回 架空線路 開 32號線 6300 1回 架空線路 開 33號線 8000 1回 架空線路 10KV 開 11號線 1350 1回 架空線路 開 12號線 1406 1回 架空線路 開 13號線 1350 1回 架空線路 開 14號線 1240 1回 架空線路 開 15號線 1450 1回 架空線路 開 16號線 1300 1回 架空線路 開 17號線 1200 1回 架空線路 開 18號線 1008 1回 架空線路 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 7 負荷計算 35KV 電壓等級側： （線路損耗： 同期系數： 1） 開 31號線 ： P =5010KW Q = P tanθ = 5010? 2? = KVar 開 32號線 ： P =6500 KW Q = P tanθ = 6300? 2?= KVar 開 33號線 ： P =8300 KW Q = P tanθ = 8000? 2? = KVar P 總 = 5010 + 6300 + 8000 = 19310 KVA Q 總 = + + = KVar S 1 = 22 總總 QP ? = 21255 KVA S 總 1 = 21255 1 = 22318 KVA 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 8 10KV 電壓等級側： （線路損耗： 同期系數： 1） 開 11號線 ： P =1350 KW Q = P tanθ = 1350? 2? = KVar 開 12號線 ： P = 1400 KW Q = P tanθ = 1400? 2? = KVar 開 13號線 ： P = 1350 KW Q = P tanθ = 1350? 2? = KVar 開 14號線 ： P = 1240KW Q = P tanθ = 1240? 2? = KVar 開 15號線 ： P =1450 KW Q = P tanθ = 1450? 2? = 開 16號線 ： P = 1300 KW Q = P tanθ = 1300? 2?= KVar 開 17號線 ： P = 1200 KW 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 9 Q = P tanθ = 1200? 2? = KVar 開 18號線 ： P = 1008 KW Q = P tanθ = 1008? 2? = KVar P 總 = 1350 + 1400 + 1350 + 1240 + 1650 + 1300 + 1200 + 1008 = 10498 KVA Q 總 = + + + + + ++ = KVar S 2 = 22 總總 QP ? = 11555 KVA S 總 2 = 11555 1 = 12133 KVA 總負荷值： S 總 = S 總 1 + S 總 2 = 34451 KVA 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 10 選擇主變壓器 主變壓器的選擇主要考慮變壓器的容量、臺數、運行方式、形式、繞組連接方式、變壓器的調壓方式，變壓器的阻抗選擇和冷卻方式，等幾方面。以下將根據本設計變電站的建設規劃及目的分別進行介紹： ： 主變壓器的容量按變電站建成后 5— 10 年的開發區的負荷發展來選取，并應考慮遠期 1020 年以后的負荷發展。或者根據變電站所帶負荷的性質和電網的結構來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電站，應考慮當一臺主變故障或檢修停運時，其余主變容量在其過負荷運行的允許時間內，應能保證用戶的一級和二級負 荷。 根據負荷計算的結果，并考慮遠期 1020年以后的負荷發展以及本變電站對鄭州東開發區的重要性，變壓器容量選擇40000KVA，規劃安裝 2臺， 采用并列方式運行。本期工程先安裝1臺。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 11 ： 主變壓器的形式選擇，主要考慮變壓器的結構、可靠性及運輸條件等因素，通常 220KV 及以下的變電站一般選用三繞組電力變壓器，對于有三種電壓等級的變電站，如果主變壓器各電壓等級側繞組的功率均達到該變壓器容量的 15％及以上時，則采用三繞組電力變壓器。根據負荷計算結果，本變電站的主變壓器各側繞組的功 率均達到了總容量的 15%，因此選擇三繞組電力變壓器。 ： 變壓器繞的連接方式必須和系統電壓相位一致，變壓器采用的繞組連接方式只有星形和三角形，我國 ll0KV 及以上的電力變壓器繞組都采用 Y0連接， 35KV 采用 Y連接， 35KV 以下電壓等級、變壓器繞組都采用△連接，因此本變電站主變壓器的繞組連接方式為 Y0／ Y／△ ： 具有有載調壓功能的電力變壓器的調整范圍較大，一般在 15%以上。本設計的變電站既要向電網傳輸功率，又可能從電網接收功率，那么在要求母線電壓恒定并保證 電能質量的情況下，有載調壓電力變壓器可以實現。因此選用有載調壓功能的電力變壓器。 ： 三相三繞組電力變壓器的阻抗取決與繞組的形式。一般繞組 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 12 有兩種基本結構，即升壓型結構和降壓型結構。其中升壓型的繞組排列順序為自鐵芯向外依次為中、低、高，變壓器的中壓側阻抗最大。“降壓型”的繞組排列順序為自鐵芯向外依次為低、中、高，變壓器的低、中壓側阻抗最大。本變電站采用的是降壓型電力變壓器，因此阻抗為降壓型結構的。 ： 主變壓器主要采用的冷卻方式有 ：自然風冷卻 ；強迫油循環風冷，強迫油循環水冷，強迫、導向油循環冷卻等。 本變電站的主變壓器采用強迫油循環風冷卻，采用這種冷卻方式，要求冷卻系統的供電應可靠，一般采用分別連接在不同母線上的兩回路獨立電源供電，并能實現自投。對各個冷卻器的工作、輔助或備用等運行狀態，亦能根據變壓器的負荷、溫度等情況，自動進行調整。當冷卻器因故障全停時，需經一定的延時，跳開各側短路器，使變壓器退出運行。 根據以上選擇主變壓器的幾個要點， 以及負荷計算的結果和建站規模。通過查閱《電力設備選型手冊》后，選擇主變壓器為SFSZ740000/110 型有載調壓電力變壓器。主變壓器的參數如下表31所示： 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 13 表 31 主變壓器相關參數 (注： S：三相 F：油循風冷 S：三繞組 Z：有載調壓 ) 主變壓器中性點運行方式 變電站的主變壓器中性點運行主要考慮以下幾點： 1. 變電站至少應有一臺變壓器中性點采用直接接地方式運行。 2. 變壓器的中性點應通過隔離開關接地，以便于運行調度靈活選擇接地點。當變壓器中性點可能斷開運行時，若該變壓器中性點絕緣 不是按線電壓設計，應在中性點裝設避雷器保護。 3. 選擇接地點時應保證任何故障形式都不應使電網解列成為中性點不接地的系統。雙母線接線接有兩臺及以上主變壓器時，可考慮兩臺變壓器中性點接地。 4. 主變壓器的 35KV 及以下側宜采用中性點不接地或經消弧線圈 設備名稱 1主變壓器 型號 SFSZ740000/110 額定容量 40000KVA 額定電壓 110?8*%/?2*%/ 額定電流 210/600/1732 A 接線組別 YN/yn0