110KV变电站电气(二次部分)设计

摘要    - 2 - 一、    设计任务    - 4 - 二、    原始资料分析    - 5 - 三、    一次部分的相关设计    - 6 - 一、    主变压器的选择极其参数    - 6 - 二、    电气主接线设计及其参数    - 7 - 四、    短路电流计算    - 9 - 一、    概述    - 9 - 二、    短路计算    - 11 - 三、    短路电流计算：    - 14 - 四、    短路电流计算结果    - 17 - 五、    线路保护    - 17 - 一、 电力系统继电保护的作用    - 17 - 二 、输配电线保护    - 21 - 三、 线路末端短路电流    - 22 - 四、 线路保护整定    - 23 - 六、    变压器的保护    - 24 - 一、 变压器装设的保护    - 24 - 1、 变压器装设的保护种类    - 24 - 二、变压器保护的整定方法    - 26 - 1、 变压器电流速断保护    - 26 - 四、纵差保护的整定计算    - 30 - 五、 变压器过流保护整定计算    - 33 - 七、    备用电源自动投入装置    - 35 - 八、    母线保护    - 38 - 一、 母线保护简介    - 38 - 二、 母线的保护方式    - 38 - 九、    防雷保护和接地设计    - 40 - 一、    直击雷保护    - 40 - 二、    雷电侵入波保护    - 41 - 致谢    - 43 - 参考文献    - 44 - 摘要 本次设计任务旨在把大学所学各科专业知识的结合到一起，整体的了解电力系统等方面的知识。首先根据任务书上所给相关资料，分析负荷发展趋势。然后通过对拟建变电站的概况以及出线方面来考虑，并对负荷资料的分析，以及从安全、经济及可靠性等方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV输电线路及母线的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数及型号。 最后，根据短路计算结果，确定线路保护、变压器保护、母线保护、防雷保护的保护，根据保护方案对保护进行整定计算，确定设计之后再对保护的总体进行分析论证，检验二次回路的设计是否合格，从而完成了110kV电气二次部分的设计。 关键词：变电站  继电保护  保护整定  检验计算 ABSTRACT The total operating mode of generation, transmission and distribution is presented in the operating mode of power system, which realizes the basic guarantee for the security, high quality and economical operation of power system. The optimization for operating mode of power system is to select an economical and reliable operating mode by comparing synthetically all kinds of operating mode in technical economy to get a reliable and economical operation. Design the task this time is jiaozuo qunying electric designs of the part two times of 110kV. first, analyze the tend of load department according to all parameter of load about system and circuit on task book. It expounds the necessity to this situation from the rspect of increasing load. capacity and type, capacity and type of using the voltage transformer stand surely at the same time, finally, the result of calculation of calculating that and short out according to the electric current of largest lasting job, make the circuit to protect, the voltage transformer is protected, the bus bar is protected, prevent the thunder from protecting. Thus finished electric designs of the part two times of 110kV. 一、 设计任务书 1、 目：焦作市群英110KV变电站电气（二次部分）设计 设计任务：电气一次部分 （1）：变电站总体分析 （2）：负荷分析计算与主变压器选择 （3）：电气主接线设计； （4）：短路电流计算及主要电气设备选择； （5）：配电装置及电气总平面布置设计。 2、 电气二次部分 要求：决定保护方案，对各种保护的整定计算、分析和论证。 3、 设计原始资料 群英110KV变电站处于焦作市山阳区，地平、交通便利，进出线方便，空气污染轻微；待设计变电所选在黄沙土地上，土壤电阻率P≤500Ω*M。平均海拔200米，最高气温40℃，最低-10℃，年平均气温20℃，最热月平均气温30℃，土壤温度25℃。冬季主导风向：西北；最大风速：25m/s；覆冰厚度：≤8mm。系统通过110KV I、II修马T架空线路向变电站供电，距离30KM，系统最大运行方式折算至设计变电站高压母线的阻抗标幺值0.15， =100MVA。系统容量设计时计算值为500MVA。 1-1 负荷情况 电压 负荷 名称 每回最大负荷（KW） 功率因数 回路数 供电方式 线路长度（km） 35KV 东城花园 5000 0.85 1 架空 15 槐店乡 9000 0.85 1 架空 8 耐火材料厂 5000 0.85 1 架空 7 化肥厂 10000 0.85 1 架空 11 白鲨针布 4000 0.85 1 架空 3 保险公司 7000 0.85 1 架空 4 机械厂 8000 0.85 1 架空 5 10KV 17中 2000 0.9 1 架空 5 医院 3000 0.8 1 架空 3 农药厂 700 0.82 1 架空 7 紫水小区 1200 0.85 1 架空 4 紫弦庭苑 1000 0.8 1 架空 5 鑫鸳鸯集团 500 0.8 1 架空 2 面粉厂 600 0.85 1 架空 5 区政府 2000 0.85 1 架空 7               二、 原始资料分析 为了计算用电负荷情况，据原始资料中最大有功及功率因数，算出最大无功，得出以下数据: 电压 负荷 名称 最大有功功率（MW） 最大无功功率（MVAr） 功率因数 回路数 线路长度（km） 35KV 东城花园 5 3.10 0.85 1 15 槐店乡 9 5.58 0.85 1 8 耐火材料厂 5 3.10 0.85 1 7 化肥厂 10 6.20 0.85 1 11 白鲨针布 4 2.84 0.85 1 3 保险公司 7 4.34 0.85 1 4 机械厂 8 4.96 0.85 1 5 10KV 17中 2 0.97 0.9 1 5 医院 3 2.25 0.8 1 3 农药厂 0.7 0.49 0.82 1 7 紫水小区 1.2 0.74 0.85 1 4 紫弦庭苑 1 0.75 0.8 1 5 鑫鸳鸯集团 O.5 0.38 0.8 1 2 面粉厂 0.6 0.37 0.85 1 5 区政府 2 1.24 0.85 1 7               对待建变电站的总体负荷分析，按系统最大运行方式分析情况如下： 由以上式子可以得出： 三、 一次部分的相关设计 设计中的一次部分设备选择来自于耀伟同学的《焦作市群英110KV变电站电气（一次部分）设计》，本设计中不详细写出选择设备的相关过程，这里直接写出型号和相关参数。 一、 主变压器的选择极其参数 在一次设计中选择的变压器型号为 SFSZ9-50000/110，根据变压器的型号可知，该变压器是三相三绕组式变压器。 变压器的基本参数如下：表3-1 型号 额定 容量（KVA） 额定电压（KV） 连接组别 阻抗电压（%） 空载电流（%） 损耗 （KW） 高 压 中 压 低 压 高低 高 中 中低 空 载 负载 SFSZ9-50000/110 50000 110±8×1.25% 38.5±2× 2.5% 10.5 YN yn0 d11 18 10.5 6.5 0.91 58.8 225                         依据以上参数进行阻抗折算，计算过程过程如下： =11 =-0.5 =7 （记为0 ） 二、 电气主接线设计及其参数 电气主接线的设计要求 主接线的设计是一个变电站设计中非常重要的一部分，无论是一次部分还是二次部分都是必不可少的。 “变电所主接线形式应根据变电所在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。”（《35～110KV变电所设计规范》第3.2.1条） 主接线设计的基本要求为： (1)供电可靠性。主接线的设计首先应满足这一要求；当系统发生故障时，要求停电范围小，恢复供电快。 (2)适应性和灵活性。能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化；改变运行方式时操作方便，便于变电所的扩建。 (3)经济性。在确保供电可靠、满足电能质量的前提下，要尽量节省建设投资和运行费用，减少用地面积。 (4)简化主接线。配网自动化、变电所无人化是现代电网发展必然趋势，简化主接线为这一技术全面实施，创造更为有利的条件。 (5)设计化。同类型变电所采用相同的主接线形式，可使主接线规范化、标准化，有利于系统运行和设备检修。 在一次部分设计中采用的方案是：