某110kV、35kV、10kV的变电所的电气设计

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标准类别:电力标准
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某110kV、35kV、10kV的变电所的电气设计

在进行110kV、35kV和10kV三者共存于同一变电站的设计时,需要综合考虑各电压等级的特性与要求,确保安全可靠运行。以下是对这类变电所电气设计的基本概述:

1.电压等级配置

110kV:作为高压输电等级,主要用于长距离、大容量电力传输。

35kV:中压等级通风与空调节能分项工程质量技术交底-a工程,适用于区域供电或作为输电网向城市配电网的输送。

10kV:低压配电等级,直接为工业用户和居民提供稳定的电力服务。

2.设计原则

安全第一:遵循国家电气规范与标准,确保设备与系统在所有运行状态下的安全性。

经济性考量:合理配置变压器容量、优化线路布局以减少能耗。

可靠性设计:采用冗余配置策略,如设置备用电源路径和必要的保护措施。

3.主要设备选型

主变压器选择:依据各电压等级的负载需求进行确定。对于110kV与35kV的转换,通常会使用三绕组或双绕组变压器。

断路器、隔离开关等开关电器的选择:确保其额定电流和短路容量满足系统要求。

二次保护及自动化设备配置:合理布置继电保护装置,并考虑采用微机保护技术提升系统的智能化水平。

4.其他注意事项

考虑环境因素对电气设备的影响,采取相应防护措施。

设计时还需考虑到维护检修便利性,确保有足够的空间和通道设置。

根据实际需求可能还需要设置相应的电力调度通信系统以保证操作的协调与安全。

综上所述,针对110kV、35kV及10kV共存于一个变电所的设计需要在满足基本技术要求的基础上,注重系统整体性与实用性,并结合具体项目特点灵活调整设计方案。

3.4电气主接线的拟定

根据任务书的要求,查阅《电力工程》课本,选择最优接线方式,可以确定110kV母线可用单母线接线方式,单母线接线相比于内桥接线源于供电的可靠性,当一条母线或某一台母线隔离开关故障及检修时,仅有一半线路停电,另一条母线上的各回路仍可正常运行,它的适用范围是110~220kV配电装置的出线不超过2回,所以选用单母线接线,考虑安全性等问题,最后拟定110kV母线接线方式为单母线带分段接线,以为35kV侧出线为10回,可以选择出母线的接线方式为双母线接线,10kV侧的出线为5回,变电站自用电为1回,确定10kV母线最优接线为单母线带分段接线。

4.1 最大运行方式的短路计算

采用标幺值法进行短路计算

取S=100MVA U=115kV U=37kV U=10.5kV

I= S/(U)=100/(115)=0.50kA

I= S/(U)=100/(37)=1.56kA

I= S/(U)=100/(10.5)=5.5kA

计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值

X=X=(XScos)/S=0.1241000.8/50=0.1984

X=X=(U%S)/(100S)=10.5100/(10063)=0.1667

X=XlS/ U=0.445100/115=0.1361

X= XlS/ U=0.435100/115=0.1059

U%=10.5 U%=18 U%=6.5

X= U% S/100S=1100/6300=0.1746

X= U% S/100S=700/6300=0.1111

X= X// X+ X// X+ X//( X// X+ X// X+ X)=0.1473

三相短路电流周期分量有效值

I= I/ X=0.5/0.1473=3.39kA

三相短路次暂态电流和稳态电流

I=I= I=3.39kA

三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值

i=2.55 I=8.64kA

I=1.51 I=5.12kA

S= S/ X=100/0.1473=678.89MVA

X=0.1473+0.5(X+ X)=0.23063

三相短路电流周期分量有效值

I= I/ X=1.56/0.23063=6.76kA

三相短路次暂态电流和稳态电流

I=I= I=6.76kA

三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值

i=2.55 I=17.24kA

I=1.51 I=10.20kA

S= S/ X=100/0.23063=433.59MVA

X=0.1473+0.5(X+ X)=0.29015

三相短路电流周期分量有效值

I= I/ X=5.5/0.29015=18.96kA

三相短路次暂态电流和稳态电流

I=I= I=18.96kA

三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值

i=2.55 I=48.34kA

I=1.51 I=28.63kA

S= S/ X=100/0.29015=344.65MVA

4.2 最小运行方式的短路计算

取S=100MVA U=115kV U=37kV U=10.5kV

I= S/(U)=100/(115)=0.50kA

I= S/(U)=100/(37)=1.56kA

I= S/(U)=100/(10.5)=5.5kA

计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值

X=X=(XScos)/S=0.1241000.8/50=0.1984

X=X=(U%S)/(100S)=10.5100/(10063)=0.1667

X=XlS/ U=0.445100/115=0.1361

X= U% S/100S=1100/6300=0.1746

X= U% S/100S=700/6300=0.1111

X= X+ X+ X=0.5012

三相短路电流周期分量有效值

I= I/ X=0.5/0.5012=0.9976kA

三相短路次暂态电流和稳态电流

I=I= I=0.9976kA

三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值

i=2.55 I=2.54kA

I=1.51 I=1.50kA

S= S/ X=100/0.5012=199.52MVA

X=0.5012+0.5(X+ X)=0.58453

三相短路电流周期分量有效值

I= I/ X=1.56/0.58453=2.67kA

三相短路次暂态电流和稳态电流

I=I= I=2.67kA

三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值

i=2.55 I=6.80kA

I=1.51 I=4.03kA

S= S/ X=100/0.58453=171.08MVA

X=0.5012+0.5(X+ X)=0.64405

三相短路电流周期分量有效值

I= I/ X=5.5/0.64405=8.54kA

三相短路次暂态电流和稳态电流

I=I= I=8.54kA

三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值

i=2.55 I=21.78kA

I=1.51 I=12.90kA

S= S/ X=100/0.64405=155.27MVA

第5章 电气设备的选择

5.1 断路器的选择与校验

5.11 110kV侧断路器的选择与校验

110kV侧计算最大电流

=(0.93.4810+0.852.5910)1.05

I= S/(U)=5.610/(/110)=293.93A

查阅《发电厂变电所电气部分》附录

根据电流电压选择断路器如下:

I=3.39kA< I=21kA

i=8.64kA

查表t=t+0.05=1.7s

It=3.391.7=19.54

5.12 35kV侧断路器的选择与校验

I= S/(U)=3.8410/(35)=574A

查阅《发电厂变电所电气部分》附录

根据电流电压选择断路器如下:

(1)短路开断电流的校验

I=6.76kA< I=25kA

i=17.24kA

查表t=t+0.05=1.7s

It=6.761.7=77.68

5.13 10kV侧断路器的选择与校验

I= S/(U)=2.5910/(10=1495A

查阅《发电厂变电所电气部分》附录

根据电流电压选择断路器如下:

(1)短路开断电流的校验

I=18.96kA< I=40kA

i=48.34kA

查表t=t+0.05=1.7s

It=18.961.7=611.11

5.2隔离开关的选择与校验

5.21 110kV隔离开关的选择与校验

110kV侧最大持续电流

I= S/(U)=5.610/(/110)=293.93A

查阅《发电厂变电所电气部分》附录

根据电压等级与最大持续电流选择隔离开关如下:

i=8.64kA< i=50kA

It=3.391.7=19.54

深圳地铁7号线7305标段福邻站施工组织设计(最终修改)5.22 35kV隔离开关的选择与校验

35kV侧最大持续电流

I= S/(U)=3.8410/(35)=574A

查阅《发电厂变电所电气部分》附录

新建铁路某大桥施工方案根据电压等级与最大持续电流选择隔离开关如下:

i=17.24kA< i=40kA

It=6.761.7=77.68

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