千伏变电站工程可行性研究及初步设计陈向羽.docx
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1、 未经本论文作者的书面授权,依法收存和保管本论文书面 版本、电子版本的任何单位和个人,均不得对本论文的全部或 部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有 碍作者著作权的商业性使用(但纯学术性使用不在此限 )。否则 , 应承担侵权的法律责任。 吉林大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交学位论文,是本人在指导教师的指导下,独 立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外,本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全 意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名: 日期:
2、 2013年 11月 23日 66千伏变电工程可行性研究及初步设计 66kV Substation Project Feasibility Study and Preliminary Design 作者姓名:陈向羽 专业名称:电气工程 指导教师:凌振宝 学位类别:工程硕士 答辩日期: 2013年 11月 23日 中文摘要 本文通过对某乡镇自然情况和经济发展进行了分析,并对电力负荷増长进行了 预测,提出当前实际供电能力不能满足电力需求的问题。由于原变电站设备较陈旧 部分设备无法进行升级改造,因此新建一 座 66千伏变电站十分必要。 首先,按照当地电力系统实际情况和工程需要确定设计原则及设计范围,
3、从节 约耕地和便于电网规划角度,计划原址新建变电站。按照设计规范原站址面积基本 满足新建变电站电气布置要求。结合 66千伏线路路径,确定了利用原线路路径接入 66千伏系统方案。通过电气计算,确定有关电气参数和主接线形式。预测当地负荷 发展,选择主变压器容量和导线截面积。分析负荷构成,确定无功补偿容量和主变 压器中性点接地方式。根据系统继电保护方式和调度自动化现状,确定继电保护配 置和调度通讯方案。 其次,结合 a地水文及 气象条件,确定变电站土建建设方案。 最终,按照总体建设方案,进行初步设计,提出建设结论。 同时,对节能、环保、抗灾措施进行分析,确保工程符合节能、环保、抗灾条 件。 关键词:
4、 变电站,可行性研究,初步设计,主接线 Abstract In this paper, a town on the natural conditions and economic development were analyzed, and electricity load growth is predicted, raise the current can not meet the the actual demand for electricity problems. Since the original substation equipment than the old part of t
5、he equipment can not be upgraded, therefore, a new 66 kV substation is necessary. In accordance with the actual situation local power system and the engineering needs, determine the design principles and scope of design, from the conservation of farmland and facilitate network planning perspective,
6、plans new substation site. Accordance with the design specifications of the original station site area basically meet the new electrical substation layout requirements, the path determined using the original line access to 66 kV system solutions. Through electrical calculations. Determine the electr
7、ical parameters and the main connection forms. Predict the development of local loads, select the main transformer capacity and wire cross-sectional area. Analysis of load composition, determining reactive power compensation capacity and main transformer neutral grounding. Under way and dispatching
8、automation system protection status, determine relay configuration and scheduling communications solutions. Secondly, the combination of local hydrological and meteorological conditions, determine substation construction building programs. Finally, in accordance with the overall construction plan, p
9、reliminary design, proposed the building of conclusions. Meanwhile, energy saving, environmental protection, disaster analysis of measures to ensure compliance with energy saving, environmental protection, disaster conditions. Keywords: substation, feasibility study, preliminary design, main termina
10、l 目 录 第 1 章 绪 论 . 1 1.1工程进行可行性研究的意义 . 1 1.2本文的主要内容 . 1 第 2章工程概述 . 2 2.1设计依据 . 2 2.2工程概况 . 2 2.3设计水平年 . 3 2.4主要设计原则 . 3 2.5设计范围 . 4 第 3草电力系统 一 次 . 5 3.1电网概况 . 5 3.2工程建设必要性 . 8 3.3接入系统方案 . 8 3.4电气计算 . 8 3.5无功补偿平衡 . 9 3.6线路型式及导线截面选择 . 10 3.7主变压器选择 . 11 3.8系统对有关电气参数要求 . 11 3.9电气主接线 . 11 3.10电力系统一次部分结论及建
11、议 . 12 第 4章电力系统二次 . 13 4.1系统继电保护 . 13 4.2安全稳定控制装置 . 13 4.3调度自动化 . 13 4.4电能计量系统 . 14 4.5调度数据网通信网络接入设备 . 15 4.6二次系统安全防护 . 15 4.7系统通信 . 15 4.8电力系统二次部分结论及建议 . 15 第 5章变电站站址选择 . 16 5.1概述 . 16 5.2站址区域概况 . 16 5.3站址的拆迁赔偿情况 . 16 5.4站址出线条件 . 16 5.5站址水文气象条件 . 16 5.6水文地质及水源条件 . 17 5.7站址工程地质 . 18 5.8站址土石方 . 18 5.
12、9进站道路和交通运输 . 18 5.10站址环境 . 18 5.11通信干扰 . 19 5.12施工条件 . 19 第 6章变电站工程初步设计 . 20 6.1系统概况 . 20 6.2变电站现在的总体概况 . 20 6.3电气主接线及主要电气设备选择 . 22 6.4电气二次 . 26 6.5站区总体规划和总布置 . 28 6.6建筑规模及结构设想 . 28 6.7供排水系统 . 30 6.8采暖、通风和空气调节系统 . 30 6.9火灾探测报警与消防系统 . 30 第 7章送电线路路径选择及工程设想 . 31 7.1概况 . 31 7.2线路路径方案 . 31 7.3工程设想 . 31 第
13、 8章节能、环保、抗灾措施分析 . 37 8.1系统节能分析 . 37 8.2变电节能分析 . 37 8.3线路节能分析 . 38 8.4环保措施 . 39 8.5抗灾措施 . 40 第 9章结论 . 42 参考 A南犬 . 43 第 1章绪论 第 1 章绪论 1.1工程进行可行性研究的意义 可行性研究是对工程进行技术及经济论证的综合科学,其基本任务是通过广泛 的调查研究,综合论证本工程项目在技术上是否先进、实用和可靠,在经济上是否 合理,为投资决策提供科学的依据。 作为投资项目中的前期工作的重要内容,对项目具有十分重要的作用,主要体 现在以下几个方面: ( 1)可行性研究是坚持科学发展观、建
14、设节约型社会的需要; ( 2) 可行性研究是建设项目投资决策和编制设计任务书的依据; ( 3)可行性研究是项目 建设单位筹集资金的重要依据; ( 4)可行性研究是建设单位与各有关部门签订各种 协议和合同的依据;( 5)可行性研究是建设项目进行工程设计、施工、设备购置的 重要依据; ( 6)可行性研究是向当地政府、规划部门和环境保护部门申请有关建设 许可文件的依据; ( 7)可行性研究是国家各级计划综合部门对 固定资产投资实行调 控管理、编制发展计划、固定资产投资、技术改造投资的重要依据; ( 8)可行性研 究是项目考核和后评估的重要依据。 1.2本文的主要内容 本文以某乡镇电力需求为背景,对当
15、地新建 66千伏变电站进行可行性研究,针 对研究结果进行初步设计。 首先,按照当地电力系统实际情况和工程需要确定设计原则及设计范围,论述 新建66千伏变电站的必要性,研究接入系统方案。通过电气计算,确定有关电气参 数和主接线方案。针对电力系统保护及现有通讯方式,确定继电保护配置和调度通 讯方案。 其次,结合当地水文及气象条件,确 定变电站建设方案。 最终,按照总体建设方案,进行初步设计,提出建设结论。 同时,对节能、环保、抗灾措施进行分析,确保工程符合节能、环保、抗灾条 件。 1 第 2章工程概述 第 2章工程概述 2.1设计依据 (1) 执行电网公司 220kV及 110 (66) kV输变
16、电工程可行性研究内容深度 (规定 ) (Q/GDW270-2009); (2) a地电力系统实际情况; (3) a地电力用户负荷情况; (4) a地经济远景规划; (5) 相关的规程、规范、文件。 2.2工程概况 自然情况:本乡镇面积 327.35km2, 内辖 18个村、 1个居民委, 65个自然屯, 居住汉、满、朝鲜、回等民族。总户数 5713户,总人口 22935人。其中农业户 5124 户,农业人口 19672人。耕地面积为 7131公顷。 本地山清水秀,物产丰富,自然条件优越,交通便利,国道、省道、高速公路 贯穿全境,两条铁路在境内交汇。境内的山峰,凌空挺立;睡佛,鬼斧神工;高骊 古
17、城,青思绵延。 经济:全街共有企业 30个,其中私营企业 22个,主要有木制品行业、木材加 工业,粮米加工业等,个体工商户 283户。工业产值 20000万元 . 随着产业结构的调整,在原有产业发展的基础上,利用便利的公路优势和丰富 的资源,大力支持发展水泥加工业和机械铸造产业。供电区负荷増长迅速。 “ 十二五 ” 期间会不断有新矿业项目上马,这使得当地供电区负荷保持高速増长势头,年平均 增长率预测为5 8%。 原变电站 83年投运, 2003年更换了 2台主变,主变的型号为 S9-2000kVA和 S9-4000kVA, 主变高压侧设有熔断器和刀闸。 66kV进线 1回,进线只设刀闸, 10
18、kV 出线 4回, 66kV侧电气主接线为单母线, 10kV侧为单母线分段,变电站现无电容 器补偿装置 ,站用变 1台。2011年最大负荷为 5.74 MW, 主变满负荷运行。 2 第 2章工程概述 2012年水泥厂、铸造厂上马,但原变电站无法为其供电,已影响当地的经济发 展。 原变电站除主变外, 66kV刀闸、熔断器、避雷器,均属老旧设备, 66kV构支 架采用普通水泥杆,大部分水泥杆有裂纹。现有变电站设备已无法满足负荷增长要 求,威胁运行安全。 为了解决当地的用电问题,需増加变电容量,由于原变电站设备老旧、原所址 场地满足新建变电站要求,因此决定原址新建。 拟建的新变电站本期安装 1台 1
19、0MVA主变压器,利旧 1台 4.0MVA主变。 新变电站本期拟接在原 66kV线路上,由 220kV变电站供电。本工程新建单回 LGJ-150/25导线的分歧线路 0.1km。 2.3设计水平年 本工程计划 2013年投产,设计水平年定为 2013年,远景水平年定为 2020年。 2.4主要设计原则 结合电力负荷实际情况及远期规划合理选择所址,根据地区电网现状及规划情 况确定系统接线和运行方式,保证供电可靠性。根据负荷性质、容量、工程特点和 地区供电条件,并结合变电站现有和远期负荷发展情况,确定本期工程施工范围。 执行配送式标准设计户外布置方案,按无人值班有人值守变电站设计; “ 三通一 标
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