110KV变电站电气一次部分设计 .docx
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1、精品名师归纳总结毕业设计(论文)题目 110kV 变电站电气一次部分设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摘 要变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和安排电能的作用. 电气主接线是发电厂变电所的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全厂(所)电气设备的挑选、配电装置的布置、继电爱护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的打算性因素.本次设计是关于某的区110KV降压变电站的设计,第一,依据主接线的经济牢靠、运行敏捷的要求挑选各个电压等级的接线方式,在技术方面和经济方面进行比较,选取敏捷的最优接线方式 .其
2、次进行短路电流运算,依据各短路点运算出各点短路稳态电流和短路冲击电流,从三相短路运算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时,其短路稳态电流和冲击电流的值.最终,依据各电压等级的额定电压和最大连续工作电流进行开关设备选型.关键词:变电所,主接线,电网,断路器,短路电流运算,电气设备挑选可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目录可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摘 要I1 概述12 电气主接线22.1 电气主接线概述22.2 挑选电气主接线时的设计依据22.3 变电站主接线设计的基本要求:22.4 110kv 侧主接线方案32.5 35kv 侧主接线方案42.6 10kv
3、 侧主接线方案52.7 站用电接线63 主变压器挑选63.1 主变压器型式的挑选63.1.1 变压器绕组形式的挑选63.1.2 变压器调压方式的挑选73.1.3 变压器接的方式的挑选73.1.4 变压器冷却方式的挑选73.2 主变压器台数挑选73.3 变压器容量的确定83.3.1 挑选变压器容量所采纳的基本原就83.3.2 挑选变压器容量的相关运算84 最大连续工作电流及短路运算94.1 各回路最大连续工作电流94.2 短路运算的目的及假设104.2.1 短路电流运算的目的104.2.2 运算的基本情形104.2.3 接线方式104.2.4 运算容量104.2.5 短路种类114.2.6 短路
4、运算点114.3 短路电流运算115 主要电气设备挑选135.1 电气挑选的一般要求135.1.1 一般原就135.1.2 技术条件135.1.3 温度145.2 高压断路器的挑选155.2.1 断路器的挑选原就155.2.2 110kv 侧断路器的挑选155.2.3 35kv 侧断路器挑选175.2.4 10kv 侧断路器挑选185.3 隔离开关的挑选195.3.1 隔离开关的挑选原就195.3.2 110kv 侧隔离开关205.3.3 35kv 侧隔离开关205.3.4 10kv 侧隔离开关215.4 避雷器的挑选225.5 接的刀闸的挑选225.6 高压断路器选型总表225.7 隔离开关
5、选型总表236 配电装置设计236.1 设计原就与要求246.1.1 、设计原就246.1.2 设计要求246.1.3 有足够的安全距离257 总结25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 概述已知某 110kV 电网接线图如图 1.1 所示 .其中由待设变电站直接供电的近区负荷如表表 1.1 负荷表负荷编号1.1 所示 .最大功率( kW )输电距离( km )1400022300033250034120002551000030图 1.1图 1.1 110KV 电网接线图各负荷站的最大负荷小时数Tmax=4500h ,功率因数 cos =0.,8 其中一类负荷占30%,二类负荷
6、占 40% ,剩余为三类负荷.各负荷站间最大负荷同时系数为0.9,最小负荷系数为0.7.待设变电站所处的理条件:最高气温38,最低气温1, 58 月有雷雨,土的充裕,非的震的区 .依据电力设计规程,分析各负荷站功率及输电距离后,确定负荷1 、2、 3 输电电压等级为10KV ,负荷 4、5 输电电压为 35KV .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 电气主接线2.1 电气主接线概述变电站的电气主接线指由各种电气元件如变压器、断路器、隔离开关等依据肯定的要求和次序连接起来构成发电、输电、配电的电气回路.电气主接线的挑选正确与否对电力系统的安全、经济运行,对电力系统的稳固和调度的敏
7、捷性,以及对变电站的电气设备挑选,配电装置的布置,继电爱护和自动装置的确定等都有重大的影响.因此在挑选变电站的电气主接线时,应留意变电站在电力系统中的位置、回路数、设备特点及负荷性质等条件,依据电气主接线设计的一般原就和要求,经过缜密的比较和严格的论证才能保证在建成使用的过程中不致有任何无法补偿的失误 .2.2 挑选电气主接线时的设计依据( 1)发电厂、变电所所在电力系统中的位置和作用( 2)发电厂、变电所的分期和最终建设规模( 3)负荷大小和重要性( 4)系统备用容量大小( 5)系统专业对电气主接线供应的详细资料2.3 变电站主接线设计的基本要求:( 1)牢靠性供电牢靠性是电力生产和安排的首
8、要要求,电气主接线的设计必需满意这个要求.由于电能的发送及使用必需在同一时间进行,所以电力系统中任何一个环节故障,都将影响到整体. 供电牢靠性的客观衡量标准是运行实践,评估某个主接线图的牢靠性时,应充分考虑长期运行体会 .我国现行设计规程中的各项规定,就是对运行实践体会的总结,设计时应当予以遵循.( 2)敏捷性电气主接线不但在正常运行情形下能依据调度的要求敏捷的转变运行方式,达到调度的目的,而且在各种事故或设备检修时,能尽快的退出设备、切除故障,使停电时间最短、影响范畴最小,并在检修设备时能保证检修人员的安全 .( 3)操作应尽可能简洁、便利可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电气
9、主接线应简洁清楚、操作便利,尽可能使操作步骤简洁,便于运行人员把握.复杂的接线不仅不便于操作,仍往往会造成运行人员的误操作而发生事故.但接线过于简洁,可能又 不能满意运行方式的需要,而且也会给运行造成不便,或造成不必要的停电.( 4)经济性主接线在保证安全牢靠、操作敏捷便利的基础上,仍应使投资和年运行费用最小,占的面积最少,使变电站尽快的发挥经济效益.( 5)应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速进展,电力负荷增加很快,因此,在挑选主接线时,应考虑到有扩建的可能性 .2.4 110kv 侧主接线方案由电力工程电气设计手册的规定可知 110kv 侧可选用单母线分段接线方式或双母线接线方式 .单母
10、分段接线一般适用于 110kv 出线为 3, 4 回的装置中 .双母线接线一般适用于 110KV 出线为 5 回及以上或者在系统中居重要位置、出线 4 回及以上的装置中 .此次设计装置进线 2 回,出线 2 回.所以综合比较两个方案挑选单母线分段接线为 110kv 侧主接线方案 .110KV 侧主接线如图 2.1.图 2.1 110KV 侧主接线主要优缺点( 1)当母线发生故障时 ,仅故障母线停止工作 ,另一母线仍连续工作。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( 2 )对双回路供电的重要用户,可将双回路分别接于不同母线分段上,以保证对重要用户的供电。( 3)一段母线发生故障或检修时
11、,必需断开在该段母线上的全部电源和引出线,这样削减了系统的发电量,并使该段单回线路供电的用户停电。( 4)任一出线的开关检修时,该回线路必需停止工作。( 5)当出线为双回线路时,会使架空线显现交叉跨过。 因此本变电站设计宜采纳单母线分段接线.2.5 35kv 侧主接线方案由电力工程电气设计手册可知当35kv 配电装置出线回路数为4 8 回时应采纳单母线分段接线方式 .此次设计配电装置出线回路数为4 回故挑选单母线分段接线为35kv 侧主接线方案35KV 侧主接线如图2.2.图 2.5.1图 2.2 35KV 主接线图主要优缺点:( 1)当母线发生故障时,仅故障母线停止工作,另一母线仍连续工作。
12、( 2)对双回路供电的重要用户,可将双回路分别接于不同母线分段上,以保证对重要用户的供电。( 3)当一段母线发生故障或检修时,必需断开在该段母线上的全部电源和引出线,这样削减了系统的发电量,并使该段单回线路供电的用户停电。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( 4)任一出线的开关检修时,该回线路必需停止工作。( 5)当出线为双回线时,会使架空线显现交叉跨过.因此本变电站设计宜采纳单母线分段接线.2.6 10kv 侧主接线方案由电力工程电气设计手册可知10KV 配电装置出线回路数为6 回及以上时采纳单母分段连接,此次设计配电装置出线回路数为6 回故挑选单母分段接线为主接线.10KV
13、侧主接线如图2.3.图 2.3 10KV 侧主接线主要优缺点:( 1)母线发生故障时,仅故障母线停止工作,另一母线仍连续工作。( 2)对双回路供电的重要用户,可将双回路分别接于不同母线分段上,以保证对重要用户的供电( 3)当一段母线发生故障或检修时,必需断开在该段母线上的全部电源和引出线,样削减了系统的发电量,并使该段单回线路供电的用户停电。( 4)任一出线的开关检修时,该回线路必需停止工作。( 5)当出线为双回线时,会使架空线显现交叉跨过.因此本变电站设计宜采纳单母线分段接线.2.7 站用电接线一般站用电接线选用接线简洁且投资小的接线方式,故提出单母线分段接线.站用电主接线如图2.4.可编辑
14、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2.4 站用电主接线结论:综上所述可挑选110kv 侧采纳单母分段接线为主接线,35kv 侧采纳单母分段接线为主接线.10kv 侧采纳单母分段线接线为主接线.站用电为单母分段接线.3 主变压器挑选3.1 主变压器型式的挑选3.1.1 变压器绕组形式的挑选依据电力系统课程设计及毕业设计参考资料:不受运输条件限制,在330KV 及其以下的发电厂和变电站中均采纳三相变压器.(1) 变压器绕组数量的挑选依据电力系统课程设计及毕业设计参考资料:在具有三种电压的变电站中,如通过主变压器各侧的功率均达到该主变容量的15%以上,或低压侧虽无负荷,但在变电站内需装设
15、无功功率补偿设备时,主变宜采纳三绕组变压器.(2) 绕组的连接方式依据电力系统课程设计及毕业设计参考资料:变压器的连接方式必需和系统电压相位一样,否就不能并列运行 .电力系统采纳的绕组连接方式只有 Y 和 ,我国 110KV 及以上的电压等级,变压器绕组均采纳 Y 连接。 35KV 电压等级,变压器绕组采纳 Y连接,而 35KV 以下电压等级,变压器绕组均采纳 连接 .所以待设计变电站的主变压器挑选三相、三绕组变压器 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.1.2 变压器调压方式的挑选依据电力系统课程设计及毕业设计参考资料:110KV及以下变电站,考虑至少有一级电压的变压器采纳有
16、载调压方式.所以待设计变电站主变压器挑选有载调压变压器.3.1.3 变压器接的方式的挑选中性点直接接的方式的短路电流很大,线路或设备应立刻切除,增加了断路器的负担,降低了供电的连续性,但由于过电压水平较低,削减了设备造价,特殊是在高压和超高压电力系统,经济效益显著,故适用于110KV 及以上电力系统,.我国目前在一般情形下,110KV 系统多采纳中性点直接接的方式.3.1.4 变压器冷却方式的挑选主变一般采纳的冷却方式有:自然风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却,小容量变压器一般采纳自然风冷却,大容量变压器一般采纳强迫油循环风冷却.依据以上分析本设计采纳三绕组一般强迫
17、油循环变压器 .3.2 主变压器台数挑选降压变电站的主变压器的台数,一般不超过两台,当负荷再增大时,可更换大容量的变压器,而不需增加变压器的台数.为保证供电的牢靠性,防止一台主变故障或检修时影响对用户供电,变电站一般装设两台主变压器,其变压器基础按大于变压器容量的1-2级设计,以便负荷进展时,可更换大容量的变压器,而不需增加变压器的台数.3.3 变压器容量的确定3.3.1 挑选变压器容量所采纳的基本原就(1) 在电力系统正常运行及检修状态下,以具有肯定连续时间的日负荷挑选主变压器的额定容量,日负荷中连续时间很短的部分,可由变压器过载满意 .(2) 并联运行的以隐备用的势式相互作为事故备用.可编
18、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) 主变压器检修时间间隔很长、检修时间较短,合理作好检修与运行调度.就不因检修并联变压器而增加其挑选容量.3.3.2 挑选变压器容量的相关运算主变压器容量一般按变电站建成后5-10 年的规划负荷挑选,并适当考虑到远期10-20 年的负荷进展 . 当有两台变压器时,每台变压器应能负担变电站总负荷的70%左右,以便在一台变压器 因故障退出运行时,另一台变压器容量应保证重要负荷连续供电.依据表 1.1,可知变电站供电负荷为( 3.1)由于所用电占 2%,所以:全站总负荷为:( 3.2)又由于:所以:主变压器的容量为:( 3.3)为保证重要用户供电,待设
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