10KV变电站电气部分初步设计说明.doc
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1、 . 摘 要本次毕业设计的题目是110/35/10KV变电站电气部分初步设计。根据设计的要求,在设计的过程中,根据变电站的地理环境、容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线,并选择各变压器的型号;进行参数计算、画等值网络图,并计算各电压等级侧的短路电流,列出短路电流结果表;计算回路持续工作电流、选择各种高压电气设备,并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备。随着科学技术的发展,网络技术的普与,数字化技术成为当今科学技术发展的前沿,变电站数字化对进一步提升变电站综合自动化水平将起到极大促进作用,是未来变电站建设的发展方向。基于这种发展的需求,该变电站采用EDCS-6200型11
2、0kV变电站综合自动化。利用数字化技术来解决目前综合自动化变电站存在的问题已成为可能。本变电站就是利用数字化技术使变电站的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化,并使通信网络化、模型和通信协议统一化、设备智能化、运行管理自动化。 通过本次设计,学习了设计的基本方法,巩固三年以来学过的知识,培养独立分析问题的能力,而且加深对变电站的全面了解。 关键词 主接线,短路电流,电气设备,主变保护,配电装置,EDCS-620050 / 55AbstractThis graduation project topic is: 110/35/10KV Transformer substation Electr
3、icity Part Preliminary design.According to the design request, in the design process, according to the transformer substation geographical environment, the capacity and various return routes number determined the transformer substation electricity host wiring and the station use electricity the wiri
4、ng, and chooses various transformers the model; Carries on the parameter computation, the picture equivalent network chart, and calculates various voltages rank side the short-circuit current, lists the short-circuit current result table; Calculates the return route continually operating current, ch
5、ooses each kind of high pressure electrical equipment, and verifies various high pressure unit according to the correlation engineering factor and the short-circuit current computed result table.Along with the science and technology development, the networking popularization,the digitized technology
6、 will become now the science and technology development the front, the transformer substation digitization to further promotes the transformer substation synthesis automation level to get up to the limit the big promoter action, is the future transformer substation construction development direction
7、.Based on this kind of development demand, this transformer substation uses EDCS-6200 the 110kV transformer substation synthesis automation.Solves at present using the digitized technology to synthesize the automated transformer substation existence the question possibly to become.This transformer s
8、ubstation is causes the transformer substation using the digitized technology information gathering, the transmission, processing, the output process to digitize completely, and causes the correspondence network, the model and communication protocol unitizing, the equipment intellectualization, the
9、movement management automation. Through this design, has studied the design essential method, since the consolidated four years have studied the knowledge, raises the independent analysis question ability, moreover deepens to the transformer substation comprehensive understanding. Key wordsMain wiri
10、ng, Short-circuit current, Electrical equipment, The host changes the protection, Power distribution equipment,EDCS-6200目 录绪论1第1章 变电站电气主接线设计与主变压器的选择11.1 主接线的设计原则和要求11.1.1 主接线的设计原则11.1.2 主接线设计的基本要求11.2 主接线的设计21.2.1 设计步骤21.2.2 初步方案设计21.2.3 最优方案确定31.3 主变压器的选择41.3.1 主变压器台数的选择41.3.2 主变压器型式的选择41.3.3 主变压器容
11、量的选择51.3.4 主变压器型号的选择51.4 站用变压器的选择51.4.1 站用变压器的选择的基本原则51.4.3 站用变压器型号的选择6第2章短路电流计算72.1 短路计算的目的、规定与步骤72.1.1 短路电流计算的目的72.1.2 短路计算的一般规定72.1.3 计算步骤72.2 变压器的参数计算与短路点的确定82.2.1 变压器参数的计算82.2.2 短路点的确定82.3 各短路点的短路计算92.3.1 短路点d-1的短路计算(110KV母线)92.3.2 短路点d-2的短路计算(35KV母线)92.3.3 短路点d-3的短路计算(10KV母线)102.3.4 短路点d-4的短路计
12、算102.4 绘制短路电流计算结果表11第3章电气设备选择与校验123.1 电气设备选择的一般规定123.1.1 一般原则123.1.2 有关的几项规定123.2 各回路持续工作电流的计算123.3 高压电气设备选择133.3.1 断路器的选择与校验133.3.2 隔离开关的选择与校验163.3.3 电流互感器的选择与校验173.3.4 电压互感器的选择与校验203.3.5 母线与电缆的选择与校验213.3.6 熔断器的选择23第4章无功补偿设计254.1 无功补偿的原则与基本要求254.1.1 无功补偿的原则254.1.2 无功补偿的基本要求254.2 补偿装置选择与容量确定254.2.1
13、补偿装置的确定254.2.2 补偿装置容量的选择26第5章变电站配电装置的设计275.1 概述275.2 高压配电装置的选择285.3 电气总平面布置295.3.1 电气总平面布置的要求295.3.2 电气总平面布置305.4 本变电站的配电装置30第6章 EDCS-6200型110KV变电站综合自动化装置336.1 EDCS-6200型110kV变电站综合自动化装置的结构336.1.1 现地单元层的设备配置原则336.1.2 主控层硬件设备的配置336.1.3 站级管理机的软件功能346.2.1 基本功能356.2.2 附加设备36第7章 EDCS-6200型综合自动化装置的布置397.1
14、EDCS-6200型110kV综合自动化装置的设备397.2 综合自动化装置的附加设备417.3 110kV变电站的二次设备的布置41结论43致44参考文献45附录46 绪 论电力行业是国民经济的基础工业,它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败,它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。电力系统规划设计与运行的任务是:在国民经济发展计划的统筹安排下,合理开发、利用动力资源,用较少的投资和运行成本,来满足国民经济各部门与人民生活不断增长的需要,提供可靠、充足、质量合格的电能。所以在本次设计中选择变电站电气部分的初步设计,是为了更多的了解现代化变电站的设计规程、步骤和要求,设计出比较
15、合理变电站。根据设计要求的任务,在本次设计中主要通过变电站电气主接线、短路电流计算、设备选择与校验、无功补偿、主变保护和配电装置部分的设计,使我对三年来所学的知识更进一步的巩固和加强,并从中获得一些较为实际的工作经验。由于在设计中查阅了大量的相关资料,所以开始逐步掌握了查阅,运用资料的能力,又可以总结三年来所学的电力工业的部分相关知识,为我们日后的工作打下了坚实的基础第1章 变电站电气主接线设计与主变压器的选择变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定,对电力系统的安全、稳定、灵活、经济
16、运行与变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。1.1 主接线的设计原则和要求1.1.1主接线的设计原则(1) 考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站,由于它们在电力系统中的地位和作用不同,对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。(2) 考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据510年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度与地区网络情况和潮流分布,并分析各种可能的运行方式,来确定主接线的形式与站连接电源数和出
17、线回数。(3) 考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响对一、二级负荷,必须有两个独立电源供电,且当一个电源失去后,应保证全部一、二级负荷不间断供电;三级负荷一般只需一个电源供电。(4) 考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的容量和台数,对变电站主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电站,由于其传输容量大,对供电可靠性高,因此,其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电站,其传输容量小,对主接线的可靠性、灵活性要求低。(5) 考虑备用量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电,适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根
18、据备用容量的有无而有所不同,例如,当断路器或母线检修时,是否允许线路、变压器停运;当线路故障时是否允许切除线路、变压器的数量等,都直接影响主接线的形式。1.1.2 主接线设计的基本要求根据有关规定:变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位,变电站的规划容量,负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。(1) 可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作,以保证对用户不间断的供电,衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件(包括一次和二次设备)在运行中可靠性的综合。因此,主接线的设计,不仅要考虑一次
19、设备对供电可靠性的影响,还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时,可靠性并不是绝对的而是相对的,一种主接线对某些变电站是可靠的,而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下:1) 断路器检修时是否影响供电;2) 线路、断路器、母线故障和检修时,停运线路的回数和停运时间的长短,以与能否保证对重要用户的供电;3) 变电站全部停电的可能性。(2) 灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求:1) 调度灵活,操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路,调配电源和负荷;能够满足系统在正常、事故、检修与特殊运行方式下的调度要求。2) 检修安全。可方便的停运断路器、母线与其继电器保护
20、设备,进行安全检修,且不影响对用户的供电。3) 扩建方便。随着电力事业的发展,往往需要对已经投运的变电站进行扩建,从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以,在设计主接线时,应留有余地,应能容易地从初期过度到终期接线,使在扩建时,无论一次和二次设备改造量最小。(3) 经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求,它与经济性之间往往发生矛盾,即欲使主接线可靠、灵活,将可能导致投资增加。所以,两者必须综合考虑,在满足技术要求前提下,做到经济合理。1) 投资省。主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关等一次设备投资;要使控制、保护方式不过于复杂,以利于运行并节约二次设备和电缆投资;要适当限制短路电
21、流,以便选择价格合理的电器设备;在终端或分支变电站中,应推广采用直降式(110/610kV)变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。2) 年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以与大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起,因此,要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以与避免两次变压而增加电能损失。3) 占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件,以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子与安装费用。在运输条件许可的地方,都应采用三相变压器。4) 在可能的情况下,应采取一次设计,分期投资、投产,尽快发挥经济效益。1.2 主接线的设计1.2.1 设计步骤电气主接线设计,一
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- 10 KV 变电站 电气 部分 初步设计 说明
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