35kv降压变电所电气设计-毕业设计kjv.docx
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1、目 录录中文摘要要1英文摘要要21 引言言31.1 设计的的原始资资料31.2 设计的的基本原原则:331.3 本设计计的主要要内容442主接线线的设计计52.1 电气主主接线的的概述552.2 电气主主接线基基本要求求52.3 电气主主接线设设计的原原则52.4 主接线线的基本本接线形形式62.5 主接线线的设计计62.6 电气主主接线方方案的比比较63 负荷荷计算883.1 负荷的的分类883.2 10kkV侧负负荷的计计算84 变压压器的选选择1004.1 主变压压器的选选择1004.1.1 变变压器容容量和台台数的确确定1004.1.2 变变压器型型式和结结构的选选择1004.2 所用
2、变变压器的的选择1115 无功功补偿1125.1 无功补补偿概述述125.2 无功补补偿计算算135.3 无功补补偿装置置135.4 并联电电容器装装置的分分组1445.5 并联电电容器的的接线1146 短路路电流的的计算1156.1 产生短短路的原原因和短短路的定定义1556.2 电力系系统的短短路故障障类型1156.3 短路电电流计算算的一般般原则1156.4 短路电电流计算算的目的的166.5 短路电电流计算算方法1166.6 短路电电流的计计算1777 高压压电器的的选择1197.1 电器选选择的一一般原则则197.2 高压电电器的基基本技术术参数的的选择2207.3 高压电电器的校校
3、验2007.4 断路器器的选择择选择2217.5 隔离开开关的选选择2447.6 电流互互感器的的选择2267.7 电压互互感器的的选择2287.8 母线的的选择2297.9 熔断器器的选择择308 继电电保护和和主变保保护的规规划3118.1 继电保保护的规规划3118.1.1 继继电保护护的基本本作用3318.1.2 继继电保护护的基本本任务3318.1.3 继继电保护护装置的的构成3318.1.4 对对继电保保护的基基本要求求318.1.5 本本设计继继电保护护的规划划328.2 变压器器保护的的规划3338.2.1 变变压器的的故障类类型和不不正常工工作状态态338.2.2 变变压器保
4、保护的配配置3448.2.3 本本设计变变压器保保护的整整定3449 变电电所的防防雷保护护369.1 变电所所防雷概概述3669.2 避雷针针的选择择379.3 避雷器器的选择择38结论与展展望400致谢411参考文献献4235kVV降压变变电所电电气设计计摘要: 本本文详细细介绍了了某工业业园区335kVV降压变变电所的的设计。文文中对主主接线的的选择、高高压设备备的选择择、负荷荷计算、短短路电流流计算,继电保保护选择择和整定定计算皆皆有详细细的说明明。特别别对主接接线的选选择,变变压器的的选择,还有一一些电气气设备如如断路器器、电流流互感器器、电压压互感器器等的选选择校验验作了详详细的说
5、说明和分分析。其其中还对对变电所所的主接接线,平平面布置置等通过过CADD制图直直观的展展现出来来。本次设计计的内容容紧密结结合实际际,通过过查找大大量相关关资料,设设计出了了符合当当前要求求的变电电所。在在设计的的过程中中,得到到了学校校老师、同同学的耐耐心指导导和大量量帮助,在在此对他他们表示示衷心的的感谢和和崇高的的敬意。关键词:电气主主接线、短短路电流流计算、高高压电气气设备、继继电保护护Desiign of 35kkV SStepp-doown SubsstattionnAbsttracct: Thiis ppapeer mmainnly inttrodducees tthe des
6、signn off 355kV subbstaatioon iin aa inndusstriial parrk. It alsso ddisccussses thee chhoicce oof mmainn wiirinng, higgh ppresssurre eequiipmeent andd alll kkindds oof tthe prootecctioon oof rrelaay, thee caalcuulattionn off looad, shhortt cuurreent andd soo onn inn deetaiil, esppeciiallly, thee chh
7、oicce oof mmainn wiirinng, traansfformmer andd soome eleectrric equuipmmentt suuch as cirrcuiit bbreaakerr, ccurrrentt annd VVolttagee seensoor. It shoows maiin wwiriing of subbstaatioon, thee diistrribuutioon oof pplanne aand somme pprottecttionn eqquippmennt oof hhighh annd llow Volltagge bby tthe
8、 graaphiics of CADD.Thiss deesiggn iis cclosselyy reelatted to reaalitty iin oordeer tto ddesiign thee suuitaablee suubsttatiion by stuudyiing a llot of matteriialss. IIn tthe dessignn prroceess, thhe sschoool teaacheers andd sttudeentss giive me a llot of hellp. In thiis, I eexprresss myy heearttfe
9、llt tthannks andd hiigh triibutte tto tthemm. Key worrds:maiin eelecctriicall coonneectiion tabble, thhe ccalcculaatioon oof sshorrt ccurrrentt,thepprottecttionn off reelayy, HHighh-vooltaage eleectrricaal eequiipmeent。1 引言言1.1 设计的的原始资资料为改善供供电质量量,提高高供电可可靠性,在在某工业业园区建建设一座座35kkV变电电所,该该变电所所的设计计规模为为:(1)3
10、35kVV进线两两回,一一回由1110kkV甲站站引入,一一回由1110kkV乙站站引入(进进线阻抗抗忽略),出出线两回回,最终终出线四四回。(2)110kVV出线8回,负负荷的类类型及大大小如下下表1.1。表1.11 用用电负荷荷负 荷 名 称称额 定 容 量量(kV)额 定 电 压压(kV)负 荷 特 性性Cos供电线路路长度(m)1# 出出线860100.82001# 出出线400100.8222501# 出出线760100.7551001# 出出线16000100.880水源变电电所12000100.855200生活区变变电所20000100.890锅炉变电电所11000100.810
11、0污水处理理源12000100.880(3) 甲站335kVV母线最最大短路路容量3300MMVA,乙乙站355kV母母线最大大短路容容量3000MVVA。(4)本本地区海海拔10010MM,雷电电活动333天/年,历历史最高高温度335,最低低温度-5,最大大风速44M/SS1.2 设计的的基本原原则: 工业园园区变电电所直接接为生产产提供电电源,是是电力系系统的一一个重要要环节,此此类变电电所能否否正确运运行关系系到整个个工业园园区生产产的稳定定和安全全问题,因因此设计计一个优优质、安安全、可可靠、灵灵活的变变电所至至关重要要。设计计原则有有以下几几点: (1)变变电所的的设计应应根据工工
12、程的55100年发展展规划进进行,与与城建部部分的城城市规划划相结合合,做到到远、近近期的结结合,以以近期为为主,正正确处理理近期建建设与远远期发展展的关系系,适当当考虑扩扩建的可可能。(2)变变电所的的设计,必必须从全全局出发发,统筹筹兼顾,按按照负荷荷性质、用用电容量量、工程程特点和和地区供供电条件件,结合合本地情情况合理理地确定定设计方方案,做做到因地地制宜,兼兼顾变电电所经济济、安全全、可靠靠、灵活活的特点点。(3)对对变电所所的选址址有以下下几点要要求:一一是靠近近负荷中中心;二二是要节节约用地地,不占占或不占占耕地及及经济效效益高的的土地;三是与与城区或或企业规规划相协协调,便便于
13、架空空和电缆缆线路的的引入和和引出;四是交交通运输输方便;五是具具有适宜宜的地质质,并且且周围环环境无明明显污秽秽。1.3 本设计计的主要要内容本次设计计完成了了某工业业园区335kVV降压变变电所设设计的总总过程,设设计过程程中遵循循国家的的法律、法法规,按按照国家家标准及及规范,明明确设计计的目的的,逐步步完成了了电气主主接线的的选择、负负荷的计计算和无无功补偿偿、主变变的选择择、短路路电流的的计算、高高压设备备的选择择、继电电保护选选择及整整定、防防雷保护护规划、图图纸绘制制等工作作,特别别是对电电气主接接线的选选择、变变压器的的选择和和高压电电气设备备(如断断路器、隔隔离开关关、电压压
14、互感器器、电流流互感器器、母线线等)的的选择及及校验作作了详细细的说明明和分析析,形成成了较为为完整的的论文。2主接线线的设计计2.1 电气主主接线的的概述电气主接接线是由由电气设设备通过过连接线线,按其其功能要要求组成成接受和和分配电电能的电电路,成成为传输输强电流流、高电电压的网网络,故故又称为为一次接接线或电电气主系系统。电电气主接接线代表表了发电电厂或变变电站电电气部分分的主体体结构,是是电力系系统网络络结构的的重要组组成部分分,直接接影响运运行的可可靠性、灵灵活性,并并对电器器选择、配配电装置置布置、继继电保护护、自动动装置和和控制方方式的拟拟定都有有决定性性的关系系。2.2 电气主
15、主接线基基本要求求(1)可可靠性:安全可可靠是电电力生产产的首要要任务,保保证供电电可靠是是电气主主接线最最基本的的要求。停停电会给给国民经经济各部部门带来来严重的的损失,在在经济发发达地区区,故障障停电的的经济损损失是难难以保量量的,甚甚于会导导致人身身伤亡、设设备损坏坏、产品品报废、城城市生活活混乱等等。电气气主接线线的可靠靠性不是是绝对的的,在分分析电气气主接线线的可靠靠性时,要要考虑发发电厂和和变电站站在系统统中的地地位和作作用、用用户的负负荷性质质和类别别、设备备制造水水平及运运行经验验等诸多多因素。(2)灵灵活性:电气主主接线应应能适应应各种运运行状态态,并能能灵活地地进行运运行方
16、式式的转换换。灵活活性应该该满足以以下几个个方面,一一是操作作的方便便性;二二是高度度的方便便性;三三是扩建建的方便便性。(3)经经济性:在设计计主接线线时,主主要矛盾盾往往发发生在可可靠性与与经济性性之间。通通常设计计应在满满足可靠靠性和灵灵活性的的前提下下做到经经济合理理。经济济性主要要从以下下几个方方面考虑虑,一是是节省一一次投资资;二是是占地面面积少;三是电电能损耗耗少。2.3 电气主主接线设设计的原原则电气主接接线的设设计是变变电站电电气设计计的主体体,其设设计必须须结合电电力系统统和变电电站的具具体情况况,全面面分析有有关影响响因素,正正确处理理它们之之间的,经经过技术术、经济济比
17、较、合合理地选选择主接接线方案案。电气主接接线设计计的基本本原则是是以设计计任务书书为依据据,以国国家经济济建设的的方针、政政策、技技术规定定、标准准为准绳绳,结合合工程实实际情况况,在保保证供电电可靠、调调试灵活活、满足足各项技技术要求求的前提提下,兼兼顾运行行、维护护方便,尽尽可能地地节省投投资,就就近取材材同,力力争设备备元件和和设计的的先进性性与可靠靠性,坚坚持可靠靠、先进进、适用用、经济济的原则则。2.4 主接线线的基本本接线形形式(1)有有汇流母母线:单单母线接接线及单单母线分分段接线线;双母母线接线线及双母母线分段段接线;带旁路路母线的的单母线线和双母母线接线线。(2)无无汇流母
18、母线:桥桥形接线线;角形形接线;单元接接线。2.5 主接线线的设计计(1) 35kkV侧主主接线的的设计:由原始资资料知,35kV侧设计规模为进线2回,出线2回,最终出线四回。由电力力工程电电气设计计手册可可知:当当3563kkV配电电装置出出线回路路数为448回,采采用单母母分段连连接。故35kkV可采采用单母母分段连连接方式式。(2) 10kkV侧主主接线的的设计:由原始资资料知,10kV侧设计规模为进线2回,出线8回。由电力力工程电电气设计计手册可可知:当当6-110kVV配电装装置出线线回路数数为6回回及以上上时,采采用单母母分段连连接;当当负荷较较大、短短路电流流较大、出出线需要要带
19、电抗抗器时可可采用双双母线接接线。故10kkV可采采用单母母分段连连接方式式,也可可采用双双母线连连接方式式。2.6 电气主主接线方方案的比比较方案一:35kkV和10kkV侧均均采用单单母分段段接线方方式;方案二:35kkV侧采采用单母母分段接接线方式式,100kV侧侧采用双双母线接接线方式式。方案一的的优点:接线简简单,供供电可靠靠,高度度灵活,操操作方便便,设备备少,经经济性好好,并且且母线便便于向两两端延伸伸,便于于扩建,对对于重要要的用户户可以从从不同的的段引出出两个回回路,当当一段线线路发生生故障时时,分段段断路器器可以自自动将故故障切除除,保证证正常母母线的供供电。该该方案兼兼顾
20、了可可靠性,经经济性和和灵活性性的要求求。方案二与与方案一一相比较较,虽然然供电更更加可靠靠,高度度更灵活活,但是是设备增增多,投投资大,占占地面积积大,操操作复杂杂,配电电装置布布置复杂杂。故选用方方案一,35kV和10kV侧都采用单线分段接线方式。方案一的的主接线线图如图图2.11;方案案二的主主接线图图如图22.2。图2.11 方方案一电电气主接接线图主主接线图图图2.22 方方案二电电气主接接线图3 负荷荷计算3.1 负荷的的分类根据用户户负荷的的性质和和中断供供电在经经济、政政治上所所造成的的损失和和影响程程度,规规定将负负荷分为为三级:(1)一一级负荷荷:中断断供电将将造成人人身伤
21、亡亡的负荷荷;中断断供电将将在政治治、经济济上造成成重大损损失如重重大设备备损坏,重重大产品品报废,重重要原材材料生产产的产品品大量报报废,国国民经济济中重点点企业的的连续生生产被打打乱,需需要长时时间才能能恢复;中断供供电影响响有重大大政治、经经济意义义的用电电单位正正常工作作。如重重要的铁铁路枢纽纽,重要要的通信信枢纽,重重要宾馆馆及经常常用于国国际活动动的大量量人员集集中的公公共场所所等用电电单位中中的重要要电力负负荷。这这些属于于电力系系统中的的一级负负荷。(2) 二级负负荷:中中断供电电将在政政治、经经济上造造成重大大损失者者。如:主要设设备的损损坏,大大量产品品报废,连连续生产产过
22、程被被打乱需需较长时时间才能能恢复,重重点企业业大量减减产等;中断供供电将影影响重要要单位的的正常工工作者。这这些属于于电力系系统的二二级负荷荷。(3) 三级负负荷:不不属于一一级和二二级负荷荷者,短短时停电电不会带带来严重重后果的的负荷。为保证供供电的可可靠性,一一级负荷荷应由两两个独立立的电源源供电,有有特殊要要求的一一级负荷荷,两个个独立的的电源应应来自不不同的地地点,发发生故障障时两个个独立电电源互不不影响;二级负负荷的供供电系统统,应尽尽量做到到发生故故障时不不发生中中断供电电,或中中断供电电后能迅迅速恢复复,在负负荷较小小或地区区供电条条件困难难时,二二级负荷荷可由一一回6KKV及
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