变电所毕业设计--22060kV降压变电所电气部分初步设计.doc
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1、 摘要 本毕业设计论文题目为金州220/60kV降压变电所电气部分初步设计,要求所设计的变电所能够保证供电的可靠性、灵活性和一次性满足远期负荷的要求,本设计将按照远期的负荷规划进行设计。在设计过程中将遵循国家的法律、法规,贯彻执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序,运用系统工程的方法从全局出发,正确处理生产与生活、安全与经济等方面的关系,实行资源的综合利用,节约资源和用地,对生产工艺、主要设备和主体工程要做到可靠、适用、先进。在上述原则基础上,明确设计的目的,逐步完成主变的选择、电气主接线的拟定、短路电流的计算、电气设备选择、高压配电装置的规划、继电保护装置的规划设计、防雷保护规划、绘制图
2、纸等主要工作,形成较为完整的论文。随着经济的飞速发展,电力这种洁净的二次能源将对未来的发展起着举足轻重的作用。为了促进电力工作的持续稳定发展,保证西电东送工程的成功建设,满足个地区供电负荷要求,实现安全供电,保证供电可靠性,变电所的合理设计就变得尤为重要。设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作,对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产的运行安全可靠性和生产的综合经济效益,起着决定性的作用。本论文即在遵循原理、合理规划、反复校验的基础上完成。关键词:三个以上Abstract本毕业设计论文题目为金州220/60kV降压变电所电气部分初步设计,要求所设计的变电所能够保证供电的可靠性、灵活性和一
3、次性满足远期负荷的要求,本设计将按照远期的负荷规划进行设计。在设计过程中将遵循国家的法律、法规,贯彻执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序,运用系统工程的方法从全局出发,正确处理生产与生活、安全与经济等方面的关系,实行资源的综合利用,节约资源和用地,对生产工艺、主要设备和主体工程要做到可靠、适用、先进。在上述原则基础上,明确设计的目的,逐步完成主变的选择、电气主接线的拟定、短路电流的计算、电气设备选择、高压配电装置的规划、继电保护装置的规划设计、防雷保护规划、绘制图纸等主要工作,形成较为完整的论文。随着经济的飞速发展,电力这种洁净的二次能源将对未来的发展起着举足轻重的作用。为了促进电力工作
4、的持续稳定发展,保证西电东送工程的成功建设,满足个地区供电负荷要求,实现安全供电,保证供电可靠性,变电所的合理设计就变得尤为重要。设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作,对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产的运行安全可靠性和生产的综合经济效益,起着决定性的作用。本论文即在遵循原理、合理规划、反复校验的基础上完成。The graduation design topic for preliminary design of Jinzhou 220/60kV step-down substation electrical part, the design can guarantee the
5、power supply reliability, flexibility and one-time meet long-term load requirements, the design will be designed in accordance with the long-term load planning. In the design process. According to the state laws and regulations, implement the program guidelines, policies and the basic construction o
6、f national economic construction, from the overall situation by using system engineering method, correctly handle the relationship between the production and the life, safety and economic aspects, the comprehensive utilization of resources, saving resources and land, the production process the main
7、equipment, and main works to achieve reliable, advanced, applicable. Based on the above principle, the design goal, gradually complete the main variable selection, the formulation of the main electrical wiring, short-circuit current calculation, electrical equipment choice, high voltage power distri
8、bution equipment planning, relay protection, lightning protection planning, planning and design drawings and other major work, has formed a complete paper. With the rapid development of economy, the clean energy power two times in the future will play a decisive role in the development. In order to
9、promote the power of sustained and stable development, ensure the successful construction of West to East power transmission project, to meet the requirements of the power supply to the load area, realize safe power supply, ensure the reliability of power supply, becomes substation reasonable design
10、 is particularly important. Design is a key link in the construction. Do the design work, the project construction period, quality, cost and the completion of the operation safety and reliability and production of comprehensive economic benefits, play a decisive role. The completion of this thesis i
11、s to follow the principle, reasonable planning, repeatedly check.目录引言1第一章变电所主变压器的选择21.1主变压器台数和容量选择的相关规定21.1.1主变压器台数的确定21.1.2主变压器容量的选择21.1.3变压器的选择21.2变压器的负荷计算3第二章变电所电气主接线的选择42.1电气主接线的设计原则和要求42.1.1电气主接线的设计原则42.1.2电气主接线方式的基本要求52.1.3主接线的拟定方案及选择72.1.4变电所电气主接线图9第三章短路电流的计算103.1短路电流计算的目的、规定103.2各元件的阻抗标么值113
12、.3短路电流计算14第四章主要电气设备的选择154.1 电气设备的选择原则154.2电气设备的选择174.2.1断路器的选择174.2.2隔离开关的选择194.2.3电压互感器选择214.2.4电流互感器的选择214.2.5避雷器的选择23第五章变电所高压配电装置的规划设计255.1 屋内外配电装置的安全净距255.1.1概述255.1.2屋内外配电装置的安全净距265.2 屋外配电装置285.2.1屋外高压配电装置的若干问题28第六章变电所继电保护和自动装置的规划设计306.1继电保护的配置306.1.1变压器保护的配置306.1.2母线保护及断路器失灵保护316.2自动装置规划设计336.
13、2.1自动重合闸的作用和要求336.2.2对ZCH的基本要求33第七章防雷保护的规划设计347.1避雷针的定位及针距347.2避雷针及其保护范围347.3避雷针保护范围的计算357.3.1单只避雷针的保护半径计算357.3.2 多根等高避雷针保护范围的计算357.3避雷针接地的主要要求:37总结39致谢40参考文献41 引言本毕业设计论文为220/60KV降压变电所电气部分设计,要求所设计的变电所能长期可靠为其负荷供电。设计过程中遵循国家的法律、法规,贯彻执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序,运用系统工程的方法从全局出发,正确处理生产与生活、安全与经济等方面的关系,实行资源的综合利用,节
14、约能源和用地,对生产工艺、主要设备和主体工程要做到可靠、适用、先进。在上述原则基础上,明确设计的目的,逐步完成主变的选择、电气主接线的拟定、短路电流的计算、电气设备选择、高压配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划设计、防雷保护规划、绘制图纸等主要工作,形成较为完整的论文。目前,电力技术已成为世界能源领域的主流技术,发电、输电、配电技术的进步,提高了供电的能力、质量和可靠性,扩大了电力应用范围,因此,变电所的合理设计也变得尤为重要。设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作,对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益,起着决定性的作用。本论文即在遵循原则、
15、合理规划、反复校验的基础上完成。第一章变电所主变压器的选择1.1主变压器台数和容量选择的相关规定1.1.1主变压器台数的确定为了保证变电所供电的可靠性,接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于2台。当仅有一个电源或变电所的一级负荷系统作备用电源保证供电时,则允许装设一台主变压器。对于大型的超高压枢纽变电所,可以根据工程的具体情况,经过技术经济比较,并根据负荷实际增长的情况分期逐台安装24台主变压器。这样可以合理选择变压器的单台容量及总容量,也利于变电所可靠性的提高。1.1.2主变压器容量的选择(1)选择一台变压器时,当负荷较平稳时,则变压器容量比全长计算负荷大15%(负荷率为85%),如昼夜或
16、季节性负荷波动大,则考虑变压器的过负荷能力,在负荷高峰时,变压器可以适当过载运行。(2)当装设两台或两台以上变压器时,其容量应满足一台故障检修时,其余变压器能保证对一级负荷和二级负荷的供电。两台以上变压器工作方式有明备用和暗备用两种,明备用是指一台工作另一台备用。暗备用是指工作的变压器两台同时工作,各承担50%计算负荷,均按60%75%计算负荷选择变压器容量,通常一次变电所采用75%,二次变电所采用60%。 1.1.3变压器的选择(1)主变压器一般采用三相变压器,若因为制造和运输条件的限制,在220kv的变电所中,可以采用单相变压器组。当装设一组单相变压器时,要考虑安装设备用相,当主变压器超过
17、一组时,并且各组容量满足全所负荷的75%时,可以不安装设备用相。(2)当系统有调压要求时,从经济运行的观点考虑,对于新建的变电所,应该注意选择有载调压变压器。其中变电所附加的工程造价,在短期内是可以回收的。(3)在两个中性点之间直接接地系统连接的变压器,除了低压负荷较大或者与高中压间潮流不稳定的情况外,通过经济的比较,一般都采用自耦变压器。(4)一般采用三相绕组变压器的变电所具有三种电压,例如220kv、110kv、60kv。1.2变压器的负荷计算 变电所60KV侧的用户总容量S=26400/0.95+18500/0.95+18900/0.95+14100/0.95+12900/0.95=95
18、578.947KVA 变压器的容量:(考虑负荷的同时系数和线损)S=S0.92(1+5%)=92329.26KVA 根据主变压器容量选择的规则(停一台主变压器后,余者能够带70%的负荷)S= S70%=64630.48KVA若选择两台90000KVA主变压器,则其中一台容量占总负荷比例为:(90000/ S)100%=97.48%65%(重要负荷比例),满足设计要求。所以选择的变压器型号参数为:型号SFPZ7-90000/220空载损耗(KW)104额定容量(KVA)90000负载损耗(KW)359额定电压(KV)高23081.5%,低69阻抗电压(%)13.36连接组别YN,d11空载电流(
19、%)0.8本次设计的220/60kV降压变电所采用2台主变压器并列运行的方式。第二章变电所电气主接线的选择电气主接线指的是变电所的变压器、输电线路与电力系统相连接,完成输配电任务。它是变电所电气设计的首要任务,也是构成电力系统的重要环节。主接线方案的确定与电力系统及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性等密切相关,并对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟订有较大的影响。因此,电气主接线的设计是一个综合性的问题,必须根据变电所的具体情况,全面分析,正确处理各方面的关系,全面分析论证,通过技术经济的比较,确定变电所主接线的最佳方案。2.1电气主接线的设计原则和要求2.1.1电
20、气主接线的设计原则设计变电所的,电气主接线时,要认真分析任务书给定的原始资料,并且遵循的总原则为:要符合设计任务书的要求;符合相关的方针、政策和技术规范、规程;结合具体的工程特点,设计出经济合理的主接线方式。为此,要考虑下列情况:1、变电所在电力系统中的地位和作用变电所在系统中的地位和作用是决定主接线方式的主要因素。枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所、分支变电所由于在电力系统中的地位和作用不同,其主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不相同。2、变电所的发展规模变电所建设规模应根据电力系统510年发展规划进行。为了保证对用户供电的可靠性,在设计中过程应根据变压器负荷的大小、变压器负
21、荷增长速度,地区网络情况以及潮流分布,确定主接线形式和连接电源数以及出线的回数。3、变电所负荷大小和容量根据用户负荷的性质确定供电电源,对于一级负荷必须有两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证对全部一级负荷不间断供电;对于二级负荷,一般也要求两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证全部或大部分二级负荷的供电。对三级负荷一般只需一个独立电源供电。4、主变压器的台数对主接线方式的影响变电所主变压器的容量和台数,对主接线的选择有直接的影响。对于大型变电所来说,由于传输容量较大,对供电的可靠性要求较高,因此,对主接线的可靠性、灵活性的要求也较高。而容量小的变电所,其传输容量较小,对主
22、接线的可靠性,灵活性要求比较低。5、备用容量的有无和大小对主接线方式的影响变电所的备用容量是为了保证供电的可靠性,适应负荷的增长、设备的检修、故障的停运等情况下的应急要求。电气主接线方式的设计是根据备用容量的有无而有所不同,例如,当母线或者断路器检修时,是否允许变压器、线路的停运;当线路故障时是否允许切除线路变压器的数量等等,都直接影响主接线方式的选择。2.1.2电气主接线方式的基本要求1、可靠性供电可靠性是电力生产和分配首要的要求,停电会对各部门的经济带来巨大损失,甚至会导致产品的报废、设备的损坏、人身伤亡等等。因此,主接线的接线方式必须要保证供电的可靠性。因为事故被迫中断的供电机会越小,影
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