110KV变电站电气二次部分初步规划设计.doc
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1、 本 科 毕 业 设 计论文题目 110kv变电站电气二次某些初步设计学生姓名 陶 杰 学 号 07352 所属院部 电子与信息工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气2班 指引教师 孟 鹏 5月 摘要本次设计任务旨在体现对本专业各科知识掌握限度,同步检查本专业学习成果。一方面依照任务书上所给系统与线路及所有负荷参数,分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站必要性,然后通过对拟建变电站概括以及出线方向来考虑,并通过对负荷资料分析,安全,经济及可靠性方面考虑,拟定了110kV,35kV,10kV以及站用电主接线,然后又通过负荷计算及供电范畴拟定了主变压器台数,容量及型号,同步也拟定了
2、站用变压器容量及型号,最后,依照最大持续工作电流及短路计算计算成果,做出线路保护,变压器保护,母线保护,防雷保护。从而完毕了110kV电气二次某些设计。核心词:电力系统,短路电流,继电ABSTRACTDesign the task this time is aim at intensity of mastering of every subject knowledge of this reflecting,and of test this study result. first,analyze the tend of load department according to all param
3、eter of load about system and circuit on task book. It expounds the necessity to this situation from the respect of increasing load. Then through to the generalization of planning to build the transformer substation and the analysis of the load materials,safe,economy and dependability are considered
4、,has confirmed the mainly wiring form of 110kv,35kv,10kv. Calculated and supplied power in the range and confirmed TV stations number of the main voltage transformer through load finally,capacity and type,capacity and type of using the voltage transformer stand surely at the same time,finally,the re
5、sult of calculation of calculating that and short out according to the electric current of largest lasting job,make the circuit to protect,the voltage transformer is protected,the bus bar is protected,prevent the thunder from protecting. Thus finished electric designs of the part two times of 110kv
6、Key Words:Power system;short out in the electric current;relay protection目 录1 绪论12 变电站分析与设计32.1 变电站总体分析32.2 变电站负荷分析42.2.1 、类负荷分析53 主变压器选取及主接线选取73.1 主变压器选取73.1.1 主变容台数选取73.1.2 主变容量选取73.1.3 主变容量选取原则73.1.4 主变台数选取原则83.1.5 主变容量和台数选取计算83.1.6 绕组数和绕组连接方式选取83.1.7 全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题解决83.1.8 主变压器冷却方式103.2 电气主接线设计
7、113.2.1 电气主接线设计规定113.2.2 主接线选取原则113.2.3 电气主接线形式拟定124 短路电流计算184.1 短路概念及路电流种类184.1.1 短路概念184.1.2 短路电流暂态过程和短路电流种类184.2 短路电流计算194.3 在最大运营方式下短路电流224.4 短路电流计算成果295 线路保护305.1 电力系统继电保护作用305.1.1 电力系统继电保护基本任务325.1.2 对继电保护基本规定325.2 输配电线保护325.3 线路末端短路电流335.4 线路保护整定345.4.1 35kv侧线路保护整定345.4.2 10kv侧线路保护整定346 变压器保护
8、366.1 变压器装设保护366.1.1 变压器装设保护种类366.2 变压器保护整定办法376.2.1 变压器电流速断保护376.2.2 变压器纵联差动保护376.2.3 变压器后备保护386.2.4 变压器过负荷保护386.2.5 变压器过电流保护386.3 变压器差动保护整定计算396.4 变压器最大运营方式下10kv侧短路电流406.5 纵差保护整定计算436.6 变压器过流保护整定计算457 母线保护487.1 简介487.2 母线保护方式487.3 双母线同步运营时母线保护508 防雷保护和接地设计518.1 直击雷保护518.1.1 保护对象518.1.2 保护办法518.1.3
9、 避雷针装设应注意问题518.2 雷电侵入波保护518.2.1 保护办法518.2.2 避雷器设立528.2.3 变电站保护52总结54道谢55参照文献56附录1电气主接线图57附录2变压器保护原理图58附录3线路电流保护591 绪论电力工业是国民经济一项基本工业和国民经济发展先行工业,它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源工业,它为国民经济其她各部门迅速、稳定发展提供足够动力,其发展水平是反映国家经济发展水平重要标志。由于电能在工业及国民经济重要性,电能输送和分派是电能应用于这些领域不可缺少构成某些。因此输送和分派电能是十分重要一环。变电站使电厂或上级电
10、站通过调节后电能书送给下级负荷,是电能输送核心某些。其功能运营状况、容量大小直接影响下级负荷供电,进而影响工业生产及生活用电。若变电站系统中某一环节发生故障,系统保护环节将动作。也许导致停电等事故,给生产生活带来很大不利。因而,变电站在整个电力系统中对于保护供电可靠性、敏捷性等指标十分重要。变电站是联系发电厂和顾客中间环节,起着变换和分派电能作用。这就规定变电所一次某些经济合理,二次某些安全可靠,只有这样变电所才干正常运营工作,为国民经济服务。变电站是汇集电源、升降电压和分派电力场合,是联系发电厂和顾客中间环节。变电站有升压变电站和降压变电站两大类。升压变电站普通是发电厂升压站某些,紧靠发电厂
11、。将压变电站普通远离发电厂而接近负荷中心。这里所设计得就是110KV降压变电站。它普通有高压配电室、变压器室、低压配电室等构成。变电站内高压配电室、变压器室、低压配电室等都装设有各种保护装置,这些保护装置是依照下级负荷地短路、最大负荷等状况来整定配备,因而,在发生类似故障是可依照详细状况由系统自动做出判断应跳闸保护,并且,当前跳闸保护整定期间已经很短,在故障解除后,系统内自动重叠闸装置会迅速和闸恢复供电。这对于保护下级各负荷是十分有利。这样不但保护了各负荷设备安全利于延长是使用寿命,减少设备投资,并且提高了供电可靠性,这对于提高工农业生产效率是十分有效。工业产品效率提高也就意味着产品成本减少,
12、市场竞争力增大,进而可以使公司效益提高,为国民经济发展做出更大贡献。生活用电等领域供电可靠性,可以提高人民生活质量,改进生活条件等。可见,变电站设计是工业效率提高及国民经济发展必然条件。由于本地区经济发展需要电力供不应求状况下,为了适应本地区经济发展要在本地区建设110kV变电站。 详细规定如下:本电力系统应涉及变电,配电以及相应通信、安全自动、继电保护、调度自动化等设施。在国家发展筹划统筹规划下,合理开发资源,用至少资金为国民经济各部门及人民生活提供充分、可靠、合格电能。本次设计变电站为110KV变电站,其下级负荷为35KV级乡镇公司、农业和10KV级工业及其他负荷。这些负荷不但涉及水泥厂、
13、开关厂等工业部门,也有政府、市区等非工业部门。她们对供电规定不同。依照先行原则,根据远期负荷发展本设计该变电所,本变电站重要任务是把110KV变成35kV和10kV电压供周边城乡使用。特别对本地区大顾客进行供电,改进提高供电水平,提高了本地供电质量和可靠性。当前,随着大电网系统建设,输电电压级别越来越高,这一方面使减少损耗需要,另一方面也是工业生产等负荷发展需要。国内当前广泛采用输电级别有110KV、220KV级别别,尚有500KV级输电线路也在迅速发展,因此110KV级变电站在电力系统中应用也十分广泛。并且随着电力系统中所用电气元件产品诸如断路器、继电器、隔离开关等性能指标提高,变电站功能也
14、会越来越完善,可靠性也会得到很大提高。 2 变电站分析与设计2.1 变电站总体分析 电力工业是国民经济一项基本工业和国民经济发展先行工业,它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源工业,它为国民经济其她各部门迅速、稳定发展提供足够动力,其发展水平是反映国家经济发展水平重要标志。随着社会发展,电能被日益广泛应用于工农业生产以及人民寻常生活中。电能可以以便转化为期她形式能源,例:机械能、热能、光能、磁能等,并且电能输送和分派易于实现,可以输送到需要它人和工作场合和生活场合。电能应用规模也很灵活以电能作为动力,可以增进工农业机械化和自动化。保证产品质量大幅度提高劳动
15、生产率。同步提高电气化限度以电能代替其他形式能源,是节约能源消耗一种重要途径。为了满足市区生产和生活供电规定,决定要在YB市新建一所110KV降压变电站。变电站站址选取接近公路,有良好交通运送条件,同步也为变电站职工生活提供了以便。变电站所处区域地势平坦、土质为黏土,海拔200米,地势平坦,为非强地震区,输电线路走廊宽阔,有助于线路架设和电气设备安装,全线为黄土层带。地耐力为2.4,天然容重r2,内擦角,土壤电阻率为不大于100欧米,变电所保护地下水位低,水质良好,无腐蚀性。有助于变电站经济运营,此外,也减少对防雷保护装置规定。 气象条件:年最高气温40c,年最低气温20,年平均气温15,最热
16、月平均最高气温32,最大复水厚度b=10mm,最大风速25m/s。变电站选址避开了大气严重污秽和严重盐雾地区及冬季主导风向影响,即避开了工业电力负荷,如化肥厂、纺织厂、水泥厂、柴油机厂等污染公司影响。此外,这些电力负荷位于变电站北部和南部,变电站设在污染源下风口(冬季主导风向为西北风),受到轻微污染,影响电力系统运营性能。变电站东部没有重要电力负荷,这为进出线提供了辽阔线路走廊,尚有助于变电站扩建 ,此外,变电站选址还考虑了变电站与附近设施影响。因而,若变电站选址不当,必将影响公司供电系统主接线方式,电网损失及投资大小,还也许引起电力倒流,甚至产生更严重后果。依照电力系统规划,本变电所规模如下
17、:电压级别:110/35/10KV线路回数:110KV 近期2回,远景发展 2回。 35KV 近期 4回。 10KV 近期9回,远景发展2回。该变电所位于YB市郊东南郊,交通便利,变电所西边为10KV负荷密集区,重要有棉纺厂、食品厂、印染厂、针织厂、柴油机厂、毛纺厂及某些市区用电。变电因此东重要有35KV水泥厂、化肥厂及市郊其他用电。图11 系统接线简图2.2 变电站负荷分析依照负荷容许停电限度不同,可以将负荷分为三个级别,即一级负荷、二级负荷、三级负荷。级别不同,对电力系统供电可靠性与稳定性规定也不同。如果停电,一级负荷将导致人身伤亡或引起对周边环境严重污染对工厂将导致经济上巨大损失,如重要
18、大型 设备损坏,重要产品或用重要原料生产产品大量报废,还也许引起社会秩序混乱或严重政治影响。二级负荷会导致较大经济损失,如生产重要设备损坏、产品大量报废或减产;还也许引起社会秩序混乱或较严重政治影响。三级负荷导致损失不大或不会导致直接经济损失。由此可知,供电稳定性直接影响经济发展,负荷级别不同,对供电规定也不相似:对于一级负荷,必要有二个独立电源供电,且任何一种电源失去后,能保证对所有一级负荷不间断供电。对特别重要一级负荷应当由二个独立电源点供电。对于二级负荷,普通要有两个独立电源供电,且任何一种电源失去后,能保证所有或大某些二级负荷供电。对于三级负荷,普通只需一种电源供电。对于110KV侧,
19、有市甲线、市系线,通过甲变电站、乙变电站和S、SII相连,构成了电力系统环网。如果有任何一条线路发生故障,会直接影响电力系统环网运营稳定性。由于各条线路最大穿越功率不同,对电力系统导致破坏限度也有所不同。但是,它们都会影响变电站稳定运营,电能质量下降,导致变电站变压器容量在三相不平衡负荷下运营,产生谐波电流,导致严重后果。 表21 35kv负荷分析电压级别负荷名称最大负荷(MW)负荷构成()自然功率(h)线长(km) 近期远景一二 35kv郊一5.87.25300.912郊二68.45300.916水泥厂14.65.815300.920水泥厂24.65.815300.9202.2.1 、类负荷
20、分析 27.048MVA (2.83.272.42.4+2.8+2.4)1.050.9210.5MVA在35KV负荷中一、二类负荷比较大,发生断电时,会导致生产机械寿命缩短产品质量下降和一定经济损失.因而要尽量保证其供电可靠性。表2-2 10KV负荷分析电压级别负荷名称最大负荷(MW)负荷构成 ()自然功率(h)线长(km) 近期远景一二 10kv棉纺厂14.8620400.7560003.5棉纺厂24.8620400.7560003.5印染厂13.69.630400.7860004.5印染厂23.64.830400.7860004.5毛纺厂2.44.820400.7560002.5针织厂2.
21、43.620400.7560001.5橡胶厂2.43.630400.7260003市区13.64.820400.860002市区23.64.820400.860002备用1 3.6.0.78备用23.60.78 在10KV负荷中,印染、毛纺厂、针织厂、棉纺厂、橡胶厂、市区一、二、三类负荷比较大;若发生停电对公司导致浮现次品,机器损坏,甚至浮现事故,对市区医院则导致不良政治和社会影响,严重时导致重大经济损失和人员伤亡,必要保证其供电可靠性。 3 主变压器选取及主接线选取3.1 主变压器选取3.1.1 主变容台数选取 (1)对大都市郊区一次变,在中、低压侧构成环网状况下,装两台主变为宜。(2)对地
22、区性孤立一次变或大型工业专用变电所,设计时应考虑装三台也许性。(3)对规划只装两台主变变电所,其主变基本宜不不大于变压器容量1-2级设计,以便负荷发展时更换主变。变压器容量、台数直接影响到变电站电气主接线形式和配电装置构造。它拟定除了根据传递容量基本原始资料外,还要依照电力系统5远景发展筹划,输送功率大小、馈线回路数、电压级别以及接入电力系统中紧密限度等因素,进行综合分析与合理选取。3.1.2 主变容量选取依照“35110KV变电所设计规范”重要变压器台数和容量,应依照地区供电条件、负荷性质、用电容量和运营方式等条件综合考虑拟定。在有一、二级负荷变电所中宜装设两台主变压器,当技术经济比较合理时
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- 110 KV 变电站 电气 二次 部分 初步 规划 设计
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