110kv变电所电气毕业设计方案.doc
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1、目录一: 前言二: 文字阐明某些(1) 所址选取 (2) 主变压器选取 (3) 电气主接线选取 (4) 断路器及隔离开关选取 (5) 互感器选取(6) 导体选取(7)补偿装置选取(8)保护设立(9)所用变选取三:计算阐明某些(1) 主变压器选取(2) 短路电流计算(3) 断路器及隔离开关选取(4) 导体选取(5) 互感器选取(6) 补偿装置选取(7) 保护设立(8) 设备清单四:谢辞附录1:1)变电站主接线图 2)总平面布置图 3)间隔断面图 4)继电保护配备图 5)防雷接地保护配备图 6)10KV屋内配备图前言:ABSTRACT:In the renovation of urban powe
2、r network the difficulty caused by insufficient land for building and dense population is always met in the construction of urban substation. In order to simplify the writing of urban substation,in this paper three wiring modes are put forward,i.e.,the wiring for line and transformer sets,the wiring
3、 for internal bridge and the wiring for single busbar. To solve the difficulties in the building up of urban substations,a practical experience of building up substation near the park at the center of the city is presented,in which three ways such as indoor wiring and installation,multi-layer arrang
4、ement and comprehensive utilization of multifunction buildings are applied. KEYWORDS:urban network construction;substation;urban network renovation摘要:针对城网改造工作中,由于都市人口密集,土地资源紧张给市区变电所建设带来困难,提出了“线路变压器组接线”、“内桥接线”和“单母线接线”3种接线方式,使变电所接线简朴化。文中简介了采用室内化、多层布置和综合运用多功能建筑等办法,在公园附近建设都市中心变电所实践,解决了市区变电所建设诸多难题,同步对该变所
5、无人值班综合自动化系统作了简朴简介。核心词:城网建设;变电所;城网改造110KV变电所电气设计阐明所址选取:一方面考虑变电所所址标高,历史上有无被洪水浸淹历史;进出线走廊应便于架空线路引入和引出,尽量少占地并考虑发展余地;另一方面列出变电所所在地气象条件:年均最高、最低气温、最大风速、覆冰厚度、地震强度、年平均雷暴日、污秽级别,把这些作为设计技术条件。主变压器选取:变压器台数和容量选取直接影响主接线形式和配电装置构造。它拟定除根据传递容量基本原始资料外,还应根据电力系统5-发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压级别以及接入系统紧密限度等因素,进行综合分析和合理选取。选取主变压器型式时,应考虑
6、如下问题:相数、绕组数与构造、绕组接线组别(在电厂和变电站中普通都选用YN,d11常规接线)、调压方式、冷却方式。 由于本变电所具备三种电压级别110KV、35KV、10KV,各侧功率均达到变压器额定容量15%以上,低压侧需装设无功补偿,因此主变压器采用三绕组变压器。为保证供电质量、减少线路损耗此变压器采用是有载调压方式,在运营中可变化分接头开关位置,并且调节范畴大。由于本地区自然地理环境特点,故冷却方式采用自然风冷却。 为保证供电可靠性,该变电所装设两台主变压器。当系统处在最大运营方式时两台变压器同步投入使用,最小运营方式或检修时只投入一台变压器且能满足供电规定。 因此选取变压器为2SFSZ
7、L7-31500/110型变压器。变电站电气主接线: 变电站主接线设计规定,依照变电站在电力系统中地位、负荷性质、出线回路数等条件和详细状况拟定。普通变电站主接线高压侧,应尽量采用短路器数目教少接线,以节约投资,随出线数目不同,可采用桥形、单母线、双母线及角形接线等。如果变电站电压为超高压级别,又是重要枢纽变电站,宜采用双母线带旁母接线或采用一台半断路器接线。变电站低压侧常采用单母分段接线或双母线接线,以便于扩建。610KV馈线应选轻型断路器,如SN10型少油断路器或ZN13型真空断路器;若不能满足开断电流及动稳定和热稳定规定期,应采用限流办法。在变电站中最简朴限制短路电流办法,是使变压器低压
8、侧分列运营;若分列运营仍不能满足规定,则可装设分列电抗器,普通尽量不装限流效果较小母线电抗器。故综合从如下几种方面考虑:1 断路器检修时,与否影响持续供电;2 线路能否满足,类负荷对供电规定;3大型机组突然停电对电力系统稳定运营影响与产生后果等因素。主接线方案拟定:对本变电所原始材料进行分析,结合对电气主接线可靠性、灵活性及经济性等基本规定,综合考虑。在满足技术、经济政策前提下,力求使其技术先进,供电可靠,经济合理主接线方案。此主接线还应具备足够灵活性,能适应各种运营方式变化,且在检修、事故等特殊状态下操作以便、调度灵活、检修安全、扩建发展以便。故拟定方案如下:方案:110KV侧采用内桥接线,
9、35KV采用单母分段,10KV单母接线。 方案:110KV侧采用单母分段,35KV采用单母分段带旁母,10KV采用单母分段。 由以上两个方案比较可知方案110KV母线侧若增长负荷时不便于扩建,35KV、10KV出线某一回路浮现故障时有也许使整个线路停止送电,因此很难保证供电可靠性、不便于扩建检修,故不采用。方案110KV母线侧便于扩建,35KV线路故障、检修、切除或投入时,不影响别的回路工作,便于倒闸操作,10KV侧某一线路浮现故障时不至于使整个母线停电,满足供电可靠、操作灵活、扩建以便等特点,因此采用方案,主接线图如图 所示。高压断路器和隔离开关选取:1 断路器种类和型式选取按照断路器采用灭
10、弧介质可分为油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器等。 2 额定电压和电流选取,式中 、分别为电气设备和电网额定电压,KV、分别为电气设备额定电流和电网最大负荷电流,A。3 开断电流选取 高压断路器额定开断电流,不应不大于实际开断瞬间短路电流周期分量,即4 短路关合电流选取 为了保证断路器在关合短路电流时间安全,断路器额定关合电流不应不大于短路电流最大冲击值。5 断路热稳定和动稳定校验 校验式,隔离开关选取:隔离开关也是发电厂和变电所中惯用开关电器。它需与断路器配套使用。但隔离开关无灭弧装置,不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。隔离开关与断路器相比,额定电压、额定电流选取及短路动
11、、热稳定项目相似。但由于隔离开关不用来接通和切断短路电流,故无需进行开断电流和短路关合电流校验。互感器选取: 互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等一次设备获取电气一次回路信息传感器。互感器将高电压、大电流按比例变成低电压(100、100/)和小电流(5、1A)。电流互感器二次侧绝对不可以开路。电压互感器二次侧绝对不可以短路1 种类和型式选取 选取电流互感器时,应依照安装地点(如屋内、屋外)和安装方式(如穿墙式、支持式、装入式)选取其型式。当一次电流较小时,宜优先采用一次绕组多匝式,弱电二次额定电流尽量采用1A,强电采用5A。2 一次回路额定电压和电流选取, 式中 、分别为电气设备和电网额定电
12、压,KV、分别为电气设备额定电流和电网最大负荷电3精确级和额定容量选取 互感器所选定精确级所规定额定容量应大雨等于二次册所接负荷,即4 热稳定和动稳定校验,为电流互感器1S通过热稳定电流,为电流互感器动稳定电流。裸导体选取: 导体截面可按照长期发热容许电流或经济电流密度选取。对年负荷运用小时数大(普通指5000h),传播容量大,长度在20m以上导体,如发电机、变压器连接导体其截面普通按经济电流密度选取。而配电装置汇流母线普通在正常运营方式下,传播容量大,可按长期容许电流来选取。1 按导体长期发热容许电流选取k2 按经济电流密度选取=3 电晕电压校验4 热稳定动稳定校验=按电压损失规定选取导线截
13、面(普通用于10KV如下):为保证供电质量,导线上电压损失应低于最大容许值,普通不超过5%。因而,对于输电距离较长或负荷电流较大线路,必要按容许电压损失来选取或校验导线截面。设线路容许电压损失为Ual%即 P(rl)+Q(xl)/102Ual%补偿装置选取:电力系统无功功率平衡是系统电压质量主线保证。在电力系统中,整个系统自然无功负荷总不不大于原有无功电源,因而必要进行无功补偿。普通状况下110KV变电所是在35KV母线和10KV母线上进行无功补偿,本变电所是在10KV母线上并联电容器和可调节并联电抗器为重要无功补偿(并联电容器和并联电抗器是电力系统无功补偿重要惯用设备,予优先采用),既将功率
14、因数由0.8提高至0.92,合理无功补偿和有效电压控制,不但可以提高电力系统运营稳定性、安全性和经济性,故所选电容器型号为10-1500/50。避雷装置选取:避雷针:单根接地电阻不大雨10,应布置单根垂直接地体,P=50/m ,L=2.5m,d=0.05m钢管,由60*6扁钢连接,埋入地下3m处。接地电阻Rc=22.9。避雷器:对于本变电所来说,采用氧化锌避雷器,110KV线路侧普通不装设避雷器,主变压器低压侧一相上宜装设一台Y5W-12.7/42型避雷器,35KV出线侧装设Y10W5-42/142型避雷器。接地网:变电所内必要安装闭合接地网,并装设必须均压带,接地网采用水平接地为主,辅以垂直
15、封闭复合式接地网。主接地网电阻R4;避雷针设独立接地体,它于主接地网地中距离T5m,其接地电阻R10。接地网有均压、减少接触电势和跨步电压作用,又有散流作用。在防雷接地装置中,可采用垂直接地体作为避雷针、避雷线和避雷器附近加强集中接地和散泄电流作用。变电所无论采用何种接地体应敷设水平接地体为主人工接地网。 人工接地网外缘应闭合,外缘各角应做成圆弧行,圆弧半径不适当不大于均牙带间距一半,接地网内敷设水平均压带。接地网普通采用0.6m0.8m,在冻土地区应敷设在冻土层如下。 均压带经常有人出入走道应铺设沥青面(采用高电阻率路面构造层),接地装置敷设成环形,目是防止应接地网流过中性点不平衡电流在雨后
16、地面积水成泥污时,接地装置附近跨步电压引起行人和牲口触电事故。 此接地网水平接地体采用是60*6扁钢敷于地下0.8m处,垂直接地体为50 ,L=2.5m圆钢,自地下0.8m处与水平接地体焊接,接地体引上线采用25*4扁钢与设备焊接。接地网工频电阻R0.5。 敷设在大气和土壤中有腐蚀接地体和接地引下线,需采用一定防腐办法(热镀锌,镀锡)。所用变设立:为保证重要变电所安全用电,因此需装设两台所用变,以备用。为了保证供电可靠性应在35KV和10KV母线上各装设一台变压器。若只在10KV母线上引接所用电源,由于低压线路故障率较高,因此不能保证变电所不间断供电。故所用变采用型号是S6-50/10、S6-
17、50/35。接线图如下所示: 变电所自动化控制:本变电所采用综合自动化设备,远动信息按四遥配备。1. 遥测35KV线路有功功率、电流和电能;10KV 线路有功功率、电流和电能;10KV电容器电流和电能;110KV、35KV、10KV各段母线电压;主变压器高、中、低侧有功功率、电流和电能;所用电和直流系统母线电压;2. 遥信110KV、35KV、10KV线路断路器、隔离开关、PT隔离刀闸位置;主变三侧断路器、隔离开关、中性点接地位置;主变瓦斯动作信号;差动保护动作信号;复合电压闭锁过电流保护动作信号;低频减载动作信号;35KV、10KV系统接地信号、保护动作信号;断路器控制回路断线总信号;变压器
18、油温过高信号;主变压器轻瓦斯动作信号;变压器油温过低总信号;微机控制系统交流电源消失信号;微机控制系统下行通道信号;直流系统绝缘监测信号;遥控转为本地控制信号;3. 遥调变压器档位调节4. 遥控110KV及如下断路器分合、预告信号复归。电缆设施及防水:该变电所配电设有电缆沟,电缆沟沿主建筑物至主变区配合装置。通过电缆沟把控制及动力电缆引接到控制室及动力屏,在电缆沟进建筑物时,加装穿墙孔板,待电缆施工后进行封墙,防止火蔓延和小动物进入。为防止干扰,二次电缆采用屏蔽电缆。变压器事故排油系统:变电所设有两台变压器,当主变压器发生事故时,要排出变压器油。因而,考虑设一座变压器排油井,用DN150铸铁管
19、排入事故贮油井内,不考虑回收运用,排油井设在所区内空地。消防系统: 变电所普通为多油、电引起火灾,危险性较大,宜选用化学和泡末剂灭火,且变压器旁可设立消防砂。保护配备:主变保护某些:采用微机保护装置A. 差动保护 防止变压器绕组和引出线相间短路,直接接地系统侧和引出线单相接地短路及绕组见短路。B. 瓦斯保护 防止变压器油箱内部或断线故障及油面减少。C. 零序电流保护、零序电压保护 防止直接接地系统中变压器外部接地短路并作为瓦斯保护和差动保护后备。D. 防止变压器过励磁。E. 过电流保护(或阻抗保护) 防止变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护后备。F. 过负荷保护 防止变压器对称过负荷。G
20、. 反映变压器油温及油箱内压力升高和冷却系统故障相应保护。110KV、35KV线路保护某些:A. 距离保护B. 零序过电流保护C. 自动重叠闸D. 过电压保护 在变电所周边装设独立避雷针,为防止直击雷和雷电波危害,在35kV和10kV出线均安装金属氧化物避雷器;变压器安装金属氧化物避雷器;10kV母线也用一组金属氧化物避雷器进行过压保护。10KV线路保护:1、10kV线路保护:采用微机保护装置,实现电流速断及过流保护、实现三相一次重叠闸。 2、10kV电容器保护:采用微机保护装置,实现电流过流保护、过压、低压保护。 3、10kV母线装设小电流接地选线装置,发送有选取性单相接地遥信。 计算某些变
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