砂岭60KV降压变电所设计说明书.docx

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1、砂岭60KV降压变电所设计说明书沈阳工程学院毕业设计 摘 要 本毕业设计论文是砂岭二次变电所电气工程初步设计。 它主要包括电气设备的选择，主接线的比较，短路计算，配电装置的布置以及防雷保护等。其中电气主接线是电气设计中最为重要的一环，文中通过对两种主接线的经济性、可靠性以及优缺点的比较，得出最适合本所要求的主接线；短路计算是设备选择的基础，网络变换，短路点的选择，以及元件参数的计算，每一步都需要严密、谨慎，不能有一丝一毫的马虎大意，否则可能对设备的选择造成极大的影响；电气设备主要是针对高压电气设备而言，文中详细介绍了各种电气设备的选择方法和校验方式；配电装置的布置和防雷保护是息息相关的，根据配

2、电装置的设计原则和本所的具体情况，本次设计采用的是普通中型布置；而根据这种配电布置方式和面积，对于防雷保护的设计决定采用避雷针和避雷器来构成。当然文中也涉及了自动装置和继电保护的配置，并在适当位置附加了图纸以及表格、插图等方便阅读、理解。 由于时间紧张和能力有限，此论文中难免会出现遗漏和错误，希望老师给予指点和更正。最后，感谢各位老师给予我的帮助和大力支持，正因为你们精心的指导本次论文才得以更好的完成。十分感谢！ 关键字：电力系统 短路计算 设备选择 校验 I 沈阳工程学院毕业设计 ABSTRACT The graduation thesis is about initial designin

3、g of electrical engineering (part) for the substation in ShaLing. It mainly includes the comparison of chief wiring, the calculating for shorting-current, the choice for the electrical equipment, the arrangement for the distribution device and etc. The electrical chief wiring is one of the most impo

4、rtant links in the electrical designing. In the text, by comparing the economic, reliability, advantage (disadvantage) for the two kinds of chief wirings, in order to get the most being required; Network transformation, the choice for the point of short-circuit, the calculating for the parameter of

5、device and etc, in these steps, each one needs to be cautious, otherwise it will bring tremendous effect to the choice of equipment; Electrical equipment (high voltage) includes bus, high voltage breaker, CT, PT, lightning arrester and compensate-capacitor. In this text all kinds of equipments choos

6、ing and proofreading methods are introduced detailedly; The arrangement for the distribution device is integrate with the protection for defending thunder and lightning, so according to the principle of plan and the concrete situation of this substation, I choose a arrangement plan of ordinary and m

7、edium-sized, while adopt lightning rod and lightning arrester to constitute the protection for defending thunder and lightning. Of course, this article also simply introduces the designing for the automatic device and the relays protection, meanwhile it adds up some design drawing (chief wirings dra

8、wing, plane figure, section diagram, the drawing of protection for defending thunder and lightning and etc) table and illustration in order to read and understand more easily. Because time strain with ability limited, this thesis inside difficult do not need to will appear the lapse with mistake, ho

9、pe the teacher give to point out with make correction. Finally, thanks for each teacher to give my help with support strongly , because of your meticulous care of leading this thesis just can better complete. Key words: Power System Short circuit calculation The choice of the equipments Proofreading

10、 II 沈阳工程学院毕业设计 目 录 摘 要 . I ABSTRACT .II 目 录 . III 引 言 . 1 第一部分 砂岭60KV降压变电所设计说明书 . 2 第一章 任务书 . 2 第二章 主变压器的选择 . 4 2.1 变电所主变压器的容量和台数 . 4 2.1.1 变压器容量的确定 . 4 2.1.2 主变压器的台数的确定 . 4 2.2 主变压器型式的选择 . 5 2.2.1 相数的选择 . 5 2.2.2 主变压器绕组的数量 . 5 2.2.3 绕组连接方式 . 5 第三章 电气主接线的选择 . 6 3.1 主接线的设计原则及基本要求 . 6 3.2 主接线的选择 . 7 3

11、.2.1 60KV侧主接线的选择 . 7 3.2.2 10KV侧主接线的选择 . 8 第四章 短路电流计算 . 10 4.1 计算短路电流的目的: . 10 4.2 计算条件 . 10 4.2.1 电气系统短路电流计算条件 . 10 4.2.2 一般规定 . 11 4.2.3 限制措施 . 11 4.3 短路电流的计算方法 . 12 4.4 短路电流的计算 . 12 第五章 变电所设备的选择与校验 . 13 5.1 电器设备选择的一般问题 . 13 III 沈阳工程学院毕业设计 5.2 高压电器选择的一般要求 . 13 5.2.1 一般原则 . 13 5.2.2 技术条件： . 14 5.2.

12、3 绝缘水平： . 15 5.2.4 环境条件 . 15 5.2.5 环境保护： . 16 5.3 60KV侧高压电器的选择. 16 5.3.1 60KV侧高压断路器的选择 . 16 5.3.2 60KV侧高压隔离开关选择 . 17 5.3.3 电流互感器的选择 . 18 5.3.4 电压互感器的选择 . 19 5.3.5 高压侧避雷器选择 . 20 5.4 10KV侧主要电气设备选择 . 20 5.4.1 高压开关柜的选择 . 21 5.4.2 开关柜内各电器设备的配置 . 21 5.5 母线的选择 . 23 5.5.1 母线的型式及适用范围 . 23 5.5.2 截面选择说明 . 23 5

13、.5.3 校验说明 . 24 5.6 主要设备表5.15 . 25 第六章 继电保护和自动装置的规划和设计 . 26 6.1 继电保护及自动装置配置总则 . 26 6.2 一般规定 . 26 6.3 主变压器的保护 . 27 6.4 60KV侧保护 . 28 6.4.1 60KV侧线路保护 . 28 6.4.2 60KV母线保护： . 29 6.5 10KV侧保护 . 29 6.5.1 10KV侧线路保护 . 29 6.5.2 10KV母线保护： . 29 6.6 安全自动装置 . 29 第七章 高压配电装置 . 31 7.1 总的原则： . 31 7.2 设计要求 . 31 7.2.1 满足

14、安全净距的要求 . 31 7.2.2 施工、运行和检修的要求 . 31 IV 沈阳工程学院毕业设计 7.2.2.1 施工要求 . 32 7.2.2.2 运行要求 . 32 7.2.2.3 检修要求 . 32 7.2.3 噪音的允许标准及限制措施 . 32 第八章 防雷保护 . 33 8.1 直击雷的保护范围和保护措施 . 33 8.2 避雷针、避雷线的装设原则及接地装置的要求 . 33 8.3 避雷针保护范围计算 . 34 第二部 计算书 . 35 第一章 变电所负荷情况 . 35 1.1 变电所的负荷情况 . 35 第二章 主变压器、电容器 容量和台数的确定 . 36 2.1 变压器的选择

15、. 36 2.2 补偿容量的确定 . 36 第三章 电气主接线的选择 . 38 第四章 短路电流计算 . 39 4.1 求各元件电抗值 . 39 4.2 短路计算过程 . 39 第五章 主要设备的选择 . 43 5.1 60KV母线选择： . 43 5.2 60KV侧断路器的选择 . 43 5.3 60KV侧隔离开关的选择： . 44 5.4 60KV电流互感器的选择： . 45 5.5 60KV电压互感器的选择 . 46 5.6 10KV开关柜的选择： . 46 第六章 避雷装置的选择 . 50 6.1 避雷针 . 50 总 结 . 51 致 谢 . 52 参考文献 . 53 附 录 . 5

16、4 V 沈阳工程学院毕业设计 附录A1.1 变电所电气主接线图. 54 附录A1.2 变电所平面图. 54 附录A1.3 变电所断面图. 54 附录A1.4 变电所防雷保护图. 54 VI 沈阳工程学院毕业设计 引 言 电能是社会主义建设和人民生活不可缺少的重要的能源，电力工业在国民经济中占有十分重要的地位，电能是由发电厂供给，因为考虑经济原因，发电厂大多建在动力资源比较丰富的地方，而这些地方又常远离大中性城市和工厂企业，这样需要远距离输送，经过升、降压变电所进行转接，在进一步的将电能分配到用户和生产企业。 本毕业设计论文为砂岭60/10KV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

17、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。 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

18、定性的作用。在设计过程中，通过参考一系列相关书籍，并在指导教师的耐心帮助下圆满完成设计任务，在此表示衷心的感谢。 1 沈阳工程学院毕业设计 第一部分 砂岭60KV降压变电所设计说明书 第一章 任务书 一 设计题目：砂岭60/10二次降压变电所电气部分设计 二 原始资料及依据 变电所概况介绍： 1、待设计变电所为沙岭地区公用变电所，电压等级为60/10kv，60 kv侧有4回进线，接引于张家一次变，10kv侧有配出线段13回。 2、所处地区地势平坦，海拔高度为400m，交通方便，周围空气无污染，最高气温38，最低气温-26，年平均气温14。 变电所10kv侧用户负荷表 序号 1 2 3 4 5

19、6 7 8 其他条件： 1、线损率取5%。 2、负荷的同时系数取0.9。 3、有功负荷率取0.75；无功负荷率取0.8。 4、要求变电所的平均功率因数补偿到0.9以上。 2 负荷名称 1号水源地 2号水源地 电瓷厂 砂轮厂 矿山机械厂 挖掘机厂 东郊变 西郊变 远期最大 功率 负荷 因数 5200 3700 3200 2200 2700 1200 700 1200 0.90 0.91 0.90 0.90 0.88 0.88 0.85 0.85 Tmax(h) 6500 6000 3500 2500 5000 4000 5500 5500 重要荷 所占比例 40 45 30 10 50 15 0

20、 10 回路数 2 2 2 1 2 1 1 2 出线 方式 架空线 架空线 架空线 架空线 架空线 架空线 架空线 架空线 沈阳工程学院毕业设计 系统网络图如下所示： 2*50MVA cos=0.8 2*63MVA S=1200MVA Xd=0.48 Xd=0.124 Ud%=14.4 Xd=0.124 70km 220kv 待设计变电所 50km 15km 35km 80km 30km 70km 2*120MVA Ud%=14.3 2*63MVA Ud%=14.4 2*31.5MVA Ud%=13.9 60kv 3 沈阳工程学院毕业设计 第二章 主变压器的选择 2.1 变电所主变压器的容量和

21、台数 2.1.1 变压器容量的确定 在各级电压等级的变电所中，变压器是主要电气设备之一，担负着变换网络电压、进行电力传输的重要任务，确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。 对于一般性的地区变电所，一般按变电所建成后5XX年的规划负荷选择，并要适当考虑到远期10XX年负荷发展。在原始材料中给出了10KV侧远期负荷表、变电所的平均功率因数，线损率为5%。由此已知条件可得出远期最大总负荷： P1.05%COSj P总负荷 对于该变电所，当一台主变压器停运时，另一台变压器应能保证全部负荷的70%80%，所以总负荷乘以70%，得出得结果为一台变压器所要保证的负荷容量，根据该容量确

22、定变压器的容量。 2.1.2 主变压器的台数的确定 发电厂或变电所主变压器的台数与电压等级、接线形式、传输容量以及和系统的联系有密切关系。通常与系统具有强联系的大、中型发电厂和枢纽变电所，在这种电压等级下，主变压器应不少于2台；而对弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为610kv的变电所或与系统联系只是备用性质时，可只装1台主变压器；对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3台主变压器。 由于该变电所为一般的终端变电所，所以装设两台主变压器为宜。 4 沈阳工程学院毕业设计 2.2 主变压器型式的选择 2.2.1 相数的选择 根据主变压器相数选择原则可知：当不受运输条件限制时，330KV及

23、以下的变电所，均应选用三相变压器。所以，最终确定选择三相双绕组电力变压器。 2.2.2 主变压器绕组的数量 待设变电所深入引进至负荷中心，是具有直接从高压降为低压供电条的变电所，所以为简化电压等级或减少重复降压容量，可采用双绕组变压器。 2.2.3 绕组连接方式 我国35KV以上采用Y连接，其中中性点通过消弧线圈接地。35KV以下采用连接。 综上所述，该变电所主变压器选用SFZ9-16000/63 SFZ9-20000/63概述： 该电力变压器用于额定频率50Hz，电压等级为63KV，容量为16000KVA的输变电线或变电所中，作传输电能和改变电压用，可在户外连续工作。 油浸式变压器的基本组成

24、有铁心、线圈、器身、油箱、调压装置、冷却装置、出线装置及测量保护装置等部分。 线圈高压部分采用多层分段连式，低压部分采用螺旋式结构。 冷却装置为三相风冷。联结组标号为YN, d11 5 沈阳工程学院毕业设计 第三章 电气主接线的选择 我国变电所设计技术规程SDJ2-79规定：“变电所的主接线根据变电所在电力系统的地位、回路数、设计特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。” 3.1 主接线的设计原则及基本要求 电气主接线是多种主要电气设备按一定顺序要求连接而成的，是分配和传送电能的总电路。将电路中各种电气设备统一规定的图形符号和文字符号绘制成的电气连结图，称为电气主接线图。变电所的电气主接线是电力系统接线的主要部分。主接线的确定对变电所的安全、稳定、灵活、经济运行以及对电气设备选择、配电装置布置、继电保护拟定等都有着密切的关系。由于发电、变电、输配电和用电是同时完成的，所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电所本身，