毕业论文110kV 变电站.doc
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1、上海电力学院函授学院(济南站Page: 1)毕 业 论 文 题 目 110kV变电站 姓 名 专 业 99电力系统自动化 导师姓名 韦钢 吴钦防绪 论 在华北电院各位老师的悉心指导和帮助下,我经过三年的系统学习,完成了大学本科阶段的学习任务,这次毕业设计既是对所学知识的综合检验,也是在校期间交给老师的最后一份答卷。本次毕业设计的题目是110kV变电站,之所以选择这个课题,因为我现在是电力职工,以前曾从事变电运行工作,因系统内的工作分工太细,故对其他专业缺乏系统的了解,为了较全面的掌握设备知识,学以制用,我决定设计110kV的变电站。 因为第一次接受整个变电站的设计任务,工作一时无从入手,在导师
2、的指导下,我先阅读了一些变电运行和变电检修的书籍并借阅了专业设计手册,从大方面开始,不懂就虚心请教,设计工作逐渐步入正规。经过几个月的努力,毕业设计工作已经全部完成。 由于个人能力有限,设计中的不当之处请各位老师指正。 电自2003(本) 2006年5月摘 要关键词:设计、变电站、主接线、短路 本次毕业设计的题目是110kV变电站设计,设计内容主要包括变电站的一次系统及部分二次系统,具体内容包括: 一、电气主接线设计(110kV、35kV、10kV);二、电气设备选择及短路电流计算;三、配电装置设计;四、防雷保护与接地的设计;五、保护配置及自动装置配置;基 本 资 料 随着经济改革的不断深化,
3、乡镇企业高速发展,M县的电力负荷需求量大大增加,本县原有的容量为220000KVA的110kV降压变电所已无扩建的余地。地区供电局根据实际需要,报请省电力公司批准同意,在该县的C开发区新建第二个降压变电所。该县原有的供电情况:该县城位于县境稍偏北的位置,原有的220000KVA、110kVD变电所由县城80km的W市H区域变电所单回路供电,D变电所位于县城西南郊。县城的郊区有容量为3000KW的燃煤电厂,现正常运行。新建变电所位于县境偏南的C开发区,离县城约25km,新建变电所称为C开发区110kV变电所,由距其60km的L变电所供电。L变电所和H区域变电所属同一系统。D变电所和C开发区变电所
4、之间有110kV联络线,但按调度要求不作闭环运行。可断开H区域变电所至D变电所的线路,或D变电所与C开发区变电所的联络线,或C开发区变电所至L变电所的线路。变电所所址选择在C开发区西南2km,110kV线路由西侧进线,35kV线路向北出线,10kV馈线向东出线。出线走廊充裕,所址平坦,无洪水之患,距公路较近,交通便利,附近无污染。气象资料:年最高温度38.6,所平均气温20,年最低温度17.9,最热月平均温度30,冻土深度:0.5m,导线覆冰厚度5mm,-5,最低月平均气温-8,海拔250m,最多风向西北、西南,地耐力2kg/cm2 ,地震级6级以下,地壤电阻率1.0104.cm。表1:待设计
5、变电站负荷情况 单位:KW10KV第一期第二期35KV第一期第二期农1线10001500L庄线20003000农2线10002000M村线20002500机加工厂10001500P镇线20003500水泥厂10003000F寨线20003000农3线10001500备用镇中线10002000镇北线10003000远期规模:主变压器2X50MVA,110kV进线2回,35kV出线6回,10kV出线8回。无功补偿容量是2X5000KVar。本期规模:主变压器2X50MVA,110kV进线2回,35kV出线4回,10kV出线7回,无功补偿容量是2X 5000KVar。变电站户外布置,将110kV配电
6、装置、变压器置于户外,35kV、10kV配电装置置于综合楼内。本站位于M县C开发区西南2km。变电站的主要内容列表如下:项目110kV主接线内桥接线35kV主接线单母线分段10kV主接线单母线分段主变压器三相三线圈有载调压变压器户外安装110kV设备敞开式布置35kV设备六氟化硫开关柜,户内安装10kV设备中置式真空开关柜,户内安装值班方式无人值班控制方式微机监控目 录1. 变电站部分设计1.1 电气主接线设计1.2 电气设备选择及短路电流的计算1.3 配电装置设计1.4 防雷保护及接地装置1.5 保护及自动装置配置 第一章 变电所部分设计1.1电气主接线设计1.1.1 本变电所在系统中的地位
7、、作用等的分析 随着本所为地区重要变电所,主要以供电为主,下设若干变电站,对该地区的工农业发展有重要意义,所带负荷有工业负荷(包括一类负荷、二类负荷)、农业负荷,随季节变化亦有一、二类负荷及居民生活用电,因此,变电所应具有较好的可靠性,该所距公路较近,交通运输较为方便。1.1.2 主接线设计的基本要求:根据电力工程设计手册中对电气主结线的基本要求有:1 满足对用户供电必要的可靠性和电能质量的要求;2 结线简单、清晰、操作方便;3 必要的运行灵活性和检修方便;4 投资少,运行费用低;5 具有扩建的可能性。1.1.3 电气主结线论证主接线设计的基本要求:根据电力工程设计手册中对电气主结线的基本要求
8、有:1、 满足对用户供电必要的可靠性和电能质量的要求;2、 结线简单、清晰、操作方便;3、 必要的运行灵活性和检修方便;4、 投资少,运行费用低;5、 具有扩建的可能性。1.1.4 电气主接线1.1.4.1主变压器: 型号如下:SSZ10-50000/110 1108x1.25%/38.52x2.5%/10.5kV 接线组别:YN, Yn0,d11 100/100/100 短路阻抗: U1-2=10.5% U1-3=17% U2-3=6.5% 冷却方式:ONAF 1.1.4.2110kV部分电气主接线110kV主接线采用内桥接线。110kV线路2回,2条主变进线、桥间隔、母线设备间隔共7个间隔
9、。1.1.4.335kV部分电气主接线35kV采用单母线分段接线,进线柜2面,出线柜4面,母线设备柜2面,分段隔离柜1面,分段开关柜1面。1.1.4.410kV部分电气主接线 10kV采用单母线分段接线,进线柜2面,出线柜7面,母线设备柜2面,分段隔离柜1面,分段开关柜1面,接地变及电容器出线柜各2面。1.1.4.5接地变、消弧线圈: 经估算10kV单相接地电容电流超过30A,因而应在10kV中性点上装设消弧线圈以补偿电容电流,由于主变压器10kV为三角形接线,无法接消弧线圈,因而在消弧线圈前配置了接地变压器,接地变一次侧有中性点引出可供接消弧线圈使用,二次侧引出作为所用变压器使用。 按10k
10、V单相接地电容电流的估算结果,消弧线圈的容量应选900kVA,接地变容量应选1000kVA,其中接地变二次容量为100kVA。消弧线圈电流调节范围为20-150A。1.1.4.6无功补偿装置: 按主变容量的10%补偿,补偿容量每段母线5000KVar。电容器为集合式分组电容器。每组容量为2500 kVar,共二组。可实现不停电调容。每组电容器均配有进口交流接触器实现投切。1.2电气设备选择及短路电流计算1.2.1电气设备选择 1.2.1.1主变压器主变压器为三卷风冷有载调压节能型变压器,额定容量50MVA,电压比为1108x1.25%/38.5/10.5kV,容量比为100/100/100。1
11、.2.1.2其它设备选择 本所所址处污秽等级为级。户外设备全部选用防污型产品,户内设备按户内选择。110kV断路器选用合资厂SF6弹簧机构断路器。35kV设备选用手车式开关柜。配合资厂六氟化硫断路器。10kV设备选用中置式真空开关柜,配合资厂真空断路器。直流系统选用高频开关电力操作电源系统和阀控式铅酸密封蓄电池。接地变压器选用干式设备。电容器选用集合式分组电容器。采用微机监控和微机保护。主要设备的规格详见 “主要设备规范表”。1.2.2、短路电流计算1.3配电装置的设计 配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分,它是按主接线的要求,由开关设备、保护和测量电器、母线装置和必要的辅助设备构成,用来接
12、受和分配电能。 配电装置按其设备装置地点不同,可分为屋内式和屋外配电装置,按其组装方式又可分为装配式配电装置和成套配电装置。 按电气设计手册规定,变电所的配电装置选择,应考虑所在地区的地理情况及环境条件,因地制宜,节约用地,并结合运行检修和安装要求,通过技术经济比较予以确定,在确定配电装置型式时,必须满足下列四点要求:1、节约用地。2、运行安全和操作巡视方便。3、便于检修和安装。4、节约三材,降低造价。 综上所述, 110kV采用屋外配电装置,10kV、35kV采用屋内配电装置。1.3.1 电气总布置1.3.1.1110kV进线方向 110kV进线在所区西侧,为架空进线。 1.3.1.2总平面
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