毕业设计(论文)220,110,10kv变电所电气部分设计.doc
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1、目 录摘 要3ABSTRACT4前言41.1电气主接线计61.2主变压器容量台数及型号概述101.3主变压器台数选择101.4主变压器容量的选择11 1.5主变压器型号的选择111.6主变压器调压方式的选择131.7主变压器容量的计算141.8主变压器的技术参数142 短路电流的算152.1 述152.2 短路电流计算目的假设与计算求152.3 短路电流的算173 电气设备的选择与算273.1线路选型述273.2 220、110、10线路选型303.3 配电装置选择与要求范363.4 断路器与隔离开关的择413.5 互感器的型473.6 支持绝缘子和穿墙套管的择543.7 继电保护配置划554
2、 避雷器的型号择594.1 述594.2 防雷保护计604.3 避雷器的型625 结636 参考献64220、110、10、变电站一次部分设计摘 要 220KV变电站属于高压网络,该地区变电所所涉及方面多,考虑问题多,分析变电所担负的任务及用户负荷等情况,选择所址,利用用户数据进行负荷计算,确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择,从而确定变电站的接线方式,再进行短路电流计算,选择送配电网络及导线,进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备,为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了:(1)总体方案的确定(2)负荷分析(3)短路电流的计算(4)高低压配电系统设计与系统接线
3、方案选择(5)继电保护的选择与整定(6)防雷与接地保护等内容。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展,电力系统在从发电到供电的所有领域中,通过新技术的使用,都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。关键词 变电站、变压器、接线、高压网络、配电系统The designing of the primary part of 220、110、10kv step downSubstationABSTRACT220KV substation belongs to the high voltage network, the area substation inv
4、olved more, consider the issue, analysis of the substation and tasks such as user load, choice of the site, the use of user data load calculation, determine the user reactive power compensation device. At the same time, the choice of a variety of transformers, substations to determine the connection
5、 mode, and then carry out short-circuit current calculation, the choice Songpei networks and wiring, short-circuit current calculation. Selection of transformer substation in high and low voltage electrical equipment for a substation, plane and profile provides a basis. The preliminary design of the
6、 substation, include: (1) determine the overall program (2) analysis of the load (3) short-circuit current calculation (4) high and low voltage power distribution system design and system wiring options (5) relay protection and the choice of setting (6)Lightning protection and grounding protection e
7、tc.With the power of new and high technology, the complexity of the rapid development of power system, from generation to the power supply in all areas, through the use of new technologies, are constantly changing. Substation power system as a key link in the same new technology fully development.Ke
8、y Words: substation electrical main wiring; short-circuit current calculation;One-time equipment; mine-protection前 言本设计位山东建筑大学热能与动力工程2008届毕业设计,毕业题目为:济南市某220KV变电所电气一次部分设计。此设计任务旨在体现我们对专业课程知识的掌握程度,培养我们对本专业课程知识的综合运用能力。设计任务: 根据电力系统规划需新建一座220kV区域变电所。该所建成后与110kV和220kV电网相连,并供给近区用户供电。原始资料: 1、确定本变电所的电压等级为220/
9、110/10KV,220KV是本变电所的电源电压,110KV和10KV是二次电压;本变电站年负荷增长率为5%,变电站总负荷考虑五年发展规划。2、变电所位于济南市, 地势平坦,交通便利,空气污染轻微,区平均海拔57.8米,最高气温43,最低气温-19.7,年平均气温27.6,最热月平均最高气温32.3,土壤温度28.7。 3表1、待建变电所各电压级负荷数据电压等级线路标号最大负荷(MW)功率因数110KVA所150.85同时率K1=0.9Tmax=5000小时B所100.8C所100.8造纸厂60.8化工厂150.8医院60.8510KV站甲20.9同时率K1=0.85Tmax=3500小时站乙
10、10.9毛纺厂10.9水泥厂10.9纺织厂10.9水厂20.9图1、待建变电所与系统接线图设计结果与要求:一、图纸1、绘制变电所电气主接线图2、绘制110KV配电装置出线间隔断面图及配置图3、绘制10KV配电装置出线间隔断面图及配置图计算以及电气部分选择部分包括有:1)负荷分析及主变压器的选择。2)电气主接线的设计。3)变压器的运行方式以及中性点的接地方式。4)无功补偿装置的形式及容量确定。5)短路电流计算6)各级电压配电装置设计。7)各种电气设备选择。三、设计计算说明书可由设计说明和设计计算两部分组成。设计计算部分可由计算表格和公式组成,要求表格有编号,公式有编号。说明书要求阐明设计者的设计
11、意图和思想,以及设计者引用的设计依据。四、各图纸均有编号,标题栏中各项均应该填写完整。主接线图中设备及导线型号要标注清楚。各电压等级断面图中设备及安全净距尺寸要按照高压配电装置设计技术规程的规定标注清楚。要求图面排列整齐、布置合理。1:电气主接线设计1.1:电气主接线概述主接线是变电所电气设计的首要部分,它是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路,也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备选择、配电装置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此,必须正确处理好各方面的关系(1)。我国变电所设计技术规程SDJ
12、2-79规定:变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定,并且满足运行可靠,简单灵活、操作方便和节约投资等要求,便于扩建。一、可靠性:安全可靠是电力生产的首要任务,保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求,而且也是电力生产和分配的首要要求。1、主接线可靠性的具体要求:(1)断路器检修时,不宜影响对系统的供电;(2)断路器或母线故障以及母线检修时,尽量减少停运的回路数和停运时间,并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电;(3)尽量避免变电所全部停运的可靠性。二、灵活性:主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。(1)为了调度的目的,可以灵活地操作,
13、投入或切除某些变压器及线路,调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式,检修方式以及特殊运行方式下的调度要求;(2)为了检修的目的:可以方便地停运断路器,母线及继电保护设备,进行安全检修,而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电;(3)为了扩建的目的:可以容易地从初期过渡到其最终接线,使在扩建过渡时,无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。三、经济性:主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。(1)投资省:主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资,要能使控制保护不过复杂,以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资;要能限制短路电流,以便选择价格
14、合理的电气设备或轻型电器;在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器;(2)占地面积小,主接线要为配电装置布置创造条件,以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可,都采用三相变压器,以简化布置。(3)电能损失少:经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量,避免两次变压而增加电能损失。 主接线的接线方式选择电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的,它以电源和出线为主体,在进出线路多时(一般超过四回)为便于电能的汇集和分配,常设置母线作为中间环节,使接线简单清晰、运行方便,有利于安装和扩建。而本所各电压等级进出线均超过四回,采用有母线连接。1、单母线接线单母线接线虽然接
15、线简单清晰、设备少、操作方便,便于扩建和采用成套配电装置等优点,但是不够灵活可靠,任一元件(母线及母线隔离开关)等故障或检修时,均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后,才能恢复非故障段的供电,并且电压等级越高,所接的回路数越少,一般只适用于一台主变压器。单母接线适用于:110200KV配电装置的出线回路数不超过两回,3563KV,配电装置的出线回路数不超过3回,610KV配电装置的出线回路数不超过5回,才采用单母线接线方式,故不选择单母接线。2、单母分段用断路器,把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路
16、;有两个电源供电。当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。但是,一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电,而出线为双回时,常使架空线路出现交叉跨越,扩建时需向两个方向均衡扩建,单母分段适用于:110KV220KV配电装置的出线回路数为34回,3563KV配电装置的出线回路数为48回,610KV配电装置出线为6回及以上,则采用单母分段接线。3、单母分段带旁路母线这种接线方式:适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为35110KV的变电所较为实用,具有足够的可靠性和灵活性。4、桥形接线当只有两台变压器和两条输电线
17、路时,采用桥式接线,所用断路器数目最少,它可分为内桥和外桥接线。内桥接线:适合于输电线路较长,故障机率较多而变压器又不需经常切除时,采用内桥式接线。当变压器故障时,需停相应的线路。外桥接线:适合于出线较短,且变压器随经济运行的要求需经常切换,或系统有穿越功率,较为适宜。为检修断路器LD,不致引起系统开环,有时增设并联旁路隔离开关以供检修LD时使用。当线路故障时需停相应的变压器。所以,桥式接线,可靠性较差,虽然它有:使用断路器少、布置简单、造价低等优点,但是一般系统把具有良好的可靠性放在首位,故不选用桥式接线。5、一个半断路器(3/2)接线两个元件引线用三台断路器接往两组母上组成一个半断路器,它
18、具有较高的供电可靠性和运行灵活性,任一母线故障或检修均不致停电,但是它使用的设备较多,占地面积较大,增加了二次控制回路的接线和继电保护的复杂性,且投资大。6、双母接线它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点,而且,检修另一母线时,不会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路的断路器时,不装设“跨条”,则该回路在检修期需要停电。对于,110K220KV输送功率较多,送电距离较远,其断路器或母线检修时,需要停电,而断路器检修时间较长,停电影响较大,一般规程规定,110KV220KV双母线接线的配电装置中,当出线回路数达7回,(110KV)或5回(220KV)时,一般应装设专用旁路母线。7、双母线分段
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