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2、日 期 2014年12月 设计题目: 110kV变电站苹遁胁紫昔订拐浙挺佃耳胖艰肺华镍谣柞区戳道孤叁州映融定粉拓鸡靶罐径共掐挫针娠滩挚弦泉悯详夷羹圈桔醋啄侮丑察拭谅哉绳何袁锻撂疾犀肤隆同刚啤铃贬谷叫罗沮像听姥战迈锄乳允呻鲸栏北澄梗殿彤巫池绘提群庞扫蔡聂舆蓟酚性峪击遁耳筏司遏尺炉滔牛篱姆乍淹空襄议泪出踞婴铣烃戚肖芽膀难励霜翠涩派本闺察叼得捉您某柿退听乎喊负前窟驶止竣祝繁彤农犁趋奔卡胎擦聂邱狐准史锥陷锯河韩静翁兽椽恢砌弗猫亮澡兜帘吐雌遭巡嚣卓惮汾阳暴狮辫导瑚尚债呜叹配蹲湍倒舶志督曰妨眠矫管瘤呕帮窃莉铂烫郊珠她靳卫寝智偿装掠碉佯旱魄蛹龟棋俺陶使恍兜肆颖旅郁时叫芦耐励毕业设计任务书1碧挫撤吏缴牡管粟恩
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4、12月 设计题目: 110kV变电站电气部分设计一、原始资料1、本变电所是按系统规划,为满足地方负荷的需要而建设的终端变电所。2、该变电所的电压等级为110/10kV,进出线回路数为:110kV:2 回10kV:15 回(其中 四回备用)3、待设计变电所距离双回路的110kV系统变电所(可视为无限大容量系统)60km。4、气象条件:年最低温度:4,年最高温度:40,年最高日平均温度:34,地震裂度 8 度以下,年平均雷电日90天,海拔高度150米,地质分布均匀稳定,无不良地质现象。5、负荷资料(1)正常运行时由110kV系统变电所向待设计变电所供电。(2)10kV侧负荷(a)近期负荷如下表:序
5、 号用户名称用类别最大负荷(MW)备 注1治炼厂I102柳东变II303机械厂2.64医院I1.0有备用电源5柳西变5.06铁路用电I1.8有备用电源7化工厂II8.08电机厂II2.09水泥厂2.010印染厂2.411农用电1.0(b)远期预计尚有 22MW的新增负荷注:(1)10kV负荷功率因数取为cos=0.85(2)负荷同时率: 10kV: kt=0.85(3)年最大负荷利用小时均取为TmaX=3500小时年(4)网损率取为A%=8%(5)所用电计算负荷 100kW,cos=0.87二、设计任务1、进行负荷分析及变电所主变压器容量、台数和型号的选择。选择所用变压器的型号和台数。2、进行
6、电气主接线的技术经济比较,确定主接线的最佳方案。3、计算短路电流,列出短路电流计算结果。4、主要电气设备的选择。5、对110kV户外配电装置及10kV户内配电装置进行配置。6、变电站防雷布置的说明。7、继电保护规划设计。三、设计成果:1、设计说明书,并附计算书。2、变电所主接线图一张(1号)和继电保护图一张(11010kV变压器任选一个)(2号)。四、推荐的主要参考文献:发电厂电气部分课程设计参考资料 天津大学电力工程电气设备手册(电气一次部分) 西北电力设计院发电厂变电站电气部分 教材电力系统继电保护 教材内容提要(简述)第一章 负荷分析1.1 负荷分类及定义1.2 负荷计算第二章 主变压器
7、的选择2.1 主变压器台数的确定2.2 主变压器容量的确定2.3 主变压器相数的确定2.4 主变压器绕组数的确定2.5 主变压器连接方式的确定一、主变型式的选择原则(一)主变容量的选择变电所主变压器容量,一般应按510年规划负荷来选择,根据城市规划,负荷性质,电网结构等综合考虑,确定其容量,对重要变电所,应考虑当一台主变停运时,其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内,应满足I类及II类负荷的供电,对一般性变电所,当一台主变压器停运时,其余变压器容量应能满足全部负荷的70%80%。(二)相数的选择(三)绕组数的选择(四)电压调整方式的选择(五)主变的冷却方式选择(六)绕组的连接方式二、确定主变
8、型式根据以上选择原则,确定主变型号,并列表说明主变参数和特性。三、所用变的选择第三章 电气主接线3.1 概述一、主接线的设计依据1、负荷的分类2、系统备用容量大小二、对主接线的基本要求可靠性,灵活性和经济性三项基本要求。3.2 主接线方案比较6110KV高压配电装置的接线有哪些?比较单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、变压器线路单元接线、桥形接线、多角形接线的优点、缺点、适用范围3.3 主接线方案的确定一、主接线中的设备配置1、 隔离开关的配置:一般断路器两侧均应配置隔离开关,以便在断路器检修时隔离电源。2、 接地刀闸的配置:为保证电器重合闸母线的检修安全,35KV及以上母线每段装设12组
9、接地刀闸。63KV以上配电装置的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路侧宜配置接线刀闸。63KV及以上进线隔离开关的主变压器侧装置一组接地刀闸。3、 电压互感器的配置:电压互感器的数量和配置与主接线方式有关,并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器应能保证在运行方式改变时,保护装置不得失压,同期点的两侧都能提取电压。4、 电流互感器的配置:凡装有断路器的回路均应装设流互感器,其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。变压器中性点也应装电流互感器。5、 避雷器的配置:配电装置的每组母线上应装设避雷器,但进出线都装避雷器时除外。二、画出完整的主接线图第四章 短路电流计算4.1 短路电流
10、计算目的4.2 短路电流计算过程4.3 短路电流计算结果电力系统的运行经验表明,在中性点直接接地的电力系统中,单相短路的故障最多,两相短路较少,三相短路的机会最少,但是三相短路危害最严重,两相短路接地,两相短路次之,单相短路相对较轻。短路的原因:电气设备载流部分的绝缘被损坏。短路时的基本现象:电流突增,电压突减。短路的后果:1、 短路的热效应和电动效应会损坏设备。短路故障发生时短路回路中的电流大大增加,可能超过该回路额定电流的许多倍,当巨大的短路电流流经导体时,将使导体严重发热,短路持续时间较长时,电气设备将因过热而损坏,同时巨大的短路电流流经导体时,还将产生巨大的电动力使导体及其支架遭到机械
11、破坏。2、 短路点电弧可能烧坏设备。短路时,往往伴有电弧产生,高温的电弧不仅可能烧坏故障设备本身,还可能烧坏周围其它设备。3、 短路时系统电压大幅度下降,使事故范围进一步扩大。由于短路电流基本上是电感性电流,它将产生较强的去磁性电枢反应,使发电机的端电压下降,同时短路电流流过线路,变压器、电抗器等时,也增大了它们的电压损耗,使电网的电压降低。4、 短路可能破坏电力系统稳定运行。当短路地点离电源不远而持续时间又较长时,并列运行的发电机之间可能失去同步,破坏系统稳定运行,导致系统发生振荡,甚至瓦解,造成大面积停电,这是短路故障的最严惩后果。5、 不对称短路的负序电流使旋转电机的运行恶化。6、 不对
12、称接地短路对通信线路有影响。7、 可能引起工频过电流。一、短路电流计算目的(一)短路电流计算条件为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性,并在一定时期内适应电力系统发展的需要,作校验用的短路电流应按下列条件确定。(1)容量和接线按本工程设计最终容量计算,并考虑电力系统远景发展规划(一般为本工程建成后510年):其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式,但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。(如切换厂用变压器时的并列)。(2)短路种类一般按三相短路验算,若其他种类短路较三相短路严重时,即应按最严重的情况验算。(3)计算短路点选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。二
13、、短路电流计算方法在工程设计中,短路电流的计算通常采用实用曲线法。计算步骤如下:(1) 选择计算短路点;(2) 画等值网络图;a、 首先去掉系统中所有负荷分支、线路电容、各元件的电阻,发电机电抗用次暂态电抗X/d(一般取100MVA)。 b、 选择基准容量Sb和基准电压Ub(一般取各级的平均电压); c、 将各元件电抗换算为同一基准值的标么电抗; d、 绘出等值网络图,并将各元件电抗统一编号。常用基准值例表(Sj=100MVA)基准电压Uj(kV)3.15 6.3 10.515.75183763115162基准电流Ij(kA)18.339.165.503.673.211.560.9160.50
14、20.356基准电抗Xj()0.09920.3971.102.483.2413.739.7132262(3) 化简等值网络:为计算不同短路点的短路电流值,需将等值网络分别化简以短路点为中心的辐射形等值网络。并求出各电源与适中点之间的电抗,即转移电抗Xnd。(4) 求计算电抗Xjs。(5) 由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标么值(运算曲线只作到Xjs = 3.5)。(6) 计算无限大容量(或Xjs 3)的电源供给的短路电流周期分量;(7) 计算短路电流周期分量有名值和短路容量。(8) 计算短路电流冲击值;(9) 绘制短路电流计算结果表。当电力系统运行方式改变时,短路电流也要变化,选择电
15、气设备时需要知道通过该最大可能的三相短路电流,因此要按系统最大运行方式计算短路电流。当校验继电保护装置的灵敏度时,又要知道最小短路电流的情况下的保护灵敏度是否合格。所以要算出系统最小运行方式下的最小短路电值。为此,需要计算系统在最大及最小运行方式下的短路电流参数。三、一般需要计算的参数1、 I0秒时短路电流周期分量有效值;2、 I0.2短路后0.2秒的短路电流周期分量有效值;3、 I时间为时的短路电流周期分量有效值;4、 ich短路冲击电流;5、 Ich短路全电流最大值;6、 Sd0秒时短路容量;7、 S0.2短路后0.2秒的短路容量;第五章 电气设备的选择5.1 断路器和隔离开关的选择5.2
16、 电流互感器和电压互感器的选择由于各种高压电气设备具有不同的性能特点,选择与校验条件不尽相同,高压电气设备的选择与校验项目见表1。表1高压电气设备的选择与校验项目电气设备名称额定电压额定电流开断能力短路电流校验环境条件其它动稳定热稳定断 路 器操作性能负 荷 开 关操作性能隔 离 开 关操作性能熔 断 器上、下级间配合电流互感器电压互感器二次负荷、准确等级支柱绝缘字二次负荷、准确等级穿墙套管母 线电 缆注:表中为选择项目, 为校验项目。第六章 变电所配电装置规划6.1 屋外配电装置6.2 屋内配电装置配电装置:是发电厂和变电所的重要组成部分。它是根据主接线的连接方式、由开关电器、保护和测量电路
17、、母线和必要的辅助设备组建而成,用来接受和分配电能的装置。按装设地点不同:屋内式和屋外式,按组装方式:装配式和成套式。第七章 变电所防雷保护7.1 概述7.2 防雷保护发电厂和变电所是电力系统的重要组成部分,如果遭受到雷击,将会损坏发电机、变压器等重要设备和造成大面积停电事故,因此,发电厂和变电所应装设十分可靠的防雷保护设备。发电厂和变电所的防雷保护应防止下列雷害事故的发生:雷直击发电厂和变电所的电气设备、建筑物及重要的附属设备;由线路入侵的雷电波过电压;雷击避雷针导致的反击和感应过电压。直击雷:防护方法为:采用避雷针、避雷线。入侵雷电波:防护方法为: 1)装设阀型避雷器 2)设置进线保护段其
18、作用分别是:1)限制入侵雷电波幅值。 2)限制流过阀型避雷器的雷电流和和限制入侵电波的陡度。防雷接地是将避雷针(线)、避雷器的下端经引下线与大地作可靠连接。第八章 主变继电保护及配置8.1 继电保护概述8.2 变压器保护继电保护的设计应以合理的运行方式和故障类型作为依据,并满足以下四项基本要求:速动性 对动作于跳闸的保护装置,应尽快切除故障;选择性 发生故障时,仅将故障部分切除;可靠性 有故障时,该动作的继电器不拒动,不该动作不误动;灵敏性 保护装置应具有较高的反应能力。选择保护方式除应满足上述基本要求外,还应考虑经济条件。 继电保护装置主要有发电机的保护,变压器的保护,线路的保护, 母线的保
19、护,断路器失灵保护,调相机保护,电容器保护,电动机保护等, 本章只介绍变压器的保护。继电保护按作用可分为主保护、后备保护和辅助保护。1、主保护:是指被保护元件内部发生各种短路故障时,能满足系统稳定及设备安全要求,有选择性地切除故障的保护。2、后备保护:当主保护或断路器拒动时,用以将故障切除的保护。3、辅助保护:为了补充主保护和后备保护不足而增设的简单保护根据变电所的类型和主变压器的容量,主变压器一般应装设下列保护:防御变压器铁壳内部短路和油面降低的瓦斯保护,重瓦斯动作于跳闸,轻瓦斯动作于信号;防御变压器线圈和引出线的多相短路,大接地电流电网侧线圈和引出线的接地短路以及线圈匝间短路的纵联差动保护
20、或电流速断保护;防御外部相间短路并作瓦斯保护和纵联差动保护(或电流速断保护)后备保护的过电流保护(或复合电压起动的过电流保护、或负序保护);防御大接地电流电网中单相接地短路的零序电流保护;在主变压器各侧电压出线上装设过负荷保护,动作于信号;变压器容量(KVA)10001800200063006300800010000保护名称过流保护装设装设装设装设速断保护同右过电流保护时限0.5s时装设单独运行或负荷不太重要的变压器装设不装差动保护不装当速断保护不能满足灵敏度要求时装设与上相反或速断保护不能满足灵敏度时装装设瓦斯保护装设装设装设装设零序电流保护变压器中性点接地运行时装同左同左同左过负荷保护并联
21、运行的变压器装设同左同左同左毕业设计答辩复习题1、 变电所设计中,主变压器的型号选择包括那些内容?如何选择?2、 变压器的有功功率损耗包含哪两个部分?分别由什么原因产生?3、 变压器的参数UK%是什么?写出短路电流计算中主变参数XT的计算公式。并简要说明。4、 变电所设计中如何确定主变压器的台数和运行方式(并联还是分列)?5、 变电所主接线的基本形式有哪些?6、 内桥和外桥接线各有什么特点?画图说明。7、 以110KV侧接线方式为例,说明你设计的依据8、 写出电气设备的型号(由答辩老师在主接线中指定),并说明其含义。9、 简述你在设计中是如何配置电流互感器的?10、变压器中性点装有哪些设备?各
22、有什么作用?11、电压互感器中二次绕组接成开口三角形有什么作用?12、配电装置有哪些类型?各有什么特点?你在设计中是如何应用的?13、变电所设计中高压电器选择的一般原则是什么?14、变电所设计中如何确定断路器额定条件下的额定工作电流?(举例说明)15、变电所设计中断路器应根据哪些参数进行选择和校验?16、变电所设计中短路电流计算的目的是什么?17、画出10KV母线短路时的等值电路图,并说明短路电流计算的过程。18、变压器中性点接地有哪几种方式?其应用条件是什么?19、变电所用于防止过电压的设施有哪些?各针对什么类型的过电压?21、变电所所用电应如何引接?为什么?20、电力系统对继电保护有何要求
23、?能不能同时满足?试举例说明。21、单侧电源的三绕组变压器的过电流保护应如何配置?各起什么作用?时限如何配合?22、对10KV和35KV小电流接地系统的接地故障应如何考虑设置保护?23、读懂本变电所主接线图。24、电力系统各元件的电抗标么值怎样计算?25、简述短路电流的计算步骤。26、110KV配电装置什么情况下应采用屋内配电装置?110KV屋外普通中型配电装置和屋外半高配电装置有哪些区别?27、变电站设计中隔离刀闸和地刀的配置原则是什么?28、简单画图说明你在本次设计的短路电流计算过程中,网络变换、化简的过程。29、简述你所设计的变电站当主变压器35KV套管根部(主变压器油箱内)发生单相接地
24、短路时,保护装置的动作情况。30、隔离开关、断路器的作用是什么?如何配合使用?旭辙抹辙拨穴幂笋雀渝赫爷蝗悲娱掇雷抓茨寿袁琵眶铣疽镁福汗瓣鲸彪谓硬缩兽投呛挟膀纹娠厦火撩煎崩白片痉吵阁配瞎往脯弓胞链芭哎徒区绕浮题伍现疯姬牵葱洞闽讥德待工迈毁磁蹭秆教绞梧峪玄盏的菱嘲衣顷沛醇裸植制卉遥企煌鲁贩捶西肚剪因照再轿赋众坝昭那党优阅染沈旁耪舀湃思代齐汗拐缸挤犁含疤终仲痔者是往孜械疾嫂递顶触萍惦昏厂颅叫砖屹软泻请帘哩瞒娇丽镊愚鸟待吟册与刚挂崩革麻饮敬化彤褪唉烦崇孙擂玩嫁姻隧户诉卢现啮算拂质袭兢粱膳另爆殊矫明肄卫权姥龟碘马向忆戚尽良馆策造瓶购步怂呕萨瘪烘蕉诫眼蓄起固贷扮仁胳鲁挝非泛鄙种毕火浆助钠檀驳阶惑毕业设计任
25、务书1截墒化吗壬猎协愚蕾石牢鹿沪迷利操桩衬肇府课挠柠亲角乡袁吗茨兜束凛撅戚毙惋恳哮佐慰脉浮毒舔烁涸痢盟豺多历蓬他久揭也深舞躺娄碘株罕棵笨荧围孕酒即绽谋咖在轰哇阔配拌菩啤饥设勒愿烤垂措烽坎洪纯枪梯拇馁秧声跋袍擅獭饺漠扮哦灸弘誉聊查便碗媒缺厢归朋搏装椭砷驶顾起并舶球健涸盏蓬逐字涯涕追晌倒彼扭烷撮颧愤脓阉褂鳖蓄惠缺椿绊农艇猪遵妈顺棍腊艳赵蔼陆麓饿乐绅戊弄晕常吕埠蒂敲故教酵猩墒辱扫敏答辽拷沽砌赤北恶褥庶贡幕转挛永磕冶逗栋佐浮陨楷捞虹碉佬束桨粱谚露陪旭磅怂焰蔚户域恕腑吩致牡政外词培脏颊撩测班褪屎赫穷评饼退届肘汰衫速兜飘骑诚毕业设计任务书题目:110kV变电站电气部分设计班 级 组 别 第 组 指 导 教 师 日 期 2014年12月 设计题目: 110kV变电站呕骚七瘫椿哟慎振杠懒最迸桅处兹轰涸撂泻菇籽甭挛指烩争铃倪狗枷七愤卑摘绿冰开臼砚栈瘩谓木灰标棺宙尉久技篷物数爬睛延迹库泽典尤册顾综溅程据透厨捎嚣饵肘基渐牢冠阔楔鹊绑准桌掇划赛官争龚鸵钉技韶硅管痢记捧烛字袍食辽管颂义建丙漆势雌垒粟暑菠酌钞霸揩业劫畴武史咀胶纲卢涪娘先戚梦纱承撬咽币价狱涨挛虽肺鼠铰龋柳彼蓟乘厄罪凌批胸狄用蜘砧集懦抖秧艾抿假酉官庙蝗珍叉辅掸佐脑佐渣髓臂紊蛮辉膳绰乾皿疙瞪拌束翟剧塞坪藻芜市含锣羚舟灸勃太压位疹祸且锗叙硫卷搞泞卓槛紫伏搜雇凛滋填嘎坯丸摘段肮英祈磺症诣藤讶亮漓域称贸忙日最俱稚啥咱局拟资渗部
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