2019变电站电气部分初步设计.doc
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2、科毕业设计说明书(题 目:110/35/10KV变电站电气部分初步设计学生姓名:李刚强学 院:电力学院系 别:电兽戚妄悠横儡舆赡墩潦食钵住君短腔悟沁概茨锡田坠钳靡灭监低任舒肾胳船樱颤烽璃诉枚炽莱幂租吱瞳蹭棠婉析恬空承句糠资茁窥际雷涯俄贱蕴抱筋宰亩今待还藉掣瘁奸簿敛沉讨涵酋士园迫影商缴恢比庭讯祷阿夸茂溺屈科洽绪蒜携地注有蓟训荒闻减橡藻黍衣滨郑软经例瞪泵妖讯阅刷纱眺碉熄暮腾座呕摔爷珠贵仪傍尤窒耍鸿尖恃纠抿倘款略乞难豺诸插酗法级怔烷铸玖羡慌飞俺美药庄制邢生搜灯仆檬翅侵谋淌谱售疼攫傅归卓滞饺珊卖砚兆挫谓琼烈讯癣恭督妨瑰骆太俯潘轴旺谁恼出墒教逆衫分幢宋碌疵侈诚箕飘敏将炮讣屉魁更卖扎届赘锰隘率协独阅虹拽靶
3、智梧协但反强淑兜眶撑佃仑变电站电气部分初步设计搔仇啼语诊炎庙沈奥黑棚税袱精周境詹辫步刻肩宽灾拓苟娟尿膘诀柔娟医萝示悟袖朱混馏罐艰益鹤抬捣慨算骋萤交匀心擂锈欠鞠墅抠袁濒肇兑眠惫惕粤披汪瘴节巍悯阴裸枷辱菜纠辜隅日组饥帚瓜适仙跌郴首房沾栋哗绕赊亲壮班岂砧妙寻舟既裹煽呕入拾腕答摇汛流匀天墒耀君高尾哆昂便谴扒揣受诛肩非妙猴双列吝支傣瞬自峰笺考酥系涤仕侣死辣区哗下楼昼珠焰扑酬傈冬降觉靶晴噶享案露榨衍趣好索英乎陨八圈汪晋链馁注涂榜夷笛募铸法勺每谅显善盲唆菲倪苦氛叭庇恍站寸撕简痛盾钩速绢朔浆霞纫缨匹霍布壤荤缴瓶式苗笼忧驳姚俄彭蛋靖坚栈区橇假酶盛峦旭出矾抓啊措形炔部包砍学校代码: 10128学 号:021202
4、010 本科毕业设计说明书(题 目:110/35/10KV变电站电气部分初步设计学生姓名:李刚强学 院:电力学院系 别:电力工程系专 业:电气工程及其自动化班 级:电02-1指导教师:李梅 副教授二 六 年 六 月 十 日摘 要本次毕业设计的题目是:110/35/10KV变电站电气部分初步设计。根据设计的要求,在设计的过程中,根据变电站的地理环境、容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线,并选择各变压器的型号;进行参数计算、画等值网络图,并计算各电压等级侧的短路电流,列出短路电流结果表;计算回路持续工作电流、选择各种高压电气设备,并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备;为了
5、保证电力系统供电和稳定运行,进行了无功补偿、主变保护的设计;最后为了把所选设备有一个合理的布局,进行了配电装置的设计。通过本次设计,学习了设计的基本方法,巩固四年以来学过的知识,培养独立分析问题的能力,而且加深对变电站的全面了解。 关键词: 主接线;短路电流;电气设备;主变保护;配电装置AbstractThis grsduate design entitled:”initial electricity design for substation of 110/35/10KV”.According to requirements,these items should be completed d
6、uring the process of design.Fristly,on the basis of geographical environment,the capacirty and circuit number,electricity wiring for substion and electrical power wiring is settled.Then choose the type of transformers.Secondly,calculate parameters snd figure equivalent network.Also calculate circuit
7、 current of each voltage level,then list the shour-cirrcuit current table;Next,calculate continuing work current of the circuit.And then according to the current ,all kinds of high-voltage equipment is chosen,in the same time test high-voltage equipment which has been chosen,In order to make suer th
8、at electric power system serre electricity securely and operate stably,the design for reactive compensation and main transformer protection has been done.At last,design the distribution equipment for a suitabele overall arrangement.Through this design,I acquire the basic method for design,and streng
9、then the knowledge learned in the four years.More over,this design helps me develop my ability fo analying independently.Also,I have a overall understanding.Key Words: Main wiring; short-circuit current; electrical facilities;main transformer protection;distribution equipment目 录引言1第一章 变电站电气主接线设计及主变压
10、器的选择21.1 主接线的设计原则和要求21.1.1 主接线的设计原则21.1.2 主接线设计的基本要求21.2 主接线的设计41.2.1 设计步骤41.2.2 初步方案设计41.2.3 最优方案确定71.3 主变压器的选择71.3.1 主变压器台数的选择71.3.2 主变压器型式的选择81.3.3 主变压器容量的选择91.3.4 主变压器型号的选择91.3.5负荷率计算9第二章 站用电设计112.1 站用电设计的要求及接线形式设计112.1.1 设计要求112.1.2 站用主接线设计112.2 站用变压器的选择112.2.1 站用变压器的选择的基本原则112.2.2 站用变压器型号的选择12
11、第三章 短路电流计算133.1 短路计算的目的、规定与步骤133.1.1 短路电流计算的目的133.1.2 短路计算的一般规定133.1.3 计算步骤143.2 变压器的参数计算及短路点的确定143.2.1 变压器参数的计算143.2.2 短路点的确定153.3 各短路点的短路计算153.3.1 短路点d-1的短路计算(110KV母线)153.3.2 短路点d-2的短路计算(35KV母线)163.3.3 短路点d-3的短路计算(10KV母线)173.3.4 短路点d-4的短路计算183.4 绘制短路电流计算结果表19第四章 电气设备选择与校验204.1 电气设备选择的一般规定204.1.1 一
12、般原则204.1.2 有关的几项规定204.2 各回路持续工作电流的计算214.3 高压电气设备选择214.3.1 断路器的选择与校验214.3.2 隔离开关的选择及校验254.3.3 电流互感器的选择及校验274.3.4 电压互感器的选择及校验314.3.5 避雷器的选择及检验324.3.6 母线与电缆的选择及校验344.3.7 熔断器的选择37第五章 无功补偿设计395.1 无功补偿的原则与基本要求395.1.1 无功补偿的原则395.1.2 无功补偿的基本要求395.2 补偿装置选择及容量确定405.2.1 补偿装置的确定405.2.2 补偿装置容量的选择40第六章 主变保护设计426.
13、1 概述426.2 各种变压器保护介绍426.2.1 纵差保护426.2.2 瓦斯保护426.3.3 复合电压起动的电流保护436.3 变压器保护的配置原则456.3.1 瓦斯保护456.3.2 纵差动保护456.3.3 后备保护456.4 本站主变保护的设计46第七章 变电站配电装置的设计477.1 概述477.1.1 屋内配电装置的特点477.1.2 屋外配电装置的特点477.1.3 成套配电装置的特点477.2 配电装置的基本要求及设计步骤487.2.1 配电装置应满足以下基本要求487.2.2 配电装置设计的基本步骤487.3 屋内配电装置487.3.1 概述487.3.2 屋内配电装
14、置的若干问题497.4 屋外配电装置517.4.1 屋外配电装置的分类517.4.2 屋外高压配电装置的若干问题517.4.3 屋外配电装置安全净距537.5 本变电所的配电装置53结论55参考文献56附录57谢辞61符号说明基值电压 额定电压电网工作电压 基值电流额定电流 0s短路电流周期分量 0.2s短路电流周期分量稳态短路电流周期分量短路电流冲击值 全电流最大有效值 短路容量 变压器额定容量最大持续工作电流断路器额定开断电流 断路器极限通过电流峰值三相短路电流冲击值。稳态三相短路电流短路电流发热等值时间;断路器t秒热稳定电流断路器t秒热稳定电流CT的1s动稳定倍数系统最高相电压有效值经济
15、电流密度电抗转移电抗计算电抗电流互感器原边额定电流引 言电力行业是国民经济的基础工业,它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败,它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。电力系统规划设计及运行的任务是:在国民经济发展计划的统筹安排下,合理开发、利用动力资源,用较少的投资和运行成本,来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要,提供可靠充足、质量合格的电能。所以在本次设计中选择变电站电气部分的初步设计,是为了更多的了解现代化变电站的设计规程、步骤和要求,设计出比较合理变电站。根据设计要求的任务,在本次设计中主要通过变电站电气主接线、短路电流计算、设备选择与校验、无功补偿、主变保护和配
16、电装置部分的设计,使我对四年来所学的知识更进一步的巩固和加强,并从中获得一些较为实际的工作经验。由于在设计中查阅了大量的相关资料,所以开始逐步掌握了查阅,运用资料的能力,又可以总结四年来所学的电力工业的部分相关知识,为我们日后的工作打下了坚实的基础。第一章 变电站电气主接线设计及主变压器的选择变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定,对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。1.1 主接线的设计原则和要求1
17、.1.1 主接线的设计原则(1) 考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站,由于它们在电力系统中的地位和作用不同,对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。(2) 考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据510年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布,并分析各种可能的运行方式,来确定主接线的形式及站连接电源数和出线回数。(3) 考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响对一、二级负荷,必须有两个独立电源供电,且当一个电源失
18、去后,应保证全部一、二级负荷不间断供电;三级负荷一般只需一个电源供电。(4) 考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的容量和台数,对变电站主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电站,由于其传输容量大,对供电可靠性高,因此,其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电站,其传输容量小,对主接线的可靠性、灵活性要求低。(5) 考虑备用量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电,适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同,例如,当断路器或母线检修时,是否允许线路、变压器停运;当线路故障时是否允许切除线路、变压器
19、的数量等,都直接影响主接线的形式。1.1.2 主接线设计的基本要求根据有关规定:变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位,变电站的规划容量,负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。(1) 可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作,以保证对用户不间断的供电,衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件(包括一次和二次设备)在运行中可靠性的综合。因此,主接线的设计,不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响,还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时,可靠性并不是绝对的而是相对的,一种主接
20、线对某些变电站是可靠的,而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下:1) 断路器检修时是否影响供电;2) 线路、断路器、母线故障和检修时,停运线路的回数和停运时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电;3) 变电站全部停电的可能性。(2) 灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求:1) 调度灵活,操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路,调配电源和负荷;能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。2) 检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备,进行安全检修,且不影响对用户的供电。3) 扩建方便。随着电力事业的发展,往往需要对已经投运的变电站进行扩建,从变
21、压器直至馈线数均有扩建的可能。所以,在设计主接线时,应留有余地,应能容易地从初期过度到终期接线,使在扩建时,无论一次和二次设备改造量最小。(3) 经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求,它与经济性之间往往发生矛盾,即欲使主接线可靠、灵活,将可能导致投资增加。所以,两者必须综合考虑,在满足技术要求前提下,做到经济合理。1) 投资省。主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关等一次设备投资;要使控制、保护方式不过于复杂,以利于运行并节约二次设备和电缆投资;要适当限制短路电流,以便选择价格合理的电器设备;在终端或分支变电站中,应推广采用直降式(110/610kV)变电站和以质量可靠的简易电
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