降压变电的站设计.doc
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1、目录第一章 绪论1第二章 电源进线与主变的选择2 2.1 方案介绍及选取3 2.2 负荷概念及等级分4 2.3 负荷的计算5 2.4 主变选择的原则6 2.5 主变选取6第三章 电气主接线方案7 3.1 主接线的主要形式 7 3.2 接线方案与选取 7第四章 短路计算9 4.1短路的类型 9 4.2短路计算 9第五章 电气设备选择 13 5.1设备的概念13 5.2断路器隔离开关等设备选择13 第六章 总语16参考文献1719南昌工程学院本科课程设计(论文)第一章 绪论电力系统中,发电厂将天然的一次能源转变成电能,向远方的电力用户送电,为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降,需要将电压升高
2、;为了满足电力用户安全的需要,又要将电压降低,并分配给各个用户,这就需要能升高和降低电压,并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置,它是联系发电厂和电力用户的中间环节,同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来,变电所的作用是变换电压,传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。变压器是变电所的中心设备,它利用电磁感应原理。 配电装置是变电所中所有的开关电器、载流导体辅助设备连接在一起的装置。其作用是接受和分配电能。配电装置主要由母线、高压断路器开关、电抗器线圈、互感器、电力电容器、避雷器、高压熔断器、二次设备及必要的其
3、他辅助设备所组成。 二次设备是指一次系统状态测量、控制、监察和保护的设备装置。由这些设备构成的回路叫二次回路,总称二次系统。 二次系统的设备包含测量装置、控制装置、继电保护装置、自动控制装置、直流系统及必要的附属设备。负荷等级可以分为一,二,三等级。负荷的等级不同,对供电的要求也不同。对于一级负荷,必须有两个独立电源供电,且任何一个电源失去后,能保证对全部一级负荷不间断供电电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频所。这些变电所按电压等级可分为中压变电所(60千伏及以下)、高压变电所(110220千伏)、超高压变电所(330765千伏)和特高压变电所(1000千伏及以上)。按其在电力系统中的
4、地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。该变电所包含了一二级负荷,所以是一个需要两个电源的终端配电变电所。第二章 电源进线与主变的选择2.1方案介绍及选取某企业总降压变电站站址位于高新开发区CD镇SX村,地处TX大道中段的东面,距离500kVA变直线距离约4公里,距离220kV B变电站的直线距离约10公里,距离220kV C变电站的直线距离约11公里,距离220kV D变电站约19公里,距离筹建中的220kV E变电站的直线距离约2.7公里。500kV A变电站:电压等级500/220kV。220kV B变电站:目前该站总装机420MVA,给七个110kV变电站提供电源,分别为YS变、
5、QSH变、GX变、GY变、X厂专变和Y厂I、II专变,上述七个变电站总装机容量为486MVA。220kV C变电站:主变容量有空余,且有110kV出线间隔, 220kV C变与本企业之间隔着某天然湖泊。220kV D变电站:建设中的220kV D变电站主要用户为Y厂II、BQ、YS等变电站,距离本企业约19公里,沿途住宅区密集。220kV E变电站:距离本企业2.7公里。分析:鉴于变电站的负荷含有一二级负荷,所以需要考虑两个电源供电,而不是一个,其次E变电站在建,所以考虑,而A变电站等级偏高,但不排除,D变电站沿途住宅偏多,所以排除,综上所述:本变电站考虑从A,E变电站两处引出电源,变电站等级
6、为220kV的电压等级。2.2 负荷概念及等级分类在电力系统中,按负荷性质可分为两大类:供电负荷 和 用电负荷 。用电负荷 是指用户用电设备总容量,也就是对电力系统的需求容量;供电负荷 是指发电厂对外承受的总容量,也是用电负荷 加上同一时刻线路中消耗的功率。按对供电可靠性要求分为: 一类负荷 、二类负荷 、三类负荷。荷的重要程度分为:先保证供电的重点负荷一般性供电的非重点负荷 可以暂时限电或停止供电的负荷。一级负荷:中断供电时将造成人身伤亡,或经济、政治、军事上的重大损失的负荷。二级负荷:中断供电时将造成严重减产、停工,局部地区交通阻塞,大部分城市居民的正常生活秩序被打乱。三级负荷:除一、二级
7、负荷之外的一般负荷,这级负荷短时停电造成的损失不大。2.3负荷的计算负荷级别:消防用电设备,事故排风、排烟、补风用电设备系统,一小部分工艺及配套的动力用电设备,重要控制系统以及应急照明等为一级用电负荷;大部分工艺及配套的公用设备等属二级用电负荷;其余用电设备均属三级用电负荷。)大宗气体站为10kV负荷,均从110kV变电站引入双电源。一、二厂10kV高压电源柜及大宗气体站10kV高压电源柜(各10路电源)考虑备用,三、四、五厂计算负荷各27508kVA,大宗气体站另计,只预留土建位置。负荷的等级不同,对供电的要求也不同。对于一级负荷,必须有两个独立电源供电,且任何一个电源失去后,能保证对全部一
8、级负荷不间断供电;对二级负荷,一般要有两个独立电源供电,且一个电源失去后,能保证全部或大部分二级负荷供电;对于三级负荷一般只需要一个电源供电。计算电力负荷的定义:负荷不是恒定值,是随时间而变化的变动值。因为用电设备并不同时运行,即使用时,也并不是都能达到额定容量。另外,各用电设备的工作制也不一样,有长期、短时、重复短时之分。因此负荷计算也只能力求接近实际。即根据已知的工厂的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷,其热效应与同时间内实际变动负荷产生的热效应相等。表3.1企业负荷项 目装 机视在计算负荷按同时率0.9计算1#生产厂房(一期1厂区)24050kVA16029kVA2#生产厂房
9、(一期1厂区)26700kVA18628kVA3#生产厂房(一期1厂区)23000kVA15889kVA4#生产厂房(一期1厂区)12000kVA9034kVA5#生产厂房(一期1厂区)23064kVA19460kVA一厂区小计93750kVA79040kVA71136 kVA大宗气体站(一厂)9600kVA大宗气体站(二厂)2300kVA3厂区(一期)27000 kVA24300kVA4厂区(一期)27000 kVA24300kVA5厂区(一期)27000 kVA24300kVA一期小计186600 kVA144036 kVA二期80000kVA72000 kVA总计266600 kVA21
10、6036 kVA2.4 主变选择的原则变压器的台数和容量,应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等综合考虑确定主变压器容量一般按变电所、建成后510年的规划负荷选择,并适当的考虑到远期的负荷发展,对于城网变电所,主变压器容量应与城市规划相结合。在有一二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设两台以上主变压器。如变电所可由中低压测电力网取得足够容量的备用电源时,可装设一台主变压器。装有两台及以上主变压器的变电所,当断开一台时,其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷,并应保证用户的一、二级负荷。具有三种电压的变电所,如通过主变压器各侧绕组的功率达到该变压器容量
11、的15%以上,主变压器宜采用三相三绕组变压器。2.5 主变确定台数:由于此终端变电站来字两个不同的电站,且考虑双电源,所以就选用两台或三台主变。绕组:该变电站就两个电压等级,所以就考虑用双绕组变压器。相数:300MVA以下的变压器一般采用三相变压器。调压:该处因为是厂用电,负荷不是固定,故采用有载调压方式。主变是两台三相双绕组变压器:负荷的计算 = 变压器容量/每台 且 每台变压器的容量选择为。主变是三台三相双绕组变压器:负荷的计算 = 变压器容量 且 取每台主变容量为90000kVA,则2*90000kVA=18000kVA150000kVA综上所述,鉴于考虑到后面选主变10kV侧的断路器和
12、隔离开关,其额定电流不能超过一定范围,所以此处选用三台变压器。选到的主变型号为SFZ11-90000/220其参数如表4.1:表4.1主变技术参数型号额定容量(kVA)额定电压(kV)空载电流(%)空载损耗(kVA)负载损耗(kVA)阻抗电压(%)高压低压SFZ11-90000/22090000220100.357.528910.5 第三章 电气主接线3.1 主接线的主要形式电气主接线的基本要求就是八个字:“安全、经济、可靠、灵活”:具体地说,就是:1、满足用电要求;2、接线简单;3、运行经济、可靠;4、操作方便、运行灵活;5、设备选择合理;6、便于维护检修;7、故障处理能保证安全;简单地说,
13、电气主接线的基本形式包括:有母线接线和无母线接线两大类:有母线接线包括:1、单母线接线(含单母线刀闸分段、单母线开关分段、单母线带旁路等);2、双母线接线(含双母线刀闸分段、双母线开关分段、双母线带旁路等);3、3/2台断路器接线 4、4/3台断路器接线 5、变压器母线组接线无母线接线包括:6、线路变压器组接线; 7、桥型接线(内桥、外桥、全桥等) 8、角形接线等。3.2 接线方案与选取220kV侧进线2回,选用以下几种接线方案:(1) 单母线分段接线。母线分段后重要用户可以从不同段引出两回馈电线路,一段母线故障,另一段母线仍可正常供电。(2) 带旁路母线的单母线分段接线。母线分段后提高了供电
14、可靠性,加上设有旁路母线,当任一出线断路器故障或检修时,可用旁路断路器代替,不使该回路停电。10kV侧出线20回,大部分为类负荷,选用以下几种接线方案:(1)单母线分段接线,它投资少,在10kV配电装置中它基本可以满足可靠性要求。(2)单母线分段带旁路母线,这种接线方式虽然提高了供电可靠性,但增大了投资。综上所述:方案确定采用单母线分段接线亦可满足供电可靠性的要求,且节约了投资。而因为有三台主变,故高压侧不宜采用桥形接线,应该采用单母分段,所以220kV/10kV侧均采用单母线分段接线。接线图如图5.1。 图5.1 220kV变电站电气主接线第四章 短路计算4.1短路的概述故障类型短路分对称短
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