10kV开闭所电气一次部分初步设计 毕业设计.doc
《10kV开闭所电气一次部分初步设计 毕业设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《10kV开闭所电气一次部分初步设计 毕业设计.doc(35页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、毕业设计(论文)任务书 姓名 专业 班级 毕业设计(论文)题目 10kV 开闭所电气一次部分初步设计 毕业设计(论文)工作起止时间 地点 毕业设计(论文)的内容: 为改善供电质量,提高供电可靠性,在 XXX 建设一座 10KV 开闭所。 1.10kV 开闭所规模为 1)10kV 进线 A、B 两回,均由 110KV 站低压侧#1、#2 母线引入,架空线 LGJ- 240/30(可换型) ,长度 1300m,电缆型号 YJV22-10KV-3X240(可换型) ,长度 700m(可换 型) 。 2)10kV 出线 6 回。 3)A 站 10kV 母线短路阻抗标幺值 X max=0.4193 X
2、min=0.8581(基准容量为 100MVA) 。 A,B 线路保护定值:电流速断部分: 600/5 13A 0S 反时限部份 600/5 6A 0.5S 允许负荷 450A 三相一次重合闸 3S 根据电力局要求,配出盘速断电流应小于 300A ,以便与系配合,进线速断电流应小 于上级变电站出口速断值 1560A, 时间为 0S。 2.地理图及接线图 3.配出负荷如下表:注一类负荷由两回路配出,二类和三类负荷出一路配出,负荷值按照 实际可能情况自行选择(相同数据仅可适用于 3 个同学) 。 上级变电站(A) 上级变电站 双回架空线路 双回电缆线路 配出负荷表 序号 配出线名 称 配电容量 (
3、kVA) 额度电流 (A) 电流互感 器变比 负荷类 型 电缆长度 (km) 1 水源变 xx xx xx 2 xx 2 配电变 xx xx xx 2 3 分厂变 xx xx xx 1 xx 4 住宅区 xx xx xx 3 xx 5 所用电 xx xx xx 6 服务公司 xx xx xx 3 xx 7 车间变 xx xx xx 2 xx 8 配电变 xx xx xx 3 毕业设计(论文)的要求: 综合运用三年本科学习所获得的专业知识及本人工作中的经验,设计一座 10kV 开闭所。要 求电气一次部分完善并给出主要设备型号,二次部分配置完善,并可给出部分整定参数,防雷 及过压部分说明其规划,综
4、合部分按本人实际工作经验完成。如下: 1. 开闭所一次接线确定; 2. 开闭所短路电流计算: 3. 开闭所主要一次设备选择; 4. 开闭所继电保护配置; 5. 开闭所防雷规划。 要求在老师辅导下、同学间相互讨论的基础上独立完成,严禁抄袭、剽窃他人设计成果。 摘要: 本毕业论文主要论述了 10KV 开闭所的功能、设置原则、主接线方式及主要设备的选择,对 10kV 开闭所的电气一次部分进行设计。本文通过对主接线的方式介绍,确定了开闭所主接线方式,通过对 开闭所系统的短路计算,让读者了解该设计的短路计算方法,从而得出本开闭所的短路电流。同时, 本文利用短路计算的结果对高压主要电气设备进行了动稳定、热
5、效应校验,确定了本开闭所的 10kV 主 母线、分支母线、断路器、隔离刀闸、互感器、开关柜体等设备的型号。同时,该文对开闭所的布局 及进、出线的情况进行了简要介绍,对防雷、过电压防护以及直流、通信、保护等设备进行了简单的 配置,对开闭所照明进行了简单的设计。本开闭所所有配出线路的保护主要配置了速断、过流两种保 护,并对全部出线的保护进行了计算,确定了每条线路的保护定值和保护时限。 关键词:开闭所 保护配置 短路计算 继电保护 目 录 前言 1 概述 2 第四节 变压器容量、型号和台数的择 3 第五节 电气一次主接线 3 第三章 短路电流计算 8 第四章 主要电气设备选型 15 第五章 继电保护
6、规划设计 22 第六章 防雷规划 28 第七章 照明及其它 30 参考文献 32 附录 33 前言 通过本工程设计,使我们了解国家电力建设的方针政策,熟悉国家有关规范、标准与有关规定,树立 起科学技术与工程经济相统一的辨证观点,培养我们综合应用所学理论知识分析解决工程实际问题的 能力。了解电气工程的建设程序,掌握电气工程设计、计算的方法的步骤,并在进行工程计算、工程 制图、文字处理等方面得到初步训练,为今后从事电力工程设计、建设、运行及管理工作打下基础。 概述 一、10KV 开闭所的功能 10kV 开闭所是变电所 10kV 母线的延伸,由变电所送出较大容量的馈线至开闭所,再由 10kV 开闭
7、所按用户需要送出馈线至用户。10kV 开闭所接受和重新分配 10kV 出线,减少高压变电所的 10kV 出现 间隔和出线走廊,可用作配电线路间的联络枢纽,还可为重要用户提供双电源。 此外,配电网中 10kV 开闭所的合理设置,可以加强对配电网的控制,提高配电网运行及调度的灵活性, 从而大大提高整个配电网供电的可靠性。有了一定数量的开闭所,可实现对配电网的优化调度,部分 城网设备检修时,可以进行运行方式的调整,做到设备检修时用户不停电;当设备发生故障时开闭所 可发挥其操作灵活的优势,迅速隔离故障单元,减小停电范围。 二、10kV 开闭所设置原则 由于 10kV 开闭所能加强对配电网的控制,提高配
8、电网供电的灵活性和可靠性,因此在重要用户附近或 电网联络部位应设立 10kV 开闭所。 由于开闭所具有变电所 10kV 母线延伸的功能,对电能进行二次分配,为周边用户提高电源,因此在用 户比较集中的地区,如大型住宅小区、高层建筑区、商业中心、工业园区等地,应设置 10kV 开闭所。 由于 10kV 开闭所内有大量的 10kV 开关柜等中压设备,这些设备对环境的要求比较高,为了便于管理, 要求 10kV 开闭所设置在通道顺畅、巡视检修方便、电缆进出方便的位置。一般情况下要求 10kV 开闭 所设置在单独的建筑物中,或附设在建筑物一楼的裙房中,尽量不要把 10kV 开闭所设置在大楼地下室 内。 室
9、外环网柜或电缆分接箱与室内的开闭所相比,具有体积小、占地面积小、设置比较灵活等优点,一 般可设置在绿地或绿化带上,也可设置在对行人影响比较小的空地上或道路人行道侧。室外换网柜及 电缆分接箱安装处应有避免外力碰撞措施,同时应避免安装在有腐蚀性物质的附近。 第一章 变压器容量、型号和台数的选择 一、变压器容量 序号 出线称号 配变容量 (kvA) 额定电流 A 电流互感器变比 负荷类型 电缆长度 1 A 小区 500 28.9 50/5 3 230 2 B 小区 630 36.4 50/5 3 700 3 C 小区 1000 57.7 75/5 2 300 4 D 小区 630 36.4 50/5
10、 3 600 5 E 小区 630 36.4 50/5 3 530 6 F 小区 315 18.2 50/5 3 480 7 所用变 2*30 合计 3765 二、变压器型号及台数 序号 出线称号 配变容量 (kvA) 负荷分布 型式 安装方式 台数 1 A 小区 500 500KVA S11-M 配电室 1 台 2 B 小区 630 630KVA S11-M 配电室 1 台 3 C 小区 1000 1000KVA SCB9 配电室 1 台 4 D 小区 630 630KVA S11-M 配电室 1 台 5 E 小区 630 630KVA S11-M 配电室 1 台 6 F 小区 315 31
11、5KVA S11-M 配电室 1 台 7 所用变 60 2*30KVA SC9 第二章 电气一次主接线 电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分,也是构成电力系统的主要环节。 电气主接线是由电气设备通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为传输强电流、 高电压的网络,故又称为一次接线或电气主系统。主接线代表了发电厂和变电所电气部分的主体结构, 是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响运行的可靠性,灵活性,并对电器选择,配电装置 布置,继电保护,自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。 第一节 电气主接线的基本要求 10kV 开闭所主接线应力求简单,并应满足可靠性、灵活性、
12、经济性等要求。开关或母线故障及母线检 修时,可以方便地停运开关、母线等设备,而不致影响 10kV 配电网的运行和对用户的供电。扩建时可 以方便地从初期接线过渡到最终接线,在不影响连续供电或停电时间最短的情况下,投入新的间隔。 1可靠性: (1)研究可靠性应注意的问题: A、应重视网内外长期运行的实践经验及其可靠性的运行分析。 B、应包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。 C、在很大程度上取决于设备的可靠程度。 D、考虑待设计发电厂,变电所在电力系统中的地位的作用。 (2)具体要求: A、断路器检修时,不宜影响对系统的供电。 B、断路器或引线检修及引线故障时,尽量减少停远回路和停
13、远时间,并保证对一级负荷及全部及大部 分二级负荷的供电。 C、尽量避免变电所全停的可能性。 D、大机组,超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。 2灵活性: 电气主接线应能适应各种运行状态,并能灵活地进行运行方式的转换。 (1)调度时,应可以灵活地投入和切除发电机,变压器和线路,调配电源和负荷,满足系统在事故运 行方式,检修运行方式及特殊运行方式下的系统调度要求。 (2)检修时,可以方便地停运断路器,母线及其继电保护设备进行安全检修而不致影响电力网和对用 户的供电。 (3)扩建时,可以容易地从初期接线过渡到最终接线,并且对一次和二次部分的改建工作量最少。 3经济性: 主接线在满足可靠性,灵活性
14、要求的前提下做到经济合理。 (1)投资省 A、主接线要求简单,以节省断路器、隔离开关、电流互感器和电压互感器、避雷器等一次设备。 B、要使继电保护和二次回路不过于复杂,以节省二次设备和控制电缆。 C、要能限制短路电流,以便选择价廉的电器设备和轻型电器。 D、如能满足系统安全运行及继电保护要求,110KV 及以下终端和分支变电所可用简单接线方式。 (2)占地面积小,主接线设计要为配电装置创造条件,尽量使占地面积减少。 (3)电能损失小,经济合理地选择各种电气,减少电能损失。 (4)具有未来发展和扩建的可能性。 第二节 主接线方式的选定 对于重要负荷的开闭所,一般可采用单母线接线,两路电源进线。两
15、路进线分别接至不同的变电 所或同一变电所的不同母线,可有 6-10 路的出线。此接线方式简单清晰、投资省、运行维护方便。 对于为重要用户提供双电源、供电可靠性要求比较高的开闭所,应采用弹幕先分段接线,两路进 线,每段母线各有一路进线,重要用户可以从两段母线分别接出馈线。当一段母线发生故障或检修时, 可由另一段母线提供正常供电。 对于负荷集中、且有重要用户负荷时,开闭所可采用双母线接线,四路进线,每段母线各有两路 进线。此接线方式供电可靠性高,且调度灵活,能适应 10kV 配电系统的需要。 由原始资料可知,待设计的变电所为 10KV 开闭所,为一般变电所,它的修建目的主要是为多住宅 小区的居民用
16、户提供可靠优质电能,根据电力工程设计手册,我们可基本选定主接线方式为: 一、单母线接线方式: 单母线接线具有简单清晰,设备少,投资小,运行操作方便,且有利于扩建等优点。但可靠性和灵活 性较差,当母线或母线隔离开关故障或检修时,必须断开它所接的电源;与之相接的所有电力装置, 在整个检修期间均需停止工作。此外在出线断路器检修期间,必须停止该回路的工作。因此,这种接 线只适用于 6220KV 系统中只有一台发电机或一台主变压器,且出线回路又不多的中、小型发电厂和 变电所。 1. 优点: 接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。 2. 缺点: 不够灵活可靠,任意元件故障或检修,均须
17、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,全部母线仍需短时停电,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。 3. 适用范围: 一般只适用于一台发电机和一台主变压器以下三种况: 1)6-10KV 配电装置的出线回路数不超过 5 回; 2)35-63KV 配电装置的出线回路数不超过 3 回; 3)110-220KV 配电装置的出线回路数不超过 2 回。 二、单母线分段接线: 单母线分段接线具有简单清晰,设备较少,投资较小,运行操作方便,且有利于扩建等优点,并可提 高供电可靠性和灵活性。对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路,由两个电源供电。当一段母线 发生
18、故障,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电。两段 母线同时故障的可能性甚小,可以不予考虑。分段的数目,取决于电源数量和容量;段数分得越多, 故障时停电范围越小,但使用断路器数量也越多,且装配和运行也越复杂,通常以 23 段为宜,这种 接线广泛用于中、小容量发电厂的 610KV 接线和 6220KV 变电所中。 1优点: 用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同断引出两个回路由两个电源供电。当一段母线发生故 障,分开母联断路器,自动将故障隔离,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 2. 缺点: 当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
19、要在检修期间内停电。当出现为双 回路时,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。 3适用范围: 1)6-10KV 配电装置出线回路数为 6 回及以上时。 2)35-63KV 配电装置出线回路数为 4-8 回时。 3)110-220KV 配电装置出线回路数为 4-8 回时。 三、主接线的确定 1单母线接线与单母线分段接线相比较 单母线 单母线分段 断路器台数 8 台 9 台 隔离开关台数 占地面积 占地面积较小 占地面积较大 优点 接线简单、清晰、设备小、操作方便、 便于扩建、投资较小 接线简单、操作方便、便于扩建供电可靠性, 灵活性较好 缺点 供电的可靠性,灵活性较差 不能满足、
20、类用户需要 投资较大些,占地面积较大 适用范围 用于 6220KV 系统中只有一台发电 机或一台主变,且出线不多的中、小 型变电所 适用于 610KV 电压等级引出线在 6 回以上 的中、小型变电所中 2主接线的确定 根据提供的原始资料,考虑电力系统的发展,用户的需求及电压质量要求、供电的可靠性等,从近期 及远景的发展规划,确定 10KV 开闭所的主接线方式为:单母线分段。(如图) 图 1 10kV 开闭所电气接线图 第三章 短路电流计算 第一节 概 述 一、产生短路的原因 短路,是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。供配电系 统中的短路,是指相导体之间或相
21、导体与地之间不通过负载阻抗而发生的电气连接,是电力系统的常 见故障之一。在电力系统正常运行时,除中性点外,相与相或相与地之间是绝缘的,如果由于某种原 因使其绝缘破坏而构成了通路,我们就称电力系统发生了“短路”故障,如过电压、设备直接遭受雷 击,绝缘材料老化和外界机械损伤等原因,就常使绝缘损坏。 电力系统的其它某些故障也可能导致短路,如输电线路断线和倒杆事故等,此外运行人员不遵守操作 技术规程和安全规程,造成误操作或小动物跨接裸导体时,都可能造成短路。 二、短路电流计算的目的 1选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备。 2为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数。 3在设计和选择电
22、力系统电气主接线时,为了比较各种不同方案的接线图,确定是否需要采取限制短 路电流的措施。 4进行电力系统暂态稳定计算,确定对用户工作的影响以及输电线路短路时对通讯干扰。 三、短路电流的计算方法 由于电力系统供电的工业企业内部发生短路时,工业企业内所装置的元件其容量小,而阻抗则较系统 阻抗大得多,当这些元件遇到短路时,系统母线上的电压变动很小,可以维持母线电压不变,即系统 容量为无限大。所以我们在这里进行短路电流计算,是以无限大容量电力系统供电作为前提的,其步 骤如下: 1对各等值网络按个别计算法进行化简,求出各电源对短路点的计算电抗; 2查运算曲线,得到以发电机额定功率为基准值的各电源送至短路
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 10kV开闭所电气一次部分初步设计 毕业设计 10 kV 开闭 电气 一次 部分 初步设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-25755.html