110KV变电站电气一次系统初步设计 毕业论文.doc
《110KV变电站电气一次系统初步设计 毕业论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《110KV变电站电气一次系统初步设计 毕业论文.doc(57页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、摘要 I 摘 要 电 能 是 现 代 社 会 中 最 重 要 , 最 方 便 的 能 源 , 电 能 具 有 很 多 优 点 , 可 以 方 便 的 转 化 为 别 种 形 式 的 能 , 以 及 它 的 输 送 和 分 配 易 于 实 现 , 并 且 它 的 应 用 规 模 也 很 灵 活 , 因 此 , 电 能 被 日 益 广 泛 的 应 用 于 农 业 , 交 通 运 输 业 以 及 人 民 的 日 常 生 活 中 。 现 如 今 , 越 来 越 多 的 人 意 识 到 , 电力事业的日益发展紧系着国 计民生。它的发展水平和电气化的程度,是衡量一个国家的国民经济发展水平 及其社会现代化水
2、平高低的一个重要标志。其中,变电所的发展则是至关重要 的。 本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷发展情况,分析负荷发 展趋势与当地地理环境和工业发展条件。从负荷增长和地区建设方面阐明了建 站的必要性,然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑,并通过对负 荷资料的分析,从安全性、经济性、可靠性及灵活性等方面考虑,先简单介绍 了各种接线方式,然后从经济性、灵活性、可靠性各方面进行比较,确定了 110KV,35KV,10KV 电气主接线形式,然后又通过负荷计算及供电范围通过容 载比的方法,确定了主变压台数、容量及型号,最后通过对短路电流、各种短 路方式、短路危害的介绍及短路电流和最大持续
3、电流的计算,对各种高压电器 的选择进行说明,并对高压断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感 器、避雷器等进行了选型,从而完成了 110KV 变电站电气一次部分的设计。 关键词:变压器;变电站;短路计算;电气主接线;设备选择 ABSTRACT II ABSTRACT The electrical energy is the most important, convenient energy in the modern society, the electrical energy has many merits, can facilitate transforms as other ener
4、gies. , as well as its transportation and the assignment easy to realize, and its application scale is also very flexible, therefore, electrical energy by day by day widespread application in agriculture, transportation shipping industry as well as in peoples daily life. Nowadays, more and more peop
5、le realize, the electric power enterprise flourishes more and more daily tightly is the national economy and the peoples livelihood. Its level of development and the electrification cause is one of the most important symbols to weigh a national economy level of development and a social modernization
6、 horizontal height .And, the transformer substation development is very important. At first this paper book according to the mission to system and routes and all load to development, analysis development tendency and local load geographical environment and industrial development conditions. From the
7、 load growth and regional construction, the necessity of clarified site. Then based on summary of proposed substation direction to consider, and qualify, and through to the load data analysis. From safety, economy, reliability and flexibility into consideration. To briefly introduces various wiring
8、way. Then from economy, flexibility and reliability compared various aspects choose the consumers 10KV, 35KV, 110KV and auto- switch from, Then through the load calculation and power supply range through than method, let load, choose the lord variable pressure sets, capacity and model, finally throu
9、gh short-circuit current, various short-circuit mode, the introduction and short- circuit harm and maximum continuous current short-circuit current calculation, The choice of various high voltage apparatus, and to show the high voltage circuit breaker, isolating switch, generatrix, current transform
10、er, voltage transformer, lightning arrester etc, thus completing the selection of 110KV substations is a part of design electric. Key words: Transformer; substation; Short circuit computation; Electrical main wiring; Equipment choic 目录 III 目 录 摘 要 .I ABSTRACT II 目 录 .III 第一章 绪论 .1 1.1 概述 .1 1.2 原始资料
11、及分析 .2 1.3 本论文的设计任务及主要工作 .4 第二章 电气主接线设计 .5 2.1 主变压器选择 .5 2.2 电气主接线的要求 10 2.3 各种接线形式及特点 12 2.4 变电站主接线的选择 16 2.5 站用电接线的选择 18 第三章 短路电流计算 20 3.1 概述 20 3.2 短路电流计算方法 23 3.3 本站短路电流的计算 24 第四章 主要电气设备的选择 28 4.1 电气设备的一般原则 28 4.2 断路 器选择 29 目录 IV 4.3 隔离开关选择 32 4.4 互感器选择 32 4.5 母线选择 35 4.6 高压开关柜选择 38 第五章 防雷保护 41
12、5.1 避雷器作用、分类 41 5.2 避雷器的选择 42 第六章 总结与展望 .48 附 录 49 参考文献 .51 致 谢 52 1 第一章 绪论 1.1 概述 我国电力建设经过多年的发展,系统容量越来越大,短路电流不断增大, 对电气设备、系统内大量信息的实时性等要求越来越高;而随着科学技术的高 速发展,制造、材料行业,尤其是计算机及网络技术的迅速发展,电力系统的 变电技术也有了新的飞跃,我国变电站设计出现了一些新的趋势。 随着制造厂生产的电气设备质量的提高以及电网可靠性的增加,变电站接 线简化趋于可能。例如,断路器是变电站的主要电气设备,其制造技术近年来 有了较大发展,可靠性大为提高,检
13、修时间也较少。特别是国外一些知名厂家 生产的超高压断路器均可达到20年不大修,更换部件费时很短。 为了进一步控制工程造价,提高经济效益,经过专家反复论证,我国少数 变电站实际已逐渐采用一些新的更为简单的接线方案。 我国500kV、330kV电压等级的接线较多采用3/2断路器接线,但现在有些设 计院提出,根据工程情况,可采用变压器-母线组接线,可靠性与3/2断路器接 线基本相同,却可以降低投资。目前在四川二滩水电站的500kV接线中有一串采 用3/2断路器接线方式,其他串为变压器-母线组接线。在国外某些地区,500kV 电压等级广泛采用双重连接方式接线,即3/2断路器接线,但第1、2组主变经过
14、隔离开关分别接至两组母线,如有第3、4组主变则接入串内,出线回路多时, 采用3/2断路器串,这样可以节约大量投资. 另外,国内一些变电站3/2断路器接线中,设计不考虑装设线路侧隔离开 关。近期国内新建的许多变电站220kV及110kV电压等级的接线采用双母线而不 带旁路母线。在采用GIS的情况下,优先采用单母线分段接线。终端变电站中, 尽量采用线路变压器组接线等。 近年来电气一次设备制造有了较大发展,大量高性能、新型设备不断出现, 设备趋于无油化,采用SF6气体绝缘的设备价格不断下降,伴随着国产GIS向高 压、大容量、三相共箱体方面发展,性能不断完善,应用面不断扩大,许多城 网建设工程、用户工
15、程都考虑采用GIS配电装置。变电站设计的电气设备档次不 断提高,配电装置也从传统的形式走向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组 合一体化的小型设备发展。 这些户外高压和超高压组合电器共同特点是以SF6断路器为核心,与其他 高压电气设备进行组合,形式繁多,从较简单的145kV户外断路器与电流互感器 及隔离开关组合在一起的小车式组合电器,到550kV户外设备本体(包括断路器、 2 隔离开关与接地开关、光电式电流、电压互感器等设备的组合) ,通过插接式复 合光缆,与就地 不止的控制保护智能柜连接在一起的完整超高压开关系统。这 些设备运行可靠性高、节省占地面积和空间、施工安装简单、运行维护方便, 价
16、格介于常规电气设备与GIS之间,是电气设备今后发展的一个方向,负荷我国 目前的国情和技术发展方向。 随着经济和城市建设的发展,市区的用电负荷增长迅速,而城市土地十分 宝贵,低价越来越昂贵。新建的城市变电站必须符合城市的形象及环保等要求, 追求综合经济、社会效益。所以建设形式多采用地面全户内型或地下等布置形 式,占地面积有效减少。有数据统计表明全户内型变电站一般用地仅为同类型、 同规模户外常规站的25%左右。我国一些大城市已明确提出对主城区的终端 220kV站、110kV站、35kV站必须采用全户内型,对于边缘城区有条件的也要采 用全户内型。 分散式变电站自动化系统的采用,电缆大量减少,主控楼在
17、活动地板下敷 设电缆,取消电缆夹层,主控楼建筑面积减少。另外,针对一些110kV及以下变 电站实现无人值班,设计中取消了与运行人员有关的建筑和设施,建筑面积更 是大为减少。 1.2 原始资料及分析 1按照先行的原则,依据远期负荷发展,决定在本区兴建 1 中型 110kV 变 电所。该变电所建成后,主要对本区用户供电为主,尤其对本地区大用户进行 供电。改善提高供电水平。同时和其他地区变电所联成环网,提高了本地供电 质量和可靠性。 110kV 进线 2 回,出线 2 回,近期 110kV 上犹变电站最大负荷 2.3MW,cos=0.9,架空线路 34KM 一回,110kV 崇义变电站最大负荷 2.
18、0MW,cos=0.87,架空线路 27kM 一回。 35kV 出线 6 回,其中 1 回备用,各用户正常生产时最大负荷 2.3MW,cos=0.85,架空线路 6 回。 10kV 出线 10 回,其中 2 回备用, 各用户正常生产时最大负荷 1.8MW,cos=0.9,架空线路 8 回。变电所用变用电负荷总加 38.5KW。 所用变用电负荷总加 38.5KW。 3 北 110kV 侧 电源 1 电源 2 35kV 侧 10kV 侧 图 1-1 待设计变电站 2、变电站负荷情况及所址概况 本变电站的电压等级为 110kV/35 kV /10 kV。变电站受两个电源供电,赣 州变为 600MVA
19、,容抗为 0.38,南康变为 800MVA,容抗为 0.45.线路 1 为 30kM, 线路 2 为 20kM, 线路 3 为 25kM。出线方向 110kV 向北,35kV 向西,10kV 向东。 该地区自然条件: 站址极限最高气温:41.5 极限最低气温:-5.8 所址最大风速:28-30M/S 主导风向:N-NNE 站址年平均降水量:1580mm 站址概括,站址地层由红黄色粉质粘土组成,地下水无侵蚀性,站址场地 标高为:海拔高程:+191.40M。本地区无污秽,土壤电阻率 8000.cm。本论 文主要通过分析上述负荷资料,以及通过负荷计算,最大持续工作电流及短路 计算,对变电站进行了设备
20、选型和主接线选择,进而完成变电站一次部分设计。 3.负荷资料:本变电所为周围地区 35KV 及 10KV 电网供电,负荷资料如下: 表 1-1 110KV 负荷资料: 负 荷 名 称 Pmax(MW) cos Qmax(Mvar) 110KV 上犹变电站 2.3 0.9 1.14 110kV 崇义变电站 2.0 0.87 1.13 待设计变电站 4 表 1-2 35KV 负荷资料: 负 荷 名 称 Pmax(MW) cos Qmax(Mvar) 6 路 35KV 出线 2.3 0.85 1.43 表 1-3 10KV 负荷资料: 负 荷 名 称 Pmax(MW) cos Qmax(Mvar)
21、10 路 10KV 出线 1.8 0.9 0.87 所用变用电负荷总加 38.5KW,发展规划期 5 年,负荷年均增长率 5%。 1.3 本论文的设计任务及主要工作 主接线设计:分析原始资料,根据任务书的要求拟出各级电压母线的接线 方式、选择变压器型式及连接方式,通过技术经济比较选择主接线最优方案。 短路电流计算:根据所确定的主接线方案,选择适当的计算短路点计算短 路电流并列表表示出短路电流的计算结果。 主要电气设备选择 1) 选 择 110kV 主 变 侧 、 35kV 侧 出 线 及 10kV 主 变 侧 的 断 路 器 及 隔 离 刀 闸 。 2) 选择 110kV,35KV 主变低压侧
22、母线。 3) 选择 10kV 主母线的支持绝缘子及穿墙套管。 4) 选择限流电抗器如有必要装设及 10kV 最大一回负荷的出线电缆。 5) 选择 10kV 主母线电压互感器。6) 。选择 10kV 出线电流互感器。 电气设备配置 1) 各电压等级电压互感器配置 2) 各回路电流互感器配置 3) 各电压等级避雷器配置 所用电设计 1) 根据要求计算所用电负荷 2) 选择所用变压器型式、台数、及容量 3) 设计所用电接线 主变压器保护设计,35kV 和 110kV 侧出线主保护设计 5 第二章 电气主接线设计 2.1 主变压器选择 2.1.1 变压器的工作原理 变压器的基本工作原理就是电磁感应原理
23、。变压器的一次绕组接通交流电 源,在绕组内流过交变电流产生磁动势,在磁动势的作用下,铁芯中产生交变 磁通 ,即一次绕主从电源吸取电能转变成磁能,在闭合的铁芯中一次绕组、 二次绕组同时切割磁力线,由于电磁感应作用,分别在一、二次绕组上产生感 应电动势 E1 和 E2。如此是将二次绕组与外电路负荷接通,在二次绕组感应电动 势作用下,便有电流通过负载,铁芯中的磁能又转变成电能。变压器在传递电 能的过程中,铁芯中的交变磁场通过一、二次绕组每一线匝中都产生相同的感 应电动势,变压器一二次绕组的匝数不同,所产生的感应电动势也不同,这就 是变压器变换交流电压、电流的原理。 图 2-1 变压器原理图 2.1.
24、2 变压器容量和台数的选择原则 一、主变压器容量的选择原则 1、按电网发展规划选择主要变压器容量 主变压器容量一般按变电所造成后 510 年的发展规划负荷选择,并适当 考虑到远期 1020 年的符合发展。对于城市郊区变电所,选择的主变压器容量 应与城市发展规划相结合。一般应采用负荷平衡法选择变电所主变压器的容量。 2、按电压等级选择主变压器容量 变电所主变压器容量选择的一般原则为电压等级高,变电所密度低,主变 压器的容量就要选择大些。电压等级低、变电所密度高,一般变压器的容量可 6 选择小些。 3、根据变电所负荷性质和电网结构来选择主变压器的容量 对于有重要负荷的变电所,应考虑当一台主变压器停
- 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:
- 110KV变电站电气一次系统初步设计 毕业论文 110 KV 变电站 电气 一次 系统 初步设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-25781.html