一次变电所(共24页).doc
《一次变电所(共24页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一次变电所(共24页).doc(24页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上第一部分设计说明书设计摘要:设计任务为开原供电局新建一次降压变电所电气部分初步设计。说明书包括主变压器的选择、电气主接线、短路电流的计算、电气设备选择、高压配电装置的规划设计、继电保护、自动装置的设置等。Summany: Tasks of design is the 220/60kV transforming plant in Kaiyuan. There 9 parts include specifications. That is the choice of main electrify connect, relaying and alltomatic sets
2、the design of high-handed equipments and the calcusation of short circuit. ect.第一章 毕业设计任务书(编号No.1)一、 设计题目:开原供电局新建一次降压变电所电气部分初步设计二、 变电所概况介绍1、 本变电所建成后主要是给工业区的工厂供电。变电所的电压等级为220/60KV。2、 本变电所220千伏电源进线两回,60千伏出线为12回。3、 所址地区的年平均温度为14,最高温度为36。最低温度为20。4、 变电所出线走廊宽阔,地势平坦,空气无特殊污染,交通方便。三、 变电所60KV的用户负荷表表11最大负荷利用小时
3、数T=5600小时,负荷同时系数0.92,线损率为5%。重要负荷占65%。四、 系统接线方式图1-1中220KV线路均为架空线,单位长度正序电抗为0.4欧姆/公里。系统中所有的发电机均为汽轮发电机。图1-1 系统电路图五、设计任务1、选择本变电所主变压器的型号、容量和台数。2、设计本变电所220KV侧和60KV侧电气主接线的基本形式。3、进行短路电流的计算(包括三相和不对称短路)。4、进行电气主接线的技术经济分析。5、进行主要的电气设备选择。6、进行本变电所高压配电装置的规划设计。7、进行本变电所继电保护和自动装置的规划设计。8、进行任一种保护的定值整定计算(本设计选择主变差动保护)。六、绘制
4、图纸1、 变电所电气主接线图;2、全所总平面布置图;3、高压配电装置断面图;4、继电保护规划图;5、变电所防雷保护图。第二章 原始资料分析所设计变电所为一次降压变电所,主要给工业区的工厂供电。所址地区出线走廊宽阔,地势平坦,空气无特殊污染,交通方便。最高气温36,最低为温度为-20,年平均温度为14C。所设计变电所有两个电压等级,变电所电源由2回220KV线路与电力系统联接。60KV侧负荷共有6个用户,分别通过双回架空线路供电。60KV侧最大综合负荷为107MW。无扩建要求。最大负荷利用小时数T=5600小时,负荷同时系数0.92,线损率为5%。重要负荷占65%。第三章 主变压器的选择一、变压
5、器的选择变电所主变压器选择的依据:根据电力工程设计手册中规定选择变压器的台数及容量。(一)主变压器容量的确定1、 主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择,并适当考虑到远期1020年的负荷发展。2、 根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量,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保证全部负荷的70%80%。3、 变压器最大负荷按下式确定: PMK0P; Se=20.7PM其中,PM:变电所最大负荷; K0:同时率; P:按负荷等级统计的综合用电负荷。(二)主变压器台数的确定1、为保证供电可靠性,避免一台主变故障或检修时影响供电,变电所应装设两台主变。
6、2、对地区性孤立一次变或大型工业专用变电所,设计时应考虑装设三台主变的可能。3、对于规划只装设两台主变的变电所,基础宜大于变压器容量的12级设计,以便负荷发展时,更换主变容量。4、 变电所的主变压器一般不宜超过两组,当变电所只有一个电源或变电所的重要负荷另有备用电源保证供电时,变电所也可装一组变压器。根据本设计变电所的实际情况,设计装设两台主变压器。二、 变压器型式的选择1、 与系统连接的220330KV变压器,若不受运输条件限制,应选用三相变压器。2、 具有直接以高压降为低压供电条件的变电所,为简化电压等级减少重复降压容量可采用双绕组。根据本变电所的实际情况,交通便利,只有两个电压等级220
7、/60,因此本变电所主变采用三相双绕组形式。通过计算:已知负荷同时系数取0.92,线损取5%,重要负荷占65%,选择2台型为SFPZ-80000/220,如表12。表12额定容量(KVA)80000额定电压(KV)高压 22081.46% KV, 低压 69 KV连接组标号YN,d11空载损耗(KW)91负载损耗(KW)30.5阻抗电压(%)13.5空载电流(%)0.24第四章 电气主接线选择一、概 述电气主接线是多种主要电气设备(如发电机、变压器、开关、互感器、线路、电容器、电抗器、母线、避雷器等)按一定顺序要求连接而成的,是分配和传送电能的总电路。将电路中各种电气设备统一规定的图形符号和文
8、字符号绘制成的电气连结图,称为电气主接线图。变电所的电气主接线是电力系统接线的主要部分。主接线的确定对变电所的安全、稳定、灵活、经济运行以及对电气设备选择、配电装置布置、继电保护拟定等都有着密切的关系。由于发电、变电、输配电和用电是同时完成的,所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电所本身,同时也影响到工农业生产和人民生活。因此,主接线设计是一个综合性问题。二、总的要求根据220500KV变电所设计技术规程SDJ288规定,变电所电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位、电压等级、回路数、所选设备特点、负荷性质等因素确定,满足:供电的可靠性;运行中的安全性、灵活性;接线简单、操作方便;建设
9、和运行的经济性;将来扩建的可能性等要求。1、可靠性:1)研究主接线可靠性应注意的问题a、 应重视国内外长期运行实践经验及其可靠性的定性分析;b、 主接线可靠性包括一次部分和二次部分在运行中的可靠性的综合;c、 主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠性程度,采用可靠性能高的电气设备可以简化接线。2)可靠性的具体要求a、 断路器检修时,不影响系统供电;b、 断路器或母线故障及母线检修时,尽量减少可停运回路数和停用时间,并且保证级负荷及全部或大部分级负荷供电;c、 尽量避免全部停运的可能性。2、灵活性:满足运行、检修要求和扩建要求。3、经济性:主要是指投资省,占地面积小,能量损失小。 4、主接线
10、的预定方案:本变电所电压等级为220KV/60KV,220KV侧进线为两回; 60KV侧出线为12回;根据主接线设计必须满足供电可靠性、保证电能质量、满足灵活性和方便性、保证经济性的原则,初步拟定以下两个主接线方案,第一方案:220KV侧采用单母分段接线,60KV侧采用双母线接线;第二方案:220KV侧采用单母线带旁路接线,60KV侧采用单母线分段带旁路接线。5、对220千伏侧接线方式的论证:1)单母分段接线优点a. 接线简单清晰,设备少,操作方便。便于扩建和采用成套的配电装置。用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个电源供电。b. 当一段母线发生故障时,分段断断路器自
11、动将故障段切断,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点a. 接线不够灵活。当母线与母线刀闸故障或检修时,将造成整个配电装置停电。b. 当进出线路的断路器检修时,该回路也要中断工作。2)单母线分段带旁路优点a. 用断路器把母线分段后,对重要负责用户可以从不同的母线段引出两个回路,有两个电源,具有供电可靠性。b. 操作灵活,检修任一断路器时不中断对用户的供电。缺点:a. 配电装置复杂,接线复杂,旁路断路器与其刀闸间的闭锁复杂,运行操作复杂。b. 分段断路器用作旁路开关而母线分段刀闸(图中没画)闭合成单母线时,两段母线无保护并列运行。此时,当其一段母线故障,整套配电装置将停止工作;在恢复
12、无故障母线工作时,首先要拉开所有的分段刀闸,再逐步送电而操作复杂。单母线分段单母线分段带旁路图1-2 两个主接线方案6、经济比较:单母线分段与单母线分段带旁路接线所用一次设备统计见表13。经对比可以看出,单母线分段接线较单母线分段带旁路母线接线节省设备。单母线分段带旁路母线接线电气设备使用多,占地面积大,投资大,所以从经济角度来看,采用单母线分段接线较为经济。表13接线方式断路器隔离开关电流互感器电压互感器避雷器母线数单母线分段5组10组5组2组2组2单母线分段带旁路5组14组5组2组2组3根据电压等级、线路回路数、单母分段的优点及其经济性,本变电所220KV侧采用单母分段接线。第五章 短路电
13、流的计算一、计算短路电流的目的a、电气主接线比较;b、计算软导线的短路摇摆;c、确定中性点接地方式;d、选择导线和电器;e、确定分裂导线间隔棒的间距;f、验算接地装置的接触电压和跨步电压;g、选择继电保护装置和进行整定计算。本设计中计算短路电流的目的主要是载流导体和电器的选择和校验。二、短路类型说明 本设计短路类型220KV分别采用三相短路和不对称短路,60KV采用三相短路 。三、短路计算数据说明 iim :短路电流的冲击值,即短路电流最大瞬时值;I” :超瞬变或次暂态短路电流的有效值;I :稳态短路电流有效值;四、短路计算基本假定说明短路电流实用计算中,采用的假设条件和原则为:a、正常工作时
14、,三相系统对称运行。b、所有电源的电动势相位角相同。c、系统中均为理想电机,转子结构完全对称;定子三相绕组空间位置相差1200电气角度。d、电力系统中各元件的磁路不饱和,即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。e、电力系统所有电源都在额定负荷下运行,其中50%负荷在高压母线上,50%负荷接在系统侧。f、同步电机都具有自动调励装置(包括强行励磁)。g、短路发生在短路电流为最大值的瞬间。h、不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。i、除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外,元件的电阻忽略不计。j、元件的计算参数均取其额定值,不考虑参数的误差和调整范围。k、输电线路的电容忽略不计
15、。五、规定说明a、验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流时,所有的短路电流应按本设计规划容量计算,并考虑电力系统远景规划。b、确定短路电流时,应按可能发生最大短路电流的故障方式和接线方式选择;六、短路计算点的选择正常接线方式,通过电气设备的短路电流为最大的地点,称为短路计算点。本设计选择两个短路计算点,分别在220KV母线上、60KV母线。系统计算电路见图1-3,等值电路如图1-4。图1-3 系统计算电路图K2K1图1-4 等值电路图七、 短路电流计算方法本设计利用分布系数法进行网络化简,求出转移电抗;应用导体和电器选择设计技术规定SDGJ 14-86所提供的运算曲线求取短路电流。计
16、算时取SB=100MVA基准电压UB=UAV ;表14短路点短路形式短路电流(KA)冲击电流(KA)短路电流最大有效值(KA)K1三相短路3.8889.915.91K2三相短路6.1715.739.38第六章 电气设备的选择与校验一、设计原则1、总的原则:按照正常工作条件进行选择,按照短路条件进行校验。2、一般原则:a、应满足正常工作条件下的电压和电流的要求;b、应满足在短路条件下的热稳定和动稳定要求;c、应满足安装地点和使用环境条件要求;d、应考虑操作的频繁程度和开断负荷的性质;e、对电流互感器的选择应计及其负载和准确度级别;f、选用的新产品应具有可靠的试验数据,并经正式鉴定合格。在特殊情况
17、下,选用未经鉴定的新产品时,应经上级批准。二、母线的选择1、母线的型式及适用范围母线除满足工作电流、机械强度和电晕要求外,导体形状还应满足下列要求:a、电流分布均匀;b、机械强度高;c、散热良好;d、有利于提高电晕起始电压;e、安装、检修简单、连接方便。由于以上条件很难同时满足,故本变电所采用软母线形式。一般条件:a、配电装置中软母线的选择,应根据环境条件(环境温度、日照、风速、污秽、海拔高度)和回路负荷电流、电晕、无线电于扰等条件,确定导线的截面和导线的结构型式;b、空气中含盐较大的沿海地区或周围气体对铝有明显腐蚀的场所,应选用防腐型铝铰线;c、当负荷电流较大时,应根据负荷电流选择较大截面的
18、导线,当电压较高时,为保持导线表面的电场强度,导线最小截面必须满足电晕的要求,可增加导线外径或增加每相导线的根数;d、对于220KV及以下的配电装置,电晕对选择导线截面一般不起决定作用,故可根据负荷电流选择导线截面。导线的结构型式可采用单根钢芯铝绞线组成的复导线。2、截面选择说明a、为了保证母线的长期安全运行,母线在额定环境温度0和导体面正常发热允许最高温度e下的允许电流Ie应大于或等于流过导体的最大持续工作电流Igmax即:IgmaxKIe (K为温度修正系数)。b、为了考虑母线长期运行的经济性,除了配电装置的汇流母线以及断续运行或长度在20米以下的母线外,一般均应按经济电流密度选择导体的面
19、积,这样可使年运行费用最低。经济电流密度的大小与导体的种类和最大负荷利用小时数Tmax有关。母线经济截面为S=Igmax/J。3、校验说明a、电晕电压校验:电晕放电会造成电晕损耗、无线电干扰、噪音和金属腐蚀等许多危害。因此,110220千伏裸母线晴天不发生可见电晕的条件是:电晕临界电压Uli应大于最高工作电压Ugmax,即:UliUgmax;220千伏软母线不校验电晕的最小截面为300(mm)2。b、热稳定校验:根据上述情况选择的导体截面S,还应校验其在短路条件下的热稳定。公式为SSmin=式中:Smin根据热稳定决定的导体最小允许截面(mm)2 I稳定短路电流(A); tdz短路电流等值发热
20、时间; kf集肤效应系数; C热稳定系数,其值与材料及发热温度有关。经过选择和校验,本设计选用母线结果见表15。表15 母线选用结果表序号安装地点母线类型截面面积(mm)2载流量(A)1220KV母线LGJ240/30244.29/31.67613260KV母线LGJQ6006001047三、高压断路器的选择1、 选择和校验项目高压断路器按下列项目选择和校验:(1)型式和种类;(2)额定电压;(3)额定电流;(4)开断能力校验;(5)额定关合电流;(6)动稳定校验;(7)热稳定校验。2、 按种类和型式选择高压断路器的种类和型式的选择,除满足各项技术条件和环境条件外,还应考虑便于安装调试和运行维
21、护、并经技术经济比较后才能确定。据规程规定35KV220KV配电装置可选少油断路器、六氟化硫断路器、空气断路器,而用于一次变电所的断路器要求动作可靠,能快速的自动重合闸,并且能开断近距以及能够切断空载变压器、空载长线、发展性故障。而六氟化硫断路器具有断口耐压高、开断容量大、检修间隔周期长、开断性能优异等优点,广泛用于各电压等级的配电装置中。3、 按额定电压选择高压断路器的额定电压Ue应大于或等于所在电网的额定电压Uew,即UeUew。4、 按额定电流选择高压断路器的额定电流Ie应大于或等于它的最大持续工作电流Igmax,即IeIgmax。 当断路器使用环境温度不等于设备基准环境温度时,应对断路
- 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:
- 一次 变电所 24
限制150内