110kv变电所一次侧设计.docx
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1、第一章原始资料分析1.1电力公司的设计电压本工程按设计要求进行了 110/35 KV的设计。L2供电负载的地域分布1、电源分析目前,公司己完成3套设备的安装工作,包括110 KV 2套、35 KV 1套。下面是:1)110 kV变电所供电容量(即HO KV的总装机)为200 MVA (以燃煤为主)。等 压汇流排的短路容量为650 MVA,到达站点的间隔为9 KM。我们用一 条线连接起来。2)火力发电厂110 KV工厂距我所12公里,配有3个设备,2个主要的变电所,用一 条线路与我们所相连,工厂的主要接线如下:图1. 1 110KV火电厂接线图3)35 kV变电所所与所间有一条线路连接7. 5
2、KM,其内部的高电压母线的短路 容量为250 MVAo在220 kv出入线回路多的情况下,要对两条母线进行分区,其划 分的原理如下:(1)在输入和输出线路环路数目为10T4的情况下,利用一台开 关对每个一级的汇流进行分段。(2)两组母线在入、出线路环路数目为15次或更多的情况下,采 用一种开关进行分段。(3)双母线分段式配有两个主联式和支路开关。(4)母线可按要求分割,以限定220 kV母线的短路电流体系的开 断工作。如果3563 kV的线路是8或8个或更多,那么可以采用两条 母线进行联接。110 kV及以下的6条输电线路,必须使用双母线。在 35110 kv的单母线、单母线段或双母线中,当不
3、能进行断路器故障 时,可以采用旁通设备。可以按需要制订以下四个计划:图(2-1)方案1主接线图图(2-2)方案2主接线图图(2-3)方案3主接线图图(2-4)方案4主接线图llOkv 侧双母线接线可靠,运行方式灵活。在母线维护或故障时,隔离开 关用作反向操作电源,操作复杂,容易误操作。当一组母线发生故障 时,仍会出现短期停电,影响范围较大。修理仍然没有电源的任何电 路的断路器。双主控旁路接线高度可靠,可用于不间断地向用户供电。但是, 有两条出线供远距离大型冶炼厂使用,为了保证不间断供电,双母线 带旁路更为合适,从以上比拟结果来看,电力系统接线的可靠性有了 很大提高,SF6断路器得到广泛应用,线
4、路运行的可靠性得到提高,断路器本身需要大修,维修概率不断降低,维修时间非常短。因此, llOkV侧应采用双母线带旁路接线。所以排除场景3。220kv 侧根据配线的要求和特点,制定了双母线和双母线分段配线。双母线连接,供电可靠,运行方式灵活。母线检修或故障时,采 用隔离开关作为开关操作电源,操作复杂,容易误操作。考虑到220kV 为变电站进线端子,从经济角度考虑,双母线接线比双母线分段更为 合适,能满足220kV侧的接线要求,因此方案1不适用。10kV 侧单母线分段:用断路器将母线分段后,可为重要用户从不同区段 引出两条P1路,确保不间断供电和高可靠性。当一条线路发生故障时, 分段断路器将自动隔
5、离故障区段,保证正常区段母线不间断供电,防 止重要用户停电。接线简单,操作设备少,投资少,年运行费用低。单母线未分段:无法保证不间断供电且不可靠:维修出线断路器 时将发生电源故障。因此,选项2被排除在外。经考虑,最终确定方案4为最终方案。第3章所用电的设计变电站的电能是变电站的主体负荷,因此,根据变电站的开展规 戈力根据变电站运行可靠、维护和维护的要求,合理选择新技术 新设备,确保变电站平安、经济运行。3. 1电气设备的通用原理1)在一般条件下能到达平安可靠、灵活、经济、维修、维修等一般的使用需求。2)将电源系统故障的后果降到最低程度,将出现的电源故障最小 化。3)在正常、故障、维修、启动等条
6、件下,变电站的供电要求应得 到全面的满足,且便于变换和运行。3. 2采用的可变能力模型的选择变电所的变压器容量应能满足正常负荷要求,对于负荷大的变电 所,当一个变电所断电时,其另外一台变电所的负荷可以确保 60犷70%的负荷。由于二60 KVA,因此由上述情况所限制。所以, 这两台使用的变压器都要经受30 kVA的高压。一旦发生了问题, 另一方要承当70%的42 KVAo所以,选用2个50 KVA的主要变压 器就能满足负荷的需要。根据目前国内的配用变压器的生产状况 和逐渐走向非油的趋势,可以选用干式变压器。表3. 1 S9-50/10 变压器参数表型号电压组合连接 组标 号空 载 损 耗负 载
7、 损 耗空 载 电 流阻抗 电压高压高压分 接范围低压S9-105%10;6. 3;0.4Y, yn0. 10.82.8450/1060773. 3电气连接模式的选择所采用的电力线路,在主线路的设计中,采用了一种采用单母段配电 线的方法,将两个所使用的变压器作为后备,各变压器具有同等的能 力和类型,并将其连接到不同的母线上。3. 4自备供电设备3. 4.1自备供电设备的功能后备电源的自动投运目的:确保使用者不中断电力供应,以消除或减 小损耗。BZT:指在工作电力中断时,能够快速的将备用电力输入或将电力系 统转换为后备电力,从而保证电力供应的正常运行。3. 4. 2应用和优势1)发电站和变电所的
8、功耗。2)一个带有两个供电的变电所和一个配电所,其中一个的供电常常是 不连通的。3)低压变电所设有备用变压器及备用母线。4)生产过程中某些主要的装置BZT应用的优势:增加了电力系统的可靠度,节约了建设资金,减少了继电器设备,减 少了短路,增加了母线余压。3) 4.3 BZT工作流程和需求和BZT设备的主要需求是:1)工作母线的压力骤降,BZT设备应该能够正常工作。2)首先切断工作功率,然后再投入后备功率。3)判定工作断路器实际切断,工作汇流排没有电压时,可供后备功率 接通。4) BZT设备仅操作一次,其操作为应当发送一个讯号。5) BZT设备操作程序应当尽量缩短负载被切断电源的时刻。6) BZ
9、T设备在待机供电处于非压力状态时不能工作。7)在常规断电情况下,后备设备不能起动。8)当后备电力或后备装置发生失效时,应启动它的保护性的加速器。BZT设备包括低压起动和自动合闸两个部件,低压起动主要负责监测 工作母线的失压及后备供电的运行情况;当工作电源的开关被切断后, 在一段延迟之后,它会将其重新加入到一个新的状态。变电站BZT设备的操作流程:1)110 KV侧BZT:当110 KV母线出现短路而导致母线电压降低时, 通过故障侧开关切断电源,同时对非失效侧母线和桥式母线进行BZT 操作,使设备处于故障状态。2)35 KV侧BZT:当35 KV母线出现短路导致母线电压降低时,切断 电源,BZT
10、起动,将设备从失效端重新回到原来的位置。3)10 KV侧,所用电力BZT:当10 KV母线或使用母线出现问题时, 母线电压下降,侧断路器断开,BZT动作,母线断路器合,将失效侧 负荷重新回到原来的位置。一、断路器选择一些主要的电力线路也起到了更换主线路操作模式的作用,当发 生事故时,它也经常与继电器一起工作,以断开短路,断掉故障部件, 以确保不损坏部件的工作。高压开关的种类要按安装地点、环境和使用技术的需求来选用。 由于具有良好的灭弧性和较少的维修工作,因此在220 kv范围内普 遍使用SF型开关。1、按额定电压选择U, 2U2、按额定电流的选择IL=Kx Imx3、按额定开断电流选择ImIk
11、七I”4 .热稳定校验I;XtQ=Ita5 .动稳定校验iaWini各回路最大持续工作电流220kv 主母线:lmax = 1.05 * 舒=1.05 * 詈翳詈=393.64llOkv 最大负荷回路:lmax = max = 6000 = 1260/1max 3UnCOS(p 8*110*0.9HOkv母线进线及母联回路:1max =焉=等图=724.3/ V * A A v/vl/10kv母线进线及母联回路:=舒=弓翳翳=86604 VOUyiV *5* 1-UK Uns = 220V Li = Knl Imax = 393.6 K = 1 + (40 16) * 0.005 =ln393
12、.6 _K393.61.12=351.4/1表3-1型号额定电压(KV)额定电流(KA)额定开断电流(KA)动稳态电流(KA)热稳定电流(KA)Nbr Ik = 3.19K4LW-2202201.6401003s 4s 5s40热稳定校验td2 =/2 +0.05/7td2 =/2 +0.05/72204=1110人:尸=1td2 =r2 + 0.05/. td2 = 2.55/. td2 = 2.55Z;2xr = 402x3 = 48()05ft = Il 他=3.192x2.25 = 22.9动稳定校验:i“ = 20.34动稳定校验:i“ = 20.3410020.34 满足.可以选择
13、LW-220型断路器。1.1 : llOkv进线,出线及母联断路器ununs = okvKn max表32/ = 12 = 25A K 1.12型号额定电压(KV)额定电流(KA)额定开断电流(KA)动稳态电 流(KA)热稳态电流(KA)SW2-1101.631.51003s 4s 5s31.5110I. nIk31.52.33热稳定校验:td2 =t2+ 0.05 = 4.25/;x/ = 31.52x5 = 4961.25Qk =2.332x4.25 = 23.07满足热稳定要求动稳定校验:ir7, = 14.85100 14,85满足1.2 : 10KV进线,出线及母联断路器热稳定校验:
14、td2 = t2 + 0.05 = 1.65ununs=okv Kin An axIN = = 7732AK 1.12表3.3型号额定电压(KA)额定电流(KA)额定开 断电流(KA)动稳态电 流(KA)热稳态电流(KA)LN-10108402403s 4s 5s43.5 LT IK402/f2xr = 502 x 5 = 125 00Qk = 22 x 1.65 = 6.6一般情况下,上述三种电力供应均为110 KVo 35 KV变电站与本 公司的线路连接,只用于通讯。如果3个电源装置中有一个发生了问 题,无法正常工作时,系统会按照需要进行相应的调节,使其能够达 到35 KV变电站的正常传输
15、能力。2、负荷资料分析1) 35KV负荷表1. 1 35KV负荷参数表用户名称容量(MW)距离(KM)备注化工厂3.515I类负荷铝厂4.313I类负荷水厂1.85I类负荷注:35KV用户中,化工厂,铝厂有自备电源2) 10KV远期最大负荷3)本变电所自用负荷约为60KVA;4) 一些负荷参数的取值:所有负载的功率因数都取cos*=0. 85,负载同步率Kt=0. 9 c, 年最大负载使用小时Tmax=4800小时/年,该表所列出的负载不包含 网损,因此,由于考虑到网损,这里的计算一律取网损率5%。各电压 等级的预设导线,请自行斟酌。第2章电气主接线设计满足热稳定要求动稳定校验:叠=213.1
16、8240213.18满足14 10KV分段断路器UnUns=U)KVKn AaxI 12X3/ a = _ = 1245A表3-4型号额定电压(KV)额定电流(KA)额定开断电流(KA)动稳态 电流 (KA)热稳态电流(KA)DW5-10G10224083s 4s 5s50I加之【K402热稳定校验:冠2 =,2 + 005 = 1.65/f2xr = 502 x 5 = 12500Qk = 22 x 1.65 = 6.6,满足热稳定要求动稳定校验:iH1 = 213.18240213. 18满足二、隔离开关选择在主导线处设置了绝缘开关,使导线和设备在维修过程中产生了 很大的断口和带电部件的绝
17、缘,因为它没有熄弧和断开的容量,因此, 在使用绝缘开关时,要遵循反向动作。断路器结构(1)为了使在断路器维修过程中能够产生与电力绝缘的明显断点, 在断路器两端都设置绝缘开关。(2) 一般的变压器,用绝缘开关直接接地时,都要用绝缘子接地(3)与母线相连接的电容器与变流器,宜共用一套,以确保电气设 备及母线的维护,各分母线上应有1-2套接地器或接地器,63kv及 以下的断路器与绝缘开关,均宜采用接地刀,并尽可能采用一侧面带 有接地刀的绝缘开关。(4)与变压器导线或接地接地的电容器可以不安装绝缘电容器(5)在供电线的使用者端无电力供应时,在接触者的另一端,可以 不安装绝缘开关,但假设本钱较低且防止闪
18、电引起的过载,亦可安装。2.1 : 220kV进线,出线及母线隔离开关Un Un = 220kV如=KIS Imax/n =噜=箸=351.4/表3-5型号额定电压(KV)额定电流(KA)动稳定电流(KA)热稳定电流(KA)GWT-2202200.65516热稳定校验:以2 =亡2 + 0.05 = 3.45x t = 162 x 4 =1024Qk = 3.192 x 3.45 = 35.108.满足热稳定要求动稳定校验:ic/i = 20.375520.37满足22 HOkV进线,出线及母线隔离开关力 Un = HOkV如=Kin Imaxk =赞=震=11254表36型号额定电压(KV)
19、额定电流(KA)动稳定电流(KA)热稳定电流(KA)GW5-110DW1101.610031.5热稳定校验:td2 = t2 + 0.05 = 4.45 Ixt = 31.52 x4 = 3969Qk = 2.332 x 4.45 = 24.16 14.85满足2.3: 10KV进线,出线及母线隔离开关Un Un = 10kV如=Kin Imaxk =誓=震=11454表3-7型号额定电压额定电流动稳定电流热稳定电流(KV)(KA)(KA)(KA)GN 22-1010225040热稳定校验:td2 = t2 + 0.05 = 1.65x t = 402 x2 =3600Qk = 22 x 1.
20、65 = 6.6 213.18满足三、互感器选择变压器由变压器和变压器组成,它们是主、副两个系统之间的连接部 件,用于给计量、中继的电压绕组提供电力,从而准确地反响出电力 装置的工作状态和失效状态。变换器动作1、将一次环的高压、大电流转换成二次环标准低压、低压,标准化、 小型化、结构简单、本钱低廉、易于屏幕上的固定。2.二次装置与高压段绝缘,变压器二次端接地,确保装置及人员的安 全电流互感器选择3.1 : 220KV侧电流互感器UnU=22()KV G = Ks Z, G = Ks Z,里丝= 35L4A表3-8型号额定电流比级次组合准确级次二次负荷LMZ1-2204x400/50.5/D0.
21、50.501S热稳定电流倍数动稳定电流倍数6060热稳定校验U/2=r2+0.05 =0.15I* =(ktx/N/)QK (k, x/s/ )2 =(600x1200)2 3.192x0.15满足热稳定校验动稳定校验V2/s/ x/Ccs=V2xl 200x 60 20,37满足热稳定校验: llOkv侧电流互感器小心二110八* =IN& = 1125Ak表39型号额定电流级次组合准确级次二次负荷LDCD-1102x750/50. 5/B10.50. 5。1s热稳定电流倍数动稳定电流倍数75135热稳定校验:6 =,2 + 0.05 = 0.75I,2 =化 XIJ2 Qk(k, x .A
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