某110kV降压变电所电气部分初步设计_毕业设计论文
110kV变电站设计(毕业设计_毕业论文)
110kV变电站设计(毕业设计_毕业论⽂)题⽬:110kV变电站设计专业班级l 学⽣姓名学号摘要随着经济的发展和现代⼯业建设的迅速崛起,供电系统的设计越来越全⾯、系统,⼯⼚⽤电量迅速增长,对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也⽇益提⾼,因此对供电设计也有了更⾼、更完善的要求。
设计是否合理,不仅直接影响基建投资、运⾏费⽤和有⾊⾦属的消耗量,也会反映在供电的可靠性和安全⽣产⽅⾯,它和企业的经济效益、设备⼈⾝安全密切相关。
变电站是电⼒系统的⼀个重要组成部分,由电器设备及配电⽹络按⼀定的接线⽅式所构成,他从电⼒系统取得电能,通过其变换、分配、输送与保护等功能,然后将电能安全、可靠、经济的输送到每⼀个⽤电设备的转设场所。
作为电能传输与控制的枢纽,变电站必须改变传统的设计和控制模式,才能适应现代电⼒系统、现代化⼯业⽣产和社会⽣活的发展趋势。
随着计算机技术、现代通讯和⽹络技术的发展,为⽬前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。
随着电⼒技术⾼新化、复杂化的迅速发展,电⼒系统在从发电到供电的所有领域中,通过新技术的使⽤,都在不断的发⽣变化。
变电所作为电⼒系统中⼀个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。
[关键词]变电站输电系统配电系统⾼压⽹络补偿装置AbstractAlong with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and more completely and system. Because the quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect request to the power supply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the expenses with have the metal depletion in colour metal, but also will reflect the dependable in power supply and the safe in many facts. In a word, it is close with the economic performance and the safety of the people.The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. As an important part of power’s transport and control, the transformer substation must change the mode of the traditional design and control, then can adapt to the modern electric power system, the development of modern industry and the of trend of the society life.Along with the high and quick development of electric power technique, electric power system then can change from the generate of the electricity to the supply the power.[key words] substation transmission system distributionhigh voltage network correction equipment.⽬录第1章原始资料及其分析 (3)1原始资料 (3)2原始资料分析 (4)第2章负荷分析 (5)第3章变压器的选择 (8)第4章电⽓主接线 (10)第5章短路电流的计算 (13)1短路电流计算的⽬的和条件 (13)2短路电流的计算步骤和计算结果 (14)第6章配电装置及电⽓设备的配置与选择 (17)1 导体和电⽓设备选择的⼀般条件 (17)2 设备的选择 (17)3 ⾼压配电装置的配置 (18)第7章⼆次回路部分 (21)1 测量仪表的配置 (21)2 继电保护的配置 (21)第8章所⽤电的设计 (27)第9章防雷保护 (39)结束语 (41)致谢 (42)参考⽂献 (43)附录⼀:⼀次接线图附录⼆:10KV配电装置接线图绪论电⼒⼯业是国民经济的⼀项基础⼯业和国民经济发展的先⾏⼯业,它是⼀种将煤、⽯油、天然⽓、⽔能、核能、风能等⼀次能源转换成电能这个⼆次能源的⼯业,它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供⾜够的动⼒,其发展⽔平是反映国家经济发展⽔平的重要标志。
降压变电所设计毕业论文
110kv降压变电站设计一、毕业设计论文设计容及研究的目的和意义本次设计主要容是:1)、选择主变的容量和台数2)、确定电气一次主接线方案3)、短路电流的计算4)、选择一次电气设备5)、防雷保护和接地装置计算6)、继电保护装置的配置研究的意义:变电站作为电力系统中的重要组成部分,直接影响整个电力系统的安全与经济运行。
本论文中待设计的变电站是一座降压变电站,在系统中起着汇聚和分配电能的作用,担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。
该变电站的建成,不仅增强了当地电网的网络结构,而且为当地的工农业生产提供了足够的电能,从而达到使本地区电网安全、可靠、经济地运行的目的。
变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。
变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。
高新技术的发展和应用,对电能质量和供电可靠提出了新的要求,高压、超高压变电站的设计和运行系统必须适应这种新形势,因此,改善电网结构,提高供电能力与可靠性以及综合自动化程度,以满足日益增长的社会需电力企业的首要目标。
变电所是联系发电厂和用户的中间环节,一般安装有变压器及其控制和保护装置,起着变换和分配电能的作用。
为了保证在送变电过程中的供电可靠性,首先要满足的就是变电所的设计规。
进入21世纪后,我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展,电源和电网建设的任务仍很重。
做为发电厂和用户的中间环节,变换和分配电能的重要组成部分,将面临电力体制改革和技术创新能力的双重挑战,如何合理的设计一个变电所,使之在技术上、管理上适应电力市场化体制和竞争需要,促使电网互联围的不断扩大,是这次设计的主要目的。
二、毕业设计研究现状和发展趋势(文献综述)随着经济发展和电力系统规模的扩大,部分地区出现高密度负荷。
电网建设与城市建设之间的矛盾日益突出,部分地区甚至出现变电站规划站址难以落实的现象。
110KV变电所电气一次部分设计论文
. . ..毕业论文系(部):水利水电工程系专业班级:10秋姓名:小龙学号:54目录毕业设计计算书2第一篇 110KV变电所电气一次部分设计2第一章负荷资料21.1、工程概况:21.2、气候条件2第二章变电站主变压器的选择32.1设计原则32.2主变容量与台数选择32.2.1 选择计算32.2.2.相数选择4绕组数量和连接方式的选择42.2.4 主变阻抗和调压方式选择42.2.5 容量比52.2.6 冷却方式52.2.7 电压级选择5全绝缘,半绝缘问题5. 资第三章电气主接线设计53.1电气主接线5电气主接线设计的基本要求5各电压级主接线型式选择63.2所用电设计7所用变电源数量及容量的确定73.2.2 所用电源引接方式83.3变压器中性点接地方式和中性点设计[4]83.4无功补偿设计8无功补偿的意义8无功补偿装置的容量确定8并联电容器装置的分组与接线9单台电容器容量与台数的确定9计算9第四章线路及变压器回路电流IFma*第五章短路电流计算95.1短路计算目的95.2短路电流计算的一般规定95.3短路电流的计算方法10第六章电气设备的选择与校验116.1本次设计中电器选择的主要任务11导体和绝缘子11电器设备116.2选择导体和电器的一般原则116.3 开关电器选择116.3.1 断路器型式选择116.3.2 隔离开关的选择原则126.3.3 电压互感器的选择原则12电流互感器选择原则126.4电气设备的选择12第二篇**巴楚县110kV变电所二次设计部分设计21第七章概述217.1 继电保护装置的作用[9]217.2电力系统对继电保护的基本要求[10]217.3 保护整定时应考虑的问题22选择保护配置及构成方案时的基本原则227.3.2 系统运行方式的确定227.3.3 短路点的确定22第八章**巴楚县110kV变电所保护配置方案设计238.1主变压器保护配置方案的设计23第九章变压器差动保护整定与计算239.1差动保护保护围239.2 变压器保护的整定计算[11]239.2.1确定保护的动作电流239.2.2 确定保护的二动作电流和差动线圈匝数249.2.3非基本侧工作线圈和平衡线圈匝数选择24 总结24参考文献25致25毕业设计计算书第一篇 110KV变电所电气一次部分设计第一章负荷资料1.1、工程概况:随着改革开放政策的深放,城市化发展,各工商业用电也在不断的增长。
110KV降压变电站电气部分设计
摘要此次设计的题目是“110KV降压变电站电气部分设计”。
主要任务是根据变电所运行安全性、可靠性、经济性的要求,确定主接线方案;根据35kV侧和10kV侧的负荷算出变压器容量选择主变压器;画出短路图,计算出最大运行方式下的三相短路电流和最小运行方式下的两相短路电流;计算各回路的最大持续工作电流,选择断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器、母线等设备,并通过短路计算结果校验所选的设备;最后对主变压器进行了继电保护并计算出了整定值,使变压器安全、稳定的运行。
关键词主接线;短路电流计算;设备选择与校验;继电保护目录前言 (3)设计任务书 (4)第一章110KV变电站电气主接线设计 (5)第一节主接线设计原则 (5)第二节本变电站主接线方案的确定 (5)第二章主变压器选择 (7)第一节主变压器台数的选择 (7)第二节主变压器容量的确定 (7)第三章短路电流的计算 (9)第一节短路电流计算的目的及基本假定 (9)第二节基准值计算 (9)第三节最大运行方式下的短路电流计算 (9)第四节最小运行方式下的短路电流计算 (12)第四章电气设备的选择 (15)第一节断路器的选择 (15)第二节隔离开关的选择 (19)第三节互感器的选择 (21)第四节母线的选择 (25)第五节避雷器的选择 (29)第六节熔断器的选择 (30)第五章变电站主变压器的继电器保护设计 (33)第一节变压器瓦斯保护整定 (33)第二节纵联差动保护整定 (34)第三节变压器过负荷保护整定 (37)第四节变压器零序过电流过电压保护整定 (38)参考文献 (39)致谢 (40)前言“工业要发展,电力需先行”,电能作为一种能量的表现形式,以成为我国工农业生产中不可缺少的动力,并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面。
本次设计的变电站为一中型地区终端变电所,它的任务是将系统所送的110KV电压降为35KV和10KV两个电压等级供给附近用户和企业用电。
110kV变电站电气部分设计毕业论文设计
110kV变电站电气部分设计第一篇:毕业设计说明书第一章变电站总体分析第一节变电站的基本知识一.变电站的定义变电站是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用,是进行电压变换以及电能接受和分配的场所。
二.变电站的分类1、根据变电站的性质可分为升压和降压变电站(1)升压变电站是将发电厂发出的电能进行升压处理,便于大功率和远距离输送。
(2)降压变电站是对电力系统的高电压进行降压处理,以便电气设备的使用。
2、变电所根据变电站在系统中的地位,可分为枢纽变电站、区域变电站和用户变电站(1)枢纽变电所。
位于电力系统的枢纽点,连接电力系统高压和中压的几个部分,汇集多个电源,电压为330~500KV的变电所,称为枢纽变电所。
全所停电后,将引起系统解列,甚至出现瘫痪。
(2)中间变电所。
高压侧以交换潮流为主,起系统交换功率的作用,或使长距离输电线路分段,一般汇集2~3个电源,电压为220~330KV,同时又降压供当地用电,这样的变电所起中间环节的作用,所以叫中间变电所。
全所停电后,将引起区域电网解列。
(3)地区变电所。
高压侧一般为110~220KV,向地区用户供电为主的变电所,这是一个地区或城市的主要变电所。
全所停电后,仅使该地区中供电停电。
(4)终端变电所。
在输电线路的终端,接近负荷点,高压侧电压为110KV,经降压后直接向用户供电的变电所,即为终端变电所。
全所停电后,只是用户受到损失。
第二节所设计变电站的总体分析变电站电气一次部分的设计主要包含:负荷的分析计算、变压器的选型、主接线的设计、无功补偿、短路电流的计算、电气设备的选型和校验、母线的选择和校验等有关知识。
因此,变电站的总体分析也应该从这几个方面着手。
1、由待设计变电站的建设性质和规模可知,所设计变电站主要是为了满足某铁矿生产生活的发展需要,是一个110/10kv降压变电站,也是一个地区性变电站,并且只有两个电压等级,因此,主变压器可选用双绕组型的。
110KV变电站设计 毕业论文
Abstract
Thispaperdesigna110KV substation.Firstly,according tothegavedsystem,electricity lineand the parameters of load,which provided by the assignment book,through considering the substation which will be built and feeders,analysising load materials,confirming the Main electrical wiring form of 110KV、35KV、10KV side based on security,economy and reliability,then conform the numbers,volume and type of the main transformer through load calulation and supply district,thus getting the parameters of all the component,simplify electric circuit,select short point carry onshort circuit calculationsoperationcircuit,selectandcheckoutelectricalequipment,includingbus,breaker,disconnect switch,voltage transformer,current transformerand so on,so that conform the distribution apparatus。Configurating relay protection and setting-calculation for the electricity line,transformer and bus according to the load and short calculations。At the same time,this paper analyse simplylightning protection and grounding system。Finally,two pictures be drawed which include Main electrical wiring diagram and 110KV Power distribution equipment sectional drawing interval.
110kV降压变电所电气一次部分的设计毕业设计
摘要本毕业设计通过对110KV变电站一次部分的设计,完成了对负荷的分析、主变压器的选择、无功补偿装置的选择、电气主接线的选择、各电压等级负荷的计算、最大持续工作电流及短路电流的计算、变压器、高压断路器、隔离开关、母线、绝缘子和穿墙套管、电流互感器、电压互感器、接地刀闸、避雷器的配置、选择、校验工作。
关键词:电气一次部分设计计算短路电流变电站110kV降压变电所电气一次部分的设计第一章:设计概况一.设计题目110kV降压变电所电气一次部分的设计二.所址概况1.所址地理位置及地理条件变电所位于某中型城市边缘,所区西为城区,南为工业区,所址地势平坦,交通便利,进出线方便,空气污染轻微,不考虑对变电所的影响。
2.所区平均海拔200米,最高气温40℃,最低气温-18℃,年平均气温14℃,最热月平均最高气温30℃,土壤温度25℃。
三.系统情况如下图:四.负荷情况:五.设计任务1.负荷分析及主变压器的选择。
2.电气主接线的设计。
3.变压器的运行方式以及中性点的接地方式。
4.无功补偿装置的形式及容量确定。
5.短路电流计算(包括三相、两相、单相短路)6.各级电压配电装置设计。
7.各种电气设备选择。
8.继电保护规划。
9.主变压器的继电保护整定计算。
六.设计目的总体目标:培养学生综合运用所学各科知识,独立分析和解决实际工程问题的能力。
第二章:负荷分析及主变选择一.负荷分析:1.负荷分类及定义1)一级负荷:中断供电将造成人身伤亡或重大设备损坏,切难以修复,带来极大的政治、经济损失者,属于一级负荷。
一级负荷要求有两个独立电源供电。
2)二级负荷:中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱,且较长时间才能修复或大量产品报废,重要产品大量减产,属于二级负荷。
二级负荷应由两回线供电。
但当两回线路有困难时(如边远地区),允许有一回专用架空线路供电。
3)三级负荷:不属于一级和二级的一般电力负荷。
三级负荷对供电无特殊要求,允许较长时间停电,可用单回线路供电。
110kV变电站电气部分设计毕业论文
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期: 年 月 日
导师签名: 日期: 年 月 日
注意事项
1.设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)
2)原创性声明
3)中文摘要(300字左右)、关键词
4)外文摘要、关键词
5)目次页(附件不统一编入)
6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
评定成绩:□优□良□中□及格□不及格
教研室主任(或答辩小组组长):(签名)
年 月 日
教学系意见:
系主任:(签名)
年 月 日
第一篇:毕业设计说明书
第一章 变电站总体分析
第一节 变电站的基本知识
一.变电站的定义
变电站是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用,是进
某市110kV中心变电所电气一次部分初步设计
某市110kV中心变电所电气一次部分初步设计XX工业高等专科学校毕业设计(论文)题目某市110kV中心变电所电气一次部分初步设计系别电气工程系专业班级姓名学号指导教师(职称)(副教授)日期 2012年 2 月29 日110kV降压变电站电气部分一次设计XX工业高等专科学校毕业设计(论文)任务书注:本任务书要求一式两份,一份打印稿交教研室,一份电子稿交系办。
附页:110kV一次降压变电所技术设计技术参数与条件一、给定参数1.设计变电所建在城西2KM 处,建成后,除向周围地区负荷供电外,还输送部分系统的交换功率。
2.系统电源情况如下:综合小水电:S∑=24MVA ,L1= 20KM ,35kV 双回送入变电所,丰水期满发电,枯水期只发三分之一容量,近区用电及站用电占发电容量的10% ,最大运行方式时的综合电抗折算至S J=100MVA 时,X J*=3 。
本市火电厂:发电机两台,Pe=5MW ,cos Фe=0.8 ,X d″=0.18, 经一台双绕组变压器SL7—12500kVA ,6.3kV/35kV ,Ud%=8 ,L2= 5KM 用架空线输入变电所,其厂用电占5%,近区用电占15% 。
省电网:由西南方向经110kV ,L3= 65KM 的输电线路与变电所相连,对本市的发供电起综合平衡作用。
3.变电所最大负荷利用小时数TMAX=6000h, 同时率取0.9。
4.10kV 用户负荷资料如下表所示:变电所建成后第五年总负荷增加到30.6MW ,建成后第十年总负荷增加到49.3MW。
5.变电所自用负荷以2 台100kVA 考虑。
6.气象及地质条件:设计变电所地处半丘陵区,无污染影响,年最高温度40 度,最热月平均温度34 度,年最低温度40 度,最热地下0.8M 处土壤平均温度30.4 度,海拔高度为50M 。
二、变电所的地理位置图摘要变电所作为电力系统中的重要组成部分,直接影响整个电力系统的安全与经济运行。
110kv降压变电站电气部分设计
110k v降压变电站电气部分设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN110KV降压变电站电气部分设计摘要近年来随着地区经济的发展,城镇用电量呈大副增长趋势。
随之带来一系列在网运行问题,其中在网负荷量不足尤为重要,为保证城镇正常用电,配套变电站的建设成为重中之重。
今拟建一座110KV变电站,向该地区用10KV电压等级供电。
设计110KV线路2回、10KV线路10回,架空出线。
关键词:变电站电气设计参数计算设备选择第一篇前言总则变电所的设计,必须从全局出发,统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件,结合国情合理得确定设计方案;同时变电所的设计,必须坚持节约用电的原则。
绪论在本次设计过程中,初步体现了工程设计的精髓内容,如根据规程选择方案,用对比的方法对方案评价等。
教会了我们在工程中运用所学专业知识,锻炼了我们用实际工程的思维方法去分析和解决问题的能力。
一、对电力系统的基本要求(一)保证可靠的持续供电:供电中断将使生产停顿,生活混乱,甚至危及人身和设备安全,形成十分严重的后果。
停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失,因此,电力系统运行首先要满足可靠、持续供电的要求。
(二)可扩性的具体要求:扩建时,可容易地从初期接线过度为最终接线二、设计原则(一)本地区电网规划、电网调度自动化系统规划和通信规划,根据电网结构、变电站理环境、交通、消防条件、站地区社会经济状况,因地制宜地制定设计方案;(二)除按照电网规划中规定的变电站在电网中地位和作用考虑其控制方式外,其与电网配合、继电保护及安全自动装置等均应能满足运行方式的要求;(三)自动化技术装备上要坚持安全、可靠、经济实用、正确地处理近期建设与远期发展关系,做到远近结合;(四)节约用电,减少建筑面积,既降低电网造价,又满足了电网安全经济运行;(五)对一、二次设备及土建进行必要简化,取消不必要措施;(六)应满足备用电源自投、无功功率和电压调节。
电气工程及其自动化专业毕业设计论文--110kV区域变电站电气部分设计
毕业设计说明书110kV变电站一次部分电气设计毕业设计(论文)任务书姓名专业班级毕业设计(论文)题目110kV变电站一次部分电气设计毕业设计(论文)工作起止时间2010年06月--11月地点广东毕业设计(论文)的内容:1.分析原始资料,选择电气主接线选择主变压器的台数及容量,对初选2-4种电气主接线进行技术比较,淘汰较差的方案,保留较好的方案;2.计算短路电流;3.主要电气设备选择及校验;毕业设计(论文)的要求:1、完成设计内容,要求方案设计论证充分,设备选择合理,计算准确。
2、撰写毕业论文1份,正文字数在12000左右,要求有规范的目录和参考文献,其它参照成教学院的文件要求。
3、绘制电气主接线图1张。
毕业设计(论文)工作进度计划:2010年6月17日~ 2010年9月25日:收集资料,形成论文总体框架,完成中期审查。
2010年9月26日~ 2010年11月5 日:完成论文最终稿。
本任务书于2010 年6月17 日发出,毕业设计(论文)应于2010 年11月5 日前完成,由指导老师审阅后,提交毕业设计(论文)指导小组进行答辩。
指导教师制定年月日毕业设计(论文)指导小组组长制定年月日办学单位负责人制定年月日毕业设计(论文)评语1、指导教师评语:本论文根据某地区的用电需求及电力系统的可靠性、经济性要求,按照给出的原始资料和供应电能的相关情况,设计出能够满足负荷增长需要的运行灵活、检修维护安全方便、接线简单清晰、操作方便、投资少、运行费用低和有扩建可能性的变电站主接线方案,并通过短路电流计算,选择和校验其他电气设备。
该论文选题符合电力系统工程实际需要,结构合理,数据资料充分,写作进度安排合理,文字表达较流畅,已达到毕业设计(论文)水平。
指导教师签名年月日2、评阅教师评语:随着对电力系统电能质量、发供电可靠性、技术经济指标等的相关要求的日益提高,变电站的规划设计成为电网发展的关键一环,并将进一步影响到整个社会的稳定和国民经济的发展。
110KV变电所毕业设计毕业设计论文
“发电厂及电力系统”专业大学毕业设计任务书设计题目:区域电力网及降压变电所设计毕业设计任务书一、区域电网的设计内容1、根据负荷资料,待设计变电所的地理位置。
据已有电厂的供电情况。
作出功率平衡。
2、通过技术经济综合比较,确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面。
3、进行电网功率分布及电压计算,评定调压要求,选定调压方案。
4、评定电网接线方案。
二、在区域电网设计的基础上,设计110 kV;kV A降压变电所的电气部分。
具体要求如下:1、对B 变电所在系统中的地位作用及所供用户的分析。
2、选择变电所主变压器的台数、容量、型式。
3、分析确定高低压主接线方式及配电装置型式。
4、分析确定所用电接线方式。
5、进行继电保护及互感器的配置。
6、进行选择设备所必须的短路电流计算。
7、选择变电所高低压侧回路的断路器、隔离开关。
8、选择10kV 硬母线。
9、进行防雷及保护接地的规划。
三、设计文件及图纸要求:1、设计说明书一份;2、计算书;3、图纸(2号)。
(1)区域电网接线图;(2)变电所一次接线图;原 始 资 料一、区域电网设计的有关原始资料1、发电厂、变电所及新选定变电所地理位置(见附图一):D 图;2、原有发电厂、变电所主接线图及设备规范(见附图二);3、新变电所有关资料; 变电所 编 号 最大负荷 MW 功率因数 COSφ 二次侧 电压kV 调 压 要 求 负荷曲线 性 质重要负荷 % A 20 0.92 10 顺 A 60 B 23 0.9 10 逆 B 51 C 27 0.9 10 逆 B 60 D 200.9210常A704、典型日负荷曲线典型日负荷曲线(A )% 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24典型日负荷曲线(B )5、其他说明:(1)功率初步平衡 厂用电率7%,线损率6%; (2)各回路最大负荷同时系数取1.0;(3)本电力网多余功率送回系统。
110kv降压变电所电气一次部分的电气设计
目录第 1 章变电所概况 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 变电所位置分 (1)第 2 章电气主接线设计 (1)2.1 设计原则 (1)2.2 方案论证 (2)2.3负荷的计算 (3)2.4主变压器的选择 (4)第3 章短路电流计算 (5)3.1 计算目的 (5)3.2计算过程 (6)第4 章母线及电气设备的选择..................................................................... .................... .7 4.1断路器和隔离开关的选择 (8)4.2母线的选择............................................................................................ .11 结论及心得体会.......................................................................................... . (15)参考文献 (16).第一章.变电所概况1.1工程概况根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数,分析负荷发展趋势。
从负荷增长方面阐明了建站的必要性,然后通过对拟建变电所的概括以及出线方向来考虑,并通过对负荷资料的分析,安全,经济及可靠性方面考虑,确定了110KV,10KV以及站用电的主接线,然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数,容量及型号,同时也确定了站用变压器的容量及型号,最后,根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果,对高压断路器,隔离开关,母线进行了选型,然后根据短路电流及冲击电流进行相关的校验,从而完成了110KV电气一次部分的设计,并力求在可靠性的前提下,做到运行操作简便,运行灵活,经济合理。
1.2变电所位置分待建的城中110KV降压变电所在城市近郊并向造纸厂、硅铁厂、电视机厂、毛纺厂、缝纫机厂、医院、自行车厂、学校供电。
【毕业设计】110kV变电站电气一次部分初步设计毕业设计
【关键字】毕业设计110kV变电站电气一次部分初步设计毕业设计内容提要根据设计任务书的要求本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计并绘制电气主接线图及其他图纸该变电站设有两台主变压器站内主接线分为110kV35kV和10kV三个电压等级各个电压等级分别采用单母线分段接线单母线分段带旁母线和单母线分段接线本次设计中进行了电气主接线的设计电路电流计算主要电气设备选择及效验包括断路器隔离开关电流互感器母线等各电压等级配电装置设计及防雷保护的配置本设计以《电力工程专业毕业设计指南》《电力工程电气设备手册》《高电压技术》《电气简图用图形符号GBT》《电力工程设计手册》《城乡电网建设改造设备使用手册》等规范规程为依据设计的内容符合国家有关经济技术政策所选设备全部为国家推荐的新型产品技术先进运行可靠经济合理目录前言4第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书4原始资料4电气主接线设计6主接线的设计原则和要求6主接线的设计步聚8本变电站电气接线设计9第3章变压器选择12第31节主变压器选择12第32节站用变压器选择13第4章短路电流计算14第41节短路电流计算的目的14第42节短路电流计算的一般规定14第43节短路电流计算的步聚15第44节短路电流计算结果15第5章高压电器设备选择16第51节电器选择的一般条件16第52节高压断路器的选择18第53节隔离开关的选择19第54节电流互感器的选择20第55节电压互感器的选择21第56节高压熔断器的选择21第6章配电装置设计21第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书22第1章负荷计算22第11节主变压器负荷计算22第12节站用变压器负荷计算24第2章短路电流计算25第21节三相短路电流计算25第22节站用变压器高压侧短路电流计算31第3章线路及变压器最大长期工作电流计算31第31节线路最大长期工作电流计算31第32节主变进线最大长期工作电流计算32第4章电气设备选择及效验32第41节高压断路器选择及效验33第42节隔离开关选择及效验33第43节电流互感器选择及效验34第44节电压互感器选择及效验36第45节熔断器选择及效验36第46节母线选择及效验37总结38参考文献40前言变电站是电力系统的重要组成部分是联系发电厂和用户的中间环节起着变换和分配电能的作用直接影响整个电力系统的安全与经济运行电气主接线是变电站设计的首要任务也是构成电力系统的重要环节电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择配电装置的布置继电保护和自动装置的确定是变电站电气部分投资大小的决定性因素本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计分为设计说明书设计计算书设计图纸等三部分所设计的内容力求概念清楚层次分明本文是在老师们治学严谨知识广博善于捕捉新事物新的研究方向在毕业设计期间老师在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助在此我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢本文从主接线短路电流计算主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述并绘制了电气主接线图由于本人水平有限错误和不妥之处在所难免敬请各位老师批评指正第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料11地区电网的特点综合小水电 S∑ 24MVA L1 20KM 35KV 双回路送入变电所丰水期满发电枯水期只发三分之一容量近区用电及站用电占发电容量的 10 最大运行方式时的综合电抗折算至 SJ 100MVA 时 XJ 3 本市火电厂发电机两台 Pe 5MWcosФ 08 Xd〃 018 经一台双绕组变压器 SLKVA 63KV35KV Ud 8 L2 5KM用架空线输入变电所其厂用电占 5 近区用电占 15省电网由西南方向经 110KV L3 65KM 的输电线路与变电所相连对本市的发供电起综合平衡作用12 建站规模4 变电所最大负荷利用小时数 T 6000h 同时率取 095 10KV 用户负荷资料如下表所示序号用户名称最大负荷负荷性质功率因数 1 市城区8MW Ⅰ095 2 化肥厂2MW Ⅲ090 3 工业区35MW Ⅱ090 4 农机厂15MW Ⅲ085 5 开发区4MW Ⅱ085 变电所建成后第五年总负荷增加到 306MW 建成后第十年总负荷增加到 493MW6 变电所自用负荷以 2 台 100KVA 考虑变电站类型110kV变电工程主变台数2电压等级110kV35kV10kV出线回数及传输容量13 环境条件气象及地质条件设计变电所地处半丘陵区无污染影响年最高温度 40 度最热月平均温度 34 度年最低温度 40 度最热地下 08M 处土壤平均温度 304 度海拔高度为 50M14 电器主接线图建议110kV双母线分4段35kV双母线带旁10kV单母线分段带旁路接线并考虑设置融冰措施15 短路阻抗系统作无穷大电源考虑X1∑=005X0∑=004X1∑min=01X0∑min=005火电厂的装机容量为37500kwXd=0125最大运行方式下该火电厂3台机组全部投入并满发最小运行方式下该火电厂只投入2台机组水电厂的装机容量为35000kwXd=027最大运行方式下该水电厂3台机组全部投入并满发最小运行方式下该水电厂只投入1台机组第2章电气主接线设计第21节主接线的设计原则和要求电力系统是由发电厂变电站线路和用户组成变电站是联系发电厂和用户的中间环节起着变换和分配电能的作用为满足生产需要变电站中安装有各种电气设备并b主接线代表了变电站电气部分主体结构是电力系统接线的主要组成部分是变电站电气设计的首要部分它表明了变压器线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式从而完成变电输配电的任务它的设计直接关系着全所电气设备的选择配电装置的布置继电保护和自动装置的确定关系着电力系统的安全稳定灵活和经济运行由于电能生产的特点是发电变电输电和用电是在同一时刻完成的所以主接线设计的好坏也影响到工农业生产和人民生活因此主接线的设计是一个综合性的问题必须在满足国家有关技术经济政策的前提下正确处理好各方面的关系全面分析有关因素力争使其技术先进经济合理安全可靠电气主接线的设计原则电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据以国家经济建设的方针政策技术规定标准为准绳结合工程实际情况在保证供电可靠调度灵活满足各项技术要求的前提下兼顾运行维护方便尽可能地节省投资就近取材力争设备元件和设计的先进性与可靠性坚持可靠先进适用美观的原则接线方式对于变电站的电气接线当能满足运行要求时其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线如线路-变压器组或桥形接线等若能满足继电保护要求时也可采用线路分支接线在110kV~220kV配电装置中当出线为2回时一般采用桥形接线当出线不超过4回时一般采用分段单母线接线在枢纽变电站中当110kV~220kV出线在4回及以上时一般采用双母线接线在大容量变电站中为了限制6~10kV出线上的短路电流一般可采用下列措施变压器分列运行在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器采用低压侧为分裂绕组的变压器出线上装设电抗器主变压器选择主变压器台数为保证供电可靠性变电站一般装设两台主变压器当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时可装设一台对于大型枢纽变电站根据工程具体情况当技术经济比较合理时可装设两台以上主变压器主变压器容量主变压器容量根据5~10年的发展规划进行选择并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力对装设两台变压器的变电站每台变压器额定容量一般按下式选择Sn=06 PMPM为变电站最大负荷这样当一台变压器停用时可保证对60%负荷的供电考虑变压器的事故过负荷能力40%则可保证对84%负荷的供电由于一般电网变电站大约有25%的非重要负荷因此采用Sn=06 PM对变电站保证重要负荷来说多数是可行的对于一二级负荷比重大的变电站应能在一台停用时仍能保证对一二级负荷的供电主变压器的型式一般情况下采用三相式变压器具有三种电压的变电站如通过主变压器各侧绕组的功率均达到15%Sn以上时由于中性点具有不同的接地形式应采用普通的三绕组变压器当主网电压为220kV及以上中压为110kV及以上时多采用自耦变压器以得到较大的经济效益断路器的设置根据电气接线方式每回线路均应设有相应数量的断路器用以完成切合电路任务为正确选择接线和设备必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡当缺乏足够的资料时可采用下列数据最小负荷为最大负荷的60~70%如主要是农业负荷时则宜取20~30%负荷同时率取085~09当回路在三回一下时且其中有特大负荷时可取095~1功率因数一般取08线损平均取5%设计主接线的基本要求在设计电气主接线时应使其满足供电可靠运行灵活和经济等项基本要求可靠性供电可靠是电力生产和分配的首要要求电气主接线也必须满足这个要求在研究主接线时应全面地看待以下几个问题可靠性的客观衡量标准是运行实践估价一个主接线的可靠性时应充分考虑长期积累的运行经验我国现行设计技术规程中的各项规定就是对运行实践经验的总结设计时应予遵循主接线的可靠性是由其各组成元件包括一次设备和二次设备的可靠性的综合因此主接线设计要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响可靠性并不是绝对的同样的主接线对某所是可靠的而对另一些所可能还不够可靠因此评价可靠性时不能脱离变电站在系统中的地位和作用通常定性分析和衡量主接线可靠性时均从以下几方面考虑断路器检修时能否不影响供电线路断路器或母线故障时以及母线检修时停运出线回路数的多少和停电时间的长短以及能否保证对重要用户的供电变电站全部停运的可能性灵活性主接线的灵活性要求有以下几方面调度灵活操作简便应能灵活的投入或切除某些变压器或线路调配电源和负荷能满足系统在事故检修及特殊运行方式下的调度要求检修安全应能方便的停运断路器母线及其继电保护设备进行安全检修而不影响电力的正常运行及对用户的供电扩建方便应能容易的从初期过渡到最终接线使在扩建过渡时在不影响连续供电或停电时间最短的情况下投入新装变压器或线路而不互相干扰且一次和二次设备等所需的改造最少经济性在满足技术要求的前提下做到经济合理投资省主接线应简单清晰以节约断路器隔离开关等一次设备投资要使控制保护方式不过于复杂以利于运行并节约二次设备和电缆投资要适当限制短路电流以选择价格合理的电器设备在终端或分支变电站中应推广采用直降式1106~10kV变压器以质量可靠的简易电器代替高压断路器占地面积小电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件以便节约用地和节省构架导线绝缘子及安装费用在运输条件许可的地方都应采用三相变压器电能损耗少在变电站中正常运行时电能损耗主要来自变压器应经济合理的选择主变压器的型式容量和台数尽量避免两次变压而增加电能损耗第22节主接线的设计步聚电气主接线图的具体设计步聚如下分析原始资料本工程情况变电站类型设计规划容量近期远景主变台数及容量等电力系统情况电力系统近期及远景发展规划5~10变电站在电力系统中的位置和作用本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等负荷情况负荷的性质及其地理位置输电电压等级出线回路及输送容量等环境条件当地的气温湿度覆水污秽风向水文地质海拔高度等因素对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响设备制造情况为使所设计的主接线具有可行性必须对各主要电器的性能制造能力和供货情况价格等资料汇集并分析比较保证设计的先进性经济性和可行性拟定主接线方案根据设计任务书的要求在原始资料分析的基础上可拟定出若干个主接线方案因为对出线回路数电压等级变压器台数容量以及母线结构等考虑不同会出现多种接线方案应依据对主接线的基本要求结合最新技术确定最优的技术合理经济可行的主接线方案短路电流计算对拟定的主接线为了选择合理的电器需进行短路电流计算主要电器选择包括高压断路器隔离开关母线等电器的选择绘制电气主接线图将最终确定的主接线按工程要求绘画工程图第23节本变电站电气主接线设计110kV电压侧接线《35~110kV变电所设计规范》规定35kV~110kV线路为两回以下时宜采用桥形线路变压器组或线路分支接线超过两回时宜采用扩大桥形单母线或分段单母线的接线35~63kV线路为8回及以上时亦可采用双母线接线110kV线路为6回及其以上时宜采用双母线接线在采用单母线分段单母线或双母线的35~110kV主接线中当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施本变电站110kV线路有6回可选择用双母线或单母线分段接线两种方案如图21所示方案一供电可靠运行方式灵活倒闸操作复杂容易误操作占地大设备多投资大图21方案二简单清晰操作方便不易误操作设备少投资小占地面积小但是运行可靠性和灵活性比方案一稍差本变电站为地区性变电站电网特点是水电站发电保证出力时能满足地区负荷的需要加上小火电基本不需要外系统支援电源主要集中在35KV侧110KV侧是为提高经济效益及系统稳定性采用方案二能够满足本变电站110KV侧对供电可靠性的要求故选用投资小节省占地面积的方案二35kV电压侧接线本变电站35kV线路有8回可选择双母线或单母线分段带旁路母线接线两种方案根据本地区电网特点本变电站电源主要集中在35kV侧不允许停电检修断路器需设置旁路设施如图22所示图22方案一供电可靠调度灵活但是倒闸操作复杂容易误操作占地面积大设备多配电装置复杂投资大方案二简单清晰操作方便不易误操作设备少投资小占地面积小旁路断路器可以代替出线断路器进行不停电检修出线断路器保证重要回路特别是电源回路不停电方案二具有良好的经济性供电可靠性也能满足要求故35kV 侧接线采用方案二综上所述本变电站主接线如图24所示图 24第3章变压器选择第31节主变压器选择在变电站中用来向电力系统或用户输送功率的变压器称为主变压器《35~110kV变电所设计规范》规定主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条件综合考虑确定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装有两台以上主变压器的变电所当断开一台时其余主变器的容量不应小于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线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上主变压器宜采用三线圈变压器主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构由负荷计算设计计算书第1章可知本变电站远景负荷为PM=3015 MVA 装设两台主变压器每台变压器额定容量按下式选择SN=06PM=1809 MVA故可选择两台型号为SFSZ7-的变压器表 31 主变压器技术参数型号额定容量kVA额定电压 kV空载电流空载损耗kW负载损耗 kW 阻抗电压连接组标号高压中压低压高-中高-低中-低高 -中高 -低中-低-2000011038510515358131712599710517565YNyn0d11第 32 节站用变压器选择《35~110kV 变电所设计规范》规定在有两台及以上主变压器的变电站中宜装设两台容量相同可互为备用的站用变压器分别接到母线的不同分段上变电站的站用负荷一般都比较小其可靠性要求也不如发电厂那样高变电站的主要负荷是变压器冷却装置直流系统中的充电装置和硅整流设备油处理设备检修工具以及采暖通风照明供水等这些负荷容量都不太大因此变电站的站用电压只需 04kV 一级采用动力与照明混合供电方式380V 站用电母线可采用低压断路器即自动空气开关或闸刀进行分段并以低压成套配电装置供电本变电站计算站用容量为 100kVA设计计算书第 1 章选用两台型号为 S的变压器互为暗备用10kV 级 S9 系列三相油浸自冷式铜线变压器是全国统一设计的新产品是我国国内技术经济指标比较先进的铜线系列配电变压器站用变压器参数如表 32 所示表 32 站用变压器技术参数型号额定容量 kVA额定电压 kV空载电流损耗 W阻抗电压连接组标号高压低压空载短路S9-1001010010041629015004Yyn0 图 41 计算电路图及其等值网络图 42 变压器低压侧分列运行计算电路图及其等值网络表 41 短路电流计算结果按正常工作条件进行选择并按短路状态来校验热稳定和动稳定额定电压和最高工作电压在选择电器时一般可按照电器的额定电压 U N 不低于装置地点电网额定电压tk=tprtab而 tab=tinta式中 tab 断路器全开断时间t pr 后备保护动作时间tin 断路器固有分闸时间ta 断路器开断时电弧持续时间开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流故电器的开断计算时间 tbr 应为主保护时间 tpr1和断路器固有分闸时间之和即Tbr=tpr1tin第52节高压断路器的选择高压断路器的主要功能是正常运行时用它来倒换运行方式把设备或线路接入电路或退出运行起着控制作用当设备或线路发生故障时能快速切除故障回路保证无故障部分正常运行能起保护作用高压断路器是开关电器中最为完善的一种设备其最大特点是能断开电路中负荷电流和短路电流本变电站高压断路器选择如下选择和校验计算见计算书第 4 章1 110kV 线路侧及变压器侧选择 LW11-110 型 SF6 户外断路器2 35kV 线路侧及变压器侧选择 ZW7-405 型真空户外断路器计算数据ZW7-405UNs35 kVUN405 kVI34642 AIN1600 AI"563 kAINbr315 kAish1436 kAiNcl80 kAQk22117 kA ·s2I t·t3969 kA2·sish1436 kAies80 kA计算数据KYN28A-12 Z 1250-315 UNs 10 kV UN 12 kV I 1894 A IN 1250 A I" 120 kA INbr 315 kAish 2496 kA iNcl 80 kA Qk 211186 kA ·s 2I t·t3969 kA2·s ish 2496 kA ies 80 kA3 10kV 线路侧选择 KYN28A-12 Z 1250-315 型高压开关柜计算数据ZW7-405UNs35 kVUN405 kVI34642 AIN1600 AI"563 kAINbr315 kAish1436 kAiNcl80 kAQk22117 kA ·s2I t·t3969 kA2·sish1436 kAies80 kA计算数据KYN28A-12 Z 1250-315 UNs 10 kV UN 12 kV I 1894 A IN 1250 A I" 120 kA INbr 315 kAish 2496 kA iNcl 80 kA Qk 211186 kA ·s 2I t·t3969 kA2·s ish 2496 kA ies 80 kA4 10kV 变压器侧选择 KYN28A-12 Z 2000-315 型高压开关柜计算数据KYN28A-12 Z 2000-315 UNs 10 kV UN 12 kV I A IN 2000 A I" 120 kA INbr 315 kA ish 2496 kA iNcl 80 kA Qk 211186 kA ·s 2I t·t3969 kA2·s ish 2496 kA ies 80 kA计算数据GW5--80 UNs 110 kV UN 110 kV I 2067 A IN 1000 A Qk 2653 kA ·s 2I t·t 2311 kA2·s ish 693 kA ies 80 kA 2 35kV选择GW4-35D1000-83计算数据GW4-35D1000-83 UNs 35 kV UN 12 kV I 34642 A IN 1000 A Qk 22117 kA ·s 2I t·t2500 kA2·s ish 1436 kA ies 83 kA第55节电压互感器的选择110kV出线选用TYD110 3型成套电容式电压互感器校验合格110kV母线选用JDCF-110型单相瓷绝缘电压互感器校验合格35kV母线选用JDZXW-35型单相环氧浇注绝缘电压互感器校验合格10kV母线选用JSZX1-10F型三相环氧浇注绝缘电压互感器校验合格第 56 节高压熔断器的选择熔断器是最简单的保护电器它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害35kV母线电压互感器选用RXW-3505型户外跌落式高压熔断器保护校验合格10kV母线电压互感器选用RN2-1005型户内限流式高压熔断器保护校验合格第6章配电装置设计配电装置是变电站的重要组成部分它是根据主接线的连接方式由开关设备保护和测量电路母线和必要的辅助设备组建而成用来接受和分配电能的装置配电装置应满足以下基本要求1 配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策2 保证运行可靠按照系统和自然条件合理选用设备在布置上力求整齐清晰保证具有足够的安全距离3 便于检修巡视和操作4 在保证安全的前提下布置紧凑力求节约材料和降低造价5 安装和扩建方便配电装置设计的基本步骤1 根据配电装置的电压等级电器的型式出线多少和方式有无电抗器地形环境条件等因素选择配电装置的型式2 拟定配电装置的配置图3 按照所选设备的外形尺寸运输方法检修及巡视的安全和方便等要求遵照《配电装置设计技术规程》的有关规定并参考各种配电装置的典型设计和手册设计绘制配电装置的平断面图普通中型配电装置我国有丰富的经验施工检修和运行都比较方便抗震能力好造价比较低缺点是占地面积较大半高型配电装置占地面积为普通中型的47而总投资为普通中型的982同时该型布置在运行检修方面除设备上方有带电母线外其余布置情形与中型布置相似能适应运行检修人员的习惯与需要高型一般适用于220kV及以上电压等级本变电站有三个电压等级110kV 主接线不带旁路母线配电装置采用屋外中型单列布置35kV 主接线带旁路母线配电装置采用屋外半高型布置10kV 配电装置采用屋内成套高压开关柜布置第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书第 1 章负荷计算第 11 节主变压器负荷计算电力系统负荷的确定对于选择变电站主变压器容量电源布点以及电力网的接线方案设计等都是非常重要的电力负荷应在调查和计算的基础上进行对于近期负荷应力求准确具体切实可行对于远景负荷应在电力系统及工农业生产发展远景规划的基础之上进行负荷预测负荷发展的水平往往需要多次测算认真分析影响负荷发展水平的各种因素反复测算与综合平衡力求切合实际本变电站负荷分析计算如下线损平均取 5功率因数取 08负荷同时率取09 线损5 功率因数08负荷同时率0910KV侧。
山东科技大学-毕设论文-110KV变电站电气一次部分设计
摘要根据设计任务书的要求,本次设计为110kV 变电站电气一次部分初步设计,并绘制电气主接线图及其他图纸。
该变电站设有两台主变压器,站内主接线分为110kV、35kV 和10kV 三个电压等级。
各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母接线和单母线分段接线。
本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等)以及防雷保护的配置。
本设计以《35~110kV 变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35~110kV高压配电装置设计规范》等规程为依据,设计的内容符合国家有关经济技术政策,所选设备全部为国家推荐的新型产品,技术先进、运行可靠、经济合理。
关键词:电气主接线、主变压器、短路电流、互感器、避雷器ABSTRACTAccording to the requirements of the design plan, the design of the preliminary design of a part of the electrical 110kv substation, and draw the main electrical wiring diagram and other drawings. The transformer substation is equipped with two main transformers, the station main wiring is divided into 110kv, 35kv and 10kv three voltage levels. Each voltage grade respectively by single bus line, sectionalized single bus with bypass bus wiring and single bus.The design for the main electrical wiring design, short-circuit current calculation, the main electrical equipment selection and validation(including circuit breaker, isolating switch, current transformer, voltage transformer, bus and so on) and lightning protection configuration.This design is based on the “35~110kv substation design code”, “code for design of power supply system”, “35~110kv high voltage power d istribution equipment design standards” and other regulations as the basis, design content in conformity with the relevant technical and economic policies of the state, the new type products selected equipment are recommended by the state, advanced technology, operation reliable, economic and reasonable.Keywords:The main electrical wiring,The main transformer,Short circuit current,mutual inductor,lightning protector目录第1章绪论 (1)1.1 变电站的作用 (1)1.2 我国变电站及其设计的发展趋势 (2)1.3 变电站设计的主要原则和分类 (6)1.4 选题目的及意义 (7)1.5 设计思路及工作方法 (7)第2章设计说明 (8)2.1 环境条件 (8)2.2 电力系统情况 (8)2.3 设计任务 (8)第3章电气主接线的设计 (9)3.1 电气主接线概述 (9)3.2 110KV侧主接线的设计 (10)3.3 35kV侧主接线的设计 (11)3.4 10kV侧主接线的设计 (12)第4章主变压器的选择 (13)4.1 负荷分析 (13)4.2 主变压器的确定 (14)第5章短路电流的计算 (16)5.1 短路电流计算的目的 (16)5.2 短路电流计算的一般规定 (16)5.3 短路电流的计算结果 (17)第6章主要电气设备的选择 (19)6.1 电器选择的一般条件 (19)6.2 高压断路器及隔离开关的选择 (20)6.3 母线的选择 (23)6.4 绝缘子和穿墙套管的选择 (25)6.5 电流互感器的选择 (27)6.6 电压互感器的选择 (29)6.7 熔断器的选择 (30)6.8 避雷器的选择 (31)第7章防雷保护设计 (34)7.1 变电站的防雷保护特点 (34)7.2 变电站直击雷保护 (34)7.3 侵入波过电压防护 (34)7.4 进线段保护 (35)7.5 三绕组变压器和变压器中性点的防雷保护 (35)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)外文资料及译文 (40)附录Ⅰ短路电流计算书 (52)Ⅰ.1 计算变压器电抗 (52)Ⅰ.2 系统等值网络图 (53)Ⅰ.3 短路计算点的选择 (53)Ⅰ.4 短路电流的计算 (53)附录Ⅱ电气设备选型计算书 (59)Ⅱ.1 断路器及隔离开关选择 (59)Ⅱ.2 母线选择 (66)Ⅱ.3 绝缘子和穿墙套管的选择 (71)Ⅱ.4 电流互感器的选择 (73)Ⅱ.5 高压熔断器的选择 (76)Ⅱ.6 避雷器的选择 (77)Ⅱ.7 电容电流的计算[2] (78)Ⅱ.8 消弧线圈的选择 (78)附录Ⅲ电气主接线图 (80)第1章绪论1.1 变电站的作用电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
110kV降压变电站电气一次部分设计
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院本科毕业论文(设计)指导教师指导意见表学生姓名:学号:专业:电气工程及其自动化毕业设计(论文)题目: 110kV降压变电站电气一次部分设计中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院本科毕业设计(论文)评阅教师评阅意见表学生姓名:学号:专业:电气工程及其自动化毕业设计(论文)题目:110kV降压变电站电气一次部分设计论文原创性声明本人郑重声明:本人所呈交的本科毕业论文《110kV降压变电站电气一次部分设计》,是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。
论文中引用他人的文献、资料均已明确注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及使用过的材料。
对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。
本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范,没有侵权行为,并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。
论文作者(签字):日期: 2014年8月10日摘要变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。
电气主接线是发电厂和变电站的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全(所)电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
本设计是110kV降压变电站设计,负荷性质为地区负荷。
根据负荷性质和主接线方案的比较,确定了主接线及主变容量、台数。
根据所给系统参数计算系统阻抗及短路电流,并对主要电气设备及导线进行了选择和校验。
按常规无人值守站进行了保护配置。
根据所给地形地理条件,对配电装置进行了布置。
对全站电工建筑物进行了防雷保护设计。
并力求在可靠性的前提下,做到运行操作简便,运行灵活,经济合理。
关键词:1、变电站 2、电气部分 3、设计目录一、设计任务 (1)(一)设计依据 (1)(二)设计任务 (2)(三)设计原则 (2)二、方案设计 (3)(一)电力系统概述 (3)(二)设计流程 (3)三、电气主接线设计 (4)(一)电气主接线的设计原则及要求 (4)(二)电气主接线方案的初步设计 (4)四、主变容量与台数的确定 (8)(一)主变压器容量确定原则 (8)(二)主变压器台数选择 (8)(三)变压器型号及参数的选择 (9)五、短路电流计算 (10)(一)计算基础 (10)(二)计算短路电流 (10)六、主要电气设备的选择 (13)(一)负荷电流计算 (13)(二)断路器隔离开关选择及校验 (14)(三)互感器的选择及校验 (16)七、继电保护配置 (21)(一)概述 (21)(二)保护配置 (21)八、防雷保护设计 (23)(一)计算避雷针保护范围 (23)(二)计算各避雷针间的间距 (23)(三)计算在被保护物高度水平上的宽度BX (23)(四)保护范围 (24)九、变电所总平面布置 (25)(一)变电所的布置设计原则 (25)(二)配电装置的布置设计 (25)(三)变电所其余设施的布置设计 (25)十、结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)一、设计任务(一)设计依据同谷地区地方负荷增长很快,原来的供电方案已难以满足当地用户用电需求,急需新建一座110kV变电所,从而缓解供电部门的供电压力。
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广西大学成人高等教育毕业设计(论文)任务书题目:E县某110kV降压变电所电气部分初步设计学院电气工程学院专业电气工程及其自动化变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。
电气主接线是发电厂变电所的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
为了满足经济发展的需要,根据有关单位的决定修建1座110KV降压变电所。
首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数,分析负荷发展趋势。
从负荷增长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,安全,经济,及可靠性方面考虑,确定了110KV,35KV,10KV以及站用电的主接线,然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数,容量及型号,同时也确定了站用变压器的容量及型号,最后,根据最大持续工作电流及短路计算结果,对高压熔断器,隔离开关,母线,电流互感器,电压互感器进行了选型,从而完成了110KV电气一次部分的设计。
关键词:变电所主变压器短路电流计算选型第一部分设计说明书; (2)第1章设计说明 (2)1.1环境条件 (2)1.2电力系统情况 (2)1.3设计任务 (3)第2章电气主接线的设计 (3)2.1电气主接线概述 (3)2.2110KV侧主接线的设计 (4)2.335KV侧主接线的设计 (4)2.410KV侧主接线的设计 (4)2.5主接线方案的比较选择 (4)第3章短路电流的计算…………………………………………………….3.1短路电流计算的目的及规定………………………………………3.2短路电流的计算结果………………………………………………第4章主要电气设备的选择与校验……………………………………….4.1电气设备选择概述与校……………………………………………4.2主变压器的选择与校验……………………………………………4.3高压断路器及隔离开关的选择与校验...………………………….4.4母线的选择与校验…………………………………………………4.5电流互感器的选择与校验…………………………………………4.6电压互感器的选择与校验…………………………………………第5章变压器、线路的继电保护………………………………………….5.1继电保护的作用……………………………………………………5.2主变压器继电保护…………………………………………………5.335KV线路继电保护………………………………………………第6章防雷装置及接地装置说明………………………………………….6.1防雷装置的规划原则………………………………………………6.2防雷装置的规划结果………………………………………………6.3接地装置的说明……………………………………………………第1章设计说明1.1环境条件(1)变电站所在高度:海拔120m,地震烈度:6度以下(2)年平均雷电日:90天(3)年最低温度:―3℃,年最高温度:40℃,年最高日平均温度:32℃1.2电力系统情况(1)变电所电压等级:110kV、35kV、10kV,属地方变电所(2)110kV侧:变电所有双回110 kV线路与大系统相连,长度为40 km,系统最大方式容量为3500MV A,相应的系统电抗为0.448;系统最小方式容量为2800MV A,相应的系统电抗为0.455;(电抗是以系统容量及电压为基准的标么值。
)(3)35kV侧:线路共4回,容量为38MV A;已考虑发展后最大负荷。
(4)10kV侧:10kV线路共6回,容量为12.6MV A;已考虑发展后最大负荷。
(5)负荷平均功率因数,线损率为5%。
(6)其它:10kV903线为电缆出线,其余出线均为架空线出线1.3 设计任务(1)变电站电气主接线设计(2)短路电流计算(3)电气设备选择和校验(4)变压器、线路的继电保护(5)防雷装置及接地装置配置说明第2章电气主接线的设计2.1电气主接线概述发电厂和变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路,称为电气主接线,也成主电路。
它把各电源送来的电能汇集起来,并分给各用户。
它表明各种一次设备的数量和作用,设备间的连接方式,以及与电力系统的连接情况。
所以电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体,对发电厂和变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起着重要作用,并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。
2.1.1 在选择电气主接线时的设计依据(1)发电厂、变电所所在电力系统的地位和作用(2)发电厂、变电所的分期和最终建设规模(3)负荷大小和重要性(4)系统备用容量大小(5)系统专业对电气主接线提供的具体资料2.1.2主接线设计的基本要求(1)可行性(2)灵活性(3)经济性2.1.36―220kV高压配电装置的基本接线有汇流母线的连接:单母线、单母线分段、双母线、双母分段、增设旁母线或旁路隔离开关等。
无汇流母线的接线:变压器―线路单元接线、桥式接线、角形接线等。
6―220kV高压配电装置的基本接线方式,决定于电压等级及出线回路数。
2.2110kV侧主接线的设计110kV是以双回路与系统相连。
《电力工程电气一次设计手册》第二章第二节中的规定可知:35―110kV线路为两回以下时,宜采用桥形,线路变压器组线路分支接线。
故110kV侧采用桥形的连接方式。
2.335kV侧主接线的设计35kV侧出线回路数为4回。
由《电力工程电气一次设计手册》第二章第二节中的规定可知:当35―63kV配电装置出线回路数为4―8回,采用单母分段接线,当连接的电源较多,较大时也可采用双母线接线。
故35kV侧可采用单母段连接也采用双母线连接。
2.4 10kV侧主接线的设计10kV侧出线回路数为6回。
由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知:当6―220kV高压配电装置出线回路数为6回及以上时采用单母分段连接。
故10kV侧可采用单母段连接.2.5 主接线方案的比较选择由以上可知,此变电站的主接线有两种方案。
方案一:110kV侧采用外桥形的接线方式,35kV侧采用单母分段连接,10kV 侧采用单母分段连接,如图2―1所示。
至系统至系统35kV图2-1 110KV电气主接线方案一方案二:110kV侧采用外桥形的接线方式,35kV侧采用单母分段连接,如图2―2所示。
此两种方案的比较方案一:110kV侧采用外桥形的接线方式,便于变压器的正常投切和故障切除,35kV、110kV采用单母分段连接,对于重要用户可从不同段引出两个回路,当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常母线供电不间断,所以此方案同时兼顾了可行性、灵活性、经济性的要求。
方案二:虽供电可行,调度更灵活,但与方案一相比较,设备增多,配电装置布置复杂,投资和占地面增大,而且,当母线故障或检修时,隔离开关作为操作电器使用,容易误操作。
由以上可知,在本设计中采用第一种接线,即110kV侧采用外桥形的连接方式,35kV侧采用单母分段连接,10kV侧采用单母分段连接。
图2-2 110KV电气主接线方案二第3章短路电流的计算3.1 短路电流计算的目的在变电所的电气设计中,短路电流计算是其中的一个重要环节。
在选择电气设备时,为保证在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作,需要进行全面的短路电流计算。
例如:计算某一时刻的短路电流有效值,用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值;计算短路后较长时间短路电流有效值,用以校验设备的热稳定值:计算短路电流冲击值,用以校验设备动稳定。
3.2 短路电流计算的一般规定(1)电力系统中所有电源均在额定负荷下运行:(2)短路种类:一般以三相短路计算;(3)接线方式应是可能发生最大短路电流的正常方式(即最大运行方式),而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式;(4)短路电流计算点,在正常接线方式时,通过电气设备的短路电流为最大的接地点。
3.3 短路电流的计算步骤目前在电力变电站建设工程设计中,计算短路电流的方法通常是采用实用曲线法,其步骤如下:(1)选择要计算短路电流的短路点位置;(2)按选好的设计接线方式画出等值电路图网络图;1)在网络图中,首选去掉系统中所有负荷之路,线路电容,各元件电阻;2)选取基准容量 和基准电压Ub (一般取各级的平均电压);3)将各元件电抗换算为同一基准值的标幺电抗;4)由前面的推断绘出等值网络图;(3)对网络进行化简,把供电系统看为无限大系,不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值,即转移电抗;(4)求其计算电抗;(5)计算有名值和短路容量;(6)计算短路电流的冲击值;①对网络进行化简,把供电系统看为无限大系统,不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值,并计算短路电流标幺值、有名值。
标幺值:j di d I I I =有名值: d j dj I I I *= ②计算短路电容短路容量:''I V S j = 短路电流冲击值:''55.2I I cj = (7)绘制短路电流计算结果表3.4 短路电流的计算第4章 主要电气设备的选择与校验4.1 电气设备选择概述4.1.1 选择的原则(1)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展。
(2)应按当地环境条件校核。
(3)应力求技术先进和经济合理(4)与整个工程的建设标准应协调一致(5)同类设备应尽量减少种类。
(6)选用的新产品均应具有可靠地实验数据。
(7)设备的选择与校验。
4.1.2 电气设备和载流导体选择的一般条件(1)按正常工作条件选择① 额定电压:所选电气设备和电缆的最高允许工作电压,不得低于装设回路的最高运行电压N U ≥Ns U② 额定电流:所选电气设备的额定电流N I ,或载流导体的长期允许电流y I ,不得低于装设回路的最大持续工作电流max I 。
计算回路的最大持续工作电流I max 时,应考虑回路在各种运行方式下的持续工作电流,选用最大者。
(2)按短路状态校验① 热稳定效验:当短路电流通过被选择的电气设备和载流导体时,其热效应不应超过允许值,t I t 2 > k Q ,k t =in t +a t ,校验电气设备及电缆(3~6kV 厂用馈线电缆除外)热稳定时,短路持续时间一般采用后备保护动作时间加断路器全分闸时间。
② 动稳定校验:es i >sh i ,用熔断器保护的电气设备和载流导体,可不校验热稳定;电缆不校验动稳定;(3)短路校验时短路电流的计算条件:所用短路电流其容量应按具体工程的设计规划容量计算并应考虑电力系统的远景发展规划,计算电路应按可能发生最大短路电流的正常接线方式,而不应按仅在切换过程中可能并列的接线方式;短路的种类一般按三相短路校验;对于发电机出口的两相短路或中心点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相、 两相接地短路较三相短路更严重,应按严重情况校验。