发电厂课程设计

燕山大学

课程设计说明书

题目枢纽变电站电气主接线

学院（系）：电气工程学院

年级专业： 10级电力2班

学号： 100103030083

学生姓名：刘巨华

指导教师：吴杰钟嘉庆

教师职称：教授副教授

燕山大学课程设计（论文）任务书

说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

年月日

<<发电厂电气主系统>>课程设计原始资料题目:枢纽变电站电气主接线

(1)

类型:枢纽变电所 (2)

距接网地点 300KM (3)

利用小时数:6500小时/年 2. 接入系统及电力负荷情况

(1) 500KV 电源进线 4回, 与其它变电所的联络线2回,当取基准容量为100MVA 时,系统归算到500kv 母线上

011.0*=s x .

系统装机容量6000MW

(2) 220KV 电压等级: 出线 8回,220KV 最大负荷400MW ,最小负荷300MW,85.0=ϕCOS ,a h T MAX /4500=.

(3) 35KV 电压等级: 出线 6回,35KV 最大负荷200MW ,最小负荷150MW, 85.0=ϕCOS ,a h T MAX /4500=.

每回额定容量40MW

(4) 主保护动作时间s t pr 1.01

=,后备保护时间s t pr 4.22= (5)站用变按KVA 5002⨯考虑.

3.环境因素：海拔小于1000米，环境温度025c ，母线运行温度0

80c

4.无功功率补偿目标9

5.0=ϕCOS

目录 1.

设计任务及要求……………………………………………………………………………2 2.

设计原始资料……………………………………………………………………………….3 3.

主变压器的选择 (5)

7.设备的选择 (8)

7.1断路器的选择

7.2隔离开关的选择

7.3电流互感器的选择

7.4电压互感器的选择

7.5母线的选择

7.6线路导体的选择

8.年运行费用的计算 (20)

9.无功补偿 (20)

10.总结 (21)

11.意见评审 (22)

3.主变压器的选择：

台数：选择原则：当一台主变压器停运时，其余的变压器容量应该可以满足全部负荷的70%到80%。

最大总负荷：400+200=600MW

变压器参数：型号OSFPS2-360000/500

容量（KVA）:360000/360000/36000

空载损耗P0（kw）：190

负载损耗Pk（kw）：800

阻抗电压Uk(%)：高-中：10

高-低：26

中-低：41

空载电流I0（%）：0.8

接线组别：YNa0d11

4.主接线

500KV侧：采用一台半断路器接线

在此500KV的配电装置中，进出线一共9回，此配电装置在系统中具有重要的地位，宜采用一台半断路器优点：任意母线故障或检修都不会导致停电

任意断路器检修也不会引起停电

甚至是两组母线都故障的极端情况下功率任然可以继续输送

220 KV侧：采用双母线接线加旁路接线

在此,220KV的配电装置中，进出线一共11回，此配电装置在系统中也具有比较重要的地位，可以采用双母线带旁路母线接线

优点：

供电可靠，通过两组母线的隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不导致供电中断；一组母线故障后可以迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关时，只要断开此隔离开关所属线路和母线，其他的电路均可以通过另一组母线继续运行。而且任一断路器检修时都可以将所对应的回路切换的旁路母线上不至使此回路停电调度灵活，各个电源和回路可以任意分配到某一组母线上，能灵活的适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；通过倒换操作可以组成各种运行方式。

扩建方便：可以向双母线任一方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。

35 KV侧：采用单母线接线

5.主接线图：

6.短路电流计算：

7.设备的选择

7.1断路器：

1.首先选择断路器的额定电压：不得小于装设电路所在电网的额定电压。

2.断路器的额定电流不小于通过断路器的最大持续工作电流

3.额定开断电流大于次暂态电流I’’

4.短路开合电流大于短路电流最大冲击值ish

5.短路热稳定和动稳定校验

一台半接线上的断路器：

按短路点1校验：

Xj=0.138<3 按照有限大电源系统计算

通过查运算曲线：I’’=7.6

有名值为I’’=7.6*Sn/(1.732*Un)=7.6*600000000/(1.732*500000)=5.3KA

<额定开断电流63KA

短路电流最大冲击值ish=1.9*1.414* I’’=1.9*1.414*5.3=14.2KA

<额定关合电流（峰值）160KA

热稳定校验：短路热稳定计算时间tk=tp2+tin+ta=2.4+0.02+0.04=2.46s

通过查运算曲线：I’’=7.6，Itk=2.7，Itk/2=3.2

有名值：I’’=7.6*Sn/(1.732*Un)=7.6*600000000/(1.732*500000)=5.3KA Itk=2.7* Sn/(1.732*Un)= 2.7*600000000/(1.732*500000)=1.9KA

Itk/2=3.2* Sn/(1.732*Un)= 3.2*600000000/(1.732*500000)=2.3KA 由于tk>1s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I’’* I’’+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=17.3

It* It*t=63*63*3=11907>Qk

动稳定校验：160KA> ish=14.2KA

变压器高压侧断路器：

额定电压为500KV

额定电流按照变压器的额定电流选择

Imax=Sn/(1.732*Un)=360000000/(1.732*500000)=416A

选择LW12—500

参数：额定电压：500KV 额定电流：4000A 额定开断电流：63KA 额定关合电流（峰值）：160KA 动稳定电流（峰值）160KA

热稳定电流（3S）:63KA 固有分闸时间：0.02S

按短路点1校验：

Xj=0.138<3 按照有限大电源系统计算

通过查运算曲线：I’’=7.6

有名值为I’’=7.6*Sn/(1.732*Un)=7.6*600000000/(1.732*500000)=5.3KA

<额定开断电流63KA

短路电流最大冲击值ish=1.9*1.414* I’’=1.9*1.414*5.3=14.2KA

<额定关合电流（峰值）160KA

热稳定校验：短路热稳定计算时间tk=tp2+tin+ta=2.4+0.02+0.04=2.46s

通过查运算曲线：I’’=7.6，Itk=2.7，Itk/2=3.2

有名值：I’’=7.6*Sn/(1.732*Un)=7.6*600000000/(1.732*500000)=5.3KA Itk=2.7* Sn/(1.732*Un)= 2.7*600000000/(1.732*500000)=1.9KA

Itk/2=3.2* Sn/(1.732*Un)= 3.2*600000000/(1.732*500000)=2.3KA 由于tk>1s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I’’* I’’+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=17.3

It* It*t=63*63*3=11907>Qk

动稳定校验：160KA> ish=14.2KA

变压器中压侧断路器：