220KV发电厂电气部分设计
220kv变电站电气一次部分初步设计
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编号毕业设计报告设计题目:220KV变电站电气一次部分初步设计姓名专业名称班级指导老师姓名:()(单位)报告提交日期:答辩日期:答辩委员会主席:评阅人:(日期)二0一0年四月毕业设计(论文)摘要电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业,是国民经济的第一基础产业,是关系国计民生的基础产业,是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。
作为一种先进的生产力和基础产业,电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。
与社会经济和社会发展有着十分密切的关系,它不仅是关系国家经济安全的战略大问题,而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。
本设计讨论的是220KV变电站电气部分的设计。
首先对原始资料进行分析,选择主变压器,在此基础上进行主接线设计,再进行短路计算,选择设备,然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。
关键字:变电站;短路计算;设备选择。
目录1 引言 (3)2 原始资料的分析 (4)2.1原始资料 (4)2..2原始资料分析 (5)3 变电站电气主接线的确定 (6)3.1电气主接线的概述 (6)3.2计算220kV侧的短路 (10)3.3变压器的选择 (14)4所用电设计 (17)4.1所用变选择 (17)4.2所用电接线图 (17)5 短路电流计算 (19)5.1 作出系统的简化等值电路图 (19)5.2 系统的参数计算 (19)5.3 短路点的选择 (20)5.4 计算短路电流 (20)6 电气设备的选择 (31)6.1 变压器变压器的选择 (31)6.2 电抗器的选择 (31)6.3 主要电气设备的选择 (31)7 继电保护与自动装置 (48)8 防雷保护与接地 (51)8.1防雷保护 (51)8.2 避雷针防雷保护计算 (52)8.3 接地装置 (57)致谢 (58)参考文献 (59)心得 (60)第1章引言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平高低的一个重要标志。
220kV变电站电气一次部分设计设计
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《发电厂电气部分》课程设计220kV变电站电气一次部分设计指导老师:学院名称:工程学院专业班级:目录变电站电气一次部分设计说明书 (4)一、原始资料 (4)二、电气主接线设计 (5)2.1电气主接线的概述 (5)2.2电气主接线的基本要求 (5)2.3电气主接线设计的原则 (5)2.4方案预定 (5)2.5方案选择 (5)2.6电气主接线图 (6)三、主变的选择 (7)3.1主变压器的选择原则 (7)3.2主变压器容量的确定 (9)四、站用电设计 (10)4.1站用变压器的选择 (10)4.2站用电接线 (10)五、高压电气设备选择 (11)5.1高压断路器的选择及校验 (11)5.2隔离开关的选择与校验 (12)5.3电流,电压互感器的选择及校验 (13)5.4高压熔断器的选择及校验 (15)5.5母线选择及校验 (16)六、防雷及过电压保护装置设计 (17)6.1变电站直击雷防护 (18)6.2侵入波过电压防护 (18)6.3进线段保护 (18)6.4接地装置设计 (18)变电站电气一次部分设计计算书 (20)一、负荷计算 (20)二、短路电流计算 (20)三、电气设备选择及校验计算 (24)3.1断路器的选择 (24)3.2隔离开关的选择 (31)3.3电流互感器的选择 (33)3.4电压互感器的选择 (35)3.5高压熔断器的选择 (36)3.6母线的选择 (36)四、防雷保护计算 (39)4.1 避雷针的选择 (39)4.2 避雷器的选择 (41)4.3 接地电阻 (42)变电站电气一次部分设计说明书一、原始资料220kV地区变电站电气一次部分设计原始资料一、地区电网的特点本地区变电站通过三回线(架空线50km)从系统获取电能,(每回架空线的单位长度等值电抗=0.5欧/km)二、建站规模(1)变电站类型:220kV变电工程(2)电压等级:220kV 、110kV、35kV三、环境条件变电所位于某城市,地势平坦,交通便利,空气较清洁,区平均海拔300米,最高气温36℃,最低气温-18℃,年平均雷电日45日/年,土壤电阻率高达800 .M四、电气主接线要求尽量考虑设置熔冰措施五、短路阻抗系统作无穷大电源考虑电气主接线设计二、电气主接线设计2.1电气主接线的概述电气主接线是由电气设备通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为传输强电流、高电压的网络,故又称为一次接线或电气主系统。
220kv变电站电气部分设计说明书
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220kv变电站电气部分设计说明书第1章原始资料分析1、建设规模:该电力系统需建一座220kv降压变电站,建成后与110kv和220kv电网相连,规划装设两台容量为120MVA主变压器。
该所有220kv、110kv和10kv三个电压等级,220kv侧出线6回,110kv侧出线8回,10kv侧出线12回。
根据建厂规模,对本电所的电气主接线进行设计,确定2~3种方案,进行技术和经济比较,确定最佳方案。
2、该地区负荷情况:110kv有两回出线供给远方大型冶铁厂,其容量为40MVA,10kv侧总负荷为30MVA。
根据负荷情况,确定主变压器台数及容量。
3、各级电压侧功率因数和最大负荷利用小时数为:220kv侧 T=3800小时/年110kv侧 T=4200小时/年10kv侧 T=4500小时/年根据最大负荷利用小时,可查表得出导体经济电流密度,进而按经济电流密度进行母线截面的选择。
4、系统阻抗:220kv侧电源近似为无穷大容量系统,归算至本所220kv母线为0.16(S=100MVA),110kv侧电源侧容量为1000MVA,归算至本所110kv母线侧阻抗0.32(S=100MVA),10kv侧无电源。
计算短路电流,对主要电气设备和导体进行选择。
5、该地区最热平均温度为28度,年平均气温16度,绝对最高温度为40度,土壤温度为18度海拔153米。
根据以上数据对导体及母线进行选择。
6、该变电所位于市郊荒土地上,地势平坦,交通便利,环境污染小。
根据变电所配电系统和配电装置的设计原则,对配电所进行高压配电系统设计,接近负荷中心,则要求供电的可靠性,调度的灵活性更高,有10kv电压送电,该负荷侧可采用双回路供电。
第2章电气主接线的设计电气主接线又称为一次接线或电气主系统,代表了发电厂和变电所电气部分的主体结构,直接影响着配电装置的布置、继电保护配置、自动装置和控制方式的选择,对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。
220KV变电站电气部分初步设计方案
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c.要能限制短路电流,以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。
d.如能满足系统安全运行及继电保护要求,110KV及以下终端或分支变电所可采用简易电器。
(2)占地面积小
主接线设计要为配电装置创造条件,尽量使占地面积减少。
(3)电能损失小
经济合理的选择主变压器的种类、容量和数量,要避免因两次变压而增加电能损失。
3.3.2 第二种方案主接线图(如图3.2):
3.2第二种方案主接线图
一次侧(220KV侧)采用双母线接线形式
二次侧(0KV侧)采用双母线接线形式图
此种方案的特点:
双母线接线形式的特点上面已经介绍。
双母线带旁路接线:
除了具有双母线接线的优点外,双母线带旁路接线还具有许多其它的优点:
当进出线检修时,可由专用旁路断路器代替,通过旁路母线供电。但当设置了专用旁路断路器后,设备的投资和配电装置的占地面积都有所增加。
3.变电所的主变压器一般采用三相变压器,因制造或运输条件限制及初期只装一台主变压器的220KV枢纽变电所中,一般采用相变压器组,当装设一组单相变压器时,应设有备用相,当主变压器超过一台,且各台容量满足上述要求时,单相变压器组可不装设备用相。
4.变电所中的变压器在系统调压有要求时,一般采用带负荷调压变压器,如受设备制造限制时,可采用独立的调压变压器预留位置。
3.3.1第一种方案主接线图(如图3.1):
图3.1第一种方案主接线图
此种方案的特点:
一次侧(220KV侧)采用单母分段接线形式
优点:单母分段按可进行分段检修,对于重要负荷可以从不同段引出两个回路,使重要负荷有两个电源供电,在这种情况下,当一段母线发生故障时,由于分段断路器在继电保护装置的作用下能自动将故障切除,因而保证了正常段母线不间断供电和不致使重要负荷停电。
220KV变电站电气一次部分初步设计说明书
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220KV变电站电气一次部分初步设计说明书第一章电气主接线设计1.1主接线设计要求电气主接线又称为电气一次接线,它是将电气设备以规定的图形和文字符号,按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。
主接线代表了变电站高电压、大电流的电器部分主体结构,是电力系统网络结构的重要组成部分。
它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性,同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。
因此,主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较,综合考虑各个方面的影响因素,最终得到实际工程确认的最终方案。
电气主接线设计的基本要求,概况地说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。
1.可靠性安全可靠是电力生产的首要任务,保证供电可靠是电气主接线最基本的要求,而且也是电力生产和分配的首要要求。
主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面。
(1)断路器检修时,不宜影响对系统供电。
(2)线路、断路器或母线故障时,以及母线或母线隔离开关检修时,尽量减少停运出线回路数和停电时间,并能保证对全部I类及全部或大部分II 类用户的供电。
(3)尽量避免变电站全部停电的可能性。
(4)大型机组突然停运时,不应危及电力系统稳定运行。
2.灵活性电气主接线应能适应各种运行状态,并能灵活地进行运行方式的转换。
灵活性包括以下几个方面。
(1)操作的方便性。
电气主接线应该在服从可靠性的基本要求条件下,接线简单,操作方便,尽可能地使操作步骤少,以便于运行人员掌握,不至在操作过程中出差错。
(2)调度的方便性。
可以灵活地操作,投入或切除某些变压器及线路,调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式,检修方式以及特殊运行方式下的调度要求。
(3)扩建的方便性。
可以容易地从初期过渡到其最终接线,使在扩建过渡时,无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。
3.经济性主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。
(1)投资省。
主接线应简单清晰,并要适当采用限制短路电流的措施,以节省开关电器数量、选用价廉的电器或轻型电器,以便降低投资。
发电厂电气部分电气主接线及设计
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(2)降压变电站主接线常用接线形式
✓ 变电站主接线的高压侧: 1)应尽可能采用断路器数目少的接线,以节省投资,减 少占地面积;
2)随出线数的不同,可采用桥形、单母线、双母线及角 形等接线形式;
3)如果电压较高又是极为重要的枢纽变电站,宜采用带旁 路的双母线分段或一台半断路器接线。
✓ 变电站的低压侧: 常采用单母线分段或双母线接线。
用于本厂(站)用电的变压器,也称自用变。
二、主变压器容量和台数的确定
原则:尽量减少变压器台数,提高单台容量。
1、发电厂主变压器容量和台数的选择
(1)单元接线的主变压器
A、容量选择
应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后,留有10%的裕度选择
S N 1 .1 P N ( 1 G K P )/co Gs(M )VA
2)水力发电厂的升高电压侧的接线:
✓ 当出线数不多时,应优先考虑采用多角形接线等类型 的无汇流母线的接线;
✓ 当出线数较多时,可根据其重要程度采用单母线分段、 双母线或一台半断路器接线等。
某中型水电厂主接线
1)该电厂有4 台发电机 G1~G4,每两台机与一台 双绕组变压器接成扩大单 元接线;
2)110kV侧只有2回出线, 与两台主变压器接成4角 形接线。
e1
N1
d dt
e2
N2
d dt
i1
U1
i2 u1
只要一、二
u1
e1e2Biblioteka u 2ZL次绕组的匝数不 同,就能达到改
u2 变压的目的。
U2
第三节 主变压器的选择
一、有关的几个概念
1、主变压器
发电厂、变电站中向系统、用户输送功率的变压器。
2、联络变压器
220kv一次变电站电气设计说明书
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第1篇说明书部分第1章主变压器的选择1.1 主变压器选择的相关原则1.1.1 DJ2-88规程中关于变电所主变压器选择的规定(1)主变压器容量和台数的选择,应根据《电力系统设计技术规程》SDJ161-85有关规定和审批的电力系统规划设计决定进行。
凡装有两台(组)及以上主变压器的变电所,其中一台(组)事故停运后,其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70%,在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷。
(2)与电力系统连接的220~330kV变压器,若不受运输条件的限制,应选用三相变压器。
500kV主变压器选用三相或单相,应根据变电所在系统中的地位、作用、可靠性要求和制造条件、运输条件等,经经济技术比较确定。
当选用单相变压器组时,可根据系统和设备情况确定是否装备用相;此时,也可以根据变压器的参数、运输条件和系统情况,在一个地区设置备用相。
(3)对深入市区的城市电力网变电所,结合城市供电规划,为简化变压器层次和接线,也可采用双绕组变压器。
(4)主变压器的调压方式的选择,应符合《电力系统设计技术规程》SDJ161的有关技术规定。
1.1.2 主变压器选择的一般原则1. 主变压器台数的确定为保证供电的可靠性,避免一台主变压器故障或检修时影响供电,变电所一般装设两台主变压器,但一般不超过两台变压器。
当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保障供电时,可装设一台主变压器。
当变电所装设两台以及以上主变压器时,每台容量的选择应按照其中任意一台主变压器停运时,其余变压器容量至少能保证所供的一级负荷或为变电所全部负荷的60%~75%。
通常一次变电所采用75%,二次变电所采用60%。
2.变压器型式的选用⑴变电所的主变压器一般采用三相变压器,如因制造和运输条件限制,在220KV的枢纽变电所中,一般采用单相变压器组。
当装设一组单相变压器时,应考虑装设备用相。
当主变压器超过一组,且各组容量满足全所负荷的75%要求时,可不装备用相。
220kV变电站电气主接线设计
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枢纽变电站电气主接线摘要:电能作为一种二次能源,是一种不能储存的能量。
电能的开发应用是人类征服自然过程中所取得的具有划时代意义的光辉成就,而现在,电能已成为工业生产不可缺少的动力,并广泛应用到生产部门和日常生活方面。
而电能的传输离不开变电站,电经过升压变电站、传输线路、降压变电站,然后才能到用户。
这其中变电站担当着一个极其重要的枢纽。
而对于枢纽变电站,它位于电力系统的枢纽点,电压等级一般为330kV及以上,联系多个电源,出现回路多,变电容量大;全站停电后将造成大面积停电,或系统瓦解,枢纽变电站对电力系统运行的稳定和可靠性起到重要作用。
本次《发电厂电气部分》课程设计的题目正是枢纽变电站的电气主接线设计,按照老师上课所将设计步骤,首先分析原始资料,通过分析拟建变电站的进出线方向和负荷等原始资料,从可靠性、安全性、经济性等其他方面的考虑,确定电气主接线方式,主变压器的容量、数量的确定,负荷分析及计算,以及短路电流的计算和变电所主要电气设备的选择(包括断路器,隔离开关,互感器等),并在选择时对电气设备进行了必要的计算和校验。
同时,针对本次设计,完成相应图纸的绘制。
目录内容提要 ........................................ 错误!未定义书签。
Summary (Ⅱ)1 概述 (1)1.1所址情况 (1)1.2变电站出线情况 (1)1.3变电站的基本数据 (1)2 电气主接线的设计 (2)2.1单母线接线及单母线分段接线 (2)2.2双母线接线及双母分段接线 (3)2.3主接线设计原则 (4)2.4主接线选择 (4)3 主变压器的选择 (6)3.1变压器台数选择 (6)3.2主变容量选择 (6)3.3主变压器型式的选择 (7)3.4主变压器的配置原则 (8)3.5主变压器选择结果 (9)4 变电站电气部分短路计算 (10)4.1短路计算目的及假定 (11)4.2各种短路电流计算步骤 (13)4.3短路计算过程 (14)5 导体和电气设备的选择 (20)5.1按正常工作条件选择电气设备 (20)5.2按短路状态校验 (20)5.3断路器及隔离开关的选择 (21)5.4互感器的选择 (30)5.5母线的选择 (35)5.6避雷器的选择 (40)总结 (47)参考文献 (48)附录 ........................................... 错误!未定义书签。
220KV变电站电气部分初步设计
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220KV变电站电气部分初步设计分类号郑州电力高等专科学校毕业设计(论文)题目220KV变电站电气部分初步设计并列英文题目Preliminary Design ofElectricity Part in 220KVTransformer Substation系部电力工程系专业发电厂及电力系统姓名X X X 班级X X X指导教师郭琳、马雁职称教授、助教论文报告提交日期2010-06-12郑州电力高等专科学校摘要本设计以220KV地区变电站设计为例,论述了电力系统工程中变电站部分电气设计(一次部分)的全过程。
通过对变电站的原始资料分析、主接线的选择与比较,站用电接线设计,短路电流的计算,主要电气设备的选择,配电装置设计,防雷保护的设计与继电保护配置等步骤,较为详细地完成了电力系统中变电站设计。
通过本次毕业设计,巩固了“发电厂电气部分”课程的理论知识,掌握了变电站电气部分设计的基本方法,培养我们运用所学知识去分析和解决与本专业相关实际问题的能力。
关键词:变电站短路电流电气设备配电装置防雷设计继电保护ABSTRACTThe project about the 220kv transformer area substation design, discussed some electrical transformer stations design (one part) in power systems engineering of the entire process. Through analysis of original data on the substation, selection and comparison of main connection, station power design, short circuit current calculation,the choice of major electrical equipment, design of power distribution equipment,, lightning protection design and relay configuration steps, detail completed substations in power system design.Through the graduation design, consolidate the "power of electric parts" curriculum theory knowledge, grasps the basic design method of the electric parts, we use knowledge to analyse and solve the relevant question.KEY WORDS: Substation, short–circuit currents , electric equipment, power distribution equipment, Lightning protection design目录第一部分设计说明书 0第一章前言 0第二章原始资料分析 (1)第三章主变压器的选择 (1)第一节概述 (2)第二节主变压器台数的选择 (2)第三节主变压器容量的选择 (2)第四节主变压器型式的选择 (3)第五节所用变压器的选择 (5)第四章电气主接线选择 (6)第一节概述 (6)第二节主接线的选择 (10)第三节所用电接线的选择 (12)第五章短路电流计算 (13)第一节短路计算的目的及假设 (13)第二节短路电流的计算结果 (15)第六章电气设备的选择 (16)第一节概述 (16)第二节断路器的选择 (18)第三节隔离开关的选择 (19)第四节电流互感器的选择 (20)第五节电压互感器的选择 (22)第六节母线的选择 (25)第七节电力电缆的选择 (26)第八节限流电抗器的选择 (26)第七章配电装置的选择 (28)第一节概述 (28)第二节配电装置的选用 (33)第八章防雷保护的设计 (34)第一节概述 (34)第二节避雷针和避雷器的配置原则 (35)第三节避雷针的选择 (36)第四节避雷器的选择 (36)第九章继电保护配置 (37)第一节概述 (38)第二节主变压器保护 (38)第三节线路及母线保护 (39)第二部分附录 (40)附录一短路电流的计算 (40)附录二电气设备的选择 (44)2.1 断路器的选择 (44)2.2 隔离开关的选择 (47)2.3 电流互感器的选择 (48)2.4 电压互感器的选择 (51)2.5 10kV母线的选择 (51)2.6 10KV出线电力电缆的选择 (53)2.7 10KV出线限流电抗器的选择 (54)附录三防雷保护设计 (56)3.1 避雷针保护范围的计算 (56)3.2 避雷器的选择 (57)结束语 (58)参考文献 (59)第一部分设计说明书第一章前言电力工业是国民经济的重要部门之一,它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。
220kV变电站电气部分设计
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220kV北郊变电站电气部分设计摘要:文章介绍了220 kV变电站设计的要求,结合技术经济指标和供电可靠发展的规划前景选择了变电设备的型号,并按照配电装置的形式确定了设计基本方案;重点分析了220 kV变电站设计的主要技术方案和各个模块的技术特点,对各级电压的电气主接线形式、电气设备的选择及保护、短路电流水平等进行了详细的说明;本设计的变电站将提高供电可靠性、增加规划的灵活性等特点。
关键词: 220kV变电站电气设备继电保护电压电流短路阻抗整定计算前言:本次设计是对220KV降压变电站进行了电气部分设计,内容主要包括:电气一次主接线图设计、无功补偿所用变选择、主变压器中性点运行方式、配电装置布置、短路电流计算、主要电气设备选择、变电所防雷规划、继保及自动装置的配置、主变保护整定计算等,并画出了电气一次主接线图、主变继电保护展开图。
本次设计在设计中参考了最新的技术参考书籍,积极采用新产品、新技术参数及新的图形符号,如采用220KV、110KV六氟化硫断路器、手车式开关柜和GG-1(A)-10型固定式开关以及微机保护装置等,故所选择和设计的接线方式、电气设备型式应当说是较为合理的,也能满足技术经济要求。
本次设计,目的在于巩固自己的专业知识,因为我们的设计同专业知识联系非常紧密,这就使我在进行毕业设计的同时,又对电力系统、继电保护、电气设备、等专业课进行了复习,提高了自己的专业基础水平,通过设计使我们熟悉设计过程,掌握基本的设计知识,熟悉相关的设计手册和辅助资料。
目录第一章设计任务书 (1)第二章主变压器的选择 (3)第三章电气主接线的技术经济比较及确定 (7)第四章站用变的容量、台数及接线方式的选择............ 错误!未定义书签。
第五章主变中性点接地方式的选择...................... 错误!未定义书签。
第六章电气设备的布置.. (10)第七章短路电流计算 (11)第八章继电保护的配置 (19)参考文献.............................................. 错误!未定义书签。
220kV变电站一次部分初步设计开题报告
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毕业设计开题报告课题名称220KV变电站电气一次部分初步设计及防雷保护院系机电与自动化学院专业班电气工程及其自动化1306班姓名潘建雄评分指导教师张雅晶武昌首义学院毕业设计开题报告撰写要求1.开题报告的主要内容1)课题设计的目的和意义;2)主要参考文献综述;3)课题设计的主要内容;4)设计方案;5)实施计划。
6)主要参考文献:不少于5篇,其中外文文献不少于1篇。
2.撰写开题报告时,所选课题的课题名称不得多于25个汉字,课题研究份量要适当,研究内容中必须有自己的见解和观点。
3.开题报告的字数不少于3000字(艺术类专业不少于2000字),其中,主要参考文献综述字数不得少于1000字,开题报告的格式按学校《本科毕业设计/论文撰写规范》的要求撰写.4。
指导教师和责任单位必须审查签字。
5.开题报告单独装订,本附件为封面,后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。
6。
此开题报告适用于全校各专业,部分特殊专业需要变更的,由所在院(系)在此基础上提出调整方案,报学校审批后执行。
武昌首义学院本科生毕业设计开题报告4.1 220kV 电压等级接线方案由于220kV 侧出线数为4回,系统A 、B 的容量较大,要求供电可靠性高,双母线接线与单母线接线相比,投资有所增加,但可靠性和灵活性大为提高,宜采用双母线接线,如图4-1.图4—1 双母线接线规程规定,采用母线分段或双母线的110—220kV 的配电装置,在满足下列条件时可以不设旁路母线:当系统允许停电检修时,如为双回路供电或负荷点可又线路其他电源供电;当线路允许断路器停电检修;配电装置为屋内型为节约配电面积可不设旁路母线而用简易隔离开关代替.4.2 110kV 电压等级接线方案由于110KV 侧送出6回线路,I 、II 级负荷所占比重大,电压等级高,输送功率较大,停电影响较大,要求供电可靠性高,宜采用带有专用旁路断路器的旁路母线双母线接线,如图4—2。
图4—2 双母线带旁路母线接线1L 2L 电源1电源21QF 2QS 3QS 1QSCQF PWⅡPQF 4QS(此表由学生填写,指导教师、答辩小组、系(教研室)、院系签署意见)。
220kV110kV35kV变电站电气设计说明书
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220/110/35kV变电站电气设计说明书第1章概述 ............................................................................................................................................... - 1 -1.1 变电站电气设计的基本依据 .............................................................................................................. - 1 -1.2 原始资料分析 ...................................................................................................................................... - 1 -1.2.1 设计变电站的类型及其在电网中的地位和作用.................................................................... - 1 -1.2.2本站进线情况 .............................................................................................................................. - 1 -1.2.3设计变电站负荷情况 .................................................................................................................. - 1 -1.2.4设计变电站站址的自然环境条件............................................................................................... - 2 -1.2.5 系统情况 ..................................................................................................................................... - 2 - 第二章主变压器的选择................................................................................................................................ - 3 -2.1 主变台数的确定 .................................................................................................................................... - 3 -2.2 主变容量的确定 .................................................................................................................................. - 3 -2.3 主变型式选择 ........................................................................................................................................ - 4 - 第三章电气主接线方案拟定 ........................................................................................................................... - 6 -3.1 电气主接线的基本要求 ...................................................................................................................... - 6 -3.2 电气主接线设计 .................................................................................................................................. - 7 -3.2.1 220kV侧接线形式.................................................................................................................... - 7 -3.2.2 110kV侧接线形式.................................................................................................................... - 9 -3.2.3 35kV侧接线形式.................................................................................................................... - 10 - 第4章短路电流的计算 ................................................................................................................................. - 14 -4.1 短路电流计算目的 ............................................................................................................................ - 14 -4.2 短路电流计算的一般规定 ................................................................................................................ - 14 -4.2.1计算的基本情况: .................................................................................................................... - 14 -4.2.2 短路类型 ................................................................................................................................. - 15 -4.2.3 短路点选择 ............................................................................................................................. - 15 -4.2.4 短路计算方法 ......................................................................................................................... - 15 -4.3 三相短路电流计算的运算曲线法 .................................................................................................... - 15 - 第五章电气设备的选择 ................................................................................................................................... - 16 -5.1 高压电气设备选择的一般原则 ........................................................................................................ - 17 -5.2 断路器和隔离开关的选择 .............................................................................................................. - 17 -5.2.1 断路器的选择 ......................................................................................................................... - 17 -5.2.2 隔离开关的选择 ..................................................................................................................... - 18 -5.2.3 断路器、隔离开关及成套设备选择结果.............................................................................. - 19 -5.3 电压互感器的选择 ............................................................................................................................ - 20 -5.4 电流互感器的选择 ............................................................................................................................ - 20 -5.6 导体的选择 ........................................................................................................................................ - 22 -5.6.1 选择原则 ................................................................................................................................. - 22 -5.6.2 选择校验 ................................................................................................................................. - 22 -5.7 支柱绝缘子的选择 ............................................................................................................................ - 23 -5.8 高压熔断器的选择 ............................................................................................................................ - 23 - 第6章无功补偿及站用变的选择 ................................................................................................................. - 24 -6.1 站用变压器选择 ................................................................................................................................ - 24 -6.2 站用变压器接线 ................................................................................................................................ - 25 -6.2.1 站用变电源引接线方式 ......................................................................................................... - 25 -6.2.2 站用变压器低压侧接线 ......................................................................................................... - 25 -6.3 无功补偿装置类型 .............................................................................................................................. - 25 -6.3.1 无功补偿容量的确定 ............................................................................................................... - 26 -6.3.2并联电容器装置 ........................................................................................................................ - 26 -6.3.3 并联电容器分组容量和分组数................................................................................................ - 26 - 第7章电气布置及配电装置 ......................................................................................................................... - 26 -7.1 电气设备布置 .................................................................................................................................... - 26 -7.2 配电装置布置 .................................................................................................................................... - 26 -220/110/35kV变电站电气设计计算书9.1 系统参数的计算 ................................................................................................................................ - 29 -9.1.1 各元件参数的计算 ................................................................................................................... - 30 -9.1.2系统参数的计算 ........................................................................................................................ - 30 -9.2 系统在K1点短路 ............................................................................................................................. - 32 -9.3 系统在K2点短路 ............................................................................................................................. - 34 -9.4 系统在K3点短路 ............................................................................................................................. - 36 - 第十章电气设备的选择计算过程 ............................................................................................................... - 39 -10.1 断路器与隔离开关的选择 .............................................................................................................. - 39 -10.1.1 220kV设备的选择................................................................................................................ - 39 -10.1.2 110kV设备的选择................................................................................................................ - 41 -10.2电压互感器的选择 ............................................................................................................................. - 42 -10.3 电流互感器的选择 .......................................................................................................................... - 43 -10.4 导体的选择与校验 .......................................................................................................................... - 44 -10.4.1 220KV侧母线选择.................................................................................................................. - 44 -10.4.2 110KV侧母线....................................................................................................................... - 45 -10.4.3 35KV侧母线......................................................................................................................... - 46 -10.5 避雷器的选择 .................................................................................................................................. - 46 -10.5.2 110KV侧避雷器的选择与校验........................................................................................... - 47 -10.5.3 35KV侧避雷器的选择与校验............................................................................................. - 48 - 参考文献 ............................................................................................................................................................. - 50 - 致谢 ............................................................................................................................................... - 51 -220/110/35kV变电站电气设计说明书第1章概述1.1 变电站电气设计的基本依据根据毕业设计任务书的要求进行设计,完成基本接近于电力设计部门的初步设计阶段工作内容,主要是变电站一次部分设计,对电气二次等内容只作初步规划。
220kV变电站一次侧电气部分方案设计
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220kV变电站一次侧电气部分方案设计摘要电力工业是国民经济的基础,是重要的支柱产业,它与国家的兴衰和人民的安康有着密切的关系,随着经济的发展和现代工业的建设的迅速崛起,供电系统的设计越来越全面。
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。
变电所及配电系统设计的优劣是变电所得以运行的根本。
本设计做的是220KV变电站一次侧电气部分的设计。
论文中首先对提供的原始负荷资料进行分析,通过负荷的计算确定变电站主变容量及台数。
然后通过短路计算,参考总降变电所所在地的气象条件和其他有关资料,确定变电所位置、导线型号。
通过计算所得的短路电流值对断路器、电流互感器、电压互感器等高压电气设备进行选择。
最后进行防雷接地设计。
本设计实现了主变及电气设备的选择,对今后进一步设计起到引导作用。
关键词:变电站;负荷计算;短路电流;设备选择Primary of The Electrical Part for220KV Substation DesignAbstractThe power industry is the basis of the national economy,which is an important pillar industry, the rise and fall with the State and people closely related to the well-being, along with economic development and the rapid development of modern industry rise, more and more power supply system design comprehensive, rapid growth of plant consumption for power quality, technical and economic conditions, reliability of electricity supply are increasing, and therefore also have higher power supply design, better requirements.The factory power supply system design fit and unfit quality are the bases which the enterprise can move. The design discussion is one side of electrical part of 220KV substation design. In the design, I analysis the original load data first, then calculate the electricity load to determine the capacity and quantity of main transformer which substations need. Next, through short-circuits the computation, refers to the factory locus the meteorological condition and other pertinent dates, then may determine the transformer substation the position, the wire model. I choose the electrical device such as the circuit breaker,the current transformer and the potential transformer through the short-circuit .In the end, I design the lightning protection.The design implement of the main transformer and electrical equipment selection, it is important for the design of the future and it plays a guiding role in the further.Key words: substation; short-circuit current; equipment selection; distribution equipment目录论文总页数:29页1 引言 (5)2 负荷计算和主变压器的选择 (5)2.1 主变压器的选择原则 (5)2.2 负荷计算 (6)2.3主变压器选择结果 (7)3 电气主接线的设计 (7)3.1 电气主接线的概述 (7)3.2 电气主接线的基本要求和设计的原则..............................................错误!未定义书签。
发电厂电气部分课程设计报告
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2×25MW+2×50MW 火电厂主接线设计本次设计是火电厂主接线设计。
该水电站的总装机容量为 2 ×25MW+2 ×50MW =150 MW。
高压侧为 110Kv,四回出线与系统相连,发电机电压级有10 条电缆出线,其最大输送功率为 150MW,该电厂的厂用电率为 10%。
根据所给出的原始资料拟定两种电气主接线方案,然后对这两种方案发展可靠性、经济性和灵便性比拟后,保存一种较合理的方案,最后通过定量的技术经济比拟确定最终的电气主接线方案。
在对系统各种可能发生的短路故障分析计算的根抵上,进展了电气设备和导体的选择校验设计。
在对发电厂一次系统分析的根抵上,对发电厂的配电装置布置、防雷保护做了初步简单的设计。
此次设计的过程是一次将理论与实际相结合的初步过程,起到学以致用,稳固和加深对本专业的理解,建立了工程设计的根本观念,提升了自身设计能力。
电气主接线,短路电流计算,设备选型,配电装置布置,防雷保护。
一、原始资料:某新建地方热电厂,发机电组 2 × 25MW+2 × 50MW ,cosΘ = 0.8 ,U=6.3KV,发电机电压级有10 条电缆出线,其最大综合负荷30MW,最小负荷 20MW,厂用电率 10%,高压侧为 110KV,有 4 条回路与电力系统相连,中压侧 35KV,最大综合负荷 20MW,最小负荷 15MW。
发电厂处于北方平原地带,防雷按当地平均雷暴日考虑,土壤为普通沙土。
系统容量 2000MW,电抗值 0.8 〔归算到 100KVA〕。
二、设计容:a) 设计发电厂的主接线〔两份选一〕,选择主变的型号;b) 选择短路点计算三相对称短路电流和不对称短路电流并汇总成表;c) 选择各电压等级的电气设备〔断路器、隔离开关、母线、支柱绝缘子、穿墙套管、电抗器、电流互感器、电压互感器〕并汇总成表;三、设计成果:设计说明计算书一份; 1 号图纸一。
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220KV发电厂电气部分设计作者:xzf28文章来源:本站原创点击数:6411 更新时间:2006-12-5第一节原始资料一、题目:200MW地区凝汽式火力发电厂电气部分设计二、设计原始资料1、设计原始资料:1)某地区根据电力系统的发展规划,拟在该地区新建一座装机容量为200MW的凝汽式火力发电厂,发电厂安装2台50MW机组,1台100MW机组,发电机端电压为,电厂建成後以10KV电压供给本地区负荷,其中有机械厂、钢厂、棉纺厂等,最大负荷48MW,最小负荷为24MW,最大负荷利用小时数为4200小时,全部用电缆供电,每回负荷不等,但平均在4MW左右,送电距离为3-6KM,并以110KV电压供给附近的化肥厂和煤矿用电,其最大负荷为58MW,最小负荷为32MW,最大负荷利用小时数为4500小时,要求剩余功率全部送入220KV系统,负荷中Ⅰ类负荷比例为30%,Ⅱ类负荷为40%,Ⅲ类负荷为30%。
2)计划安装两台50MW的汽轮发电机组,型号为QFQ-50-2,功率因数为,安装顺序为#1、#2机;安装一台100MW的起轮发电机组,型号为TQN-100-2,功率因数为,安装顺序为#3机;厂用电率为6%,,机组年利用小时T=5800。
max3)按负荷供电可靠性要求及线路传输能力已确定各级电压出现列于下表:4)本厂与系统的简单联系如下图所示:10KV5)计算短路电流资料:220KV电压级与容量为2000MW的电力系统相连,以100MVA为基数值归算到本厂220KV母线上阻抗为,系统功率因数为。
6)厂址条件:厂址位于江边,水源充足,周围地势平坦,具有铁路与外相连。
7)气象条件:绝对最高温度为400C;最高月平均温度为260C;年平均温度为;风向以东北风为主。
2、设计基本内容:1)发电厂电气主接线的设计;2)短路电流计算;3)主要电气设备选择;4)配电装置规划及设计。
3、设计成果1)设计说明书一份2)电气主接线图一张3)10KV配置图一张4)220KV进出线断面图一张第二节对原始资料的分析根据原始资料,本电厂是中型发电厂,比较靠近负荷中心。
本电厂要向本地区的各工厂企业供电,还要与220KV系统相连,并担负着向市区供电,保障市区人民生产和生活用电的责任。
由于本厂的地理位置优越,一般情况下都容易获得燃料,能确保本地区以及附近的工厂、市区的正常供电,还可以向220KV 提供电能。
有资料我们可知,10KV侧可以不用变压而直接向用户供电,本电厂还通过升压,以110KV的电压等级向用户送电。
这里有两电压等级,分别是110KV,有四回出线;220KV,有二回出线,全部负荷有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级负荷。
第一章电气主接线的设计10KV侧(12回出线,预留2回)10KV配电装置出线回路数为6回及以上时,一般采用单母线分段接线。
供应本地区负荷的10KV配电装置,由于采用了制造厂制造的成套开关柜,而且地区电网成环的运行检修水平迅速提高,采用单母分段接线一般能满足运行要求,为了保证供电可靠,3台发电机都接在10KV母线侧上。
110KV侧(4回出线,预留2回)按照《发电厂电气部分课程设计参与资料》规定,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,一般采用单母现分段接线或者双母线接线。
所以,待设计发电厂110KV接线可考虑以下几个方案,并进行经济和技术比较:1)单母线分段单母分段的主接线方式如图1优点:母线分段后,对重要用户,可以重不同段供电。
另外,当一段母线发生故障时,分段断路器能够自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电。
缺点:当母线故障时,该母线上的回路都要停电,而且扩建时需要向两个方向均衡扩建。
2)双母线接线双母线接线如图2所示:优点:供电可靠,调度灵活,扩建方便,便于设计。
缺点:增加了一组母线,每一回路增加一组母线隔离开关,增加了投资,操作复杂,占地面积增加。
220KV侧(2回出线,预留1回)根据《发电厂电气部分课程设计参考资料》规定,在110KV~220KV配电装置中,当出线为2回时,一般采用桥形接线。
所以待设计发电厂的220KV 母线接线可以考虑以下几个方案,并进行经济和技术比较。
1)双母线设计双母线接线方式如图3优点:供电可靠,调度方式比较灵活,扩建方便,便于试验。
缺点:由于220KV电压等级容量大,停电影响范围广,双母线接线方式有一定局限性,而且操作较复杂,对运行人员要求高。
2)双母线带旁路双母线带旁路接线方式如图4优点:增加供电可靠性,运行操作方便,避免检修断路器时造成停电,不影响双母线的正常运行。
缺点:多装了一台断路器,增加了投资和占地面积,断路器整定复杂,容易造成误操作。
以上两种方按所需的110KV和220KV断路器和隔离开关数如下表所示:由于110KV主要向两家工厂供电,综合考虑供电可靠性与经济性,又方便扩建,我们选择单母线分段的接线方式。
而220KV系统比较重要,我们综合考虑其供电可靠性与经济性,又方便调度运行等,同时又考虑到现时断路器的运行性能已相当稳定可靠,为节约用地,操作方便,我们确定使用双母线接线方式。
第二章主变压器的选择主变压器的选择原则1、主变容量一般按变电所建成后5—10年的规划负荷来进行选择,并适当考虑远期10—20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的容量。
对于有重要负荷的变电所,应考虑一台主变停运时,其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内,保证用户的Ⅰ级和Ⅱ级负荷,对于一般变电所,当一台主变停运时,其他变压器容量应能保证全部负荷的70%~80%。
3、为了保证供电可靠性,变电所一般装设两台主变,有条件的应考虑设三台主变的可能性。
1)主变容量的确定容量确定公式:所以:查《发电厂电气部分课程设计资料》,选定变压器的容量为180MW.由于升压变压器有两个电压等级,所以这里选择三绕组变压器,查《大型变压器技术数据》选定主变型号为:SSPSL-18000/220主要技术参数如下:额定容量:18000/18000/18000(KVA)额定电压:高压—242±2×% ;中压—121;低压—(KV)连接组标号:YO / YO/Δ12-11空载损耗:239(KW)短路损耗:高中:592 ;中低:810 ;高低:986(KW)阻抗电压(%):高中:;中低:;高低:空载电流(%):参考价格:万元所以一次性选择两台SSPSL-18000/220型变压器为主变。
2)厂用电变压器的选择根据设计材料,我们可以确定厂用电负荷S’n所以,我们分别从10KVⅠ母现和10KVⅡ段母线取电共3组,其中10KV厂用。
—6300/10变型号选定:SJL1额定容量:6300(KVA)额定电压:10±5 % ;低压—(KV)连接组标号: Y/Δ-11损耗:空载—总损耗—阻抗电压(%):空载电流(%):参考价格:万元第三章短路电流计算短路电流计算的目的在发电厂和变电所电气设计中,短路电流计算是其中的一个重要环节。
其计算的目的的主要有以下几个方面:1)在选择电气主接线时,为了比较各种接线方案,或确定某一接线是否需要采用限制短路电流的措施,均需进行必要的短路电流计算。
2)在选择电气设备时,为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、可靠的工作。
同时又力求节约资金,这就需要按短路情况进行全面校验。
3)在设计屋外高压配电装置时,需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。
4)在选择继电保护方式和进行整定计算,需以各种短路时的短路电流为依据。
5)接地装置的设计,也需用短路电流。
短路电流计算条件1、基本假定:1)正常工作时,三项系统对称运行2)所有电流的电功势相位角相同3)电力系统中所有电源均在额定负荷下运行4)短路发生在短路电流为最大值的瞬间5)不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外,元件的电阻都略去不计6)不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流7)元件的技术参数均取额定值,不考虑参数的误差和调整范围8)输电线路的电容略去不计2、一般规定1)验算导体的电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流,应按本工程设计规划容量计算,并考虑电力系统远景的发展计划。
2)选择导体和电器用的短路电流,在电器连接的网络中,应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流影响。
3)选择导体和电器时,对不带电抗回路的计算短路点,应选择在正常接线方式时短路电流最大地点4)导体和电器的动稳定、热稳定和以及电器的开断电流,一般按三相短路计算。
主变电路系统的电路图如图5所示,等效电路如图6所示发电机和变压器的参数(以100MVA为基准)220KV系统的短路计算电抗:有手册查得:50MW汽轮发电机的Xd”=%,100MW的汽轮发电机的Xd”=%所以由于三侧容量相等,所以主变各绕组阻抗计算如下:变压器各绕组阻抗标幺值:系统等效电路图,如下:短路计算:1、当短路发生在d点时,简化电路如图7所示,短路标幺值如下:所以:有名值:冲击电流:全电流最大有效值:短路容量:2、d2点短路当短路点为d2时,最后简化的等效电路图所示:短路电流的标幺值:有名值:冲击电流:全电流最大有效值:短路容量:3、d3点短路当短路点为d3时,最后简化的等效电路图所示:短路电流的标幺值:有名值:冲击电流:全电流最大有效值:短路容量:短路计算结果列表于下:第四章导体和电气设备的选择正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。
在进行电器选择时,应根据工程实际情况,在保证安全、可靠的前提下,积极而稳妥地采用新技术,并注意节省投资,选择合适的电气设备。
尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样,具体选择方法也不完全相同,但对它们的基本要求确是一致的。
电气设备要可靠地工作,必须按正常工作条件进行选择,并按短路状态来校验动、热稳定性。
本设计,电气设备的选择包括:短路器和隔离开关的选择,电流、电压互感器的选择、避雷器的选择,导线的选择。
电气设备选择的一般原则:1、应满足正常运行、检修、断路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展的需要2、应按当地环境条件校验3、应力求技术先进与经济合理4、选择导体时应尽量减少品种5、扩建工程应尽量使新老电气设备型号一致6、选用新产品,均应具有可靠的实验数据,并经正式鉴定合格技术条件选择的高压电器,应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。
同时,所选择导线和电气设备应按短路条件下进行动、热稳定校验。
各种高压设备的一般技术条件如下表:第一节断路器和隔离开关的选择断路器的选择,除满足各项技术条件和环境条件外,还应考虑到要便于安装调试和运行维护,并经济技术方面都比较后才能确定。
根据目前我国断路器的生产情况,电压等级在10KV~220KV的电网一般选用少油断路器,而当少油断路器不能满足要求时,可以选用SF断路器。