《电气工程基础》课程设计任务书.

课程设计任务书

1、题目:220kV 变电所电气部分及线路过电流保护设计

2、系统接线图:

3、原始资料 :为满足某地区经济发展和人民生活对电力的需要,经系统规划设计论证,新建一座 220kV 变电所,变电所与系统连接情况如上图所示。

3.1 建设规模

3.1.1 本所安装 2台 120MV A 主变压器。

3.1.2 电压等级 220/110/10kV

3.1.3 各电压侧出线回路数 220kV 本期 4回最终 4回

110kV 本期 5回最终 6回

10kV 本期 12回最终 16回

3.2 各侧负荷情况

110kV 侧有 2回出线供给远方大型冶炼厂, 其容量为 80MV A ; 其他作为地区变电所进线, 其最小负荷与最大负荷之比为 0.6, 最大负荷容量为 30MV A 。 10kV 总负荷为 60MV A ,Ⅰ、Ⅱ类负荷用户占 70%;最大一回出线负荷

B 2×20MV A

D

为 6MV A ,最小负荷与最大负荷之比为 0.65。

3.3 各侧功率因数ϕcos 与最大负荷利用小时数 max T 分别为

220kV 侧ϕc o s

=0.9 max T =4800小时 /年 110kV 侧ϕc o s

=0.85 max T =4200小时 /年 10kV 侧ϕc o s

=0.8 max T =4500小时 /年 3.4 系统阻抗

220kV 侧电源近似为无限大电源系统, 以 100MV A 为基准容量, 归算至本所220kV 母线阻抗为 0.021; 110kV 侧电源容量为 800MV A (学号为单数为火电系统,双数为水电系统 ,以 100MV A 为基准容量,归算至本所 110kV 母线阻抗为 0.12。

3.5 调压要求:经规划计算认为本所 220kV 侧母线电压波动较大,宜采用带负荷调压变压器, 10kV 留 2回出线为本所无功补偿用。

3.6 气象条件:该地区最热月平均气温为 28℃,年平均气温 16℃,绝对最高气温40℃,土壤最热月平均气温 18℃,风速为 25m/s,微风风速小于 5m/s。

3.7 该所位于生荒土地上,地势平坦,交通便利,空气无污染。

3.8 本期施工电源从 5km 以外 35kV 变电所 10kV 母线引接。

3.9 变电所外接线路采用三段式电流保护,相关参数如下:

3.9.1线路 AB 、 BC 、 AD 和 CD 的最大负荷电流分别为 230A 、 150 A、 230

A 、 140 A; 负荷自启动系数 1.5st K =、 1.2I rel K =、 1.2II rel K =、

1.3S K =、 1.2rel K =、 0.85re K =

3.9.2各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示;后备保护的s t 5. 0=∆

3.9.3 线路的等值电抗为0.4Ω/km

4、设计内容及要求

3.1 拟定主接线方案:分析原始资料,确定主变型式;技术经济比较;确定最佳方案;选择各侧接线方式;

3.2 计算短路电流: 选择计算短路点,计算各点短路电流并列出短路电流

计算结果表。

3.3 选择主要电器设备:选择 110kV 、 220kV 主母线;选择 10kV 母线桥导体及绝缘子;选择主变三侧断路器和隔离开关;选择限流电抗器; 选择 10kV 出线电流互感器;选择 10kV 主母线电压互感器。选择各电压等级的避雷器

3.4 配置主要电器设备:配置各级电压的电压互感器和防雷装置;配置各支路的电流互感器

3.5 各级电压等级的配电装置的选型与布置。

3.6 继电保护方式的选择与整定:保护 1的保护方式采用三段式过电流保护, 请计算它的 I op I 、 II

op I 、 III op I 、 %m l 和 op t 。 5、设计成果 :编制设计说明书、设计计算

书、绘制所设计变电所的电气主接线图。

6、主要参考资料

《电气工程基础》 (上、下册陈慈萱主编中国电力出版社

《发电厂电气部分》 (第二版范锡普编水电出版社

《电力工程电气设计手册(电气一次》西北电力设计院编水电出版社《发电厂电气部分课程设计参考资料》黄纯华编水电出版社