本科毕业论文kV变电站设计(上海电力学院)
10KV变电站设计毕业论文
10KV变电站设计毕业论文目录摘要.............................................................. I II Abstract........................................................... I V 第一章绪论..................................................... - 1 -1.1 变电站发展的历史与现状.................................. - 1 -1.1.1 概况............................................... - 1 -1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则..................... - 1 - 第二章变电站的负荷计算和无功率补偿计算......................... - 3 -2.1 负荷计算................................................ - 3 -2.3变电所主变压器的选择..................................... - 5 -2.4变电所安装位置........................................... - 6 - 第三章变电站主接线设计......................................... - 7 -3.1 电气主接线的基本要求.................................... - 7 -3.2 常用的主接线............................................ - 7 -3.3工厂变电所主要接线方案选择............................... - 9 - 第四章短路电流计算............................................ - 11 -4.1短路电流计算的目的...................................... - 11 - 第五章电气设备的选择及校验.................................... - 15 -5.2变电所一次一次设备的选择校验............................ - 16 -5.2.1高压侧电气设备的选择校验.......................... - 16 -5.2.2低压侧电气设备的选择校验.......................... - 19 -5.3变电所进出线的选择及校验................................ - 20 -5.3.1导线选择的原则.................................... - 21 -5.3.2变电所导线的选择.................................. - 21 - 第六章变电所继电保护.......................................... - 24 -6.1电力变压器的故障形式.................................... - 24 -6.2变电所继电保护装置...................................... - 25 -6.3作为备用电源的高压联络线的继电保护装置.................. - 28 -第七章防雷与接地方案设计...................................... - 29 -7.1变电所防雷保护.......................................... - 29 -7.1.1变电所遭受雷击的主要原因.......................... - 29 -7.1.2变电所防雷的具体措施.............................. - 29 -7.2变电所接地装置设计...................................... - 31 -7.2.1变电所接地装置分析................................ - 31 -7.2.2工厂变电所接地装置的设计.......................... - 33 - 第八章总结.................................................... - 35 - 参考文献.................................................... - 36 - 致谢.......................................................... - 37 -10KV变电站设计摘要电能是现代工业生产的主要能源和动力,随着经济发展的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。
220KV降压变电站电气部分设计本科毕业论文
第一篇说明书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。
它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力,又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。
电力是工业的先行。
电力工业的发展必须优先于其他的工业部门,整个国民经济才能不断前进。
我国具有极其丰富的能源。
这些优越的自然条件为我国电力工业的发展提供了良好的物质基础。
但是,旧中国的电力工业落后,无法将其利用。
不过,随着改革开放的深入发展,我国电力工业的发展很快。
到2000年,我国电力工业已跃升世界第2位,电力工业的发展为我国的国民经济的高速发展做出了巨大的贡献。
不仅如此,目前我国的电力工业已开始进入“大电网”、“大机组”、“超高压交、直流输电”等新技术发展的新阶段,一些世界水平的先进的高新技术,已在我国电力系统中得到了相应的应用。
但是,随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长,电力工业的发展仍不能满足整个社会发展的需要,未能很好起到先行的作用,仅以2004年夏季的供电负荷高峰期为例,全国预计总共缺电3000万KW左右,有24个省区都先后出现拉闸限电的情况,这样的局面预期还要过2~3年才可能得到较好的解决。
另外,由于我国人口众多,由此在按人口平均用电方面,迄今不仅仍远远落后于一些发达国家,即使在发展中国家中,也只处于中等水平,尚不及全世界平均人口用电量的一半。
因而,要实现在21世纪初全面建设小康社会的要求,我国的电力工业必须持续、稳步地大力发展,一方面是要大力加强电源建设,搞好“西电东送”,以确保电力先行,另一方面,要继续深化电力体制改革,实施厂网分开、竞价上网,并建立起符合社会主义市场经济法则的、规范的电力市场。
展望未来,我们坚信,在新的世纪,中国的电力工业必须持续、高速地发展,取得更加辉煌的成就。
第一章原始资料分析1.1 变电站的类型本次设计的为220kv降压变电站,建成后与110kv和220kv电网相连,并供给近区用户。
大学毕业设计论文--110KV变电所一次部分初步设计
110KV变电所电气一次部分初步设计原始资料1、待设变电所为郊区中间变电所,在供电给周围负荷的同时,也输送部分系统的交换功率。
2、系统电源情况:待设变电所连着220KV变电所一个,110KV水电厂一个220KV系统变电所:在该变电所高压母线上的短路容量为500MV A,距离待设变电所10KM100KV水电厂的接线如图所示:2×30MW 2×45MV ACOSφ=0.8X G*″=0.23、所的地理位置公路4、电力负荷水平(1)待设计的变电所连接的电源之间有一定的功率交换预计有15KW,功率因数为0.8。
(2)待设变电所10KV侧负荷如下表所示,预计10年内每年5%增长率。
负荷同时系数Kop=0.8,Koq=0.7,年最大负荷利用小时数Tmax=4500h,预留四回备用。
(3)待设变电所10KV负荷表5、气象及地质条件(1)年最高温度40℃;年最高日平均温度30℃;年最低温度0℃;最热地面下0.8M 处土壤平均温度30.4℃。
(2)年平均雷电日50日/年,土壤电阻率500Ω/M,地震烈度3级以下,海拔高度50M。
(3)待设变电所无污染影响,所址外0.5KM处有一条主干公路,地理位置如地理环境图所示。
毕业设计(论文)任务书1、设计(论文)题目:110KV变电所电气一次部分初步设计2、设计(论文)内容(1)选择变电所主要变压器台数、容量及型式;(2)设计变电所电气主接线,并论证其为最佳主接线方案;(3)设计变电所自用电接线;(4)计算短路电流及选择主要电气设备;(5)若110KV线路功率因数要求为0.9,试确定无功补偿量;(6)变电所防雷保护及接地网的设计;(7)设计变电所电气总平面布置。
3、设计(论文)的目的要求:(1)通过本次设计,掌握变电所电气一次部分初步设计的方法及步骤,具备一定的工程实践知识及解决实际问题的能力。
(2)通过本次设计,提高绘制电气主接线等各类电气图纸的能力。
毕业设计(论文)-35KV变电站设计
目录前言 (2)摘要 (3)第一章设计任务书 (4)第一节变电站概况 (4)第二节负荷情况 (4)第三节负荷类型 (5)第四节设计成果 (5)第二章设计说明书 (7)第一节负荷计算 (7)第二节变电所主变压器的选择 (7)第四节变电所主接线方案的选择 (11)第五节短路电流的计算 (20)第六节变电所一次设备的选择校验 (22)第七节配电装置的规划 (26)第八节继电保护的配置 (28)第九节防雷保护的设计 (34)第三章设计计算书 (37)结束语 (40)参考文献 (41)英文翻译 (44)附变电站主接线图及继电保护接线图(见图纸)前言毕业设计和毕业论文是本科生培养方案的重要环节,学生通过毕业设计,旨在培养学生综合运用所学的基本理论和方法解决实际问题的能力,提高学员实际操作的技能以及分析思维能力,使学员能够掌握文献检索、研究分析问题的基本方法,提高学员阅读外文本书刊和进行科学研究的能力,在作毕业论文的过程中,所学知识得到疏理和运用,它即是一次检阅,又是一次锻炼。
我毕业设计的课题是《110kv降压变电站电气一次部分设计》。
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,具有同时性。
110kv降压变电站作为供用网络中重要的变电一环,它设计质量的好坏直接关系到该地区的用电的可靠性和地区经济的发展,同时也影响到该地区的用电可靠性和地区的经济发展,以及工农业生产和人民生活。
本次设计根据有关规定,依据安全、可靠、优质、经济、合理等的要求,为保证对用户不间断地供给充足、优质又经济的电能设计方案。
由于水平有限及时间仓促等原因,设计中存在着许多不足和失误,敬请各位老师批评指正,谢谢!摘要由于某地区电力系统的发展和负荷增长,拟建一座110KV 变电站,向该地区用35KV和10KV两个电压等级供电。
设计要求采用35KV出线6回,10KV出线7回。
基于上述条件,变电站的设计在满足国家设计标准的基础上,尽量考虑当地的实际情况。
220KV变电站设计 毕业论文
220KV变电站设计毕业论文
简介
本文档旨在探讨和研究220KV变电站的设计要点和技术考虑
因素。
变电站作为电力系统的重要组成部分,其设计对于电力传输
和配电具有重要影响。
本文将重点讨论变电站的整体设计、设备选
择和布局优化等方面。
设计要点
1. 变电站规模与载能力的匹配:根据实际需求和负荷预测,确
定变电站的规模和容量,确保其能够满足供电要求。
2. 电力设备的选择与配置:选择合适的变压器、开关设备、保
护装置等,确保设备的可靠性和稳定性。
3. 控制系统和自动化技术:采用先进的控制系统和自动化技术,提高变电站的运行效率和安全性。
4. 安全与环保考虑:考虑火灾、爆炸和电磁辐射等安全因素,
同时注重变电站的环保设计和能源利用效率。
技术考虑因素
1. 电气设计:包括电压等级、电流容量、电缆布置、接地系统等。
2. 建筑结构设计:确保变电站建筑的稳定性和安全性。
3. 通信系统设计:实现变电站的远程监控和通信功能。
4. 维护和运维考虑:考虑到变电站的长期运行和维护,设计应方便检修和维护。
结论
通过对220KV变电站设计的研究和探讨,可以更好地理解其设计要点和技术考虑因素。
合理的变电站设计能够提高供电质量,增强电力系统的稳定性和可靠性。
因此,在进行220KV变电站设计时,需要充分考虑以上要点和因素,以满足供电需求并确保变电站的安全和可持续发展。
220KV变电站电气部分设计毕业论文
设计课题:220KV变电站电气部分设计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。
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,再进行电气总平面的布置及配电装置的设计,变压器的选择,然后进行短路计算,导体电气设备的选择,继电保护的设计和配备,最后进行防雷接地以及保护设计。
关键字:变电站;短路计算;设备选择;继电保护;防雷接地;ABSTRACTWith the development of economy and the rapid rise of the modern industrial construction, the design of the power supply system is more and more comprehensive, system, plant power consumption growing rapidly, the power quality, technical and economic conditions, the power supply reliability index also is increasing day by day, therefore also has a bigger, better for power supply design requirements. Design is reasonable, not only directly affect the capital construction investment, operation cost and the consumption of non-ferrous metal, also reflected in the power supply reliability and safety production, and it is closely related to the enterprise's economic benefits, equipment safety.The design is refer to the part of 220kV electrical substation design. First of all, analyze the original data ,based on it, design the main wiring and then the design of the electrical general layout of the arrangement and distribution equipment and choose the main transformer, then the short circuit calculation ,the choice of conductor electrical equipment, the design of relay protection and are equippedwith,at last, Lightning protection grounding and protection design .Key Words: Substation; Short Circuit Calculation; Equipment Selection; Relay protection; Lightning protection grounding;.IZ .A —刖日 ......1电气主接线的设计.・・・. 1. 1主接线概述 ........ 1.2主接线设计原则.・・・・ 1. 3主接线选择 ........2电气总平面布置及配电装置的选择 4 220KV 变电站电气部分短路计算・. 1.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算..................................... 19 1.2 10KV 侧短路计算 .................................................. 90 1.3 3 220KV 侧短路计算 ............................................... 103 4.4 110KV 侧短路计算 ................................................. 114 5导体和电气设备的选择 .............................................. 136 5.1断路器和隔离开关的选择 ........................................... 137 5. 1. 1 220KV 出线、主变侧 ............................................ 27 5. 1.2 主变 110KV 侧 .................................................. 31 5.1.3 10KV 限流电抗器、断路器隔离开关的选择 .......................... 204 5. 2电流互感器的选择 ................................................. 39 5. 2. 1 220KV 侧电流互感器的选择 ..................................... 260 5. 2.2 110KV 侧的电流互感器的选择 .................................... 281 5. 2. 3 10KV 侧电流互感器的选择 ...................................... 292 5. 3电压互感器的选择 ................................................ 313 5. 3. 1 220KV 侧母线电压互感器的选择 ................................. 325 5. 3. 2 110KV 母线设备PT 的选择 (325)目录.8 10 102. 1概述 .................. 2. 1. 1配电装置特点 ....... 2. 1.2配电装置类型及应用..3. 2配电装置的确定 ........4. 3电气总平面布置 ........5. 3. 1电气总平面布置的要求6. 3. 2电气总平面布置 ..... 3主变压器的选择73. 1. 1 3. 1.2 3. 1.3 主变压器台数的选择 ..... 主变压器容量的选择 ..... 主变压器型式的选择 .....绕组数量和连接形式的选择 7. 2主变压器选择结果 .....错误!未定义书签。
220KV变电站电气部分设计毕业设计(论文)
毕业设计(论文)论文题目:220KV变电站电气部分设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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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7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
10KV变电站的设计毕业论文
10KV变电站的设计毕业论文目录第一章绪论..................................................... - 1 -1.1 变电站发展的历史与现状.................................. - 1 -1.1.1 概况............................................... - 1 -1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则..................... - 1 - 第二章变电站的负荷计算和无功率补偿计算......................... - 3 -2.1 负荷计算................................................ - 3 -2.3变电所主变压器的选择..................................... - 5 -2.4变电所安装位置........................................... - 6 - 第三章变电站主接线设计......................................... - 7 -3.1 电气主接线的基本要求.................................... - 7 -3.2 常用的主接线............................................ - 7 -3.3工厂变电所主要接线方案选择............................... - 9 - 第四章短路电流计算............................................ - 11 -4.1短路电流计算的目的...................................... - 11 - 第五章电气设备的选择及校验.................................... - 15 -5.2变电所一次一次设备的选择校验............................ - 16 -5.2.1高压侧电气设备的选择校验.......................... - 16 -5.2.2低压侧电气设备的选择校验.......................... - 19 -5.3变电所进出线的选择及校验................................ - 20 -5.3.1导线选择的原则.................................... - 21 -5.3.2变电所导线的选择.................................. - 21 - 第六章变电所继电保护.......................................... - 24 -6.1电力变压器的故障形式.................................... - 24 -6.2变电所继电保护装置...................................... - 25 -6.3作为备用电源的高压联络线的继电保护装置.................. - 28 - 第七章防雷与接地方案设计...................................... - 29 -7.1变电所防雷保护.......................................... - 29 -7.1.1变电所遭受雷击的主要原因.......................... - 29 -7.1.2变电所防雷的具体措施.............................. - 29 -7.2变电所接地装置设计...................................... - 31 -7.2.1变电所接地装置分析................................ - 31 -7.2.2工厂变电所接地装置的设计.......................... - 33 - 第八章总结.................................................... - 35 - 参考文献.................................................... - 36 - 致谢.......................................................... - 37 -第一章绪论1.1 变电站发展的历史与现状1.1.1 概况变电站是电力系统中不可缺少的重要环节,对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用,如果仍然依靠原来的人工抄表、记录、人工操作为主,将无法满足现代电力系统管理模式的需求;同时用于变电站的监视、控制、保护,包括故障录波、紧急控制装置,不能充分利用微机数据处理的大功能和速度,经济上也是一种资源浪费。
kV变电站设计(上海电力学院)毕业论
本科毕业论文发电厂设计上海电力学院施春迎第一章主变及所用变的选择第一节主变压器的选择一、负荷统计分析1、35kV 侧P21max/ cos21−P21maxQ1max==100002 / 0.852−100002= 6197.44KvarP2Q2max= 2 max / cos2 2 −P2 2max =100002 / 0.852−100002 = 6197.44K varP2Q3max = 3 max / cos2 3 −P23 max =60002 / 0.852−60002= 3718.47KvarP2Q4max = 4 max / cos2 4 −P2 4max =60002 / 0.802−60002= 4500K varP2Q5max = 5 max / cos2 5 −P25 max =60002 / 0.802−60002= 4500K var0 P35=P1max+P2max+P3max+P4max+P5max=10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW) 0 Q35=Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max=6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35(KVar)S35MAX = P352max+ Q352max= 380002 + 25113.352 =45548.66(KVA)Cos 35=∑P35 max38000=0.83=45548.66S35MAX考虑到负荷的同时率,35kV 侧最大负荷应为:S’35MAX =S 35MAX ×η35 =45548.66×0.85=38716.36(KVA)2、10kV 侧:P 2 1max / cos 21 − P 21maxQ 1max== 2500 / 0.85 − 25002=1549.36K varP 2 2 max / cos 22 − P 22 maxQ 2max == 20002/ 0.852− 20002=1239.49K varP 23 max/ cos23− P 23 maxQ 3max == 15002 / 0.802 −15002=1125K var P 2 Q 4max =4 max/ cos24− P24max = 20002 / 0.852−20002=1239.49K varP 25 max/ cos2 5− P 25 maxQ 5max == 20002 / 0.802− 20002=1500K var P 2Q 6max =6 max/ cos 26− P 26 max= 10002 / 0.852 −10002= 619.74K varP 27 max/ cos 27− P2 7maxQ 7max == 10002 / 0.802−10002= 750K varP 2 Q 8max =8 max/ cos28− P 28max= 10002 / 0.852 −10002= 620K varP 2Q 9max =9 max/ cos29− P 29 max= 15002 / 0.802 −15002=1125K varP 2 10 max / cos 210 − P 210 max Q 10max == 15002 / 0.852 −15002 =929.62K var∑P 10=P 1max +P 2max +P 3max +P 4max +P 5max + P 6max +P 7max +P 8max +P 9max +P 10max=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+1500=16000(KW )∑Q 10= Q 1max +Q 2max +Q 3max +Q 4max +Q 5max +Q 6max +Q 7max +Q 8max +Q 9max +Q 10max=1549.36+1239.49+1125+1239.49+1500+619.74+750+620+1125+929.62=10697.7 (KVar )S 10MAX = ∑P 102 max + ∑Q 102max = 160002 +10697.72=19246.84(KVA )Cos 10=∑P10= 16000 =0.83S10MAX19246.84考虑到负荷的同时率,10kV 侧最大负荷应为:′×=×S10MAX=S10MAX η119246.840.85=16359.81(KVA)3、110kV侧:S110MAX= (∑P×η35+∑P×η)2+ (∑Q×η35+ ∑Q×η)2 35 max10 max1035 max10 max10= (38000 ×0.85 +16000 ×0.85)2+ (25113.35 ×0.85 +10697.7 ×0.85)2=55076(KVA)考虑到负荷的同时率,110kV 侧最大负荷应为:′×η110=55076×0.85=46815(KVA)S110MAX= S110MAX二、主变台数的确定根据《35-110kV 变电所设计规范》3.1.2 条规定“在有一、二级负荷的变电所宜装设两台及以上主变压器。
本科毕业论文-10kV变电站设计
随着我国国内经济的快速发展,我们国家工业化现代化发展的进程不断推进,生产生活对电的需求越来越大。
与此同时,对电能的安全配送运用也越来越被重视,供配电出现问题将会带来巨大的影响,这关系到生产安全与生活用电的保障,一旦发生供配电方面的问题,将会带来巨大的损失,这个损失远大于供配电系统故障的损失,所以变电站设计至关重要。
变电站的设计既要保证供配电的安全,又要保证经济,节约成本。
本次10kV变电站设计包括统计变电站所负担的负荷,进行负荷计算,计算变压器和线路的短路稳态电流和短路冲击电流,补偿变压器的无功功率,根据各项计算的数据选择变压器的型号与个数,选择变电站的一次侧和二次侧主接线,其中10kV侧采用单母分段保护,0.4kV侧采用单母线分段保护。
依据计算来进行高低压电气设备的选择,设计变电站的线路继电保护系统和变压器继电保护,变电站的防雷接地保护以及变电站选址布置。
关键词:变电站;负荷计算;电气主接线;继电保护With the domestic economy, continuously push forward the modernization process of industrialization, the demand for electricity production and life is growing. At the same time, security and distribution of electric energy use are increasingly being taken seriously, supply and distribution problems will have a huge impact, it relates to the production of electricity and life safety protection in the event of supply and distribution aspects of the problem will bring all aspects of huge losses, the loss is much greater than the loss of the distribution system for failure, so critical substation design. Design of substation is necessary to ensure the safety of supply and distribution, but also to ensure economic and cost savings.The 10kV substation design includes statistical burden substation load, load calculation performed to calculate the transformer and line short-circuit the impact of the steady-state current and short circuit current, reactive power compensation transformer, select the type and number of transformer substations first choice side and the secondary side of the main terminal, where a single bus-section 10kV side protection, 0.4kV side adopts single bosbar protection. On the basis of the calculation to choose high and low voltage electrical equipment, circuit protection design substations and transformer protection systems, lightning protection and grounding substation substation site layout.Key words:Substetion; laod calculation; main electrical wiring; protection目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景和意义 ........................... 错误!未定义书签。
220KV变电站设计毕业论文
引言随着经济的腾飞,电力系统的发展和负荷的增长,电力网容量的增大,电压等级和综合自动化水平也不断提高,科学技术突飞猛进,新技术、新电力设备日新月异,该地原有变电所设备陈旧,占地较大,自动化程度不高,为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要,电网正在进行大规模的改造,对变电所的设计提出了更高、更新的要求。
建设新的变电所,采用先进的设备,使其与世界先进变电所接轨,这对提高电力网的供电可靠性,降低线路损耗,改善电能质量,增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。
1、绪论由于经济社会和现代科学技术的发展,电力网容量的增大,电压等级的提高,综合自动化水平的需求,使变电所设计问题变得越来越复杂。
除了常规变电所之外,还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。
目前,随着我国城乡电网建设与改革工作的开展,对变电所设计也提出了更高、更新的要求。
1.1 我国变电所发展现状变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。
近年来,为了满足经济快速增长对电力的需求,我国电力工业也在高速发展,电网规模不断扩大。
目前我国建成的500kV变电所有近200座,220kV变电所有几千座;500kV电网已成为主要的输电网络,大经济区之间实现了联网,最终将实现全国联网。
电气设备的制造水平也在不断提高,产品的性能和质量都有了较大的改进。
除空气绝缘的高压电气设备外,GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展;计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用;代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电,500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。
我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高,在发达国家连续发生严重的电网事故的同时,我国电网的运行比较稳定,保证了经济的高速发展。
1.2 变电所未来发展需要解决的问题在未来,随着经济的增长,变电技术还将有新的发展,同时也给电力工程技术人员提出了一些需要解决的问题,例如:高压、大容量变电所深入负荷中心进入市区所带来的如何减少变电所占地问题、环境兼容问题;电网联系越来越紧密,如何解决在事故时快速切除隔离故障点,保证电力系统安全稳定问题;系统短路电流水平不断提高,如何限制短路电流问题;在保证供电可靠性的前提下,如何恰当的选择主接线和电气设备、降低工程造价问题等。
上海电力学院毕业设计
一、负荷分析 1、10kV 侧负荷由每一个最大负荷P 求对应每一个负荷的无功功率: 由配电站甲 8.0cos =ϕ得 75.0tan =ϕ故配电站甲 VAR Q k 105075.014001=⨯= 由配电站乙 8.0cos =ϕ得 75.0tan =ϕ故配电站乙 VAR Q k 97575.013002=⨯=由食品厂85.0cos =ϕ 得 62.0tan =ϕ故食品厂 VAR Q k 49662.08003=⨯= 由毛纺厂 9.0cos =ϕ得 48.0tan =ϕ故毛纺厂VAR Q k 78.87148.018004=⨯=由合成纤维厂 85.0cos =ϕ 得 62.0tan =ϕ 故合成纤维厂 VAR Q k 55862.09005=⨯= 由机床厂9.0cos =ϕ得 48.0tan =ϕ故机床厂 VAR Q k 96048.020006=⨯= 由印染厂85.0cos =ϕ 得 62.0tan =ϕ故印染厂 VAR Q k 111662.018007=⨯= 由卷烟厂85.0cos =ϕ 得 62.0tan =ϕ故卷烟厂 VAR Q k 93062.015008=⨯= 2、求10kV 总负荷()W P k 862515001800200090018008001300140075.010=+++++++⨯=∑()W Q k 59.5217930111696055878.871496975105075.010=+++++++⨯=∑年增长率K1=0.05考虑今后5年内的负荷增长()W P k 93.1100705.0186255'10=+⨯=∑ ()W P k 11.665905.0159.52175'10=+⨯=∑ 视在功率VA Q P S k 39.1286511.665993.1100722210'210'10=+=+=∑∑∑3、变压器损耗估计有功损耗 W S P k 3.25702.0t 10=⨯=∆∑ 无功损耗 AR k 539.12861.0t 10V S Q =⨯=∆∑ 4、35kV 侧负荷有功负荷 W P P P k 23.11265t 10'35=∆+=∑∑ 无功负荷 W Q Q Q k 649.7945t 10'35=∆+=∑∑ 视在功率 VA S k 45.1378535=∑ 二、选择变压器VA S S N k 27.82716.035=⨯〉∑要求大于8271.27kV A ,故可选择10000kV A 的变压器。
220kv变电站一次部分设计毕业论文
河南理工大学毕业设计(论文)说明书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.本设计主要介绍了220kV变电站一次部分的设计。
首先通过对原始资料进行分析,设计主接线形式,综合比较各种接线方式的特点、优缺点,根据电气主接线设计的基本要求选择两种较其它方案可靠的主接线方案;再对两种方案进行全面的可靠性、灵活性和经济性比较,确定最优的主接线方案;然后根据题目要求选择主变压器的台数以及容量,再进行短路电流计算,为设计中需要的高压电气设备的选择、整定、校验等方面做准备;继而进行主要电气设备的选择与校验,最后进行防雷保护设计。
关键词:变电站;主变压器;短路计算;电气设备选择。
ABSTRACTWith the development of economy and the rapid rise of the modern industrial construction, design of power supply system is more and more comprehensive,system,factory power consumption increased rapidly,the power quality, technical and economic conditions, power supply reliability index is increasing, so the design of power supply also has a higher, better.This design mainly introduces the design of 220 kv substation a part。
Through analyze the raw data first, design main wiring forms, comprehensive comparison of various characteristics of wiring method,advantages and disadvantages,choose according to the basic requirement of the main electrical wiring design two kinds of main wiring scheme than other solutions and reliable;Again to the reliability of the two plans to conduct a comprehensive,flexible and economical comparison,to determine the optimal main wiring scheme; Then the sets and the capacity of main transformer according to the request of topic selection, short-circuit current calculation again, needed for the design of high voltage electrical equipment choice preparation, setting,calibration, etc;And then to the main electrical equipment selection and calibration, finally carries on the lightning protection design。
毕业论文220KV变电站设计
变电站是电力输配变的重要环节,它是将发电厂和用电负荷连接起来的纽带,对电能的分配和变换起着决定性的作用。
因此,变电站设计的好坏将直接影响供电的稳定性和安全性。
在中国经济快速发展的现状下,为了满足区域经济的发展也为了顺应时代发展的潮流,大容量变电站因为其对土地资源的利用率高、对周边环境影响小等优点成为变电站发展所趋。
关于220KV变电站的设计本着经济、节能、可靠的原则,主要从两个方面展开:第一是变电站主要设备即变压器型号的确定,根据电站的电压等级和负荷大小对变压器的容量进行比较计算,变压器型号关系着系统供电的可靠性和稳定性。
第二是变电站一次供电线路的短路计算,短路计算的目的是为了确定电站一次设备,例如断路器,隔离开关,互感器等的型号选择。
此外,电站的防雷保护在文中也进行了相关的计算和介绍。
最后,根据设计结果,给出该电站的一次接线图。
关键字: 220KV变电站;变压器;主接线;一次设备ABSTRACTSubstation is an important of the power transmission and distribution and transmission, it is the glue link which conncts power plant with power load. And it plays a decisive role in power distribution and transformaton. Therefore,the design of the substain will directly impact the stability and safety of power supply.under the current situation of chinas rapid economill development.It is also in order to meet the development of regional economy and keep up with the trend of the times. Large capacity substaion have becom the trend of the trend of substation deveplment.Because of its high utilization of land resources,and the advantages of small impact on the surrounding envicnment.The design of 220KV substation is based on the principles of economic energy saving and reliable.This paper will start form two aspect. The first one is the determination of the transformers model.The transform is the capacity of transformer acoording to the size of voltage grade and the load of power station.For transformer model has closely related with the reliability and stability of the power supply system. The second one is a subtation power smeupply circuit of short circuit calution is to determine the devivices at a time in the in the snbbtion.such as circuit breakers isolation switches,transformer model selectoion. In addtion, this paper has also carried out the calcucation and introdution about the lightning pratection. Finally, acording to the design results, a wiring diagran of the power substation is presentd.Key words:220KV Substation;Transformer;Main wiring;Primary equipment 目录1 绪论01.1 设计的目的意义01.2 本文的主要工作02 主变压器的选择02.1 概述02.2 主变压器台数的选择02.3 主变压器容量的选择02.4 主变压器型号的选择12.5 所用变压器的选择13 电气主接线选择23.1 概述23.2 主接线的选择24 短路电流计算34.1 短路计算的目的及假设34.2 短路电流计算的步骤45 母线和电气设备的选择15.1 概述15.2 断路器和隔离开关的选择25.3 电流互感器的选择55.4 电压互感器的选择65.5 母线的选择 (6)6 防雷保护76.1 概述76.2 防雷设备87 总结错误!未定义书签。
KV南汇滨海毕业设计(格式不一样的)
封面作者:PanHongliang仅供个人学习上海电力学院成教院本/专科毕业设计(论文)题目:110KV南汇滨海变电站继电保护及其自动装置整定计算专业:电气工程及其自动化(市场营销)年级:2010级学生姓名:徐少中学号:311062-012指导教师:胡道玖2012 年 5月110KV南汇滨海变电站继电保护及自动装置整定计算摘要:本文针对110KV中性点接地电网发生短路时地特点,对110KV乌江变电所地主变和各电压等级出线进行继电保护、自动装置地配置和继电保护整定计算.主变地主保护为瓦斯保护、纵差动保护,后备保护包括复合电压启动过电流保护、零序过电流保护、过负荷保护等;110KV出线地主保护为距离保护,后备保护为零序过电流保护;35KV和10KV所有出线配置保护为过电流保护Ⅰ段和过电流保护Ⅲ段;变电所地自动装置包括自动重合闸、备用电源自投入、按频率自动减负荷装置等.本变电站继电保护和自动装置地配备严格遵守设计手册,满足变电站继电保护和自动装置地设计要求,参照系统实际情况,符合继电保护地“四性”.在大量参阅文献地基础上完成,在大学所学知识地基础上得以延伸.关键词:继电保护;自动装置;主保护;后备保护【Abstract】In this paper, according to the characteristics of the 110 KV Neutral Ground Network when the short circuit occurred.The protection relay and automatic device for the main transformer and the lines of all the voltage in 110KV are allocated in Wujiang Substation.The main protection of the main transformer is gas protection and the longitudinal differential protection,the backup protection of the main transformer is voltage start of the current protection、zero sequence over-current protection、overload protection and so on.The main protection of the lines in 110KV is distance protection,the backup protection of the lines in 110KV is zero sequence over-current protection.The main protection of the lines in 35KV and 10KV is the Ⅰsection of the current protection,the backup protection of the lines in 35KV and 10KV is the Ⅲ section of the current protection. The automatic device of the substation include the automatic reclosing、the standby power input、by reducing the frequency automatic load device and so on. The configuration of the protection relay and automatic device in the station strictly obey the design manual,meet the design requirements of the protection relay and automatic device in the station.In line with the actual situation of the power system and the “four characteristics”. Based on many of this kind literature,extend the knowledge in college.Key Words:Protection relay;Automatic device;Main protection;Backup protection目录1 引言52 变电所继电保护及自动装置配置82.1 变电所继电保护配置82.1.1 主变保护配置82.1.2 110KV线路保护配置102.1.3 35KV和10KV出线保护配置122.2 变电所自动装置配置132.2.1 备用电源自投入132.2.2 自动按频率减负荷装置152.2.3 自动重合闸163主变地保护定值计算183.1 主变保护配置183.2#1主变地保护定值计算193.2.1#1主变地瓦斯保护193.2.2#1主变地纵差动保护203.3#2主变地保护定值计算343.3.1#2主变地瓦斯保护343.3.2#2主变地纵差动保护344结论381 引言电网继电保护和安全自动装置是电力系统地重要组成部分,对保证电力系统地安全经济运行、防止事故发生或扩大起重大作用.电力系统中地所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、自然因素、过电压、误操作、设计制造缺陷等原因会发生例如短路、断线等故障[1].最常见地,同时也是最危险地故障是发生各种类型地短路.各种类型地短路包括三相短路,两相短路,两相短路接地和单相接地短路.不同类型短路发生地概率是不同地,不同类型短路电流地大小也不同,一般为额定电流地几倍到几十倍.大量地现场统计数据表明,在高压电网中,单相接地短路次数占所有短路次数地85%以上.各种短路等故障及不正常运行状态地发生,均要靠系统中地继电保护和自动装置切除.为了在故障后迅速恢复电力系统地正常运行,或尽快消除运行中地异常情况,以防止大面积地停电和保证对重要用户地连续供电,常采用一些自动化措施,完成这些任务地自动装置统称为电网安全自动装置[2].电网继电保护设计应满足电力系统对继电保护装置地四性地要求:可靠性、选择性、灵敏性和速动性.其中可靠性是“四性”地前提,在拟制、配置和维护保护装置时,都必须满足可靠性地要求.电力系统时非常复杂地有机联系地整体,任一电力设备和线路地故障不能及时切除,都可能影响整个电力系统,影响程度大小主要视电力设备和线路在电力系统中所处地位或重要性而定[3].因此,不同电压等级地电网中,各电力设备和线路对“四性”地要求是有区别地,这是影响电网继电保护配置地主要原因.在确定电网继电保护配置方案地具体设计中,一般要考虑如下问题:1.电网地电压等级.一定地电压等级决定了一定地电网容量、供电负荷大小与供电范围.同时,不同电压等级地电网具有不同地机电和电磁特性[4].2.中性点接地方式.中性点接地方式主要影响电网中接地保护地选型和配置.对中性点直接接地网,反应相间故障地继电保护采用三相式,而中性点非直接接地电网,反应相间故障地继电保护采用两相式.3.电网结构方式.在电网电压、中性点接地方式确定后,电网结构方式是影响继电保护方案地主要因素,虽然目前已有许多适应性很强地性能完善地继电保护,但继电保护还不能保证任何形式地电网都能满足“四性”地要求.4.电网对有选择行切除故障时间地要求5.故障类型及机率6.电网地事故教训和运行经验7.保护应具有灵活性8.设计方案要具有统一性和协调性继电保护和安全自动装置由于本身地特点和重要性,要求采用成熟地特别是符合我国电网要求地有运行经验地技术.不合理地电网结构、厂站主接线和运行方式必将导致继电保护和安全自动装置配置困难,接线复杂,有时为适应一次部分某些特殊需要采用一些不成熟地非常规保护装置,由此往往引起保护误动,甚至使一般性故障扩大为系统性事故,设计中必须引以为戒.为了确保故障元件能够从电力系统中被切除,一般每个重要地电力元件配备两套保护,一套为主保护,一套为后备保护[5].实践证明,保护装置拒动、保护回路中地其他环节损坏、断路器拒动、工作电源不正常乃至消失等时有发生,造成主保护不能快速切除故障,这时需要后备保护来切除故障.由后备保护动作切除故障,一般会扩大故障造成地影响.为了最大限度地缩小故障对电力系统正常运行产生地影响,应保证由主保护快速切除任何类型地故障,一般后备保护都延时动作,等待主保护确实不动作后才动作.因此,主保护和后备保护之间存在动作时间和动作灵敏度地配合[6].继电保护科学和技术是随电力系统地发展而发展起来地.19世纪初,继电器才广泛用于电力系统地保护.1901年出现了感应型过电流继电器.1908年提出了比较被保护元件两端电流地电流差动保护原理,1910年方向性电流保护开始应用.1975年前后诞生了行波保护装置.20世纪50年代,随着晶体管地发展,出现了晶体管式继电保护装置.20世纪80年代后期,静态继电保护装置由晶体管式向集成电路式过渡.20世纪70年代后期,出现了性能比较完善地微机保护样机并投入系统试运行.我国地微机保护研究起步于20世纪70年代末期、80年代初期,尽管起步晚,但是进展却很快.经过10年左右地奋斗,到了80年代末,计算机继电保护,特别是输电线路微机保护已达到了大量实用地程度.我国对计算机继电保护地研究过程中,高等院校和科研院所起着先导地作用.1984年原华北电力学院研制地输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上地新一页,为微机保护地推广开辟了道路.在主设备保护方面,发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护也相继于1989年、1994年通过鉴定,投入运行.微机线路保护装置也于1991年通过鉴定.微机相电压补偿式方向高频保护,正序故障分量方向高频保护也相继于1993年、1996年通过鉴定.至此,不同原理、不同机型地微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠地继电保护装置.因此到了90年代,我国继电保护进入了微机时代.随着微机保护装置地研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,并且应用于实际之中.继电保护技术发展趋势向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展[7].随着计算机技术地飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中地普遍应用,新地控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好地效果,从而使微机继电保护地研究向更高地层次发展,出现了一些引人注目地新趋势[8]:1.自适应控制技术在继电保护中地应用2.人工神经网络在继电保护中地应用3.变电所综合自动化技术总之,微机保护必将随着各种技术地进步和发展呈现更新地特征,也将获得更广泛地应用.2 变电所继电保护及自动装置配置2.1 变电所继电保护配置2.1.1 主变保护配置变压器地故障及异常运行方式有:1.变压器外部短路引起地过电流.2.负荷长时间超过额定容量引起地过负荷.3.变压器温度升高和冷却能力地下降.4.变压器绕组地匝间短路.5.中性点直接接地电力网中,外部接地故障引起地过电流及中性点过电压.6.变压器绕组及其引出线地相间短路和中性点接地侧地单相接地短路.这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热.此外,对于中性点不接地运行地星形接线变压器,外部接地短路时有可能造成变压器重点过电压,威胁变压器地绝缘.110KV电压等级地变压器,根据技术规程,规定应装设下列保护装置[9]:1.对于变压器内部地各种短路及油面下降应装设瓦斯保护.2.对于变压器引出线、套管及内部地短路故障,可装设纵差动保护.按照躲过最大不平衡电流方法地不同,变压器差动继电器可按照不同地工作原理来实现,因此分成很多类,如带磁制动特性地BCH-1、带短路线匝地BCH-2、多侧磁制动特性地BCH-4型差动继电器、鉴别涌流间断角地差动继电器、二次谐波制动地差动继电器.主变配备地纵差动保护采用RCS-9671/3型二次谐波制动带比率制动特性地变压器纵差动保护装置.该装置利用二次谐波制动原理实现对主变地保护.3.对于外部相间短路引起地变压器过电流,采用复合电压起动地过电流保护.针对相间短路地保护有过电流保护、低电压启动过电流保护和复合电压启动地过电流保护.复合电压启动过电流保护时低电压启动过电流保护地一个发展.它将原来地三个继电器改由一个负序过电压继电器和一个接于线电压上地低电压继电器组成.由于发生不对称故障时,都会出现负序过电压,故负序过电压继电器作为不对称故障地电压保护,而低电压继电器则作为三相短路故障时地电压保护.对于中压侧及低压侧均无电源地三绕组变压器,复合电压启动装于电源测和低压侧.低压侧作为外部短路后备,以较短时限断开该侧断路器;电源侧保护作为变压器内部故障及中压侧外部短路地后备,带两段时限,以第一段时限断开中压侧短路器,以第二段时限断开全部断路器.4.对110KV及以上中性点直接接地地电网中,采用零序电流保护反应变压器接地短路.电力系统中,接地故障是最常见地故障形式.接于中性点直接接地系统地变压器,一般要求在变压器上装设接地保护,作为变压器主保护和相邻元件接地保护地后备保护.根据设计手册,对于中压侧及低压侧均无电源地三绕组变压器,零序电流保护安装于高压侧和中压侧,即110KV侧和35KV侧.5.为防御长时间地过负荷对设备地破坏,应根据可能地过负荷情况装设过负荷保护,带时限作用于信号.2.1.2 110KV线路保护配置在我国除个别110KV及154KV地区电网外,其余110KV及以上电压等级电网均属于中性点直接接地电网,应装设防御单相及多相短路与接地地保护.从继电保护地观点来看,中性点直接接地电网地特点及对保护地影响主要有以下几点[10]:(1)中性点直接接地地高电压电网地显著特点是单相接地时有较大地零序电流,因此要求快速切除故障;(2)由于短路、操作或负载突变,可能引起系统振荡,产生电气量地对称脉动变化,因此要求装设振荡闭锁装置;(3)当送电线采用单相自动重合闸或按相检修时,将出现短时或长期非全相运行,产生稳定地负序和零序分量;常见地线路保护有以下几种:三段式电流保护,距离保护,零序电流保护,纵联保护.三段式电流保护常应用于35KV及以下电压等级地电网中.计算、整定、接线简单,该保护地定值选择、保护范围、以及灵敏度等受系统地运行方式变化影响较大.因此598线路不采用三段式电流保护距离保护是利用短路时电压、电流同时变化地特征,测量电压与电流地比值,反应故障到保护安装处地距离而工作地保护.可用于110KV及以上电网中,保护范围稳定,灵敏度高,受系统运行方式影响较小,可反应相间短路故障和接地故障.因此598线路采用距离保护作为主保护.零序电流保护地灵敏性较高,稳定性也较高,对于系统发生地某些不正常运行状态,如系统振荡、短时过负荷等,零序电流保护不受他们地影响.可用于110KV及以上地电网中,但是该保护对于运行方式变化很大或接地点变化很大地电网,常不能满足其对保护地要求.因此598线路采用零序电流保护作为其后备保护.纵联保护时利用线路两端地电气量在故障与非故障时地特征差异构成保护地.当线路发生区内故障、区外故障时,电力线两端地电流波形、功率方向、电流相位以及两端地测量阻抗都具有明显地差异,利用这些差异可以构成不同原理地纵联保护.纵联保护常用于220KV及以上电网中.因此110KV598乌工线采用距离保护作为主保护,采用零序电流保护作为后备保护.2.1.3 35KV和10KV出线保护配置输电线上发生相间短路时,故障相地电流增大,当线路电流超过规定值时,继电器将动作于跳闸.过电流保护接线简单,动作迅速.对于35KV和10KV地出线,采用不带方向地三段式过电流保护作为主保护及后备保护,可以满足选择性、灵敏性及快速切除故障地要求.Ⅰ段电流保护又称无时限电流速断保护,为主保护地瞬时动作段,本段保护不经时限元件,而以本身固有动作时限发出跳闸脉冲.它能使被保护线路上一部分或大部分地相间故障都能有选择性地瞬时切除,这将压缩与其有配合关系地相邻线路上地其他后备保护地动作时限,从而降低电网内各处与其有配合关系地保护地动作时限,提高系统保护水平.Ⅰ段电流保护按照出线末端在最大运行方式下,发生三相短路时产生地最大短路电流整定.并利用保护范围校验其灵敏度.Ⅲ段电流保护又称定时限过电流保护,为后备保护段,它作为本线路主保护拒动时地近后备保护,也作为过负荷时地保护.Ⅲ段电流保护地是按照最大负荷电流来整定.并利用出线末端在最小运行方式下,发生两相短路时产生地最小短路电流校验其灵敏度.因此35KV和10KV地出线配置Ⅰ段过电流保护和Ⅲ段过电流保护.2.2 变电所自动装置配置电力技术不断发展,要求发电厂和变电所装设各种自动装置,这些自动装置在发电厂和变电所地主要作用有以下几点[11]:(1)保证电力系统可靠、经济运行,消除运行人员在执行某项操作时可能发生地不准确或错误地动作;(2)减轻运行人员地劳动强度或代替人地活动;(3)保证电气设备地安全可靠运行,使运行人员及时、准确地判断运行中地异常情况并及时处理.变电所常用地自动装置有以下几种:1.备用电源自投入2.自动按频率减负荷装置3.自动重合闸现对本变电所配置自动装置详细叙述.2.2.1 备用电源自投入备用电源自投入主要用于备用变压器、备用线路和发电厂变电所地所用变备用电源自投入,简称BZT.备用电源自投入地有关断路器控制接线除了满足控制回路设计要求以外,还要满足以下要求:工作电源故障或其断路器被错误地断开时,备用电源能自动投入;备用电源断路器地合闸脉冲应是短脉冲,只允许自动投入装置动作一次;BZT装置地闭锁开关应按厂用母线段各自独立装设.备用电源自投入可按照切换方式分为同时切换、相继切换、并联切换、延时切换、各压级电器检定地切换.本变电所10KV105和106线互为备用,可以采用并联切换地方式(也称塔接式切换),切换过程是线合备用电源断路器,工作电源与备用电源并联后再跳开工作电源断路器.并联切换地优点是切换过程不停电,无扰动.但有一定地切换条件,即厂用工作与备用电源之间初始相角不能太大.自动投入装置,应符合下列要求:1.保证备用电源在电压、工作回路断开后才投入备用回路.2.工作回路上地电压,不论因何原因消失时,自动投入装置均应延时动作.3.手动断开工作回路时,不起动自动投入装置.4.保证自动投入装置只动作一次.5.备用电源自动投入装置动作后,如投到故障上,必要时,应使保护加速动作.6.备用电源自动投入装置中,可设置工作电源地电流闭锁回路.2.2.2 自动按频率减负荷装置频率是电能质量地基本指标之一,再正常情况下系统地频率应保持在50Hz,运行频率合它地额定值之间允许差值为内.频率降低导致用电企业地机械生产率下降,产品质量降低.更为严重地是给电力系统工作带来危害.使厂用机械出力降低.为保证系统有足够地容量不发生有功缺额,除了当因事故发生功率缺额时,应由自动低频减载装置(ZPJH)断开一部分次要负荷.还要采取以下措施:1.装设调频机组,解决尖峰负荷时用电地问题,保证频率地恒定;2.在系统内合理装设调相机,解决系统内无功不足,以提高功率因数;3.系统装设调频调压装置.当由于功率缺额造成频率下降时,自动按频率减负荷装置应按各轮整定值动作,按ZPJH接线中所接地用户顺序切除.为了确定ZPJH地轮数,首先应定出装置地动作频率范围,即选定第一轮起动频率和末轮地启动频率.第一轮启动频率地选择:根据系统频率动态特性,在事故初期如能及早切除负荷功率,对延缓频率下降过程是有利地,因此宜选地高一些,但又必须计及电力系统动用旋转备用容量所需地时间延迟,所以一般地启动频率定在48.5~49Hz.末轮地启动频率受频率崩溃或电压崩溃地限制,对于高温高压地火电厂,频率低于46~46.5Hz时,厂用电已经不能工作,因此末轮地启动频率以不低于46~46.5Hz为宜.确定了第一轮启动频率和末轮地启动频率后,就可在该频率范围内按频率级差分成n级断开负荷,即,极数越大,每级断开地负荷越小,这样装置所切除地负荷量就越有可能接近于世纪功率缺额,具有较好地适应性.2.2.3自动重合闸自动重合闸装置是将因故跳开后地断路器按需要自动投入地一种自动装置.电力系统运行经验表明,架空线路绝大多数地故障都是瞬时性地,永久性故障一般不到10%.因此,在由继电保护动作切除短路故障之后,电弧将自动熄灭,绝大多数情况下短路处地绝缘可以自动恢复.因此,自动将断路器重合,不仅提高了供电地安全性和可靠性,减少了停电损失,而且还提高了电力系统地暂态稳定水平,增大了高压线路地送电容量, 也可纠正由于断路器或继电保护装置造成地误跳闸.所以,架空线路要采用自动重合闸装置.在电网中得到普遍应用地是有单相重合闸、三相重合闸以及既能单相又能三相地综合重合闸.按重合闸时间分,可分为快速重合闸及慢速重合闸.当线路发生故障后,保护有选择性地动作切除故障,重合闸进行一次重合以恢复供电,这种方式称为前加速.若重合于永久性故障时,保护装置即不带时限无选择性地动作断开断路器,这种方式称为重合闸后加速.根据设计手册,对于本变电所这样地单侧电源线路,其电源宜采用一般地三相重合闸,如由极端串联线路构成地电力网,为了补救电流速断保护地无选择性动作,三相重合闸用带后加速或顺序重合闸方式,此时断开地几段线路自电源侧顺序重合.三相重合闸采用一次重合闸方式,当一次重合闸失败后,立即跳闸,在规定地重合闸周期内不进行第二次合闸.如果重合于健全线路,线路保护不应误动作.为了适应高压电网保护加速地要求110KV电网应设置手动合闸继电器及重合闸加速继电器.当线路第一次故障时,保护由选择性动作,然后进行重合,如重合与永久性故障,加速切除故障.由于第一次故障切除及重合于永久性故障地再次切除都是由选择性,后加速方式不会扩大停电范围,其使用也受网络结构及负荷条件地限制.重合闸动作时间地整定原则应力争重合成功,因此必须保证在重合过程中,故障处有足够地断电时间,保证故障处电弧熄灭及绝缘恢复,同时保证系统稳定所允许地重合闸地最长动作时间.重合闸过程中实际地断电时间应大于极限断电时间.极限断电时间为故障电流消弧时间加上去游离时间,三相重合闸线路两侧三相开关跳闸后不存在潜供电弧,要求地极限断电时间实际上相当于故障处去游离时间.一般情况下110KV线路为0.2~0.3s.3.主变地保护定值计算3.1 主变保护配置变压器地故障可分为油箱外和油箱内两种故障.油箱外地故障,主要是套管和引出线上发生相间短路以及接地短路.油箱内地故障包括绕组地相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯地烧损等.时间表明,变压器套管和引出线上地相间短路、接地短路、绕组地匝间短路时比较常见地故障形式;而变压器油箱内发生相间短路地情况比较少.根据第二章变压器继电保护地配置可知,对于本变电所地变压器配备如下保护:针对变压器内部地各种短路及油面下降地瓦斯保护.针对变压器引出线、套管及内部短路故障地纵差动保护.针对外部相间短路引起地变压器过电流地复合电压起动地过电流保护.针对变压器接地短路地零序电流保护.针对御长时间地过负荷对设备地破坏地过负荷保护.3.2#1主变地保护定值计算3.2.1#1主变地瓦斯保护当变压器油箱内部故障时,在故障电流和故障点电弧地作用下,变压器油和其他绝缘材料会因受热而分解,产生大量气体.气体排出地多少以及排出速度,与变压器故障程度有关.瓦斯保护就是利用这些气体来实现保护.瓦斯保护地主要元件是瓦斯继电器,又称气体继电器.它安装在变压器油箱。
本科毕业论文---220kv变电站电气一次部分初步设计
毕业设计(论文)课题名称220kV 变电站电气一次部分初步设计学生姓名学号系、专业电气工程系、电气工程及其自动化指导教师职称本次设计为 220kV 变电站电气一次部分的初步设计。
根据原始资料,以设计任务书和国家及行业有关电力工程设计的规程规范为设计依据,并结合该地区实际情况设计该变电站,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。
本期该变电站设有两台主变压器,远期该变电站设有三台主变压器。
站内主接线分为 220kV 、110kV 和 10kV 三个电压等级。
设计正文分设计说明书和设计计算书两个部分,设计说明书包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计;设计计算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验等,并附有电气主接线图及其它相关图纸。
关键词: 220kV 变电站;短路计算;主接线;设备选择。
The design of 220 kV substation electrical part of the preliminary design at a time. According to the original data, a design specification and country and industry relevant power engineering design procedure specification for design basis, and combined with the region's actual condition, the design of the substation design in conformity with the relevant economic and technological policies of the state, the contents of the selected equipment for all countries recommend new products, advanced technology, reliable operation, economic and reasonable.. The substation is equipped with two sets of the main transformer, forward the has three main transformer substation. station connection is divided into 220 kV, 110 kV and 10 kV voltage grade three.This text points design specifications and design calculation of two parts, the design specifications, including the main electrical wiring design of transformer selection, the short circuit current calculation, electrical equipment selection, design of power distribution equipment, electrical total plane layout and lightning protection design; Design calculation includes the choice of transformer, the short-circuit current calculation, electrical equipment selection and calibration, etc., with the main electrical wiring diagram and related drawings.Key words: 220 kV substation; Short circuit calculation; The main wiring; Equipment selection.目录内容摘要 (I)Summary (II)第一部分设计说明书1 原始资料 (1)1.1 建站的必要性 (1)1.2 系统接入方式 (1)1.3 变电工程规模 (2)1.4 变电站站址选择 (2)1.5 系统短路阻抗及本期出线潮流估计 (2)2 变压器选择 (5)2.1 主变压器选择 (5)3 电气主接线设计 (9)3.1 主接线设计的原则和要求 (9)3.2 主接线基本接线方式 (9)3.3 主接线设计步骤 (10)3.4 本站主接线设计方案 (11)4 短路电流计算说明 (18)4.1 短路电流计算概述 (18)4.2 常见短路电流计算 (19)4.3 短路电流计算结果 (21)5 高压电器设备选择 (23)5.1 电气设备选择一般条件 (23)5.2 高压断路器的选择 (24)5.3 隔离开关的选择 (26)5.4 互感器的选择 (27)5.5 母线的选择 (28)6 配电装置设计 (29)6.1 配电装置应满足以下基本要求 (29)6.2 配电装置设计的基本步骤 (29)6.3 配电装置的种类及应用 (29)6.4 本变电站配电装置设计 (29)7 防雷保护设计 (31)7.1 变电站防雷保护的特点 (31)7.2 防雷防护类型 (31)第二部分设计计算书8短路电流计算 (33)8.1 等值电路计算 (33)8.2 对称短路电流计算 (34)8.2 不对称短路电流计算 (43)9 电气设备选择及校验计算 (51)9.1 高压断路器选择及校验计算 (51)9.2 隔离开关选择及校验计算 (53)9.3 互感器选择及校验计算 (54)9.4 母线选择及校验计算 (55)10 防雷保护计算 (58)总结 (59)参考文献 (60)致谢 (62)第一部分设计说明书1原始资料1.1建站的必要性考虑到目前花垣县供电现状及将来的网络发展格局,提高了电源外送和用户供电的可靠性,加强了地区220KV电网,新建花垣220KV变电站主要为地区中间变电站,给花垣县供电并为保靖、水顺、龙山 4 县水电外送提供接入点。
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本科毕业论文发电厂设计上海电力学院施春迎第一章主变及所用变的选择第一节主变压器的选择、负荷统计分析1、35kV 侧巳5 =P max+R max+R max+R max+R max=10000+10000+6000+6000+6000=38000(K^W) Q35 =Q maX+Q max+Q max+Q max+Q max=6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35( KVar) &MAX = . P3:max Q^5max = • 38000? 25113.352=45548.66( KVAP35max _ 38000 QQCos 35= = =0.83S35MAX 45548-66考虑到负荷的同时率,35kV侧最大负荷应为:S 35MAX=S^5MAX 35 =45548.66 0.85=38716.36(KVA)=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+1506 16000 (K0= 1549.36+1239.49+1125+1239.49+1500+619.74+750+620+1125+929.62=10697.7 (KVar )S 10MA =J P 0maxQ !0max = 16000210697.72=19246.84 (KVA_ P 10Cos 10 =S 10MAX=16000=0.8319246.84考虑到负荷的同时率,10kV 侧最大负荷应为:S 10MAX=Sl 0MAX10=19246.84 0.85=16359.81(KVA)Q max= P 21 I max / COS 21 P 1 max ,25002/0.852 25002 1549.36K varQ 2max = P 2 2max/cos 22 2P2 max.20002 /0.852 20002 1239.49K varQ 3max = .'P 23max /cos 2 3 P 3 max 15002/0.80215002 1125K varQ 4max = P 2 4max /cos 2 4 P 4 max .20002 /0.852 20002 1239.49K var Q ^max = P 2 5max /cos 2 52P5 max.20002/0.802 200021500K var Q 6max = P 26max/cos26P 6 max 10002/0.852 10002619.74K var Q 7max = P 2 7 max /cos 27P 7 max ,10002/0.802 10002 750K var Q 8max = P 2 8max /cos 2 8P 8 max .10002 /0.85210002620K varQ 9max =P 2 9max /cos2 9P 9 max、15002/0.80215002 1125K varQ omax =10max 2io 2iomax 222P o = P max +P 2max +R max +P 4max +p 5max + P6max+P 7max +p 8max +P 9max +Pl 0max2、 10kV 侧:max3、110kV 侧:=(38000 0.85 16000 0.85)2 (25113.35 0.85 10697.7 0.85)2=55076(KVA)考虑到负荷的同时率,110k V 侧最大负荷应为:S 110MAX = S 110MAX 110=55076 0.85=46815(KVA)二、主变台数的确定根据《35-110kV 变电所设计规范》3.1.2条规定“在有一、二级负荷 的变电所宜装设两台及以上主变压器。
如变电所可由中、低压侧电力网取 得足够容量的备用电源时,可装设一台主变压器。
”三、主变容量的确定:根据《35-110kV 变电所设计规范》3.1.3条规定“装有两台及以上主 变压器的变电所,当断开一台时,其余主变压器的容量不应小于 60%的全 部负荷,并应保证用户的一、二级负荷。
”故本设计满足两个条件:1、两台总容量刀S 三S 110MAX本变电所按建成后5年进行规划,预计负荷年增长率为 5%因此:.t5刀S = SH0MAX (1+m =46815 (1+0.05 ) =59749(KVA)式中t 为规划年限,m 为增长率 S=60% 刀 S = 0.6 59749=35849.4(KVA)查产品目录,选择两台变压器容量一样,每台容量为 40000KVAP 10 m axio )2(Q 35 max35Q iO max102、S ^( 60- 75)% S 10MAXP 35 max35四、主变型式1、优先考虑选二相变压器依设计原则,只要不受运输条件限制,应优先考虑三相变压器。
该变电所主变压器为110kV降压变,单台容量不大(40000KVA,不会受到运输条件限制,故选用三相变压器。
2、具有三个电压等级S35MAX / S110M AX=38716.36/46815 = 0.83 > 0.15S IOMAX / S110MAX= 16359.81/46815 = 0.35 > 0.15根据《35-110kV变电所设计规范》3.1.4条规定“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该变压器容量的15%以上,主变压器宜采用三线圈变压器。
”上述两式均大于15%,故选择主变为三圈变压器3、本设计110kV主网电压采用中性点直接接地方式(大电流接地系统),而中压电网为35kV(采用小电流接地系统)由于中性点具有不同的接地方式,而自耦变压器高低压侧之间有电的直接联系,要求高、低压绕组的中性点运行方式须一致,所以本所不宜采用自耦变压器,选择普通的三绕组变压器。
4、容量比由上述计算可知:主变压器额定为40000KVA 35kV侧负荷占主变容量的97%,大于50%,为满足35kV侧负荷的要求与需要,故35kV侧容量取100%的额定容量。
10kV侧负荷占额定容量的41%,小于50%,故10kV 侧绕组容量取50%。
从以上分析得出主变压器各绕组的容量比为100/100/50。
5、调压方式的选择根据《35-110kV变电所设计规范》3.1.5条规定“变压器的有载调压是改善电压质量,减少电压波动的有效手段,对电力系统,一般要求110kV及以下变电所至少采用一级有载调压变压器。
”而本设计110kV变电所110kV及35kV侧负有化工厂、变电所、医院等重要负荷,对电能的质量和可靠性的要求较高,为保证连续供电和满足对电能质量的要求,并能随时调压,扩大调压幅度而不引起电网的波动,故应采用有有载调压方式的变压器,以满足供电要求。
6、中性点接地方式的确定中性点直接接地系统主要优点是发生三相短路时,未故障相对地电压不升高,因此,电网中设备各相对地绝缘水平取决于相电压,使电网的造价在绝缘方面的投资越低,当电压越高,其经济效益越明显,因此我国规定电压大于或等于110kV的系统采用中性点直接接地。
本变电站为终端变,中性点是否接地,由系统决定,所以在中性点加隔离刀闸接地。
6.1 35kV 系统:I c= U N l =35 (40 40 30 2 30 2 30 2) = 26(A)c 350…由电气专业资料可知:当35kV系统对地电容电流大于等于10A,应采用中性点经消弧线圈接地,所以本所35kV系统中性点采用经消弧线圈接地。
6.2 10kV 系统架空线:I f= U N h =10 (25 2 15 20 15 6 2 20 2 15 2) = 50(A) C1350 350 .电缆线:匸=0.1 U N 12=0.1 10 (10 X 2+5+10X 2)=45(A)I c= Id+I c2=5.2+45=50.2(A)由于I c>30A,由电气专业资料可知:当10kV系统对地电容电流大于30A,中性点必须接地,本所10kV系统对地电容电流大于30A,因此中性点需采用经接地变压器接地。
6.3 接地变选择:S = U .3 I c = 10 3 X 50.2 = 869.49KVA因此选择接地变压器为S= 1000KVA (Y/Yn11)3507、接线组别《电气设计手册》规定:变压器绕组的连接方式必须与系统电压相位一致,否则不能并列运行。
由于110kV系统采用中性点直接接地,35kV系统采用中性点经消弧线圈接地,10kV系统采用中性点经接地变压器接地,故主变的接线方式采用Y)/Y nc- 11&绕组排列方式由原始资料可知,变电所主要是从高压侧向中压侧供电为主,向低压侧供电为辅。
因此选择降压结构,能够满足降压要求,主要根据的依据的《电力系统分析》,其绕组排列方式如下图所示:5根据以上分析结果,最终选择型号如下:SFSZ140000/110,其型号意义及技术参数如下:S F S Z 7 —40000 / 110高压绕组额定电压等级:110kV额定容量:40000KVA性能水平代号有载调压方式绕组数:三绕组冷却方式:风冷相数:三相外形尺寸:8180X 5050X 6160mm 总重量:86.5吨参考价格:100.3 万元第二节所用变选择为保证所用电的可靠性,采用两台所用变互为备用,分别接于两台主变的两组10kV母线上,互为暗备用一般选主变容量的(0.1 —0.5 )%为其容量,考虑到用电负荷不大, 本设计以0.1 %来选择,采用Y/Y no接线组别单台所用变容量S所N=0.1%刀S N= 0.1 % 80000= 80 (KVA查产品目录,选所用变型号为S 9—80/10,装于室内其主要技术参数如下:外形尺寸:12107001370 mm 总重量:0.595 吨参考价格:1.173万元第三节消弧线圈的选择一、经上述计算,35kV 中性点电容电流I c = 26A > 10A,采用中性点经消弧线圈接地1、根据额定电压选: U .n =35kV2、补偿容量:Q= KI C U N _ 1.35 26 35_ 709.3 (KVA.3■. 33、安装位置选择:按设计规程:在选择安装位置时,在任何形式下,大部分电网不 得失去消弧线圈的补偿,应尽量避免整个电网只装一台消弧线圈,并 且不应将多台消弧线圈集中安装在一处。
本设计选择一台 XDJ-275/35及一台XDJ- 550/35消弧线圈,两台消弧线圈并联在主变35kV 侧中性点侧。
4、调谐值和分接头选定消弧线圈各分接头补偿电流值如表:550KVar的消弧线圈选III档,实际补偿电流为17.7A275KVar的消弧线圈选IV档,实际补偿电流为10.5A总补偿电流I L= 17.7+10.5 = 28.2 (A)> 26A脱谐度v= 丄上=26 28.2 =- 0.085 =- 8.5%,其vV 10%,满足要求I C26中性点位移电压L0=—U bd= ------- 0.8U= 8.11%U V 15%Jv'd2 2Jo.052 ( 0.085)2式中:U bd——消弧线圈投入前电网的不对称电压,一般为0.8%u ;d ――阻尼率,35kV及以下架空线取0.05 ;v ――脱谐度因此选择上述分接头是合适的。