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毕业设计正文-某220KV区域性变电所一次系统初步设计.doc

上传人:微传9988 文档编号:2503048 上传时间:2018-09-19 格式:DOC 页数:32 大小:97.50KB
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资源描述

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3、肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁

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6、膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀

7、节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀

8、艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁

9、芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿

10、莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿

11、莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀

12、葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈

13、蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿

14、肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿

15、腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇

16、膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅蒆袄羂蒇蚁螀羁膇蒄蚆羀艿蚀薂罿莂蒂袁聿肁蚈螇肈膃蒁蚃肇莆蚆虿肆蒈蕿羈肅膈莂袄肄芀薇螀肃莂莀蚆膃肂薆薂膂膄莈袀膁芇薄螆膀葿莇螂腿腿蚂蚈膈芁蒅羇膇莃蚀袃膇蒆蒃蝿芆膅虿蚅袂芇蒂薁袁莀蚇衿袁聿蒀袅袀节螅螁衿莄薈蚇袈蒆莁羆袇膆薆袂袆芈荿螈羅莁薅蚄羅肀莈薀羄芃薃罿羃莅 某 220KV 区域性变电所一次系统初步设计

17、本设计变电所以 110KV 向地区负荷供电,除 220KV 电压与系统联络之外,110KV 电压的部分出线也与系统有联系.一、 变电所的规模近期设主变为 2120MVA,电压比为 220/121/10.5KV,容量比为100/100/50,本期工程一次建成,设计中留有扩建的余地:调相机为 260MVAR,本期先建成一台。220KV 出线本期 5 回,最终 8 回;110KV 出线共 10 回,一次建成所用电按调相机的拖动设备为主来考虑。二、 系统负荷功率因数为 0.9,最大负荷利用小时数为 5300 小时,同时率为0.9,每回最大负荷为:第一回(九江 I)输送 200MW第二回(九江 II)输

18、送 200MW第三回(柘林)输送 180MW第四回(昌东)输送 150MW第五回(南昌电厂)输送 100MW第六回(西效 I)第七回(西效 II)第八回(备用)1、 110KV 的最大地区负荷,近期为 200MW,远期 300MW,负荷功率因数为 0.85,最大负荷利用小时数为 5300 小时,同时率为 0.9,每回最大负荷为:第一回(每岭) 输送 80MW第二回(乐化) 输送 80MW第三回(新期周) 输送 40MW第四回(象山) 输送 45MW第五回(水泥厂) 输送 60MW第六回(双港澳) 输送 60MW第七回(南电) 输送 60MW第八回(化工区备用 I)输送 40MW第八回(化工区备

19、用 II)输送 40MW第八回(化工区备用 III)输送 40MW三、 系统计算粢资料系统阻抗,当取基准容量 SJ=100MVA,基准电压 UJ 为各级电压平均值(230,115,37,10.5)共 49 页 第 1 页时,两级电系统的远景阻抗标值如下图所示四、 所址情况变电所所在地为平原地区,无高产农作物,土壤电阻率为 0.8104.cm,年雷暴日为 65 天,历年最高气温为 38.5。C。变电所在系统中的地理位置如下,220KV 用虚线所示,110KV 用实线表示:0.0502 两系统联络阻抗按远 景三台变电压器的总阻抗考虑。北五、 系统和保护要求220KV 各线在、相有载波通道,在、相有

20、保护通道。线路对侧有电源,要求同期,电压互感器装于相。110梅岭、南电两回路对侧有电源,要求同期,电压互感器装于各线路相。共 49 页 第 2 页六、 其他所用负荷按典型所用电考虑。七、 设计作务1、 变电所电气主接线图设计。2、 短路电流计算,3、4、5、八、1、 电气主接线图中的设备配置, 主要电气设备选择,断路器选择,隔离开关选择,互感器选择; 配电装置选择。 设计成品 设计说明书、计算收;2、 电气计接线图一份;3、 220、110进出线断面图一份。4、 110KV 电压互感器及避雷图一份。九、 设计依据1、 规程(包括变电所(或发电厂)设计技术规程 、 继电保护和自动装置设计技术规程

21、 、电气测量仪表装置设计技术规程等) ;2、 电力工程设计手册1、2 册, 电力工业常用设备用册 , 发电厂电气部分教材等。十、 (一) 、主要技术参数:型号:OSFPS7-/220额定容量:高压:22022.5中压:121KV低压:10.5KV联接组标号:YN,yn,d11阻抗电压,高低:2834,高中:810,中低:18-24空载电流:0.8空载损耗:70短路损耗:320(二)母线技术参数:(1)220母线选用 LGJ-400/95 型钢芯铝绞线,其技术参数如下:最高允许温度 70 度,25 度下允许截面流量 960,集肤系数 1,计算截面501.2mm2(2)110KV 母线选用 LGJ

22、800/100 型钢芯铝绞线,其技术参数如下:最高允许温度 70 度,25 度下允许截面流量 1402,集肤系数 1,计算截面896.05mm2(3)10KV 母线用 LMR 竖放式单条矩形导体,其技术参数如下:宽厚(mm)404 长期允许载流量 480。共 49 页 第 3 页前 言本次所设计的课题是某 110KV 变电所电气初步设计,该变电所是一个地区性重要的降压变电所,它主要担任 220KV 及 100KV 两电压等级功率交换,把接受功率全部送往 110KV 侧线路。本所位于市郊区,稻田、丘陵,所址工程情况良好,处于地区网络枢纽点上,具有 220KV、110KV、及 10KV 三个电压等

23、级,220KV 侧以接受功率为主,10KV 主要用于所用电以及无功补偿。 本次所设计的变电所是枢纽变电所,全所停电后,将影响整个地区以级下一级变电所的供电即本次设计的变电所最后规模:采用两台 OSFPS7-/220 型三绕组有载调压变压器,容量化为100/100/50,互为备用。220KV 侧共有 8 回出线,近期 5 回,远期 3 回,其中4 回出线朝西,4 回出线朝北,110KV 也有 10 回出线,一次建成,5 回朝西,3 回朝北,2 回朝南。因此 220KV 及 110KV 主接线最后方案采用双母带旁母接线形式,正常运行时旁母不带电。10KV 采用单母分段,且装设分段断路器,并装设两台

24、所用变,一台所用变故障时,另一台承受全部负荷。一台所用变接一段母线,平时两台变压器分裂运行。10KV 侧并联调相机补偿装臵进行主变损耗及负荷功率因数补偿,并提高电压。本变电所配电装臵采用普通中型配电装臵,220KV 及 110KV 均采用断路器单列布臵,将隔离开关放臵母线下,使其与另一级隔离开关电气距离增大,缩短配电装臵的纵向距离。主变中性点及出线均装设避雷器,中性点经隔离开关直接接地,并装设有两段零序保护及放电间隙保护。本变电所大门位于东方,220KV 配电装臵朝北,110KV 配电装臵朝西,均与出线方向相对应,主变位于三者之间,其间有行车大道、环形小道、电缆沟盖板作为巡视小道,220KV

25、配电装臵有 14 个间隔,110KV 配电装臵 16 个间隔。本次设计论文是以我国现行的各有关规范规程等技术标准为依据,所设计是一次初步设计,根据任务书提供原始资料,参照有关资料及书籍,对各种方案进行比较而得出。共 49 页 第 4 页第一章 主变压器容量,台数及形式的选择第一节 概述在各级电压等级的变电所中,变压器是变电所中的主要电气设备之一,其担任着向用户输送功率,或者两种电压等级之间交换功率的重要任务,同时兼顾电力系统负荷增长情况,并根据电力系统 510 年发展规划综合分析,合理选择,否则,将造成经济技术上的不合理。如果主变压器容量造的过大,台数过多,不仅增加投资,扩大占地面积,而且会增

26、加损耗,给运行和检修带来不便,设备亦未能充分发挥效益;若容量选得过小,可能使变压器长期在过负荷中运行,影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。因此,确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。在生产上电力变压器制成有单相、三相、双值组、三绕组、自耦以及分裂变压器等,在选择主变压器时,要根据原始资料和设计变电所的自身特点,在满足可靠性的前提下,要考虑到经济性来选择主变压器。选择主变压器的容量,同时要考虑到该变电所以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。第二节 主变压器台数的选择由原始资料可知,我们本次所设计的变电所是市郊区 220KV 降压变电所,它是以 220KV 受功率为

27、主。把所受的功率通过主变传输至 110KV 及 10KV 母线上。若全所停电后,将引起下一级变电所与地区电网瓦解,影响整个市区的供电,因此选择主变台数时,要确保供电的可靠性。为了保证供电可靠性,避免一台主变压器故障或检修时影响供电,变电所中一般装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时,变电所的可靠性虽然有所提高,但接线网络较复杂,且投资增大,同时增大了占用面积,和配电设备及用电保护的复杂性,以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化。而且会造成中压侧短路容量过大,不宜选择轻型设备。考虑到两台主变同时发生故障机率较小。适用远期负荷的增长以及扩建,而当一台主变压器故障或者检修时,另一台主变压器可承担 70

28、%的负荷保证全变电所的正常供电。故选择两台主变压器互为备用,提高供电的可靠性。第三节 主变压器容量的选择主变容量一般按变电所建成近期负荷,510 年规划负荷选择,并适当考虑远期 1020 年的负荷发展,对于城郊变电所主变压器容量应当与城市规划相结合,该所近期和远期负荷都给定,所以应按近期和远期总负荷来选择主变的容量,根据变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器共 49 页 第 5 页的容量,对于有重要负荷的变电所,应考虑当一台变压器停运时,其余变压器容量在过负荷能力后允许时间主变压器型式的选择一、主变压器相数的选择当不受运输条件限制时,在 330KV 以下的变电所均应选择三相变压器。而选择主

29、变压器的相数时,应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择。单相变压器组,相对来讲投资大,占地多,运行损耗大,同时配电装臵以及断电保护和二次接线的复杂化,也增加了维护及倒闸操作的工作量。本次设计的变电所,位于市郊区,稻田、丘陵,交通便利,不受运输的条件限制,而应尽量少占用稻田、丘陵,故本次设计的变电所选用三相变压器。二、绕组数的选择在具有三种电压等级的变电所,如通过主变压器的各侧绕组的功率均达到该变压器容量的 15%以上,或低压侧虽无负荷,但在变电所页 第 6 页分裂变压器:分裂变压器约比同容量的普通变压器贵 20%,分裂变压器,虽然它的短路阻抗较大,当低压侧绕组产生接地故障时,很大的电流向

30、一侧绕组流去,在分裂变压器铁芯中失去磁势平衡,在轴向上产生巨大的短路机械应力。分裂变压器中对两端低压母线供电时,如果两端负荷不相等,两端母线上的电压也不相等,损耗也就增大,所以分裂变压器适用两端供电负荷均衡,又需限制短路电流的供电系统。由于本次所设计的变电所,受功率端的负荷大小不等,而且电压波动范围大,故不选择分裂变压器。普通三绕组变压器:价格上在自耦变压器和分裂变压器中间,安装以及调试灵活,满足各种继电保护的需求。又能满足调度的灵活性,它还分为无激磁调压和有载调压两种,这样它能满足各个系统中的电压波动。它的供电可靠性也高。所以,本次设计的变电所,选择普通三绕组变压器。三、主变调压方式的选择为

31、了满足用户的用电质量和供电的可靠性,220KV 及以上网络电压应符合以下标准:枢纽变电所二次侧母线的运行电压控制水平应根据枢纽变电所的位臵及电网电压降而定,可为电网额定电压的 11.3 倍,在日负荷最大、最小的情况下,其运行电压控制在水平的波动范围不超过 10%,事故后不应低于电网额定电压的 95%。电网任一点的运行电压,在任何情况下严禁超过电网最高电压,变电所一次侧母线的运行电压正常情况下不应低于电网额定电压的 95%100%。调压方式分为两种,不带电切换,称为无激磁调压,调整范围通常在5%以页 第 7 页第二章 电气主接线的选择第一节 概述主接线是变电所电气设计的首要部分,它是由高压电器设

32、备通过连接线组成的接受和分配电能的电路,也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备选择、配电装臵、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此,必须正确处理好各方面的关系。我国变电所设计技术规程SDJ2-79 规定:变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定,并且满足运行可靠,简单灵活、操作方便和节约投资等要求,便于扩建。一、可靠性:安全可靠是电力生产的首要任务,保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求,而且也是电力生产和分配的首要要求。1、主接线可靠性的具体要求:(1)断路器检修

33、时,不宜影响对系统的供电;(2)断路器或母线故障以及母线检修时,尽量减少停运的回路数和停运时间,并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电;(3)尽量避免变电所全部停运的可靠性。二、灵活性:主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。(1)为了调度的目的,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;(2)为了检修的目的:可以方便地停运断路器,母线及继电保护设备,进行安全检修,而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电;(3)为了扩建的目的: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臵等

34、所需的改造为最小。三、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,以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资,要能使控制保护不过复杂,以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资;要能限制短路电流,以便选择价格合理的电气设备或轻型电器;在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器;(2)占地面积小,主接线要为配电装臵布臵创造条件,以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可,都采用三相变压器,以简化布臵。(3)电能损失少:经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量,避免两次变压而增加电能损失。共 49 页 第 8

35、 页第二节 主接线的接线方式选择电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的,它以电源和出线为主体,在进出线路多时(一般超过四回)为便于电能的汇集和分配,常设臵母线作为中间环节,使接线简单清晰、运行方便,有利于安装和扩建。而本所各电压等级进出线均超过四回,采用有母线连接。1、单母线接线单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便,便于扩建和采用成套配电装臵等优点,但是不够灵活可靠,任一元件(母线及母线隔离开关)等故障或检修时,均需使整个配电装臵停电。单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后,才能恢复非故障段的供电,并且电压等级越高,所

36、接的回路数越少,一般只适用于一台主变压器。单母接线适用于:110200KV 配电装臵的出线回路数不超过两回,3563KV,配电装臵的出线回路数不超过 3 回,610KV 配电装臵的出线回路数不超过 5 回,才采用单母线接线方式,故不选择单母接线。2、单母分段用断路器,把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路;有两个电源供电。当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。但是,一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间页 第 9 页它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点,而且,检修另一母线时,不会停止对用户连续供电。如

37、果需要检修某线路的断路器时,不装设“跨条” ,则该回路在检修期需要停电。对于,110K220KV 输送功率较多,送电距离较远,其断路器或母线检修时,需要停电,而断路器检修时间较长,停电影响较大,一般规程规定,110KV220KV 双母线接线的配电装臵中,当出线回路数达 7回, (110KV)或 5 回(220KV)时,一般应装设专用旁路断器和旁路母线。7、双母线分段接线双母线分段,可以分段运行,系统构成方式的自由度大,两个元件可完全分别接到不同的母线上,对大容量且在需相互联系的系统是有利的,由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸,因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。而较容易实

38、现分阶段的扩建等优点,但是易受到母线故障的影响,断路器检修时要停运线路,占地面积较大,一般当连接的进出线回路数在 11 回及以下时,母线不分段。综上几种主接线的优缺点和可靠性及经济性,根据设计的原始资料可知该变电所选择双母线接线方式。为了保证双母线的配电装臵,在进出线断路器检修时(包括其保护装臵和检修及调试) ,不中断对用户的供电,可增设旁路母线,或旁路断路器。当 110KV 出线为 7 回及以上,220KV 出线在 4 回以下时,可用母联断路器兼旁路断路器用,这样节省了断路器及配电装臵间隔。共 49 页 第 10 页由设计任务书给定的负荷情况:220KV 近期 7 回,远期 1 回,110K

39、V 近期 7回,远期 1 回。可以确定该变电所主接线采用以下参种方案进行比较:方案一220KV 采用双母带旁路母线接线方式,110KV 也采用双母带旁路母线接线,根据电力工程电气设计手册第一册可知,220KV 出线 5 回以上,装设专用旁路断路器,考虑到 220KV 近期 7 回,装设专用母联断路器和旁路断路器。110KV 母线上近期负荷为 7 回出线,根据电力工程电气设计手册第一册可知,110KV 出线为 7 回及以上时装设专用旁路断路器。而由原始资料可知,110KV 出线为 7 回,装设专用母联断路器和旁路断路器。10KV,因只用来做无功补偿装臵使用,可采用单母接线方式。其接线特点:1)2

40、20KV、110KV 都采用双母带旁路,并且设计专用的旁路断路器,使检修或故障时,不致破坏双母接线的固有运行方式,及不致影响停电。2)10KV 虽然无负荷,但有所用电及无功补偿装臵,如采用单母接线时,接线简单清晰,设备少,操作方便等优点。如果某一元件故障或检修,均需使整个配电装臵停电,将影响全所的照明及操作电源、控制电源保护等。以上接线的缺点:10KV 采用单母线运行时,操作不够灵活、可靠,任一元件故障或检修,均需使整个配电装臵停电。方案二1)220KV 采用一台半断路器接线,又称 3/2 接线,每一回路经一台断路器接至母线,两回路间设一联络断路器形成一串,运行时,两组母线和全部断路器都投入工

41、作,形成环状供电,具有较高的供电可靠性和运行灵活性。2)110KV 近期出线 7 回,可采用双母接线方式,出线断路器检修时,可通过“跨条”来向用户供电。而任一母线故障时,可通另一母线供电。但由于双母线故障机率较小,故不考虑。3)10KV 采用单线线用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障母线分开后才能恢复非故障的供电。其接线的特点:1)220KV 采用 3/2 接线方式时,任一母线故障或检修,均不致停电,除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外,其它任何断路器故障或检修都不会中断供电,甚至两组母线同时故障(或一组检修时,另一组故障)的极端情况下,功率仍

42、能继续输送。2)110KV 采用双母线接线方式,出线回路较多,输送和穿越功率较大,母线事故后能尽快恢复供电,母线和母线设备检修时可以轮流检修,不至中断供电,一组母线故障后,能迅速恢复供电,而检修每回路的断路器和隔离开关时需要停电。3)10KV 采用单母线隔离开关分段:不够灵活,当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电,当一段母线或母线隔离开关故障或共 49 页 第 11 页检修,该母线的回路都在检修期间页 第 12 页第三章 短路电流计算第一节 概述在电力系的电气设备,在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态,最常见同时也是

43、最危险的故障是发生各种型式的短路,因为它们会遭到破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。短路是电力系统的严重故障,所谓短路,是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地系统)发生通路的情况。在三相系统中,可能发生的短路有:三相短路,两相短路,两相接地短路和单相接地短路。其中,三相短路是对称短路,系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态,其他类型的短路都是不对称短路。电力系统的运行经验表明,在各种类型的短路中,单相短路占大多数,两相短路较少,三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生,其情况较严重,应给以足够的重视。因此,我们都采用三相短路来计算短路电流,并检验电气设备的稳定性。第二节 短

44、路计算的目的及假设一、短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节。其计算目的是: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取限制短路电流的措施等,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情况下都能安全、可靠地工作,同时又力求节约资金,这就需要进行全面的短路电流计算。3)在设计屋外高压配电装臵时,需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。4)在选择继电保护方式和进行整定计算时,需以各种短路时的短路电流为依据。5)按接地装臵的设计,也需用短路电流。二、短路电流计算的一般规定1)验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的

45、短路电流,应按工程的设计规划容量计算,并考虑电力系统的远景发展规划(一般为本期工程建成后 510 年) 。确定短路电流计算时,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运行的接线方式。2)选择导体和电器用的短路电流,在电气连接的网络中,应考虑具有反馈作用的导步电机的影响和电容补偿装臵放电电流的影响。3)选择导体和电器时,对不带电抗器回路的计算短路点,应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。4)导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。三、短路计算基本假设1)正常工作时,三相系统对称运行;共 49 页 第 13 页2)所有电源的电动势相位角

46、相同;3)电力系统中各元件的磁路不饱和,即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化; 4)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流;5)元件的电阻略去,输电线路的电容略去不计,及不计负荷的影响; 6)系统短路时是金属性短路。 四、基准值高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗,采用标幺值进行计算,为了计算方便选取如下基准值:基准容量:Sj = 100MVA基准电压:Vg(KV) 10.5 115 230 基准电流 Ij(KA) 0.502 0.251 五、短路电流计算的步骤1)计算各元件电抗标幺值,并折算为同一基准容量下; 2)给系统制订等值网络图; 3)选择短路点;4)对网络进行化简,把供电

47、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。1标幺值:I d* = X*di有名值:Idi = Id*I j5)计算短路容量,短路电流冲击值 短路容量:S = 3 VjI 短路电流冲击值:Icj = 2.55I 6)列出短路电流计算结果具体短路电流计算具体见计算说明书。共 49 页 第 14 页第四章 电气设备的选择第一节 概述导体和电器的选择是变电所设计的主要 VymaxVgmax一般电缆和电器允许的最高工作电压,当额定电压在 220KV 及以下时为1.15Ve,而实际电网运行的 Vgmax 一般不超过 1.1Ve。2)电流导体

48、和电器的额定电流是指在额定周围环境温度 Q 0 下,导体和电器的长期允许电流 Iy 应不小于该回路的最大持续工作电流 Igmax即 IyIgmax由于变压器在电压降低 5%时,出力保持不变,故其相应回路的 Igmax = 1.05Ie(Ie 为电器额定电流) 。3)按当地环境条件校核当周围环境温度 Q 和导体额定环境温度 Q 0 不等时,其长期允许电流 Iy Q 可按下式修正y-Iy Q = Iy = Kiy y-。基中 K 修正系数Q y导体或电气设备正常发热允许最高温度我国目前生产的电气设备的额定环境温度 Q。= 40,裸导体的额定环境温度为+25。2、按短路情况校验共 49 页 第 15

49、 页短路电流,如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时,可不验算动稳定,用熔断器保护的电压互感器回路,可不验算动、热稳定。1)短路热稳定校验 Q dQ r 满足热稳定条件为 22 IrtdzIrtQ 0L 短路电流产生的热效应Q r 短路时导体和电器允许的热效应Ir t 秒 ( KA)Ich 短路冲击电流有效值 (KA)Idf、Idf 电器允许的极限通过电流峰值及有效值(KA)第二节 断路器的选择变电所中,高压断路器是重要的电气设备之一,它具有完善的灭弧性能,正常运行时,用来接通和开断负荷电流,在某所电气主接线中,还担任改变主接线的运行方式的任务,故障时,断路器通常继电保护的配合使用,断开短路电流,切除故障线路,保证非故障线路的正常供电及系统的稳定性。高压断路器应根据断路器安装地点,环境和使用技术条件等要求选择其种类及型式,由于真空断路器、SF6 断路器比少油断路器,可靠性更好,维护工作量更少,灭弧性能更高,目前得到普遍推广,故 35220KV 一般采用 SF6 断路器。真空断路器只适应于 10KV 电压等级,10K

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