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變電站設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-220kv變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)-wenkub

2023-06-18 11:34:29 本頁(yè)面
 

【正文】 樞紐,變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式,才能適應(yīng) 現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 1 220KV 變電站一次系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 摘要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起,供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來越全面、系統(tǒng),工廠用電量迅速增長(zhǎng),對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高,因此對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。S110max=100MVA,S110min=60MVA。首先對(duì)第一章所列三個(gè)電壓等級(jí)電氣主接線方案進(jìn)行定性的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較,選 出最終的接線形式均為雙母帶旁母(有專用旁路斷路器)接線。本次設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算采用標(biāo)幺制方法和實(shí)用運(yùn)算曲線法。有關(guān)電器的主要選擇項(xiàng)目(一般和特殊)和 Imax(回路長(zhǎng)期持續(xù)工作電流 )計(jì)算,用表格給出。本次設(shè)計(jì)斷路器選用少油斷路器;隔離開關(guān)選型有: GW GW GW7 三種;電流互感器選用 LCW 類型;電壓互感器選用 JDCF 和 JDJJ 類型;匯流母線選用鋁錳合金管型母線: LF21Yφ 130/φ 116。經(jīng)過分析論證比較, 220KV選用分相中型(硬母線)屋外配電裝置通用設(shè)計(jì)( 1979 年); 110KV 選用半高型(硬母線)屋外配電裝置。 從負(fù)荷特性和電壓等級(jí)可知,它具有 220KV、 110KV、 35KV 三級(jí)電壓,進(jìn)出線 220KV側(cè) 4 回, 110KV 側(cè) 6回, 35KV 側(cè) 8回。 110KV 7 回( 4回供 110KV 地區(qū)負(fù)荷,3回聯(lián)絡(luò)線連至 110KV 系統(tǒng),作本所 110KV 地區(qū)負(fù)荷備用) 100 60 35KV 6回(全部為負(fù)荷供電回路) 50 30 本所可供選擇的幾個(gè)變壓器初步方案(型式、臺(tái)數(shù)、容量): 變壓器的型式按繞組數(shù)分為雙繞組、三繞組和自耦變壓器低壓繞組分裂式等。主變壓器一般采用三繞組變壓器。 本所各級(jí)電壓母線可供選擇的幾個(gè)電氣主接線方案: 根據(jù)以上對(duì)所設(shè)計(jì)變電所 220KV、 110KV、 35KV 電壓等級(jí)出線回路數(shù)和負(fù)荷分析,從可靠性和靈活性的要求出發(fā), 220KV、 110KV、 35KV 電壓母線可供選擇的方案有:Ⅰ、單母線分段接線,Ⅱ、雙母線接線,Ⅲ、雙母線帶旁路母線接線。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5 第 2 章 變電所電氣主接線方案 電 氣主接線設(shè)計(jì)原則和要求 電氣主接線(又稱一次接線或電氣主系統(tǒng))是變電所中主要電氣設(shè)備和母線的連接方式,是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分,也是構(gòu)成電力系統(tǒng)接線的重要環(huán)節(jié)。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù),以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建 設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩,結(jié)合工程實(shí)際情況,保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下、兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便、盡可能地節(jié)省投資,就地取材,力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和可靠性,堅(jiān)持可靠,先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 6 度運(yùn)行,檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 主接線在滿足可靠性、靈活性等要求的前提下應(yīng)做 到經(jīng)濟(jì)合理。主接線要為配電裝置布置制造條件,盡量占地面積減少。 6~220KV 高壓配電裝置的接線分為: ( 1)有匯流母線的接線。 6~220KV 為高壓配電裝置的接線方式,決定于電壓等級(jí)及出線回路數(shù)。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 7 220KV、 110KV 和 35KV 電壓母線可供選擇的主接線方案特點(diǎn) (如圖 21) 圖 21 單母分段接線 (1)優(yōu)點(diǎn): 1)用 斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路,有兩個(gè)電源供電; 2)當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí),分段斷路器能自動(dòng)將故障切除,保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 8 圖 22 雙母線接線 (1)優(yōu)點(diǎn): 1)供電可靠,通過兩組母線隔離開關(guān)的倒閘操作,可以輪流檢修一組母線而不致供電中斷,一組母線故障后,能迅速恢復(fù)供電,檢修任一回路的母線隔離開關(guān),可只停該回路; 2)調(diào)度靈活,各個(gè)電源和各回路的負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上,能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式和潮流變化的需要; 3)擴(kuò)建方便,向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建,均不影響 兩組母線的電源和負(fù)荷的均勻分配,不會(huì)引起原有回路的停電,當(dāng)有雙回架空線路時(shí),可以順序布置,以致連接不同的母線段時(shí),也不會(huì)產(chǎn)生出線的交叉跨越; 4)運(yùn)行中便于安排設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。 旁路母線有三種接線方式,即設(shè)有專用旁路斷路器(圖 a)、母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器(圖 b)、分段斷路器兼作旁路斷路器(圖 c)。但多裝一臺(tái)斷路器和一組母線,增設(shè)了投資和配電裝置的占地面積。 : (1)型式及其說明: 1)OSFPSL1— 90000/90000/45000 其中: O— 降壓自耦變壓器; S— 三相; FP— 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷; S— 三繞組; L— 鋁芯; 90000— 高壓額定容量( KVA); 90000— 中壓額定容量( KVA); 45000— 低壓額定容量( KVA) 2)額定容量( KV) 高壓 中壓 低壓 220177。 2)自耦變壓器的缺點(diǎn):其中有電的聯(lián)系的兩個(gè)電壓等級(jí)必須是直接接地系統(tǒng);其沖擊過電壓比普通變壓器要嚴(yán)重的多(自身故障率大);運(yùn)行方式多樣化,因而保護(hù)復(fù)雜且整定困難;短路電流和它的效應(yīng)比普通雙繞組變壓器要大等。 案所選主變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)和綜合投資及其說明(表 21) 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 12 表 21 主變壓器主要參數(shù)表 兩個(gè)初 選電氣主接線方案圖 兩臺(tái)三繞組變壓器方案圖 附圖 24 兩臺(tái)自耦變壓器方案圖 附圖 25 初選電氣主接線方案的經(jīng)濟(jì)計(jì)算比較 綜合總投資費(fèi)計(jì)算。 所謂綜合投資包括設(shè)備本體價(jià)格、附屬相關(guān)設(shè)備費(fèi)(如控制設(shè)備,母線等)、主要材料費(fèi)、安裝費(fèi)等各項(xiàng)費(fèi)用的總和。 a— 電能電價(jià),可參考采取各地區(qū)實(shí)際電價(jià); Δ A— 變壓器電能損失。 (2)本所變壓器各側(cè)所承擔(dān)負(fù)荷如表示。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 15 K v a..Sn%UkQ K513 5 6790 0 001000751510011????? K v a..Sn%UkQ K590490 0 00100 005110022??????? K v a..Sn%UkQ K57 7 899 0 00 0100655810033????? 單臺(tái)變壓器空載無功損耗: K v a.Sn%IQ73 890 00 010 082010 000????? 式中: I0%— 百分值( %)表示的空載電流; UK1%、 UK2%、 UK3%— 百分值( %)表示的高壓、中壓、低壓繞組的短路電壓; (3)普通三繞組變壓器損耗表 表 22 普通三繞組變壓器損耗表 Δ P— KW;Δ Q— Kvar. Δ P0 Δ Q0 Δ PK1 Δ QK1 Δ PK2 Δ QK2 Δ PK3 Δ QK3 738 130 450 254 電能損耗: △ A={ ? ? 217381071072 ???? .. [? ? 290 00015 0000513 56710130 ???????? .. ? ? ? ? 22 9000050000577891025490000100000590410450 ?????????????????? .... ]} 4380? +{ ? ? 217381071072 ???? .. [? ? ????????2900009000051356710130 .. ? ? ? ? 22 900003000057789102549000060000590410450 ????????????????? .... ]} 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 16 ? ?KWh... 4109 3 4 71 7 7 41 5 55 4 4 4 7 2 251 2 3 0 4 6 2 44 3 8 0 ????? 電能損耗費(fèi): aΔ A= 104 ≈ 887(萬(wàn)元 ) : 三繞組自耦變壓器第三繞組的容量 SN 總小于變壓器的額定容量 SN,制造廠提供的短路損耗Δ Pˊ K(13)、Δ Pˊ K(23)和短路電壓百分值 Uˊ K(13)%、 Uˊ K(23)%應(yīng)進(jìn)行計(jì)算: Δ PK(13)=Δ Pˊ K(13) 23??????SnSn = 10964500 09000 02742 ????????KW Δ PK(23)=Δ Pˊ K(23) 23??????SnSn = 118 0450 00900 002952 ????????KW UK(13)%=Uˊ K(13)% ?????? 3SnSn = 563345000900007816 .. ????????KW UK(23)%=Uˊ K(23)% ?????? 3SnSn = 542145000900007710 .. ????????KW (1)單臺(tái)變壓器三側(cè)短路有功損耗: ? ? ? ? ? ?? ?? ? 6511411801096331321213231211..PPPP KKKK??????????? ??? ? ? ? ? ? ?? ?? ? 6519810963313118021213121322..PPPP KKKK??????????? ??? 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 17 ? ? ? ? ? ?? ?? ? 3598133131180109621212132313..PPPP KKKK??????????? ??? (2)單臺(tái)變壓器三側(cè)短路無功損耗計(jì)算 ? ? ? ? ? ?? ?? ? 74105421563346921213231211....%U%U%U%U KKKK??????? ??? ? ? ? ? ? ?? ?? ? 2815633542146921213132212....%U%U%U%U KKKK???????? ??? ? ? ? ? ? ?? ?? ? 82224695633542121212132313....%U%U%U%U KKKK??????? ??? K v a.Sn%UkQ K966690000100 741010011????? K v a.Sn%UkQ K11 5290 00 010 028110 022??????? K v a.Sn%UkQ K2 0 53 89 0 00 0100 822210033????? 單臺(tái)變壓器空載無功損耗: K v a.Sn%IQ54 090 00 010 06010 000????? (3)自耦變壓器損耗表 表 23 自耦變壓器損耗表 △ P— K;△ Q— Kvar。常采用的為抵償年限法。 。鑒于為大型地區(qū)樞紐變電所應(yīng)以可靠性和靈活性為主,所以經(jīng)綜合分析,決定選普通三繞組為設(shè)計(jì)最終方案。 (3)本變電所各級(jí)配電裝置均為帶有專用旁路斷路器的雙母線帶旁路母線接線,故旁路母線與主母線之間裝設(shè)專用旁路斷路器。 方 案 項(xiàng) 目 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 20 (4)中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器, 均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。 (3)110KV 及以上主變壓器進(jìn)線隔離開關(guān)的主變壓器側(cè)宜裝設(shè)一組接地刀閘。 (2)6KV 及以上電壓等級(jí)每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)一組三繞組電壓互感器( Y/Y/△),旁路母線上是否裝設(shè),應(yīng)視各回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。 (1)配電裝置的每組母線上,應(yīng)裝設(shè)避雷器。有資料分析一只避雷器不能解決靜電分量,宜裝一組。 3)避雷器、棒間隙聯(lián)合保護(hù),采用該保護(hù)時(shí),由避雷器承擔(dān)大氣過電壓保護(hù),棒間隙承擔(dān)非同期開斷過電壓保護(hù)。 (2)在選擇電氣設(shè)備時(shí),為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情 況下都能安全可靠的工作,同時(shí)又力求節(jié)約資金,這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 (5)接地裝置的設(shè)計(jì),也需要短路電流。 (如圖 31) 圖 31 系統(tǒng)容量及其阻抗及計(jì)算接線圖 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 24 ? ? ? ? ? ?? ?? ? 075156577323071421213231211....%U%U%U%U KKKK
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