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河南理工大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)論文110kv變電所設(shè)計(jì)說(shuō)明書-wenkub.com

2025-06-25 00:57 本頁(yè)面
   

【正文】 10kV側(cè)母聯(lián)斷路器的選擇和校驗(yàn) 母聯(lián)斷路器的作用之一就是和隔離開關(guān)配合進(jìn)行倒閘操作,以便于進(jìn)行母線的檢修。 (6)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 根據(jù)表55數(shù)據(jù), kA由10kV短路計(jì)算結(jié)果得,kA所以 即滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 (6)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 根據(jù)表53數(shù)據(jù),kA由35kV短路計(jì)算結(jié)果得, kA所以, 即滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 隔離開關(guān)的選擇,沒有開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn),隔離開關(guān)的額定電壓、額定電流選擇和熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相同。綜上所述,應(yīng)按照正常工作條件選擇斷路器,按短路條件校驗(yàn)斷路器,確保開關(guān)在短路條件下能正常運(yùn)行以系統(tǒng)的穩(wěn)定性。C時(shí)的允許電流為: 即滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件要求。 110kV母線選擇及校驗(yàn) 按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇: A A 查矩形導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量表格,每相選用單條254mm矩形鋁導(dǎo)體,平放時(shí)允許電流A,集膚系數(shù)為,環(huán)境溫度為36176。經(jīng)濟(jì)截面積用下式應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。由載流量可得,正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度為 (54) 必須小于導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱最高允許溫度。 (4)驗(yàn)算導(dǎo)線載流量時(shí),鋼芯鋁線的允許溫度一般采用70℃。 導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn) 架空電力線路的導(dǎo)線,可以采用鋼芯鋁絞線、鋁絞線、防腐鋼芯鋁絞線、鋁包鋼芯鋁絞線、鋁合金絞線、鋼芯鋁合金絞線、硬銅線,但系統(tǒng)中一般線路大多采用鋼芯鋁絞線以在保證可靠性的前提下提高經(jīng)濟(jì)性。圖42 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖 系統(tǒng)等值電路如下:對(duì)于三相變壓器: 則, 圖43 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖計(jì)算后等值電路如下: 110kV側(cè)母線短路計(jì)算 圖44 110kV側(cè)短路的等值電路圖電路等值網(wǎng)絡(luò)為:圖45 110kV側(cè)短路的等值電路圖 △/Y 變換: Y/△變換:圖46 110kV側(cè)短路的等值電路圖 計(jì)算轉(zhuǎn)移阻抗后則有:圖47 110kV側(cè)短路的等值電路 查計(jì)算曲線數(shù)字表可得: , ,換算成有名值為: = = = kA 35kV側(cè)母線短路計(jì)算圖48 35kV側(cè)短路的等值電路圖 短路等值電路:圖49 35kV側(cè)短路的等值電路圖Y/△變換:圖410 35kV側(cè)短路的等值電路圖計(jì)算轉(zhuǎn)移電抗后電路如下:圖411 35kV側(cè)短路的等值電路圖 。在計(jì)算電路圖上,將短路計(jì)算需要考慮的額定參數(shù)都表示出來(lái),并將各元件依次編號(hào),然后確定短路計(jì)算點(diǎn),短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。本設(shè)計(jì)采用運(yùn)算曲線算法。 鑒于短路事故對(duì)電力系統(tǒng)的危害巨大,可采取以下措施降低系統(tǒng)中出現(xiàn)短路事故的可能性: (1)做好短路電流的計(jì)算工作; (2)正確選擇繼電保護(hù)的整定值和熔體的額定電流,減小短路持續(xù)時(shí)間; (3)采用限流電抗器增加系統(tǒng)阻抗,限制短路電流; (4)設(shè)置互鎖裝置,防止帶負(fù)荷拉刀閘、帶電合接地刀閘; (5)帶電安裝和檢修電氣設(shè)備時(shí),要嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度防止誤接線、誤操作,在距帶電部位距離較近的部位工作,要采取防止短路的措施。出現(xiàn)短路時(shí),系統(tǒng)從一種狀態(tài)快速變化到到另一種狀態(tài),并伴隨有復(fù)雜的機(jī)電暫態(tài)、電磁暫態(tài)和波暫態(tài)現(xiàn)象。可對(duì)每一個(gè)蓄電池進(jìn)行自動(dòng)管理和保護(hù)。所用變壓器低壓側(cè)采用380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制以提高供電可靠性,動(dòng)力和照明共用一個(gè)電源,所內(nèi)一般設(shè)置檢修電源。 變電所蓄電池用電設(shè)計(jì)原則: (1)按放電時(shí)間來(lái)選擇蓄電池的容量,其容量應(yīng)能滿足事故全停狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間放電容量的要求。8%(kV);中壓—177。 考慮到變壓器是一種高可靠性的電氣設(shè)備,且在保護(hù)方法上有兩套原理不同的保護(hù)共同構(gòu)成主保護(hù),所以兩部變壓器同時(shí)故障的可能性較小,基本可以保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷的不間斷供電,對(duì)于特別重要的一級(jí)負(fù)荷如大型三甲醫(yī)院的手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室等可以考慮采用不間斷供電模式即除兩個(gè)獨(dú)立電源同時(shí)供電外還應(yīng)配置不間斷供電系統(tǒng)即UPS和專門的可快速啟動(dòng)并投入供電運(yùn)行的柴油發(fā)電機(jī),并且要求市電的供電開關(guān)和柴油機(jī)的投入運(yùn)行開關(guān)采取聯(lián)動(dòng)處理,UPS只負(fù)責(zé)短暫的過(guò)渡性供電任務(wù)。 (5)冷卻方式的選擇 變壓器的冷卻方式主要有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫空氣冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻、水內(nèi)冷變壓器、SF6充氣式變壓器等。電磁傳輸功率的大小決定變壓器的尺寸、重量、鐵芯截面和損耗,所以與同容量、同電壓等級(jí)的普通變壓器比較,自耦變壓器的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。 在本設(shè)計(jì)中,結(jié)合任務(wù)書所給原始材料可得: 對(duì)于35kV側(cè), MVA 對(duì)于10kV側(cè), 則總的負(fù)荷為:MVA取=,則: MVA 此時(shí),MVA 因此主變壓器容量為:MVA (1)相數(shù)選擇變壓器有單相變壓器和三相變壓器之分,在330kV及以下的發(fā)電廠和變電站中,一般選擇三相變壓器,單相變壓器組由三個(gè)單相的變壓器組成,造價(jià)高、占地多、運(yùn)行費(fèi)用高,多用于500kV以上的變電所內(nèi),三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比,價(jià)格低,占地面積小,并且運(yùn)行時(shí)損耗減小12~15%,只有受變壓器的制造和運(yùn)輸條件的限制時(shí),才考慮采用單相變壓器組,在工程設(shè)計(jì)上對(duì)于330kV及以下電力系統(tǒng)中,一般都選用三相變壓器,因此在本次設(shè)計(jì)中采用三相變壓器。當(dāng)這一準(zhǔn)則不能滿足時(shí),則要考慮采用增加發(fā)電機(jī)或輸電線路等措施。 主變壓器容量選擇的依據(jù): (1)主變壓器容量一般按變電所建成后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷來(lái)進(jìn)行選擇,并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10~20年的負(fù)荷發(fā)展。二是采取人工補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ箍偣β室驍?shù)得以提高,有兩種方法: (1)采用同步電動(dòng)機(jī)替代異步電動(dòng)機(jī)工作,由于同步電機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),故維護(hù)不方便,此外投資和損耗較大,又不便于檢修,供配電系統(tǒng)中很少采用。即并列運(yùn)行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近,如果容量相差懸殊,不僅運(yùn)行很不方便,而且在變壓器特性稍有差異時(shí),變壓器間的環(huán)流將相當(dāng)顯著,特別是容量小的變壓器容易過(guò)負(fù)荷或燒毀。由于并列運(yùn)行的變壓器的負(fù)荷是按其阻抗電壓值成反比分配的,如果阻抗電壓相差很大,可能導(dǎo)致阻抗電壓小的變壓器發(fā)生過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象,所以要求并列變壓器的阻抗電壓必須相等,差值不超過(guò)10%。并且兩部變壓器并列運(yùn)行時(shí)必須滿足以下條件: (1)并列運(yùn)行變壓器的一次額定、二次額定電壓必須對(duì)應(yīng)相等。綜合以上分析,本設(shè)計(jì)采用第三種方案。C。圖23方案三主接線圖 對(duì)于上述三種方案綜合考慮: 該地區(qū)海拔170m,海拔并不高,對(duì)變電站設(shè)計(jì)沒有特殊要求,地勢(shì)平坦,屬平原地帶,為輕微地震區(qū),年最高氣溫+42176。 110kV側(cè)采用雙母線接線方式,優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式靈活,檢修母線時(shí)不中斷供電,任一組母線故障時(shí)僅短時(shí)停電,可靠性高。而與有母線的接線相比,無(wú)匯流母線的接線使用電氣設(shè)備較少,配電裝置占地面積較小,通常用于進(jìn)出線回路少,不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠和變電站。(2)安裝工程費(fèi),包括直接費(fèi)、間接費(fèi)及稅金等。 (4)繪制電氣主接線對(duì)最終選擇的電氣主接線形式,按照要求,繪出電氣主接線圖。對(duì)此,應(yīng)予以足夠重視,對(duì)重型設(shè)備如大容量三相變壓器的運(yùn)輸條件亦應(yīng)充分考慮。電力負(fù)荷的原始資料是設(shè)計(jì)主接線的基本依據(jù)之一,電力負(fù)荷預(yù)測(cè)工作是電力規(guī)劃工作的重要組成部分,也是電力規(guī)劃的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合問(wèn)題,它與電壓等級(jí)、單相接地短路電流、過(guò)電壓水平有關(guān),直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器的運(yùn)行安全以及對(duì)附近通信線路的干擾等。在6~10kV變電所,一般采用單母線接線或單母線分段接線。 我國(guó)《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》對(duì)主接線設(shè)計(jì)作了如下規(guī)定:在滿足運(yùn)行要求時(shí),變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少的或不用斷路器的接線。它與電力系統(tǒng)、電廠動(dòng)能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求密切相關(guān),并對(duì)電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大影響。但接線過(guò)于簡(jiǎn)單,可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要,而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或者不必要的停電。 (2)具有一定的靈活性 主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度指令靈活的改變運(yùn)行方式,而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí),能盡快的將有關(guān)設(shè)備或線路退出系統(tǒng)運(yùn)行。主接線的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況,電氣主接線直接影響著配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和控制方式的選擇,對(duì)運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定性的作用。土壤熱阻率ρT=120176。最大風(fēng)速25m/s,覆冰厚度為8mm,屬于我國(guó)第V標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。C,年最低氣溫8176。5%以內(nèi)。 一、題目: 110kV變電站設(shè)計(jì) 二、原始資料 (一)變電所性質(zhì)及規(guī)模 本所位于某市郊區(qū)。戶外變電站是指最高電壓等級(jí)的配電裝置、主變壓器布置在戶外的變電站;戶內(nèi)變電站是指配電裝置布置在戶內(nèi),主變壓器布置在戶外或者戶內(nèi)的變電站。發(fā)展和完善變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢(shì)。例如,高壓斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備之一,其制造技術(shù)近年來(lái)有了較大發(fā)展,可靠性大為提高,檢修時(shí)間縮短。 3. 數(shù)字化智能變電站 在變電站綜合自動(dòng)化領(lǐng)域中,智能化電器的發(fā)展,特別是智能化開關(guān)設(shè)備、光電式互感器等機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn),變電站自動(dòng)化技術(shù)即將進(jìn)入新階段,這些新技術(shù)的日趨成熟帶來(lái)全數(shù)字化的變電站新概念。但作為國(guó)內(nèi)電網(wǎng)中最高電壓等級(jí)的500kV和330kV變電站,即使采用了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的,也基本上都是實(shí)行有人值守的管理方式。 我國(guó)變電站及其設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及新變化 新世紀(jì)以來(lái),我國(guó)電力系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展階段,電力建設(shè)得到長(zhǎng)足發(fā)展。 電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力工業(yè)的發(fā)展、運(yùn)行水平,經(jīng)全面經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析后確定的。 (3)保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性:衡量電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的兩個(gè)重要指標(biāo)是煤耗率和網(wǎng)損率。頻率質(zhì)量的偏差會(huì)影響到某些電氣設(shè)備如電動(dòng)機(jī)和軍用雷達(dá)的正常工作。良好的電能質(zhì)量即供電的技術(shù)合理性是指電能的電壓、頻率、波形等技術(shù)指標(biāo)要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。(1)保證可靠的持續(xù)供電。(2)中間變電站 中間變電所的高壓側(cè)以交換潮流為主,起系統(tǒng)變換功率的作用。 Main electrical wiring。首先根據(jù)任務(wù)書所給系統(tǒng)及線路負(fù)荷的有關(guān)技術(shù)參數(shù),通過(guò)對(duì)所建變電站出線的考慮和對(duì)負(fù)荷資料的分析,在滿足安全性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性的前提下確定了110kV、35kV、10kV側(cè)主接線的形式,然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及對(duì)供電范圍內(nèi)一級(jí)負(fù)荷供電可靠性的考慮及對(duì)N1原則的應(yīng)用,確定了主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào),并依據(jù)N+1原則設(shè)計(jì)了變電所所用電,為以后的計(jì)算和設(shè)備選取做好準(zhǔn)備,又進(jìn)行等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn),選擇短路點(diǎn)做出短路等值電路并進(jìn)行短路計(jì)算,根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果及最大持續(xù)工作電流,對(duì)包括母線、高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、互感器在內(nèi)的電氣設(shè)備進(jìn)行了選擇和校驗(yàn),并根據(jù)工程情況參考有關(guān)技術(shù)手冊(cè)確定了變電所的配電裝置。本文同時(shí)對(duì)變電所防雷保護(hù)尤其是雷電沿導(dǎo)線進(jìn)入變電所的侵入波保護(hù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析并且還考慮了變電所接地網(wǎng)的設(shè)計(jì),最后繪出了電氣主接線圖及配電裝置圖。 Equipment electionII目錄1 緒論 1 變電站概述 1 變電站在電力系統(tǒng)中的地位 1 負(fù)荷對(duì)變電所供電的要求
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