【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì) 110kv 變電站電氣設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一部分設(shè)計(jì)說明書 第一章畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 110KV 降壓變電站部分的設(shè)計(jì) 所址概況 地理位置及地理?xiàng)l件的簡述 變電所位于某城市 地勢平坦交通便利空氣污染輕微區(qū)平均海拔 200 米最高氣溫 40℃最低氣溫 18℃年平均氣溫 14℃最熱月平均最高氣溫 30℃土壤溫度25℃ 三系統(tǒng)情況如下圖 四負(fù)荷情況 電壓 負(fù)荷 名稱 每回最大負(fù)荷 KW 功率因數(shù) 回路數(shù) 供電方式 線 路 長 度 km 35KV 鄉(xiāng)鎮(zhèn)變 1 6000 09 1 架空 15 鄉(xiāng)鎮(zhèn)變 2 7000 092 1 架空 8 汽車廠 4300 088 2 架空 7 磚廠 5000 085 1 架空 11 10KV 鄉(xiāng)區(qū)變 1000 09 3 架空 5 紡織廠 1 700 089 1 電纜 3 紡織廠 2 800 088 2 架空 7 紡織廠 3 600 088 1 架空 4 加工廠 700 09 1 架空 5 材料廠 800 09 2 架空 212 市鎮(zhèn)變擔(dān)負(fù)著對所轄區(qū)的電力供應(yīng)若中斷供電將會帶來大面積停電所以應(yīng)屬于一級負(fù)荷 煤礦變煤礦變負(fù)責(zé)向煤礦供電煤礦大部分是井下作業(yè)例如煤礦工人從礦井中的進(jìn)出等等若煤礦變一旦停電就可能造成人身死亡所以應(yīng)屬一級負(fù)荷 化肥廠化肥廠的生產(chǎn)過程伴隨著許多化學(xué)反應(yīng)過程一旦電力供應(yīng)中止了就會造成產(chǎn)品報(bào)廢造成極大的經(jīng)濟(jì)損失所以應(yīng)屬于一級負(fù)荷 磚廠 磚廠的生產(chǎn)過程與電的聯(lián)系不是非常緊密若終止電力供應(yīng)只會造成局部破壞生產(chǎn)流程混亂所以應(yīng)屬于三級負(fù)荷 鎮(zhèn)區(qū)變鎮(zhèn)區(qū)變擔(dān)負(fù)著對所轄區(qū)域的電力供應(yīng)若中止鎮(zhèn)區(qū)變的電力供應(yīng)將會帶來大面積停電帶來極大的政治經(jīng)濟(jì)損失所以應(yīng)屬于一級負(fù)荷 機(jī)械廠機(jī)械廠的生產(chǎn)過程與電聯(lián)系不是非常緊密若中止供電不會帶來太大的損失所以應(yīng)屬于二級負(fù)荷 紡織廠 12 若中斷紡織廠的電力供應(yīng)就會引起跳線打結(jié)從而使產(chǎn)品不合格所以應(yīng)屬于二級負(fù)荷 農(nóng)藥廠農(nóng)藥廠的生產(chǎn)過程伴有化學(xué)反應(yīng)若停電就會造成產(chǎn)品報(bào)廢應(yīng)屬于一級負(fù)荷 面粉廠若中斷供電影響不大所以應(yīng)屬于三級負(fù)荷 耐火 材料廠若中斷供電影響不大所以應(yīng)屬于三級負(fù)荷 35KV 及 10KV 各側(cè)負(fù)荷的大小 35KV 側(cè) ∑ P1＝ 6000700045002430025000＝ 35600KW ∑ Q1 6000048700004264500062243000542 5000062 19186Kvar 10KV 側(cè) ∑ P2＝ 10003800270080026007008002＝ 9800KW ∑ Q2 100030487000512800051228000542 6000547000488000482 49096Kvar ∑ P＝∑ P1∑ P2 35600KW9800KW 45400KW ∑ Q ∑ Q1∑ Q2 1918649096 240956Kvar 所以∑ S＝ 454002240956212＝ 51398KVA 考慮線損同時系數(shù)時的容量 ∑ S2 5139808105 431743KVA 主變壓器的選擇 參考資料《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》電器一次部分第五章主變壓器選擇 一主變臺數(shù)的確定 對于大城市郊區(qū)的一次變電所在中低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜此設(shè)計(jì)中的變電所符合此情況故主變設(shè)為兩臺 二主變?nèi)萘康拇_定 1 主變壓器容量一般按變電所建成后 510 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 1020 年負(fù)荷發(fā)展對城郊變電所主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合 2 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量對于有重要負(fù)荷的變電所應(yīng)考慮到當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷對一般性變電所當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70％ 80％此變電所是一般性變電所 有以上規(guī)程可知此變電所單臺主變的容量為 S ∑ S208 43174308 3453948KVA 所以應(yīng)選容量為 40000KVA 的主 變壓器 三主變相數(shù)選擇 1 主變壓器采用三相或是單相主要考慮變壓器的制造條件可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素 2當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時在 330KV及以下的發(fā)電廠和變電所均應(yīng)采用三相變壓器 社會日新月異在今天科技已十分進(jìn)步變壓器的制造運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}故有以上規(guī)程可知此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器 四主變繞組數(shù)量 1 在具有三種電壓的變電所中如通過主變壓器各側(cè)的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15％以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償裝備時主變壓器宜采用三繞組變壓器 根據(jù)以上規(guī)程計(jì)算主變各側(cè)的功率與該主變?nèi)萘康谋戎? 高 壓側(cè) K1 356009800 0840000 09 015 中壓側(cè) K2 35600084000 07 015 低壓側(cè) K3 98000840000 02 015 由以上可知此變電所中的主變應(yīng)采用三繞組 五主變繞組連接方式 變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致否則不能并列運(yùn)行電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有 y 和△高中低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況來確定 我國 110KV 及以上電壓變壓器繞組都采用 Y0 連接 35KV 亦采用 Y 連接其中性點(diǎn)多通過消弧線接地 35KV 及以下電壓變壓器繞組都采用△連接 有以上知此變電站 110KV 側(cè)采用 Y0 接線 35KV 側(cè)采用 Y 連接 10KV 側(cè)采用△接線 主變中性點(diǎn)的接地方式 選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接送地方式是一個綜合問題它與電壓等級單相接地短路電流過電壓水平保護(hù)配置等有關(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)性變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對通信線路的干擾主要接地方式有中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和直接接地電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式?jīng)Q定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地與否決定于主變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式 35KV 系統(tǒng) IC 10A10KV 系統(tǒng) IC 30A 采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式 35KVIc UL350 35 1581027211 350 68A 10A 10KVIc 10 53724572 35010 223 10 82A 30A 所以在本設(shè)計(jì)中 110KV 采用中性點(diǎn)直接接地方式 3510KV 采用中性點(diǎn)不接地方式 主變的調(diào)壓方式 《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》電器一次部分第五章第三節(jié)規(guī)定 調(diào)壓方式變壓器的電壓調(diào)整是用分解開關(guān)切換變壓器的分接頭從而改變變壓器比來實(shí)現(xiàn)的切換方式有兩種不帶電切換稱為無勵磁調(diào)壓調(diào)壓范圍通常在5％以內(nèi)另一種是帶負(fù)荷切換稱為有栽調(diào)壓調(diào)壓范圍可達(dá)到 30％ 對于 110KV 及以 下的變壓器以考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓 由以上知此變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式 變壓器冷卻方式選擇 參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》電器一次部分第五章第四節(jié) 主變一般的冷卻方式有自然風(fēng)冷卻強(qiáng)迫有循環(huán)風(fēng)冷卻強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻 小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式 故此變電所中的主變采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式 附主變型號的表示方法 第一段漢語拼音組合表示變壓器型號及材料 第一部分相數(shù) S三相 D單相 第二部分冷卻方式 J油浸自冷 F油浸風(fēng)冷 S油浸水冷 G干式 N氮?dú)饫鋮s FP強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻 SP強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻 本設(shè)計(jì)中主變的型號是 SFPSL40000110 無功補(bǔ)償裝置的選擇 一補(bǔ)償裝置的意義 無功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗同時對增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義 二無功補(bǔ)償裝置類型的選擇 參考資料教材 《電力系統(tǒng)》第五章第四節(jié) 《電力工程電器設(shè)計(jì)手冊》電器一次部分第九章 1 無功補(bǔ)償裝置的類型 無功補(bǔ)償裝 置可分為兩大類串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置 目前常用的補(bǔ)償裝置有靜止補(bǔ)償器同步調(diào)相機(jī)并聯(lián)電容器 2 常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇 這三種無功補(bǔ)償裝置都是直接或者通過變壓器并接于需要補(bǔ)償無功的變配電所的母線上 同步調(diào)相機(jī) 同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電動機(jī)在過勵磁時運(yùn)行它向系統(tǒng)提供無功功率而起到無功電源的作用可提高系統(tǒng)電壓 裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑地改變輸出或汲取的無功功率進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)特別是有強(qiáng)行勵磁裝置時在系統(tǒng)故障情況下還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓有利于提高系統(tǒng)的 穩(wěn)定性但是同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜它的有功功率損耗較大小容量的調(diào)相機(jī)每千伏安容量的投入費(fèi)用也較大故同步調(diào)相機(jī)宜于大容量集中使用容量小于 5MVA10％ 30％來確定無功補(bǔ)償裝置的容量 此設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘繛?40000KVA 故并聯(lián)電容器的容量為 4000KVA12021KVA 為宜在此設(shè)計(jì)中取 12021KVA 四并聯(lián)電容器裝置的分組 參考資料《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》電氣一次部分 第九章第四節(jié) 1 分組原則 1 并聯(lián)電容器裝置的分組主要有系統(tǒng)專業(yè) 根據(jù)電壓波動負(fù)荷變化諧波含量等因素確定 2 對于單獨(dú)補(bǔ)償?shù)哪撑_設(shè)備例如電動機(jī)小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝置不必分組可直接與設(shè)備相聯(lián)接并與該設(shè)備同時投切 對于 110KV220KV 主變代有載調(diào)壓裝置的變電所應(yīng)按有載調(diào)壓分組并按電壓或功率的要求實(shí)行自動投切 3 終端變電所的并聯(lián)電容器設(shè)備主要是為了提高電壓和補(bǔ)償變壓器的無功損耗此時各組應(yīng)能隨電壓波動實(shí)行自動投切投切任一組電容器時引起的電壓波動不應(yīng)超過 25％ 2 分組方式 1 并聯(lián)電容器的分組方式有等容量分組等差容量分組帶總斷路器的等差容量分組帶總斷路器的等差級數(shù)容量分組 2 各種分組方式比較 a 等差容量分組方式由于其分組容量之間成等差級數(shù)關(guān)系從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合既可用比等容量分組方式少的分組數(shù)目達(dá)到更多種容量組合的要求從而節(jié)約了回路設(shè)備數(shù)但會在改變?nèi)萘拷M合的操作過程中會引起無功補(bǔ)償功率較大的變化并可能使分組容量較小的分組斷路器頻繁操作斷路器的檢修間隔時間縮短從而使電容器組退出運(yùn)行的可能性增加因而應(yīng)用范圍有限 b 帶總斷路器的等差容量分組帶總斷路器的等差級數(shù)容量分組當(dāng)某一并聯(lián)電容器組因短路故障而切除時將造成整個并聯(lián)電容器裝置退出運(yùn)行 c 等容量分作 方式是應(yīng)用較多的分作方式 綜上所述在本設(shè)計(jì)中無功補(bǔ)償裝置分作方式采用等容量分組方式 五并聯(lián)電容器裝置的接線 并聯(lián)電容器裝置的基本接線分為星形 Y 和三角形△兩種經(jīng)常使用的還有由星形派生出來的雙星形在某種場合下也采用有由三角形派生出來