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kv降壓變電所畢業(yè)設計論文-文庫吧資料

2025-01-18 04:34本頁面
  

【正文】 在計算時間 tjs秒內,短路電流的熱效應( kA ?s) It — t秒內設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值( kA) t — 設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間( s) 校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間 tjs按下式計算: tjs=tb+td 式中 tb— 繼電保護裝置后備保護動作時間( s) td— 斷路器全分閘時間( s) ④ 短路動穩(wěn)定條件 ich≤ idf Ich≤ Idf 式中 ich— 短路沖擊電流峰值( kA) idf— 短路全電流有效值( kA) Ich— 電器允許的極限通過電流峰值( kA) Idf— 電器允許的極限通過電流有效值( kA) 四 )、絕緣水平 在工作電壓和過電壓的作用下,電器的內、外絕緣保證必要的可靠性。 三 )、短路穩(wěn)定條件 校驗的一般原則 ① 電器在選定后按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗,校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流。 高壓電器沒有明確的過載能力,所以在選擇額定電流時,應滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 一)、一般原則 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求,并考慮遠景發(fā)展的需要; 應按當地環(huán)境條件校核; 選擇導體時應盡量減少品種; 應力求技術先進和經濟合理; 擴建工程應盡量使新老電器型號一致; 選用的新產品,均應具有可靠的試驗數據,并經正式鑒定合格 二)、技術條件 選擇的高壓 電器,應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 正確地選擇設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經濟運行的重要條件。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設備的作用和工作條件并不一樣,具體選擇方法也不完全相同,但對它們的基本要求確是一致的。 二、短路電流計算過 程 如圖所示,電力系統(tǒng)各參數如下,求 K K 2點三相短路點的短路電流Ⅰ KⅡ K2。 由以上各種方案比較得: 在本設計中, 10KV 采用屋內配電裝置,手車式高壓開關柜 110KV 采用屋外半高型配電裝置 第七章 短路電流的目的及結果 一、短路電流計算的目的 在變電所和發(fā)電廠的電氣設計中,短路電流計算是一個重要環(huán)節(jié)。 成套配電裝置一般布置在屋內,特點是結構精密, 占地面積小,建設期短,運行可靠,維護方便,但耗用鋼材較多,造價較高。 在發(fā)電廠和變電所中,一般 35KV 及以下的配電裝置采用屋內配電裝置, 110KV 及以上的配電裝置多采用屋外配電裝置。 屋內配電裝置是將電氣設備安裝在屋內,它的特點是占地面積小,運行維護和操作條件較好,電氣設備受污穢和氣候條件影響較??;但需建造房屋,投資較大。 ( 5) 在保證上述條件下,應節(jié)約材料,減少投資。 ( 3) 便于檢修、操作和巡視。 ( 2) 保證運行安全和工作可靠。它的作用是接受電能和分配電能,所以它是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。 故本設計中自動重合閘裝置采用三相自動重合閘。若故障為瞬時性的,則重合閘成功。 6.自動裝置的配置 (參考教材《電力系統(tǒng)自動裝置》第 2章:輸電線路的自動重合閘裝置) 電力系統(tǒng)的運行經驗表明,架空線路故障大多數是瞬時性故障。 ( 8) 110— 220KV線路側一般不裝設避雷器。 ( 6)發(fā)電廠變電所 35KV及以上電纜進線段,在電纜與架空線的連接處應裝設避雷器。 2)直接接地系統(tǒng)中,變壓器中性點為全絕緣,但變電所為單進線且為單臺變 壓器運行時。 ( 4)三繞組變壓器低壓側的一相上宜設置一臺避雷器。 ( 2)旁路母線上是否需要裝設避雷器,應視在旁路母線投入運行時,避雷器到被保護設備的電氣距離是否滿足要求而定。 故本設計中在裝設斷路器的回路均裝設電流互感器,及變壓器的中性點,變壓器的出口和跨條上均裝設。 ( 4)一臺半斷路器接線中,線路 — 線路串可裝設四組電流互感器,在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設三組電流互感器。 ( 3)對直接接地系統(tǒng),一般按三相配置。 電流互感器的配置 凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器其數量應滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。當發(fā)電機配有雙套自動電壓調整裝置,且采用零序電壓式匝間保護時,可再增設一組電壓互感器。 ( 4)當需要在 330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時,可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。 旁路母線上是否需要裝設電壓互感器,應視各回出線外側裝設電壓互感器的情況和需要確定。電壓互感器的配置應能保證在運行方式改變時,保護裝置不得失壓,同期點的兩側都能提取到電壓。 故本設計中 110KV母線電壓互感器的隔離開關上兩側配置接地刀閘。必要時可設置獨立式母線接地器。 接地刀閘或接地器的配置 為保證電器和母線的檢修安全, 35KV及以上每段母線根據長度宜裝設1— 2組接地刀閘或接地器,每兩接地刀閘間的距離應盡量保持適中。 ( 4)中性點直接接地的普通型變壓器均應通過隔離開關接地;自藕變壓器的中性點則不必裝設隔離開關。 ( 2)在出線上裝設電抗器的 6— 10KV 配電裝置中,當向不同用戶供電的兩回 線共用一臺斷路器和一組電抗器時,每回線上應各裝設一組出線隔離開關。本電站雙回路不存在穿越功率,故不采用外橋 ,按常規(guī)選擇內 橋, 主要優(yōu)點有內 橋 采用兩個變 壓器開關,同時保證運行的靈活性,經濟性,且原材料給出電站為雙回路,不是環(huán)網,故不采用外橋。② 110KV 橋式接線有外橋和內橋。(如圖 4— 3) 四、方案比較及選擇 由上述可知,以上三種方案,它們都能滿足可靠性要求,在技術上是相當的。(如圖 4— 1) 方案二:采用兩臺主變,正常運行時并聯, 110KV 側主接線采用內橋接線; 10KV 側采用單母分段接線。 二、 10KV側主接線設計 10KV 側出線回路數為 8 回,再考慮遠景發(fā)展增加 6 回 由上述規(guī)程可知:當 10KV 側出線回路數為 6 回及以上時采用單母分段接線;當短路電流較大,出線需帶電抗器時,可考慮雙母線接線,但對于終端變電所而言, 10KV 側出線采用單母分段接線足以。 試用范圍:適用于較小容量發(fā)電廠和變電所,并且變壓器的切換頻繁或線路較短,障較少情況。 ( 2 外橋接線 優(yōu)點:同內橋接線。 缺點:變壓器切除和投入較復雜,需動作兩臺斷路器,影響一回路暫時停運;橋連斷路器檢修時兩個回路需要解列運行;出線斷路器檢修時,線路需要較長時期停運,為避免此缺點,加裝正常開斷運行的跨條,為了輪流停電檢修任何一組隔離開關 ,在跨條上需加裝兩組隔離開關。 橋形接線 兩回變壓器 — 線路單元相連,接成橋行接線,分為內橋和外橋兩種接線,是長期開環(huán)運行的圓角形接線。 缺點:當一段母線或母線隔離開關故障檢修時,該段母線的回路都要在檢修期間停電;當出線為雙回路室,常使架空線出現交叉跨越,擴建時需要兩個方向均衡擴建。 第二節(jié) 電氣主接線的選擇 一、 110KV 側主接線的設計 單母線分段: 優(yōu)點:用斷路器把母線分段后,對重要用戶可以從不同段引出兩回路,有兩個電源供電。 無匯流母線的接線:變壓器 線路單元接 線、橋形接線、角形接線等。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體,對發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經濟運行起著重要作用,并 對電氣設備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。它把各電源送來的電能匯集起來,并分給各用戶。 七、 并聯電容器對 10KV 系統(tǒng)單相接地電流的影響 : 10KV 系統(tǒng)的中性點是不接地的,該變電站采用的并聯電容器組的中性點也是不接地的,當發(fā)生單相接地故障時,構不成零序電流回路,所以不會對 10KV 系統(tǒng)造成影響。因為雙星形接線更簡單,而且可靠性、靈敏性都高,對電網通訊 不會造成干擾,適用于 10KV 及以上的大容量并聯電容器組。經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的雙三角形。綜上所述,在本設計中,無功補償裝置分作方式采用等容量分組方式。 b、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級數容量分組,當某一并聯電容器組因短路故障而切除時,將造成整個并聯電容器裝置退出運行。但會在改變容量組合的操作過程中,會引起無功補償功率較大的變化,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 運行的可能性增加。 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 成等差級數關系,從而使并聯電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。投切任一組電容器時引起的電壓波動不應超過 %。 3)、終端變電所的并聯電容器設備,主要是為了提高電壓和補償變壓器的無功損耗。 2)、對于單獨補償的某臺設備,例如電動機、小容量變壓器等用的并聯電容器裝置,不必分 組,可直接與設備相聯接,并與該設備同時投切。 此設計中主變容量為 20220KVA 故并聯電容器的容量為: 2022KVA— 6000KVA 為宜,在此設計中取6000KVA。 綜合比較以上三種無功補償裝置后,選擇并聯電容器作為無功補償裝置。此外,由于它沒有旋轉部件,維護也較方便。 并聯電容器的裝設容量可大可小。 并聯電容器: 并聯電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。與同步調相機比較,靜止補償器運行維護簡單,功率損耗小,能做到分相補償以適應不平衡負荷的變化,對沖擊負荷也有 較強的適應性,因此在電力系統(tǒng)得到越來越廣泛的應用。靜止補償器能快速平滑地調節(jié)無功功率,以滿足無功補償裝置的要求。電容器可發(fā)出無功功率,電抗器可吸收無功功率,根據調壓需要,通過可調電抗器吸收電容器組中的無功功率,來調節(jié)靜止補償其輸出的無功功率的大小和方向。在我國,同步調相機常安裝在樞紐變電所,以便平滑調節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。小容量的調相機每千伏安容量的投入費用也較大。但是同步調相機是旋轉機械,運行維護比較復雜。 裝有自動勵磁調節(jié)裝置的同步調相機,能根據裝設地點電壓的數值平滑地改變輸出或汲取的無功功率,進行電壓調節(jié)。 常用的三種補償裝置的比較及選擇 這三種無功補償裝置都是直接或者通過變壓器并接于需要補償無功的變配電所的母線上。 二、無功補償裝置類型的選擇 : (參考資料:教材 《電力系統(tǒng)》第五章第四節(jié): 《電力工程電器設計手冊》電器一次部分第九章) 無功補償裝置的類型 無功補償裝置可分為兩大類:串聯補償裝置和并聯補償裝置。 對于繞 組材料為銅線的不用標明。 8% 30 104 從上述表格可知,本設計變電所采用主變壓器型號為: SFZ7— 20220∕ 110。 3 % 177。 8 % 30 104 SFZL720220/110 20220 110 177。電力變壓器一般按容量大小分類,分為小型變壓器( 630KAV及以下),中型變壓器( 800~6300KAV),大型變壓器( 8000~63000KAV),特大型變壓器( 90000KVA及以上), 故此變電所中的主變采用強迫油循環(huán)風冷卻方式。 小容量變壓器一般采用自然風冷卻。 由以上知,此變電所的主變壓器采用有載調壓方式。切換方式有兩種:不帶電切換,稱為無勵磁調壓, 調壓范 圍通常在 +5%以內,另一種是帶負荷切換,稱為有栽調壓,調壓范圍可達到 +30%。 因此,我國多數 110KV系統(tǒng)
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