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變電站設(shè)計畢業(yè)論文-220kv變電站一次系統(tǒng)設(shè)計-文庫吧資料

2025-01-24 14:33本頁面
  

【正文】 檢修和備件。對異步電動機的作用,僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。(5)接地裝置的設(shè)計,也需要短路電流。(3)在計算屋外高壓配電裝置時,需按短路條件效驗導(dǎo)線的相間和相對安全距離。(2)在選擇電氣設(shè)備時,為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全可靠的工作,同時又力求節(jié)約資金,這就需要進行全面的短路電流計算。圖24 二臺普通三繞組變壓器圖25 二臺自耦變壓器第3章 變電所電氣主接線短路電流計算 概述 短路電流計算目的:在變電所的電氣設(shè)計中,短路電流計算是其中一個重要環(huán)節(jié)。3)避雷器、棒間隙聯(lián)合保護,采用該保護時,由避雷器承擔(dān)大氣過電壓保護,棒間隙承擔(dān)非同期開斷過電壓保護。1)選擇避雷器保護變壓器中性點。有資料分析一只避雷器不能解決靜電分量,宜裝一組。(3)主變壓器到避雷器的電氣距離超出允許值時應(yīng)在主變壓器的附近增設(shè)一組避雷器。(1)配電裝置的每組母線上,應(yīng)裝設(shè)避雷器。(TA)(1)凡裝有斷路器的回路均應(yīng)配置TA,其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護和自動裝置的要求。(2)6KV及以上電壓等級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。 (5)220KV因采用分相中型(硬母線)配電裝置,不能直接在斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)裝設(shè)接地刀閘,需另行配置。 (3)110KV及以上主變壓器進線隔離開關(guān)的主變壓器側(cè)宜裝設(shè)一組接地刀閘。(1)為保證電器和母線的檢修安全,35KV及以上每段母線根據(jù)長短宜裝設(shè)1~2組接地刀閘,兩組接地刀閘的距離應(yīng)盡量保持適中,母線的接地刀閘裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上或母線隔離開關(guān)上。(4)中性點直接接地的普通型變壓器,均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。 (2)因是單斷路器雙母線接線,每回路(進、出線)都是經(jīng)一臺斷路器兩組隔離開關(guān)分別與兩組母線連接。(3)本變電所各級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。(1)各級電壓的配電裝置中,變壓器、出線與母線之間都按主接線要求裝設(shè)斷路器。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)計最終方案。以年費用AC為最小來確定最佳方案,其計算公式為:AC=O(為秒年月秒最小) (23)AC—年費用(平均分布在m+1到m+n期間的n年內(nèi));O—折算到第M年的總投資;U—折算年的運行費。因第一方案多投資的費用,可在T年內(nèi)由節(jié)約的年運行費予以補償;若T5年,說明方案一在5年內(nèi)節(jié)約的運行費,不足以將多用的投資償還,則應(yīng)選擇初投資小的第二方案為宜,以達到最佳經(jīng)濟效益。常采用的為抵償年限法。在幾個主接線方案中,O和U均為最小方案,應(yīng)優(yōu)先選用,若某方案的O大而U小,或反之,則反應(yīng)進一步進行經(jīng)濟比較,比較的方法有兩種:。單臺變壓器空載無功損耗: 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ΔP—KW;ΔQ—Kvar.ΔP0ΔQ0ΔPK1ΔQK1ΔPK2ΔQK2ΔPK3ΔQK3738130450254電能損耗:△A={[]}+{[]}電能損耗費:aΔA=104≈887(萬元):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ΔPˊK(13)、ΔPˊK(23)和短路電壓百分值UˊK(13)%、UˊK(23)%應(yīng)進行計算:ΔPK(13)=ΔPˊK(13) =KWΔPK(23)=ΔPˊK(23)=KWUK(13)%=UˊK(13)% =KWUK(23)%=UˊK(23)% =KW(1)單臺變壓器三側(cè)短路有功損耗:(2)單臺變壓器三側(cè)短路無功損耗計算單臺變壓器空載無功損耗:(3)自耦變壓器損耗表表23 自耦變壓器損耗表△P—K;△Q—Kvar。m:時段總段數(shù)m=2;(1)短路有功損耗計算:式中:ΔPK(12)、ΔPK(13)、ΔPK(23)—分別為每臺變壓器高—中壓間、高—低壓間、中—低壓間的額定短路損耗(KW)。(2)本所變壓器各側(cè)所承擔(dān)負荷如表示。~,。a—電能電價,可參考采取各地區(qū)實際電價;ΔA—變壓器電能損失。 年運行費計算。所謂綜合投資包括設(shè)備本體價格、附屬相關(guān)設(shè)備費(如控制設(shè)備,母線等)、主要材料費、安裝費等各項費用的總和。進行方案比較時,一般不必計算全部費用只計算出方案不同部分的投資,可用下式計算:O=O0(1+a/100)(萬元) (21)式中:O0—主體設(shè)備投資,包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、配電裝置及明顯的增修橋梁、公路和拆遷等費用;a—不明顯的附加費用比例系數(shù),如基礎(chǔ)加工,電纜溝道開挖費用等。(表21)表21 主變壓器主要參數(shù)表型號及容量(KVA)額定容量比高壓/中壓/低壓(%)額定電壓高壓/中壓/低壓(KV)損耗(KW)阻抗電壓(℅)空載電流(℅)綜合造價(萬元)空載短路高中高低中低高中高低中低SSPSL1―9000100/100/100 YN,yn0,d11200/121/580384704700OSFPL1―9000100/100/50 YN,a0,d11200/121/27429506.500符號表示△P0△PK(2―3)△PK(2―3)△PK(2―3)UK(1―2)℅UK(1―3)℅UK(2―3)℅I0%℅ 兩個初選電氣主接線方案圖 兩臺三繞組變壓器方案圖 附圖24 兩臺自耦變壓器方案圖 附圖25 初選電氣主接線方案的經(jīng)濟計算比較 綜合總投資費計算。本變電所屬于高壓向中壓供電為主,向低壓供電為輔。2)自耦變壓器的缺點:其中有電的聯(lián)系的兩個電壓等級必須是直接接地系統(tǒng);其沖擊過電壓比普通變壓器要嚴重的多(自身故障率大);運行方式多樣化,因而保護復(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。因此,當(dāng)自耦變壓器用來聯(lián)系兩種電壓的網(wǎng)絡(luò)時,一部分傳輸功率可以利用電磁聯(lián)系,另一部分可以利用電的聯(lián)系。:(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。 主變壓器的選擇、特點:(1)型式及其說明:A、SSPSL190000其中:S—三相;SP—強迫油循環(huán)水冷;S—三繞組;L—鋁芯;90000—額定容量(KVA)B、額定電壓(KV)高壓 中壓 低壓220177。但多裝一臺斷路器和一組母線,增設(shè)了投資和配電裝置的占地面積。它具有雙母線的接線特。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)。(3)適用范圍:1)35KV~63KV配電裝置當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時,或連接的負荷較多、負荷較大時;2)110KV~220KV配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時,或當(dāng)110KV~220KV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位,出線回路數(shù)為4回及以上時。圖22 雙母線接線(1)優(yōu)點: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,各個電源和各回路的負荷可以任意分配到某一組母線上,能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式和潮流變化的需要;3)擴建方便,向雙母線的左右任何一個方向擴建,均不影響兩組母線的電源和負荷的均勻分配,不會引起原有回路的停電,當(dāng)有雙回架空線路時,可以順序布置,以致連接不同的母線段時,也不會產(chǎn)生出線的交叉跨越;4)運行中便于安排設(shè)備進行調(diào)試。(3)適用范圍:1)35KV~63KV配電裝置出線回路數(shù)為4~8回時;2)110KV~220KV配電裝置出線回路數(shù)為3~4回時。 220KV、110KV和35KV電壓母線可供選擇的主接線方案特點(如圖21)圖21 單母分段接線(1)優(yōu)點:1)用斷路器把母線分段后,對重要用戶可以從不同段引出兩個回路,有兩個電源供電;2)當(dāng)一段母線發(fā)生故障時,分段斷路器能自動將故障切除,保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。變電所采用那種電氣主接線,應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、變電所的電壓等級、出線回路數(shù)、設(shè)備特點、負荷特性等條件,以及滿足運行可靠、簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求來決定。6~220KV為高壓配電裝置的接線方式,決定于電壓等級及出線回路數(shù)。(2)無匯流母線的接線。6~220KV高壓配電裝置的接線分為:(1)有匯流母線的接線。經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的種類(如:雙繞組、三繞組或自耦變壓器),容量、數(shù)量、要避免因兩次變壓而增加電能的損失。主接線要為配電裝置布置制造條件,盡量占地面積減少。1)主接線應(yīng)力求簡單,以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備;2)要能使繼電器保護和二次回路不過于復(fù)雜,以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。 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)濟合理。(3)擴建時,可以適應(yīng)從初期接線過度到終期接線。,檢修及擴建時的靈活性。 (1)研究主接線可靠性應(yīng)注意的問題:1)應(yīng)重視國內(nèi)外電力系統(tǒng)長時期運行的實際經(jīng)驗及其對可靠性的定性分析,主接線可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐;2)主接線的可靠性要包括一次和相應(yīng)組成的二次部分在運行中的可靠性綜合;3)主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度,采用可靠性高級電氣設(shè)備可以簡化接線;4)考慮所設(shè)計變電所與電力系統(tǒng)連接的緊密程度及在電力系統(tǒng)中的地位和作用。 電氣主接線的設(shè)計原則電氣主接線設(shè)計的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù),以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩,結(jié)合工程實際情況,保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下、兼顧運行、維護方便、盡可能地節(jié)省投資,就地取材,力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性和可靠性,堅持可靠,先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。電器主接線的確定與電力系統(tǒng)整體及變電所本身運行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性密切相關(guān),并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬訂有較大的影響。第2章 變電所電氣主接線方案 電氣主接線設(shè)計原則和要求 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)計的首要部分,也是構(gòu)成電力系統(tǒng)接線的重要環(huán)節(jié)。在主接線電氣設(shè)備選擇和配電裝置選型時應(yīng)予考慮。 本所各級電壓母線可供選擇的幾個電氣主接線方案:根據(jù)以上對所設(shè)計變電所220KV、110KV、35KV電壓等級出線回路數(shù)和負荷分析,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。最小負荷時,單臺變壓器各側(cè)繞組占變壓器額定容量的比分別為:220KV側(cè):45/90100%=50%;110KV側(cè):30/90100%=%;35KV側(cè):15/90100%=%,滿足三繞組和自耦變壓器的選擇要求。主變壓器一般采用三繞組變壓器。而所設(shè)計變電所具有3種電壓等級,雖然選用一臺變壓器的投資和各輔助設(shè)備比兩臺少而通過主變壓器各側(cè)功率均達到該變壓器容量的15%以上,否則繞組不能充分利用。110KV7回(4回供110KV地區(qū)負荷,3回聯(lián)絡(luò)線連至110KV系統(tǒng),作本所110KV地區(qū)負荷備用)1006035KV6回(全部為負荷供電回路)5030 本所可供選擇的幾個變壓器初步方案(型式、臺數(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。具體可歸結(jié)為下表所示。從負荷特性和電壓等級可知,它具有220KV、110KV、35KV三級電壓,進出線220KV側(cè)4回,110KV側(cè)6回,35KV側(cè)8回。 第1章 對原始資料的分析 所設(shè)計變電所的特點:設(shè)計變電所為大型地區(qū)性樞紐變電所,其設(shè)計容量為180MVA,擬裝設(shè)兩臺主變壓器,可歸于地區(qū)重要變電所,電壓220KV位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點上,高壓220KV一方面起交換功率的作用,由系統(tǒng)以兩回線連接本所,又從本所以兩回線連至另一變電所;另一方面高壓側(cè)又通過220KV系統(tǒng)來的兩回線接受功率,向地區(qū)110KV中壓側(cè)和附近的低壓側(cè)以35KV供電,所以稱之為220KV地區(qū)重要變電所。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(1979年);110KV選用半高型(硬母線)屋外配電裝置。均以電器選擇結(jié)果表列出。本次設(shè)計斷路器選用少油斷路器;隔離開關(guān)選型有:GWGWGW7三種;電流互感器選用LCW
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