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110kv變電站電氣部分設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-在線瀏覽

2024-08-08 07:01本頁(yè)面
  

【正文】 增長(zhǎng)的需要,提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié),起著變換和分配電能的作用。隨著變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電所二次系統(tǒng),繼而實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班”變電所已成為電力系統(tǒng)新的發(fā)展方向和趨勢(shì)。①主變壓器選擇:包括臺(tái)數(shù)、容量、型式及參數(shù);②電氣主接線設(shè)計(jì):包括各級(jí)電壓接線及方案比較;③短路電流計(jì)算:包括短路點(diǎn)選擇、短路電流計(jì)算。⑤各級(jí)電壓配電裝置選型及電氣總平面布置方案;⑥所用電及直流系統(tǒng)。292 變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分。 變電所的總體分析及主變選擇本變電所的電壓等級(jí)為110kV,其地位處于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的中間位置,高中壓側(cè)同時(shí)接收和交換功率,供35kV負(fù)荷和附近10kV負(fù)荷,屬于一般降壓變電所。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān),并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響,因此,必須正確處理好各方面的關(guān)系,全面分析有關(guān)影響因素,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,合理確定主接線方案。 主要電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也都完全不相同。電氣設(shè)備選擇的一般原則為:。技術(shù)條件:選擇的高壓電器,應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。 所用電及直流系統(tǒng)滿足正常運(yùn)行時(shí)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活和檢修、維護(hù)方便等一般要求。 充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、起動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求,切換、操作簡(jiǎn)便。 防雷接地變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié),是電能供應(yīng)的電源。因此,變電所的防雷保護(hù)十分重要。3 變電站的總體分析及主變選擇 變電站的總體情況分析變電所電力系統(tǒng)情況分析:本變電所的電壓等級(jí)為110kV,其地位處于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的中間位置,高中壓側(cè)同時(shí)接收和交換功率,供35kV負(fù)荷和附近10kV負(fù)荷,屬于一般降壓變電所。系統(tǒng)阻抗歸算到110kV母線上。Tmax=4500H,最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的75%;回路名稱近期最大負(fù)荷MW回路數(shù)長(zhǎng)度KMcosφ供電方式1315架空2414電纜3216架空4315電纜5213架空6217電纜7416架空8218電纜備用回路按3MW . 6MM計(jì)算負(fù)荷增長(zhǎng)率為4%。 主變壓器容量的選擇主變壓器容量一般按變電站建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇,并適當(dāng)考慮到1020年的負(fù)荷發(fā)展。本所現(xiàn)有負(fù)荷計(jì)算如下:(1)35kV側(cè):最終四回出線,負(fù)荷增長(zhǎng)率為4%。4 電氣主接線設(shè)計(jì) 引言電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié),電氣主接線直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性,它的擬定直接關(guān)系著全廠(所)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的確定,是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。因此電氣主接線的正確、合理設(shè)計(jì),必須綜合處理各個(gè)方面的因素,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較方可。主接線的基本要求(1)滿足對(duì)用戶供電的可靠性和保證電能質(zhì)量。(3)運(yùn)行上要具有一定的靈活性,并檢修方便。(5)具有擴(kuò)建的可能性。對(duì)于屋內(nèi)配電裝置或采用SF6斷路器,SF6全封閉電器的配電裝置,可不設(shè)旁母。如線路斷路器不允許停電檢修時(shí),可設(shè)置其他旁路設(shè)施。對(duì)于初線回路數(shù)多或多數(shù)線路系向用戶單獨(dú)供電,以及不允許停電的單母線,分段單母線的配電裝置,可設(shè)置旁路母線。對(duì)于變電站的電氣接線,當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí),其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線,如線路一變壓器組或橋形接線等。在110-220kv配電裝置,當(dāng)出線不超過(guò)四回路時(shí),一般采用分段單母線接線,四回路以上的一般采用雙母線接線。方案的比較:110KV側(cè)的接線:?jiǎn)文阜侄螏月罚? 優(yōu)點(diǎn):①、用斷路器把母線分段,并用帶有專用旁路短路器的旁路母線接線,極大地提高了供電可靠性,對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋線路,由雙電源供電。不易發(fā)生誤操作事故。②、此種接線多裝了價(jià)格較高的斷路器和隔離開關(guān),增大了投資。通過(guò)兩組母線開關(guān)的倒換操作,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷;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),只停該回路。各個(gè)電源和各回路負(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)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。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)荷均勻分配,不會(huì)引起原有回路的停電。④、便于試驗(yàn)。缺點(diǎn):①、增加一組母線和使每回路就需要增加一組母線隔離開關(guān)。為了避免隔離開關(guān)誤操作,需在隔離開關(guān)和短路器之間裝設(shè)連鎖裝置。35kV側(cè)的接線: 選用單母分段接線(如圖三)。②、當(dāng)一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動(dòng)將故障段切除,保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。②、當(dāng)出線為雙回路時(shí),常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的變電所35kV出線,最終四回,本期工程一次完成,在考慮主接線方案時(shí),應(yīng)首先滿足運(yùn)行可靠,操作靈活,節(jié)省投資,所以在和雙母線接線方式(如圖二)及單母分段帶旁路方式(如圖一)進(jìn)行比較后選擇單母分段接線方式(如圖三),當(dāng)一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電,可提高供電可靠性和靈活性。在確定110KV、35KV和10KV電氣主接線方式的選擇后,畫出本次設(shè)計(jì)一次主接線連接示意圖,如后面附錄2所示:5 短路電流計(jì)算 短路計(jì)算的目的為了使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性并在一定的時(shí)期內(nèi)滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需要,應(yīng)對(duì)不同點(diǎn)的短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。 變電站短路電流計(jì)算短路點(diǎn)選擇一般通過(guò)導(dǎo)體和電器設(shè)備的參數(shù)短路電流為最大的那些點(diǎn)。因此,Id計(jì)算電抗的倒數(shù)。短路電流計(jì)算等值電路圖及短路點(diǎn)的選擇 計(jì)算公式為:I=I∞=1/xf∑Ij;ich= I;Ich= ISd= I*Sj= UjI短路電流計(jì)算結(jié)果表支路名稱短路點(diǎn)平均電壓Up(KV)基準(zhǔn)電流值Ij(KA)110kV側(cè)對(duì)短路電抗起始短路電流I(KA)穩(wěn)態(tài)短路電流短路電流峰值ich(KA)全短路電流值Ich(KA)短路容量MVAd11151218d237d36 主要電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇 母線的選擇選擇時(shí)應(yīng)遵循的原則(1)所選導(dǎo)體和電器力求先進(jìn),安全適用,經(jīng)濟(jì)合理;(2)選導(dǎo)體和電器時(shí),應(yīng)按正常條件下進(jìn)行選擇,按短路情況校驗(yàn);(3)驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定及開斷電流所用的短路電流,按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式計(jì)算,并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展計(jì)劃;(4)為減少備品、備件的型號(hào),便于檢修、設(shè)計(jì)同一電壓等級(jí)下的導(dǎo)體和電器應(yīng)采用同一型號(hào)。分為軟導(dǎo)體和硬導(dǎo)體。硬導(dǎo)體有矩形、槽形、管形等。母線的選擇與校驗(yàn)(1)按最大持續(xù)工作電流選擇,即Ixr≥Igmax。S) ,即Qd =I2∞tdz ; C—與導(dǎo)體材料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)。的矩形鋁導(dǎo)體;10KV主母線選用12510單條平放矩形鋁導(dǎo)體;10KV主變引線選用12510四條平放矩形鋁導(dǎo)體; 斷路器的選擇與校驗(yàn)按正常工作條件選擇: (1)種類和型式的選擇:按照斷路器采用的介質(zhì)和滅弧方式,一般可分為:多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等。(2)按額定電壓選:額定電壓和最高工作電壓,一般按所選電器和電纜允許最高工作電壓Ugmax不低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Uymax,即:Ugmax≥Uymax;(3)按額定電流選:在額定周圍環(huán)境溫度下長(zhǎng)期允許電流Iy,應(yīng)不小于該回路最大持續(xù)工作電流Igmax,即Iy≥Igmax。Qd:短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)。I∞:導(dǎo)體和電器通過(guò)最大短路電流穩(wěn)態(tài)值。Ir:t秒內(nèi)允許通過(guò)的短時(shí)熱穩(wěn)定電流;(3)按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):動(dòng)穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力,條件是:ich≤idf。綜合以上條件,在本次設(shè)計(jì)中斷路
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