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畢業(yè)設(shè)計高壓輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計-在線瀏覽

2025-02-03 20:19本頁面
  

【正文】 普通水泥 105 105 4 地理位置 圖 1 W 3 始 末 距離( KM) 通過地帶 水電廠 W 甲 200 丘陵 甲 乙 50 平原 甲 丙 20 平原 甲 丁 49 平原 乙 丁 40 平原 丙 丁 40 平原 5 本說明書是對高壓輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計。 設(shè)計思路 ( 1)、首先認真閱讀并對原始資料作一個初步了解和分析,確定系統(tǒng)的功率平衡。 ( 3)、水電廠 W 的主接線,主要包括接線形式、主變和出線的選擇。 ( 5)變電所電氣主接線,主要分析乙變,確定其一次電氣接線及各參數(shù)。 ( 7)、對網(wǎng)絡(luò)進行潮 流分析和電壓調(diào)整,使得各節(jié)點的電壓在允許的范圍內(nèi)變化,并進行短路計算。 設(shè)計存在的問題: 對于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上和經(jīng)濟上不能統(tǒng)一。但對于有些設(shè)備在滿足一定的技術(shù)基礎(chǔ)上再考慮經(jīng)濟方面,使其滿足可靠性,經(jīng)濟性。 在系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)進行電力電量平衡計算,主要分析、研究一下問題: ( 1)、確定電力系統(tǒng)需要餓發(fā)電設(shè)備容量。 ( 3)、確定系統(tǒng)需要的調(diào)峰容量,使之能滿足設(shè)計年不同季節(jié)的系統(tǒng)調(diào)峰要求。合理安排水火電廠的運行方式,充分利用水電,使燃料消耗最經(jīng)濟,并計算系統(tǒng)需要的燃料消耗量。 ( 6)、確定水電廠電量的利用程度,以論證水電裝機容量的合理性。 電力平衡中的容量組成 ( 1)、裝機容量 ( 2)、工作容量 ( 3)、備用容量 功率平衡計算 依據(jù)本次設(shè)計的原始資料 ,系統(tǒng)的功率平衡主要考有功備用容量是否足夠。 ( 2)、 水電廠設(shè)計容量為 5 35MW,遠景規(guī)劃為 7 35MW。 由于系統(tǒng)地有功備用容量遠遠大于所提供的負荷,所以滿足系統(tǒng)的功率平衡。 電力網(wǎng)絡(luò)的基本原則 ( 1)、 滿足國民經(jīng)濟各部門用電增長的要求。 ( 3)、 要求節(jié)約投資及年運行費用,減少主要設(shè)備和材料消耗,特別注意減少當前“ 短線 ” 物資的消耗,要爭取做到分期投資。 ( 5)、 所提方案應(yīng)在規(guī)定的期限由實現(xiàn)的可能性,過度也方便。 電氣主接線的基本原則 根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求,保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量。 ( 1) 可靠性:衡量可靠的標準,一般是根據(jù)主接線型式機主要設(shè)備操 作的可能方式,按一定的規(guī)律計算出 “ 不允許 ” 事件發(fā)生的規(guī)律,停運的持續(xù)時間期望值等指標,對幾種主接線型式中擇優(yōu) ( 2) 靈活性 在調(diào)度時,可以靈活的投入和切除發(fā)電機、變壓器和線路,調(diào)配電源和負荷,滿 足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以極特殊運行方式下的系統(tǒng)電鍍要求;在檢修時,可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備,而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的供電;在擴建時,可以容易的從初期接線擴建到最終接線,在不影響連接供電或停電時間最短的情況下,投入新機組、變壓器或線路,并對一次和二次部分的改建工作量最少。 ( 3) 經(jīng)濟性。做到投資省。電器主接線選擇時要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件,盡量使占地面積減少 電力網(wǎng)絡(luò)電壓等級的選擇 同一地區(qū),同一電網(wǎng)內(nèi),應(yīng)盡可能簡化電壓等級。 續(xù)表 我國各級電壓輸送能力統(tǒng)計 輸電電壓( KV) 輸送容量( MW) 傳送距離( KM) 及以下 及以下 3 —— 1—— 3 6 —— 4—— 15 10 —— 6—— 20 35 2—— 10 20—— 50 110 10—— 50 50—— 150 220 100—— 500 100—— 300 330 200—— 1000 200—— 600 500 600—— 1500 400—— 1000 接線方案 簡單結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)宜分為以下幾種類型 ( 1)、放射形三 級 系統(tǒng) ( 2)、鏈形系統(tǒng) 7 ( 3)、輻射形系統(tǒng) ( 4)、環(huán)形系統(tǒng) ( 5)、多回路系統(tǒng) 系統(tǒng)接線方案比較 方案一:射形接線 因為每個變電所的負荷一、二次負荷都占很大的比例,所以每條線路都用雙回路,保證供電的可靠性,且接線簡單,清晰,線路間聯(lián)系不大,但用料投資大,線路利用率低,從經(jīng)濟 考慮有些不合理。 方 案三 : 雙回路與環(huán)形網(wǎng)混合接線 可分為兩種網(wǎng)絡(luò): A 網(wǎng)絡(luò)和 B 網(wǎng)絡(luò) 圖 A 網(wǎng)絡(luò) B 網(wǎng)絡(luò) 分析其接線長度及截面的選擇, A 網(wǎng)絡(luò)比 B 網(wǎng)絡(luò)節(jié)省投資,所以選擇 A 網(wǎng)絡(luò)。當任何一條線路故障或檢修時,可保證負荷不間斷供電,集合了雙回路和環(huán)形接線的優(yōu)點,而且用料、投資比較低,線路的利用率高。當甲 —— 乙故障時,丁的故障必須由其他承擔。方案一的線路太長,只有方案三的 A 網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)濟上比較合理,所以本系統(tǒng)采用方案三的 A 網(wǎng)絡(luò)。水輪發(fā)電機組從啟動到滿負荷僅需幾分鐘,因此一般在豐水期滿載運行以免棄水,在枯水期承擔尖峰負荷。 發(fā)電廠接入系線的電壓等級 (1)、 發(fā)電廠接入系統(tǒng)采用的電壓應(yīng)根據(jù)該發(fā)電廠接入系統(tǒng)中所在的地理位置、供電范圍內(nèi)的潮流發(fā)布情況確定。根據(jù)系統(tǒng)中甲變電所現(xiàn)有條件,甲主變?yōu)?220/121/11KV。大型主力或電廠靠近煤礦或沿海、沿江,并接入 300500KV超高壓系統(tǒng);地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn),一般 接入 110220KV 系統(tǒng),也有接入 330KV 系統(tǒng);企業(yè)自備電廠則以本企業(yè)供電供熱為主,并與地區(qū) 110220KV系統(tǒng)相連。 電氣主接線的設(shè)計原則是:根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用,首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運行和經(jīng)濟調(diào)度的要求。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求。 優(yōu)點: 單元接線的特點是幾個元件直接單獨連接,其間沒有任何橫的聯(lián)系(如母線等),這樣不僅減少了電器的數(shù)目,簡化了配電裝置的結(jié)構(gòu)和降低了造價,同時也大大減少了故障的可能性, 供電可靠性高。 方案二 : 擴大單元接線 在系統(tǒng)備用能力足夠的情況下,可采用兩臺發(fā)電機組共用一臺變壓器的接線,每臺發(fā)電機出口均裝設(shè)斷路器以使各機組可獨立開、停。這時,可以考慮擴大單元接線。 方案三 :擴大單元接線與發(fā)電機 —— 變壓器單元接線相結(jié)合 當線路很短時,不需在發(fā)電廠內(nèi)設(shè)置升高電壓配電裝置,從而減少投資和占地,同時,由于解除了站內(nèi)高壓各支路的并聯(lián),可降低站內(nèi)的短路電流。 發(fā)電 廠接入系統(tǒng)的 主變壓器的選擇 主變壓器臺數(shù)的確定 該設(shè)計中采用擴大單元接線,且為 5 臺機組,所以采用 3 臺升壓變壓器。 10 352 2 8 2 . 3 5c o s 0 . 8 5P M WS M V A?? ? ? ? ? 變壓器采用 。 兩臺機組共用一臺變壓器,且 Cos? = ,當機組滿負荷運行時 S=2 35/=。查《電氣設(shè)計參考資料》 P34,選擇額度容量為 90000KVA 且高壓為 242177。 主變壓器型 式的選擇 ( 1)、相數(shù)的選擇 三相變壓器與同容量的單相變壓器比,價格較低且安裝占地面積小,運行損耗較少 12—— 15%,因此一般情況下,規(guī)定使用三相變壓器。 ( 2)、發(fā)電廠主變壓器繞組的選擇 對深入至負荷中心具有從高壓降為低壓供電條件的發(fā)電廠簡化電壓等級或減少重復降壓容量,易采用雙繞組變壓器。 主變壓器調(diào)壓方式的選擇 本系統(tǒng)中電壓的調(diào)整范圍較小,考慮經(jīng)濟方面的原因,宜選擇變壓器進行無載調(diào)壓。型號含義為:三相三繞組油浸風冷。有母線形式可實現(xiàn)各進、出線各支路的并聯(lián),簡單清晰,設(shè)備少,誤操作機會少,但是母線短路將會造成全廠停電,且占地面積大。 廠用變壓器的選擇 本系統(tǒng)電廠采用雙變壓器并聯(lián)合單變壓器形式,都從單元接線發(fā)電機出口端引出,平時只讓一臺變壓器工作,另一臺備用。(單、雙回路經(jīng)濟比較見《計算書》)。 計算公式 S—— 導線截面(㎜ 2) P—— 送電容量( KW) Un—— 線路額定電壓( KV) J—— 經(jīng)濟電流密度( A/㎜ 2) Cos? —— 功率因數(shù) 續(xù) 表 經(jīng)濟電 流密度( A/mm2) 導線材料 最大負荷利用小時數(shù)maxT 3000 以下 3000—— 5000 5000 以上 鋁線 銅線 按電暈條件校 驗 用導線最大工作電場強度為 Em( KV/m)與全面電暈臨界電場強度 Eo 之比來衡量。 按允許載流量校驗 規(guī)程規(guī)定,進行校驗時,鋼芯鋁絞線的允許溫度一般為 70℃ ,基準環(huán)境溫度為 +25℃ 。 按允許長期最大載流量校驗 允許溫度取 70℃ 環(huán)境溫度取 25℃ 當?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁厝ˇ?=30℃ 水電廠 —— 甲變電所的線路校驗 LGJ800/55, 長期允許最大載流量為 XUI =972A 972 =865( A) ( 7 35)S = = ? m a xI 1 . 0 5 7 9 4 . 2 8 ( )3g NS AU? ? ?? maxIg K XUI 故所選線路合格 各變電站之間的校驗 甲 —乙線路的校驗 LGJ300/70 長期允許最大載流量為 XUI =766( A) 766 =(A) 14 NU =110kv ( + ) 57= = 6 0 MV ACO S 0 .9 5PPS ?? 乙 丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 3 3 0 ( A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 甲 —丁線路的校驗 LGJ300/70 長期允許最大載流量為 XUI =766( A) 766 =(A) NU =110kv ( + ) 57= = 6 0 MV ACO S 0 .9 5PPS ?? 乙 丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 3 3 0 ( A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 甲 —丙線路的校驗 LGJ50/30 長期允許最大載流量為 XUI =250( A) 250 =(A) NU =110kv 13S = = = 13 .68 MV AC O S 5P ?丙 g m a x NSI = 1 .0 5 = 7 5 (A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 當一回線路斷開時流過另一回線路的最大電流為 2 maxIg =150( A) K XUI 〉 2 maxIg 故所選線路合格 乙 —丁線路的校驗 LGJ185/45長期允許最大載流量為 XUI =543( A) 543 =( A) NU =110kv 15 S= = 35 .7 9M V ACO SP ?丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 1 9 7 .2 5 ( A )3U maxIg K XUI 故導線滿足允許載流量的要求。根據(jù)城市規(guī)劃、負荷性質(zhì),電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對一 般性變電站,當 1 臺主變壓器停運時,其余 變壓器容量應(yīng)滿足全部負荷的 60%~70%。 主變壓器臺數(shù)的確定 對大城市郊區(qū)的一次變電所,在已構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)的情況下,裝設(shè)兩臺為宜。 電壓等級為 330kv 及以下電力系統(tǒng)中,一般 都應(yīng)選用三相變壓器。同時配電裝置結(jié)構(gòu)復雜 ,也增加了維修工作量。 乙變位于環(huán)網(wǎng)中,供電可靠性高。查《電氣設(shè)計參考》 P32,選擇 SFL1— 20210/110 且保證單臺供電達 70%以上,其型號為三相雙繞組油浸風冷,額定容量為 20MW,電壓 等級為 110177。乙變的一 、二 次側(cè)母線主接線為雙母線單斷路器,具有兩組母線之間通過母聯(lián)斷路器連接,而且每一組電源和出線都通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)分別接在兩組母線上,正常運行時只合一組隔離開關(guān)。 丙變?yōu)殡p回路供電,供電可靠性高,裝設(shè)兩臺變壓器。其型號為三相雙繞組油浸風冷,額定容量為 20MW,電壓等級為 110177。丙變的一 、二次側(cè)母線主接線為雙母線單斷路器,分析同乙變。當一臺主變壓器故障或檢修時,一臺保證全部的一次負荷和大部分二次負荷。丁變電所的一二次母線主接線為雙母線帶旁路母線的連接且具有專用的旁路斷路器 ,分析同乙 。選擇LGJ— 400/20, S=, D= mm。選擇 LGJ—400/20, S=,d=。 LGJ— 185/30,3 N PS U J C O S?? ? ? ?18 S=,d=。選擇 LGJ— 150/25, s=,d=。 ( 1)、 甲 — 乙 Ucr=。 ( 2)、 甲 — 丁 同線路甲 — 乙。由于三相導線接 近三角形排列,可認為臨界電壓為 ,實際相電壓為 ,故不發(fā)生電暈。由于三相導線接近三角形排列,可認為臨界電壓為 ,實際電壓為 ,故不發(fā)生電暈。 ( 2) 、 甲 — 丁 同線路甲 — 乙。 ( 4) 、 甲 — 丙 查《電力工程設(shè)計手冊》,得: Ixu=478A, Igmax=,故滿足要求。為了提高運行的可靠性 ,防止線路受雷堤岸直接襲擊,一般導線上裝設(shè)避雷器。 水電站 ——甲變電所線路的選擇 計算公式 3 NPS J U C O S?? ? ? ? P=5 35=175MW COSФ= 年平均發(fā)電量為 61000 10? 61 0 0 0 1 0 .m a x 5 7 1 45 3 5 k
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