110-35-10KV-地区降变电站电气设计项目说明指导书.doc
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1、目录前 言 (2)内容摘要(3)第一章概述(4)第二章电气主接线(4)第21节本次设计变电所主接线(5)第22节基本接线及合用范畴(6)第23节主变压器选取(7)第24节主接线中设备配备(8)第25节电网中性点接地方式 (10)第三章短路电流计算(11)第31节短路电流计算目、规定(11)第32节计算环节(12)第33节限流办法(12)第四章重要电气设备选型(14)第41节电气设备选取基本知识(15)第42节高压电气设备选取(15)结论(27)参照文献(28)符号阐明(29) 前 言这次咱们进行了为期七周毕业设计,我进行题目为“110/35/10KV设计,它重要涉及电气主接线设计、短路电流计算
2、、电气设备选型等几种某些。本次设计特点是:对咱们三年来所学知识进行一次综合考验,以及对咱们理论结合实际一次锻炼。在设计过程中咱们不但遇到了不少难题,同步也发现了自己知识构造薄弱环节,但在周文华教师精心指引和严格规定下咱们收获了诸多也学到了诸多,终于圆满完毕本次设计任务,在这次设计中咱们运用平时所学知识同步参照了电力工程电气设计手册1,2、发电厂电气设备教科书、变电运营技能培训教材、发电厂电气某些课程设计参照资料等书籍来完本次设计。本次设计是对学习电力专业综合性较好一次训练,通过三年学习和两次简朴课程设计,为毕业设计打下了坚实理论基本使咱们受益匪浅。电力学院三年咱们掌握诸多有关专业知识,使我得到
3、了很大进步。但是由于基本较差,设计中存在某些错误。望各位教师予以指正。 学生:辛 华 6月内 容 摘 要本次设计是110KV/35/10KV变电所设计。着重培养学生对电力系统基本设计能力,也特别注重培养对三年来所学综合应用。所有内容共分五章,第一章概述,第二章电气主接线设计,第三章短路计算,第四章重要电气设备选取,以及计算书和电气设备主接线图绘制。计算书重要简介了短路计算和设备选取。设计图为电气主接线图(1号图纸)通过本次设计,我学习了设计基本办法,巩固三年以来学过知识,培养独立分析,并加深对变电站理解。 本次设计历时50天,查阅了大量有关资料,在周文华教师大力支持.协助下,现已基本完毕。在此
4、对教师表达忠心感谢!本人水平有限,有局限性之处请各位教师见谅。核心词 电气主接线 短路计算 电气设备选取 电气设备检修第1章:概述电力工业是国民经济发展基本工业,随着国内电力工业发展,电力已经成为工农业生产不可缺少动力,并广泛应用到一切生产部门和寻常方面。农村、乡镇及都市也越来越需要建设降压变电站,为乡镇及都市低压各种工厂、农业提供电力。公共建筑面积达十几万平方米至几十万平方米,用电负荷很大,对供电安全性、可靠性和持续性规定较高。其供电变电所都与城网供电相结合,设在公共建筑中,普通多设在某一建筑物地下设备层。依照负荷容量供电电压为220KV或110KV,供电容量为几十万千伏安或几万千伏安,主变
5、压器单台容量220KV可达63000KVA,110KV可达3150KVA。其主接线220KV单电源时双母线接线,110KV多、采用单母分段接线,也有采用内桥接线。同步为保证对消防等一级负荷供电可靠性,建筑物内还要设柴油发电机电源。在电气设备选型时,要考虑设备技术先进性、安全性和可靠性,规定设备体积小以节约占地,运营维护工作量少,设备具备不燃性能。在室内或地下变电所不能采用可燃油绝缘电气设备和电缆。由于电气设备布置在地下设备层因而设计中要考虑设备通风散热,变压器室、开关设备室、电缆层及电缆竖井、控制室等通风非常重要,变压器室和电缆层最佳是自然进风机械排风,加大排风量以利电器设备降温。在设计中应考
6、虑建筑物和电器设备防火、防洪、抗震以及防噪音,防振动和防电磁干扰,甚至还要考虑防污染办法。在电气设备防火方面应设火灾报警和消防联动灭火设施,电缆敷设中应设阻火隔火设施。在人身电气安全面应严格遵守关于电气设计规范,特别是电力装置接地设计规范关于规定。第二章:电气主接线变电所电气主接线是电力系统接线重要构成某些。它表白了发电机、变压器、线路和断路器设备数量和连接方式及也许运营方式,从而完毕发电、变电、输配电任务。它设计,直接关系着全厂电器设备选取、配电装置布置、继电保护和自动装置拟定,关系着电力系统安全、稳定、灵活和经济运营。由于电能生产特点是:发电、变电、输电和用电是在同一时刻完毕,因此主接线设
7、计好坏,也影响到工农业生产和人民生活。因而,主接线设计是一种综合性问题。必要在满足国家关于技术经济政策前提下,力求使其技术先进、经济合理、安全可靠。第2.1节:本次设计变电所主接线当有旁路母线时,一方面宜采用分段断。2.1.1设计原则:(1)普通城网变电所及大型公共建筑变电所多为终端和地区变电所电压为220KV或110KV。(2)变电所依照5-电网发展规划进行设计。在有一、二级负荷变电所中宜采用双路电源供电装设两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设三台主变压器,如变电所可由中、低压侧电力网获得足够容量备用电源时,可装设一台主变压器。(3)装有两台及以上主变压器变电所,当断开一台时,别的主变
8、压器容量不应不大于60%所有电荷,并应保证顾客一、二级负荷。(4)变电所主接线,应依照变电所在电力网中位置、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件拟定。并应满足供电可靠,运营灵活,操作检修以便,节约投资和便于扩建等规定。主接线可靠性要涉及一次某些和相应构成二次某些在运营中可靠性综合。主接线可靠性在很大限度上取决于设备可靠限度。主接线应满足在调度,检修及扩建时灵活性。主接线在满足可靠性、灵活性规定前提下做到经济合理(即投资省、占地面积小,电能损失少)。(1)10220KV线路为两回及如下时,宜采用桥形、线路变压器构成或线路分支接线。超过两回时,宜采用双母线、单母线或单母分段接线。10KV线路为8回
9、及以上时,亦可采用双母线接线。110220KV线路为6回及以上时,亦可采用双母线接线。(2)在采用单母线、单母线分段或双母线10-220KV主接线中,当不容许停电检修断路器时,可设立旁路设施。断路器或母联断路器兼作旁路断路器接线。当220KV线路为8回及以上时,可装设专用旁路断路器。当110KV线路为6回及以上时,可装设专用旁路断路器。当变电所装有两台主变压器时,610KV侧宜采用单母线分段。线路为12回及以上时,亦可采用双母线。当不容许停电检修断路器时,可设立旁路设施。当635KV配电装置采用手车式高压开关柜时,不适当设立旁路设施。2.1.2:本次设计主接线办法和环节设计环节(1)拟定可行主
10、接线方案:依照设计任务书规定,在分析原始资料基本上,拟订出若干可行方案(本期反远景),内容涉及主变压器型式、台数和容量、以及各级电压配电装置接线方式等。并根据主接线规定,从技术上论证各方案优、缺陷,裁减某些较差方案,保存技术上相称较好方案。(2)选取出经济上最佳方案。(3)技术,经济比较和结论:经济比较,拟定最优主接线方案。(4)绘制电气主接线单线图。综上所述,依照主接线各项规定,结合咱们设计详细状况,设计出如下方案进行比较,选出最合理作为本次设计主接线图。第2.2节:基本接线及合用范畴2.2.1单母线分段接线 (1)用断路器将母线分段后,对重要用电负荷可从不同段引出两个回路,有两个电源供电。
11、当一段母线发生故障时分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供电,不致使重要负荷停电。(2)当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线回路都要在检修期间内停电。当出线为双回路架空线路时,浮现交叉跨越。扩建时需要向两个方向均衡扩建。(3)范畴:610KV配电装置出线回路为6回及以上时。3563KV配电装置出线回路为48回时。110KV配电装置出线回路为34回时。2.2.2双母线接线(1)长处供电可靠。通过两组母线隔离开关倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后,能迅速恢复供电;检修任一回路母线隔离开关时,只停该路。调度灵活。扩建以便。便于实验。(2)缺陷增长一组
12、母线该回路就需要增长一组母线隔离开关。当母线故障或检修隔离开关时隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。(3)使用范畴6-10KV配电装置,当短路电流较大,出线需要加装电抗器时。35-63KV配电装置,当出线回路超过8回时。110-220KV配电装置地,出线回路为4回及以上时。第2.3节:主变压器选取2.3.1台数和容量选取(1) 主变压器台数和容量,应依照地区供电条件、负荷性质、用电容量和运营方式等综合考虑拟定。(2) 主变压器容量普通按变电所、建成后5规划负荷选取,并恰当考虑到远期负荷发展。对于城网变电所,主变压器容量应与都市规划相结合。(3) 在有一、二级负荷变电所中宜装设两台主变压器,当
13、技术经济比较合理时。可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网获得容量备用电源时,可装设一台主变压器。(4) 装有两台及以上主变压器变电所,当断开一台时,别的主变压器容量不应不大于60%所有电荷,并应保证顾客一、二级负荷。2.3.2 主变压器型式选取(1)110KV主变压器普通均应选用双绕组变压器。(2)具备两种电压变电所,如通过主变压器各侧绕组功率均达到该变压器容量15%以上,主变压器宜采用双绕组变压器。(3)110KV及以上电压变压器绕组普通均为Y/连接.2.3.3 110KV变电所主变压器容量拟定变压器最大负荷按下式拟定: PMKOP式中:KO-负荷同步系数对于装设两台或三台主
14、变变电所,每台变压器额定容量Sn普通按下式进行初选: Smax-变电所最大计算负荷亦可按下式进行选取:总符合/0.8787%经济性最佳2.3.4 变压器调压方式下面重点简介有载调压:(1)中、小电厂(普通单机容量50MW及如下)设立发电机电压母线,连接该母线与高、中压电网变压器也许浮现功率方向倒换时,为了保证该母线负荷供电电压质量需要带负荷调节电压。此中状况是由于接入该母线发电机容量局限性引起。因而,在母线动、热稳固性容许条件下,接入该母线发电机容量,应保证切除1台之后满足最大母线负荷规定。因而而避免功率倒送,降送传播损耗。水电站丰、枯季节也许浮现上诉母线上变电站潮流反向,如仅属于季节性倒换(
15、非频繁倒换)也不必装设有载调压变压器。(2)地方变电站、工厂、公司自用变电站往往浮现日负荷变化幅度很大状况,如要满足电能质量规定往往需要装设有载调压变压器。(3)330KV及以上变电站,由于高压电网无功调节设备(电抗器等)容量局限性,在昼夜负荷变化时,由于超高压输电线电容充电功率影响使变压器高压端电压变化幅度很大,为维护中、低压电压水平往往需要装设有载调压变压器。第2.4节: 主接线中设备装置2.4.1 隔离开关配备(1)断路器两侧均应配备隔离开关,以便在断路器检修时隔离电源。(2)中性点直接接地普通变压器应通过隔离开关接地。(3)桥接线中跨条宜用两组隔离开关串联,以便于进行不断电检修。(4)
16、接在变压器引出线或中性点上避雷器可不装设隔离开关。(5)接在母线上避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。2.4.2 接地倒闸或接地器配备(1)35KV及以上每段母线依照长度宜装设12组接地刀闸或接地器,两组接地刀闸间距离应保持适中。母线接地刀闸宜装设在母线电压互感器隔离开关上和母线隔离开关上,也可装在其她母线隔离开关基座上。必要时可设立独立式母线接地器。(2)63KV及以上配电装置断路器两侧隔离开关和线路隔离开关线路侧宜配备接地刀闸。(3)旁路母线普通装设一组接地刀闸,设在旁路回路隔离开关旁路母线侧。(4)63KV及以上主变压器进线隔离开关变压器侧宜装设一组接地刀闸。2.4.3 电压互感器配备
17、(1)电压互感器数量和配备与主接线关于,应满足测量、保护和自动装置规定。应能保证在运营方式变化时,保护装置不失压。(2)6110KV级每组主母线三相上应装设电压互感器。(3)当需要监视和检测线路侧有无电压时,出线侧一相上应装设电压互感器。(4)兼作并联电容器组泄能和兼作限制切空线过电压电磁式电压互感器,其与电容器之间和与线路之间应有断开点。2.4.4 电流互感器配备(1)装有断路器回路均应装设电流互感器,其数量应满足测量仪表、保护和自动装置规定。(2)变压器中性点、变压器出口、桥行接线跨条上。(3)对直接接地系统,普通按三相配备。对非直接接地系统,可按两相或三相配备。2.4.5避雷器配备(1)
18、配电装置每组母线上,装设避雷器。(2)110KV及如下变压器到避雷器电气距离超过容许值时,应在变压器附近增设一组避雷器。(3)直接接地系统中,变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时,变压器中性点应装设避雷器。变压器中性点为全绝缘,但变电所为单进线且为单台变压器运营时,变压器中性点应装设避雷器。(4)不接地和经消弧线圈接地系统中,多雷区单进线变压器中性点应装设避雷器。(5)变电所35KV及以上电缆进线段,在电缆与架空线连接处应装设避雷器。(6)SF6全封闭电器架空线路侧必要装设避雷器。(7)变电所出线如有架空线路出线时,在架空线出线处应装设避雷器。第2.5节:电网中性点接地方式电网中性点接地方式
19、与电网电压级别,单相接地故障电流,过电压水平以及保护配备等有密切关系。电网中性点接地方式直接影响电网绝缘水平;电网供电可靠性、持续性和运营安全性;电网对通信线路及无线电干扰。中性点有效接地220KV电网采用中性点有效接地方式,单相短路电流很大,电网中设备或线路发生单相短路故障时须及时切除,增长了断路器承担,减少了供电持续性。但由于过电压较低设备和线路造价,经济效益明显。当选取接地点时应保证在任何故障形式下,都不应使电网解列成为中性点不接地系统。变压器中性点接地点数量应使电网所有短路点综合零序电抗与综合正序电抗之比x0/x1为正值并且不不不大于3,而其零序电阻与正序电抗之比R0/x1为正值并且不
20、不不大于1。以使单相接地时健全相上工频过电压不超过阀型避雷器灭弧器电压;x0/x1还应不不大于11.5,以使单相接地短路电流不超过三相短路电流。普通变压器重型点都应经隔离开关接地,以便于运营调度灵活选取接地点。当变压器重型点也许断开运营是,若该变压器中性点绝缘为非全绝缘,应在中性点装设避雷器保护。终端变电所变压器中性点普通不接地。第3章 短路电流计算第3.1节:短路电流计算目、规定和环节3.1.1:短路电流计算目在发电厂和变电所电气设计中,短路电流计算是其中一种重要环节。其计算目重要有如下几种方面:在选取电气主接线时,为了保证设备在正常运营和故障状况下都能安全、可靠地工作,同步又力求节约资金,
21、这就需要进行全面短路电流计算。例如:计算某一时刻短路电流有效值,用以校验开关设备开断能力和拟定电抗器电抗值;计算短路后较长时间短路电流有效值,用以校验设备热稳定;计算短路电流冲击值,用以校验设备动稳定。在设计屋外高压配电装置时,需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。在选取继电保护方式和进行整定计算时,需以各种短路短路电流为根据。接地装置设计,也需要短路电流。3.1.2短路电流计算普通规定(1) 电力系统中所有电源均在额定负载下运营。(2) 所有同步电机都具备自动调节励磁装置(涉及强行励磁)。(3) 短路发生在短路电流为最大值时瞬间。(4) 所有电源电动势相位角相等。(5) 应考虑对短路电
22、流值有影响所有元件,但不考虑短路点电弧电阻。对异步电动机作用,仅在拟定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。3.1.3 接线方式:计算短路电流时所用接线方式,应是也许 发生最大短路电流正常接线方式(即最大运营方式),不能用仅在切换过程中也许并列运营接线方式。3.1.4 计算容量:应按本工程设计规划容量计算,考虑电力系统远景发展规划(普通考虑工程建成后5-)3.1.5短路种类:普通按三相短路计算,若发电机出口两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中单相(或多相)接地系统较三相短路状况严重时,则应当按严重状况进行校验3.1.6短路计算点:在正常接线方式中,通过电器设备短路电流为最大
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