220-60KV降压变电所毕业设计.doc
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1、内容摘要电气工程及其自动化专业的毕业设计是培养学生综合运用大学四年所学理论知识,独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。本设计是根据“电力系统及自动化专业(发电厂及电力系统)”毕业任务书的要求,综合大学四年所学的专业知识及电力工程电气设计手册,电力工程电气设备手册等书籍的有关内容,在指导教师的帮助下,通过本人的精心设计论证完成的。整个设计过程中,全面细致的考虑工程设计的经济性,系统运行的可靠性,灵活性等诸多因素,最终完成本设计方案。本设计说明书是根据毕业设计的要求,针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电气部分的设计,并做出阐述和说明。论文包括选择变电
2、所的主变压器的容量、台数和形式,选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数,并且通过计算,详细的校验了各种不同设备的热稳定和动稳定,并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况,最后确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式。论文包括设计的说明和设备选择的计算,并附有五张设计图纸(电气主接线图一张、 变电所断面图两张、平面布置图一张、防雷保护图一张、继电保护原理图一张),可为以后的设计做些参考。由于时间紧张和能力有限,此论文中难免会出现遗漏和错误,希望老师给予指点和更正。最后,感谢各位老师给予我的帮助和大力支持,正因为你们精心的指导本次论文才得以更好的完
3、成,再次表示深深的感谢! 关键词 电力系统,变压器,AbstractElectrical engineering and professional graduate in its automation designs is an important link of the first step to trains student synthesize to make use of the four years in university an academic theories theory knowledge, independence analysis definitely reach a
4、greement engineering actual problem ability.This design according to electric power system and automation profession( power plant and electric power system) the request that graduate the mission book, synthesize the four years in university a profession for learning knowledge and electric power engi
5、neering electricity design manual ,etc. Under the help that guide the teacher, pass oneself of design what argument complete with meticulous care.Whole design process inside, completely economic that meticulous consideration engineering design, dependable that system circulate, vivid etc. many facto
6、rs, end complete this design project.This design the main according to the request that graduate the design, aiming at the 220/60 KV decline to press to change to give or get an electric shock a graduate the design the thesis. The design is based on summarizing our countrys substation design and ope
7、ration .It takes the selections of devices which this substation needed such as the type of electric bus,the type of the power distribution.It is made up of the instruction and the caculating parts.And for blueprints(situation main connected wires picture,the plot and section of the substation,trans
8、former protective principle connection picture),It can be unsuited for the same design in future.For my limited knowledge,it is impossible to be no mistakes in the draft.I hope the teacher give to point out with make correction.Finally, thanks for each teacher to give my help with support strongly,
9、positive because you with meticulous care of leading this thesis just can better complete, mean the profound with gratitude again! Keyword electric power system, transformer目录内容摘要IAbstractII第一部分 毕业设计说明书1第一章 引言1第二章 主变压器台数和容量的确定22.1 主变压器选择的要求22.2 主变压器的选择:2第三章 主接线形式的选择及说明43.1 主接线的设计原则43.2 主接线的设计要求43.3
10、主接线的选择5第四章 短路电流的计算84.1 短路电流计算的目的84.2 短路的基本类型84.3 一般规定84.4 计算步骤94.4.1 画等值电抗图94.4.2 计算短路电流步骤94.5 计算方法94.5.1 标么值法94.5.2 网络变换94.5.3 短路电流周期分量的计算10第五章 主要电气设备的选择115.1 一般原则115.2 高压断路器的选择115.2.1断路器形式的选择115.2.2 断路器的选择方法125.3 隔离开关的选择125.2.1隔离开关的选择方法135.4 电压互感器的选择135.5 电流互感器的选择145.6 母线的选择165.6.1 母线选择的依据165.6.2
11、母线截面选择和校验16第六章 防雷保护的设计176.1防雷保护设计和选择176.2避雷器的选择17第七章 配电装置的设计197.1 电气布置197.2 配电装置设计原则197.3 配电装置型式的选择197.3.1 屋外配电装置的特点207.3.2 屋外配电装置的最小安全净距207.3.3 屋外配电装置的若干问题20第八章 继电保护和自动装置的规划设计228.1 继电保护的配置228.1.1 变压器的保护228.1.2 母线保护228.1.3 线路保护238.2 自动装置的配置248.2.1 配置原则及原因248.2.2 自动重合闸的作用248.2.3 自动重合闸装置应符合基本要求258.2.4
12、 备用电源和备用设备自动投入25第九章 防雷保护规划设计269.1 电工装置的防雷保护26第二部分 220KV/60KV降压变电所电气部分计算书27第一章 短路电流的计算271.1 所用计算公式:271.2系统计算电路图和等值电路图27第二章 电气设备选择及计算校验332.1高压断路器的选择计算332.1.1 220KV侧断路器的选择332.1.2 60KV侧断路器的选择342.2 隔离开关的选择计算352.2.1 220KV隔离开关的选择352.2.2 60KV侧隔离开关的选择362.3 电压互感器的选择计算362.4 电流互感器的选择372.4.1 220KV侧电流互感器的选择372.4.
13、2 60KV侧电流互感器的选择382.5 母线的选择计算392.5.1 220KV侧母线的选择392.5.2 60KV侧母线的选择40第三章 防雷保护设计423.1 避雷器的选择423.2避雷针的选择和计算43总 结45致 谢46参 考 文 献47第一部分 毕业设计说明书第一章 引言电气工程及其自动化专业的毕业设计是培养学生综合运用大学四年所学理论知识,独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。本设计是根据毕业设计的要求,针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电气部分的设计,并做出阐述和说明。论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式,选择待设计变电
14、所所含有的各种电气设备及其各项参数,并且通过计算,详细的校验了各种不同设备的热稳定和动稳定,并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况,确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式,同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计,最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图,同时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护,并绘制屋外高压配电装置的防雷保护图。本设计的所有图纸都是计算机绘制而成,最后按照要求进行毕业设计成品打印。论文包括毕业设计说明书和毕业设计计算书两部
15、分,并附有五张设计图纸(电气主接线图一张、 变电所断面图两张、平面布置图一张、防雷保护图一张、继电保护原理图一张),可为以后的设计做些参考,同时能够比较直观的反映本设计变电所的整体全貌。最后,感谢吴志宏及其它老师在设计过程中的指导。设计中难免有不合适的地方,还请老师帮助改正。第二章 主变压器台数和容量的确定2.1 主变压器选择的要求1.和电力系统连接的主变压器一般不超过两台。当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时,可装设一台主变压器。2.变压器装设两台及以上主变压器时,每台容量的选择应按照其中任一台停用时,其余变压器容量至少能保证所供电的全部一级负荷或为变电所全部负荷的6075
16、%。通常一次变电所为75%,二次变电所为60%。3.变电所的主变压器一般采用三相变压器,因制造或运输条件限制及初期只装一台主变压器的220KV枢纽变电所中,一般采用单相变压器组,当装设一台单相变压器时,应没有备用相,当主变压器超过一台,且各台容量满足上述要求时,单相变压器组可不装设备用相。4.变电所中的变压器在系统调压有要求时,一般采用带负荷调压变压器,如受设备制造限制时,可采用独立的调压变压器或预留位置。5.变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致,否则不能并列运行,电力系统采用的绕组连接方式只有“Y”型和“”型,高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。2.2 主变压器的选择:1.
17、总容量的确定主变容量的确定应根据5-10年发展规划进行选择,通过对原始资料的分析,根据负荷及经济发展的要求,同时考虑负荷的同时系数和线损率等因素,可由公式S=k0*(1+5%)*P/cos求得。分析原始资料变电所60KV用户负荷表(表2-1)表2-1 用户负荷表序号负荷名称最大符合(KW)功率因素出线方式出现回路数附注近期远期1汽车制造厂12000150000.92架空2有重要负荷2汽车齿轮厂8000110000.93架空2有重要负荷3风动工具厂15000210000.95架空2有重要负荷4电工机械厂12000170000.90架空2有重要负荷5发动机厂15000160000.94架空2有重要
18、负荷6汽车配件厂10000120000.90架空2有重要负荷最大负荷利用小时数T = 5600小时,负荷同时系数0.82,线损率为5,重要负荷占75。S1=p1/cos=15000/0.92=16304.4S2=P2/cos=11000/0.93=11827.96S3=P3/cos=21000/0.95=22105.26S4=P4/cos=17000/0.90=18888.9S5=P5/cos=16000/0.94=17021.3S6=P6/cos=12000/0.90=13333.3负荷总容量:S= S1+S2+S3+S4+S5+S6=99481.12则S=k0*(1+5%)*s=0.82*
19、1.05*99481.12= 85653.24因为重要负荷占75%,所以单台变压器的容量:S0=75%*85653.24=64239.93若选两台容量为64239.KVA的变压器,当一台停运时,仍能保证75%的重要负荷供电。查电力设备手册选用两台有载调压变压器,其型号为SFPZ7-90000/220,电压为230+81.5%/69KV,采用YN,d11连接组,其具体型号和参数见表2-2。表2-2 所选SFPZ4-90000/220变压器的主要参数型 号额定电压(KV)连接组别损耗(kw)阻抗电压(%)SFPZ4-90000/220高压低压YN,d11负载空载13.5230+81.5%69369
20、.9102 第三章 主接线形式的选择及说明3.1 主接线的设计原则变电所电气主接线是电力系统接线的主要主成部分,它表明了发电机、变压器、线路和断路器等设备的数量和接线方式,从而实现安全的发电、输变电、配电的任务。根据设计规程,变电所主接线应满足可靠性、 灵活性、 经济性的要求。同时还应考虑以下的因素:1)考虑变电所在电力系统中的地位和作用。2)考虑近期和远期的发展规模。3)考虑负荷的重要性分级和出线回数的多少对主接线的影响。4)考虑主变台数对主接线的影响。5)考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。3.2 主接线的设计要求1.可靠性1)应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析。2)主
21、接线的可靠性包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。3)主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度,采用可靠性高的电气设备可以简化接线。4)要考虑所设计的变电所在电力系统中的地位和作用。2.灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求:1)调度要求,可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷,能够满足系统在事故运行方式下,检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。2)检修要求,可以方便地停运断路器,母线及其继电保护设备进行安全检修且不致于影响对用户的供电。3.经济性1)投资省a.主接线力求简单,以节省断路器、隔离开关、互感器、避雷器等一次设备。b.要能使断电保护和二次回路不过于
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