第一稿毕业论文正文111000.doc
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1、 111KV牵引变电所防雷设计设计 2009 届 继续教育 学院专 业 电气自动化技术学 号 C3009130399 学生姓名 陈 晨 指导教师 完成日期:2011年11月23日学生姓名陈晨专 业电气自动化技术班 级2009级电气自动化技术(高起专)学 号C3009130399毕业设计题目111KV牵引变电所防雷设计指导教师姓 名 指导教师职 称 指导教师评语:专家评语:签字: 年 月 日答辩小组意见:答辩小组组长签字: 年 月 日成绩:院长(主任)签字: 年 月 日毕业设计评语及成绩题 目111KV牵引变电所防雷设计专 业 电气自动化技术班 级2009级电气自动化技术(高起专) 学生姓名陈
2、飞 承担指导任务单位 导师姓名 导师职称 一、 论文内容基本内容:雷电活动特性,雷电参数。重点难点:防雷设备选择,防雷设计方案。途径:防雷保护装置是指能使被保护物体避免雷击,而引雷于本身,并顺利地泄入大地的装置。电力系统中最基本的防雷保护装置有:避雷针避雷线避雷器和防雷接地等装置。二、基本要求111KV牵引变电所的直击雷防护方案及计算(设计重点);111KV牵引变电所的感应雷防护方案及计算;110KV牵引变电所的主要防雷设备及其选取参数三、应收集的资料及参考文献 1电力工程电气设计手册戈东方 钟大文 中国水利电力出版社 2工业与民用配电设计手册徐永根 卞铠生 中国电力出版社3高电压技术刘吉来
3、中国水利水电出版社4高电压技术 赵志大 中国电力出版社5 范锡普.发电厂电气部分(第二版).水利电力出版社.二、 进度计划10月11 日接受指导教师安排的毕业设计任务书。10月12日至10月24 日到 高铁济南西车间实习。10月24日至25日拟写开题报告、毕业设计初稿,并做好前期工作总结。11月7日至9日与指导教师讨论、研究设计初稿存在的问题,听取修改意见。11月12日完成毕业设计第二稿。11月23日在指导教师的帮助下完成毕业设计。11月24 日参加毕业答辩。教研室主任签字时 间 年 月 日毕业设计任务书题目111KV牵引变电所防雷设计专 业电气自动化技术 班 级2009级电气自动化技术(高起
4、专) 学生姓名陈 晨 一、 文献综述本课题的来源、选题依据:本课题选自牵引变电所,变电所的防雷设计是变电所工作的重要组成部分。二、 预期达到的目标通过毕业设计培养综合运用所学专业知识的基本技能,培养分析问题解决问题的能力。比较系统的掌握防雷设计原理,并能将理论知识正确的,比较熟练的应用于工程设计。三、重点研究内容基本内容:雷电活动特性,雷电参数。重点难点:防雷设备选择,防雷设计方案。 途径:防雷保护装置是指能使被保护物体避免雷击,而引雷于本身,并顺利地泄入大地的装置。电力系统中最基本的防雷保护装置有:避雷针避雷线避雷器和防雷接地等装置。指导教师签字时 间 年 月 日毕业设计开题报告摘 要变电所
5、是电力系统重要组成部分,因此,它是防雷的重要保护部位。如果变电所发生雷击事故,将造成大面积的停电,给社会生产和人民生活带来不便,这就要求防雷措施必须十分可靠。变电所是电力系统重要组成部分,因此,它是防雷的重要保护部位。如果变电所发生雷击事故,将造成大面积的停电,给社会生产和人民生活带来不便,这就要求防雷措施必须十分可靠。关键词:变电所;防雷保护;接地装置AbstractSubstation is an important part of power system, therefore, it is important to protect parts of the mine. If the s
6、ubstation lightning accidents, power outages will result in a large area, to the social production and peoples lives inconvenient, requiring lightning protection measures must be very reliable.Substation is an important part of power system, therefore, it is important to protect parts of the mine. I
7、f the substation lightning accidents, power outages will result in a large area, to the social production and peoples lives inconvenient, requiring lightning protection measures must be very reliable.Keywords: substation; lightning protection; grounding device目录绪论错误!未定义书签。第一章、电气主接线的设计5第一节.电气主接线概述5第二
8、节.110KV侧主接线的设计5第三节.35KV侧主接线的设计6第四节.10KV侧主接线的设计6第五节.主接线方案的比较选择6第六节.主接线中的设备配置7第二章、主要电气设备的选择 10 第一节.电气设备选择概述10第二节.110KV侧断路器隔离开关的选择11第三节.35KV侧断路器隔离开关的选择12第四节.10KV侧限流电抗器、断路器隔离开关的选择14第五节.电流互感器的选择17第六节.电压互感器的选择19第七节.母线的选择20第三章、主变保护配置25第一节.设置保护的目的25第二节.定时限过电流保护25第三节.电流速断保护26第四节.瓦斯保护26第四章、防雷保护和接地装置27第一节.变电所的
9、保护对象27第二节.电工装置的防雷措施27第三节.本设计的防雷保护方案29第四节.接地装置31总结32致谢33参考文献34附录35 绪论 第一节.环境条件变电站地处坡地土壤电阻率=1.79*10000/cm2温度最高平均气温+33,年最高气温40,土壤温度+15海拔1500m污染程度:轻级年雷暴日数:40日/年第二节.电力系统情况 系统供电到110kv母线上,35,10kv侧无电源,系统阻抗归算到110kv侧母线上UB=Uav SB=110MVA 系统110kv侧参数 X110max=0.0765 X110min=0.162 110kv最终两回进线四回出线,每回负荷为45MVA,本期工程两回进
10、线,两回出线。 35kv侧最终四回出线,全部本期完成,其中两回为双回路供杆输电Tmax=4500h,负荷同时率为0.85 10kv出线最终10回,本期8回Tmax=4500 h,负荷同时率0.85,最小负荷为最大负荷的70%,备用回路3 MW,6 MW,cos=0.85计算 负荷增长率为2%第三节.设计任务变电站电气主接线的设计主要电气设备选择主变保护配置防雷保护和接地装置第一章、电气主接线的设计第一节.电气主接线概述发电厂和变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路,称为电气主接线,也成主电路。它把各电源送来的电能汇集起来,并分给各用户。它表明各种一次设备的数量和作用,设备间的连接方式
11、,以及与电力系统的连接情况。所以电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体,对发电厂和变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起着重要作用,并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。1. 在选择电气主接线时的设计依据 发电厂、变电所所在电力系统中的地位和作用 发电厂、变电所的分期和最终建设规模 负荷大小和重要性 系统备用容量大小 系统专业对电气主接线提供的具体资料2. 主接线设计的基本要求 可靠性 灵活性 经济性3. 6-220KV高压配电装置的基本接线有汇流母线的连线:单母线、单母线分段、双母线、双母分段、增设旁母线或旁路隔离开关等。无汇流母线的接线:变压器-线路单元
12、接线、桥形接线、角形接线等。6-220KV高压配电装置的接线方式,决定于电压等级及出线回路数。第二节.110KV侧主接线的设计由电力工程电气设计手册第二章第二节中的规定可知:110KV侧配电装置宜采用单母线分段的接线方式。110KV侧采用单母线分段的接线方式,有下列优点: 供电可靠性:当一组母线停电或故障时,不影响另一组母线供电; 调度灵活,任一电源消失时,可用另一电源带两段母线: 扩建方便; 在保证可靠性和灵活性的基础上,较经济。故110KV侧采用单母分段的连接方式。第三节.35KV侧主接线的设计由电力工程电气设计手册第二章第二节中的规定可知:当3563KV配电装置出线回路数为48回,采用单
13、母分段连接,当连接的电源较多,负荷较大时也可采用双母线接线。故35KV可采用单母分段连接也可采用双母线连接。第四节.10KV侧主接线的设计10KV侧出线回路数本期为8回,最终10回由电力工程电气设计手册第二章第二节中的规定可知:当610KV配电装置出线回路数为6回及以上时采用单母分段连接故10KV采用单母分段连接第五节.主接线方案的比较选择由以上可知,此变电站的主接线有两种方案方案一:110KV侧采用单母分段的连接方式,35KV侧采用单母分段连接,10KV侧采用单母分段连接。方案二:110KV侧采用单母分段的连接方式,35KV侧采用双母线连接,10KV侧采用单母分段连接。此两种方案的比较方案一
14、 110KV侧采用单母分段的连接方式,供电可靠、调度灵活、扩建方便,35KV、10KV采用单母分段连线,对重要用户可从不同段引出两个回路,当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常母线供电不间断,所以此方案同时兼顾了可靠性,灵活性,经济性的要求。方案二虽供电更可靠,调度更灵活,但与方案一相比较,设备增多,配电装置布置复杂,投资和占地面增大,而且,当母线故障或检修时,隔离开关作为操作电器使用,容易误操作。由以上可知,在本设计中采用第一种接线,即110KV侧采用单母分段的连接方式,35KV侧采用单母分段连线,10KV侧采用单母分段连接。方案一图: 方案二图:第六节.主接线中的设备配置1
15、. 隔离开关的配置 中小型发电机出口一般应装设隔离开关:容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时,其出口不装设隔离开关,但应有可拆连接点。 在出线上装设电抗器的610KV配电装置中,当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时,每回线上应各装设一组出线隔离开关。 接在发电机、变压器因出线或中性点上的避雷器不可装设隔离开关。 中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地;自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。2. 接地刀闸或接地器的配置 为保证电器和母线的检修安全,35KV及以上每段母线根据长度宜装设12组接地刀闸或接地器,每两接地刀闸间的距离应尽量保持适中。母线的接地
16、刀闸宜装设在母线电压互感器的隔离开关和母联隔离开关上,也可装于其他回路母线隔离开关的基座上。必要时可设置独立式母线接地器。 63KV及以上配电装置的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路宜配置接地刀闸。3. 电压互感器的配置 电压互感器的数量和配置与主接线方式有关,并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时,保护 装置不得失压,同期点的两侧都能提取到电压。 旁路母线上是否需要装设电压互感器,应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。 当需要监视和检测线路侧有无电压时,出线侧的一相上应装设电压互感器。 当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时
17、,可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。 发电机出口一般装设两组电压互感器,供测量、保护和自动电压调整装置需要。当发电机配有双套自动电压调整装置,且采用零序电压式匝间保护时,可再增设一组电压互感器。4.电流互感器的配置 凡装有断路器的回路均应装设电流互感器其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。 在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器:发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。 对直接接地系统,一般按三相配置。对非直接接地系统,依具体要求按两相或三相配置。 一台半断路器接线中,线路线路串可装设四组电流互感器,在能满足保护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器
18、。线路变压器串,当变压器的套管电流互感器可以利用时,可装设三组电流互感器。5.避雷器的装置 配电装置的每组母线上,应装设避雷器,但进出线装设避雷器时除外。 旁路母线上是否需要装设避雷器,应视在旁路母线投入运行时,避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。 220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时,应在变压器附近增设一组避雷器。 三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。 下列情况的变压器中性点应装设避雷器 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。 直接接地系统中,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行时。 接地和经消弧线圈接地系统中,多雷区的
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