推荐-110kV变电站电气一次部分初步设计1 精品

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重庆电力高等专科学校

重庆教培中心教学点

毕业

专业:电力系统自动化班级:变检0602

二OO九年四月

内容提要

根据设计任务书的要求,本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计,并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器,站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母线和单母线分段接线。

本次设计中进行了电气主接线的设计。电路电流计算、主要电气设备选择及效验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等)、各电压等级配电装置设计及防雷保护的配置。

本设计以《电力工程专业指南》、《电力工程电气设备手册》、《高电压技术》、《电气简图用图形符号(GB/T4728.13)》、《电力工程设计手册》、《城乡电网建设改造设备使用手册》等规范规程为依据,设计的内容符合国家有关经济技术政策,所选设备全部为国家推荐的新型产品,技术先进、运行可靠、经济合理。

目录前言

第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料

第2章电气主接线设计

第2.1节主接线的设计原则和要求

第2.2节主接线的设计步聚

第2.3节本变电站电气接线设计

第3章变压器选择

第3.1节主变压器选择

第3.2节站用变压器选择

第4章短路电流计算

第4.1节短路电流计算的目的

第4.2节短路电流计算的一般规定

第4.3节短路电流计算的步聚

第4.4节短路电流计算结果

第5章高压电器设备选择

第5.1节电器选择的一般条件

第5.2节高压断路器的选择

第5.3节隔离开关的选择

第5.4节电流互感器的选择

第5.5节电压互感器的选择

第5.6节高压熔断器的选择

第6章配电装置设计

第7章防雷保护设计

第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书第1章负荷计算

第1.1节主变压器负荷计算

第1.2节站用变压器负荷计算

第2章短路电流计算

第2.1节三相短路电流计算

第2.2节站用变压器低压侧短路电流计算第3章线路及变压器最大长期工作电流计算第3.1节线路最大长期工作电流计算

第3.2节主变进线最大长期工作电流计算第4章电气设备选择及效验

第4.1节高压断路器选择及效验

第4.2节隔离开关选择及效验

第4.3节电流互感器选择及效验

第4.4节电压互感器选择及效验

第4.5节熔断器选择及效验

第4.6节母线选择及效验

第5章防雷保护计算

第三部分110KV变电站电气一次部分设计图纸电气主接线图

总结

参考文献致谢

前言

变电站是电力系统的重要组成部分,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用,直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电气主接线是变电站设计的首要任务,也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计,分为设计说明书、设计计算书、设计图纸等三部分。所设计的内容力求概念清楚,层次分明。本文是在老师们治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向。在期间老师在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助。在此,我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢!

本文从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述,并绘制了电气主接线图。由于本人水平有限,错误和不妥之处在所难免,敬请各位老师批评指正。

第一部分110kV变电站电气一次部分

设计说明书

设计

指导教师

第1章原始资料

1.1地区电网的特点

1)本地区即使在最枯的月份,水电站发电保证出力时亦能满足地区负荷的需要,加上小火电,基本不需要外系统支援。

2)本系统的水电大多数时径流式电站,出发保证出力外的月份,均有电力剩余,特别是4至7月份。

1.2 建站规模

1)变电站类型:110kV变电工程

2)主变台数:2

3)电压等级:110kV、35kV、10kV

4)出线回数及传输容量

110kV出线6回(2回路备用)

本变-长泥坡15000kw 6km LGJ-120

本变-双旗变15000kw 42.3km LGJ-120

本变-系统30000kw 66km LGJ-150

本变-双桥8000kw 30km LGJ-120

35kV出线8回(2回路备用)

本变-长泥坡8000kw 6km LGJ-95

本变-火电厂10000kw 8km LGJ-95

本变-中方变5000kw 15km LGJ-95

本变-水电站8000kw 12km LGJ-120(2回路)

本变-鸭嘴变5000kw 10km LGJ-95

10kV出线10回(3回路备用)

本变-氮肥厂2500kw 2km

本变-化工厂1500kw 3km

本变-医院1500kw 5km

本变-印刷厂2000kw 4km(2回路)

本变-造纸厂2500kw 6km

本变-机械厂2500kw 4km

5)无功补偿:采用电力电容器两组,容量为2*4500kva

1.3 环境条件

1)当地年温最高为40℃,年最低温度为-5℃;

2)当地海拔高度为800米。

3)当地雷暴日数为55日/年;

4)本变电站处于“薄土层石灰岩”地区,土壤电阻率高达1000Ω.M

1.4 电器主接线图

建议110kV双母线分4段、35kV双母线带旁、10kV单母线分段带旁路接线,并考虑设置融冰措施。

1.5 短路阻抗

1)系统作无穷大电源考虑:

X1Σmax=0.05,X0Σmax=0.04,X1Σmin=0.1,X0Σmin=0.05。

2)火电厂的装机容量为3*7500kw,X d=0.125最大运行方式下,该火电厂3台机组

全部投入并满发,最小运行方式下,该火电厂只投入2台机组。

3)水电厂的装机容量为3*5000kw,X d=0.27,最大运行方式下,该水电厂3台机组全部投入并满发,最小运行方式下,该水电厂只投入1台机组。

第2章电气主接线设计

电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。为满足生产需要,变电站中安装有各种电气设备,并b主接线代表了变电站电气部分主体结构,是电力系统接线的主要组成部分,是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式,从而完成变电、输配电的任务。它的设计,直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的,所以主接线设计的好坏,也影响到工农业生产和人民生活。因此,主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下,正确处理好各方面的关系,全面分析有关因素,力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。

2.1.1电气主接线的设计原则

电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据,以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳,结合工程实际情况,在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下,兼顾运行、维护方便,尽可能地节省投资,就近取材,力争设备元件和设计的先进性与可靠性,坚持可靠、先进、适用、美观的原则。

1)接线方式:对于变电站的电气接线,当能满足运行要求时,其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线,如线路-变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时,也可采用线路分支接线。在110kV~220kV配电装置中,当出线为2回时,一般采用桥形接线;当出线不超过4回时,一般采用分段单母线接线。在枢纽变电站中,当110kV~220kV出线在4回及以上时,一般采用双母线接线。

在大容量变电站中,为了限制6~10kV出线上的短路电流,一般可采用下列措施:

a)变压器分列运行;

b)在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器;

c)采用低压侧为分裂绕组的变压器;

d)出线上装设电抗器。

2)主变压器选择

a)主变压器台数:为保证供电可靠性,变电站一般装设两台主变压器。当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时,可装设一台。对于大型枢纽变电站,根据工程具体情况,当技术经济比较合理时,可装设两台以上主变压器。

b)主变压器容量:主变压器容量根据5~10年的发展规划进行选择,并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力。对装设两台变压器的变电站,每台变压器额定容量一般按下式选择

S n =0.6 P

M

P

M

为变电站最大负荷。这样,当一台变压器停用时,可保证对60%负荷的供电,考虑变压器的事故过负荷能力40%,则可保证对84%负荷的供电。由于一般电网变电站大约有

25%的非重要负荷,因此,采用S

n =0.6 P

M

,对变电站保证重要负荷来说多数是可行的。

对于一、二级负荷比重大的变电站,应能在一台停用时,仍能保证对一、二级负荷的供电。

c)主变压器的型式:一般情况下采用三相式变压器。具有三种电压的变电站,如通过主变压器各侧绕组的功率均达到15%Sn以上时,由于中性点具有不同的接地形式,应采用普通的三绕组变压器;当主网电压为220kV及以上,中压为110kV及以上时,多采用自耦变压器,以得到较大的经济效益。

3)断路器的设置:根据电气接线方式,每回线路均应设有相应数量的断路器,用以完成切、合电路任务。

4)为正确选择接线和设备,必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。当缺乏足够的资料时,可采用下列数据:

a)最小负荷为最大负荷的60~70%,如主要是农业负荷时则宜取20~30%;

b)负荷同时率取0.85~0.9,当回路在三回一下时且其中有特大负荷时,可取

0.95~1;

c)功率因数一般取0.8;

d)线损平均取5%。

2.1.2设计主接线的基本要求

在设计电气主接线时,应使其满足供电可靠,运行灵活和经济等项基本要求。

1)可靠性:供电可靠是电力生产和分配的首要要求,电气主接线也必须满足这个要求。在研究主接线时,应全面地看待以下几个问题:

a)可靠性的客观衡量标准是运行实践,估价一个主接线的可靠性时,应充分考虑长期积累的运行经验。我国现行设计技术规程中的各项规定,就是对运行实践经验的总结。设计时应予遵循。

b)主接线的可靠性,是由其各组成元件(包括一次设备和二次设备)的可靠性的综合。因此主接线设计,要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。

c)可靠性并不是绝对的,同样的主接线对某所是可靠的,而对另一些所可能还不够可靠。因此,评价可靠性时,不能脱离变电站在系统中的地位和作用。

通常定性分析和衡量主接线可靠性时,均从以下几方面考虑:

a)断路器检修时,能否不影响供电。

b)线路、断路器或母线故障时,以及母线检修时,停运出线回路数的多少和停电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电。

c)变电站全部停运的可能性。

2)灵活性:主接线的灵活性要求有以下几方面:

a)调度灵活,操作简便:应能灵活的投入(或切除)某些变压器或线路,调配电源和负荷,能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。

b)检修安全:应能方便的停运断路器、母线及其继电保护设备,进行安全检修而不影响电力的正常运行及对用户的供电。

c)扩建方便:应能容易的从初期过渡到最终接线,使在扩建过渡时,在不影响连续供电或停电时间最短的情况下,投入新装变压器或线路而不互相干扰,且一次和二次设备等所需的改造最少。

3)经济性:在满足技术要求的前提下,做到经济合理。

a)投资省:主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关等一次设备投资;要使控制、保护方式不过于复杂,以利于运行并节约二次设备和电缆投资;要适当限制短路电流,以选择价格合理的电器设备;在终端或分支变电站中,应推广采用直降式(110/6~10kV)变压器,以质量可靠的简易电器代替高压断路器。

b)占地面积小:电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件,以便节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方,都应采用三相变压器。

c)电能损耗少:在变电站中,正常运行时,电能损耗主要来自变压器。应经济合理的选择主变压器的型式、容量和台数,尽量避免两次变压而增加电能损耗。

第2.2节主接线的设计步聚

电气主接线图的具体设计步聚如下:

a)分析原始资料

a)本工程情况变电站类型,设计规划容量(近期,远景),主变台数及容量等。

b)电力系统情况电力系统近期及远景发展规划(5~10),变电站在电力系统中

的位置和作用,本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。

c)负荷情况负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路及输送容量等。

d)环境条件当地的气温、湿度、覆水、污秽、风向、水文、地质、海拔高度等因素,对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。

e)设备制造情况为使所设计的主接线具有可行性,必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较,保证设计的先进性、经济性和可行性。

b)拟定主接线方案

根据设计任务书的要求,在原始资料分析的基础上,可拟定出若干个主接线方案。因为对出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等考虑不同,会出现多种接线方案。应依据对主接线的基本要求,结合最新技术,确定最优的技术合理、经济可行的主接线方案。

c)短路电流计算

对拟定的主接线,为了选择合理的电器,需进行短路电流计算。

d)主要电器选择

包括高压断路器、隔离开关、母线等电器的选择。

e)绘制电气主接线图

将最终确定的主接线,按工程要求,绘画工程图。

第2.3节本变电站电气主接线设计

2.3.1110kV电压侧接线

《35~110kV变电所设计规范》规定,35kV~110kV线路为两回以下时,宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时,宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。35~63kV线路为8回及以上时,亦可采用双母线接线。110kV线路为6回及其以上时,宜采用双母线接线。

在采用单母线、分段单母线或双母线的35~110kV主接线中,当不允许停电检修断路器时,可设置旁路设施。

本变电站110kV线路有6回,可选择用双母线或单母线分段接线两种方案,如图2.1所示。方案一供电可靠、运行方式灵活、倒闸操作复杂, 容易误操作;占地大、设备多、投资大。

图2.1

。方案二简单清晰、操作方便、不易误操作,设备少,投资小,占地面积小,但是运行可靠性和灵活性比方案一稍差。本变电站为地区性变电站,电网特点是水电站发电保证出力时

能满足地区负荷的需要,加上小火电,基本不需要外系统支援,电源主要集中在35KV 侧,110KV侧是为提高经济效益及系统稳定性,采用方案二能够满足本变电站110KV侧对供电可靠性的要求,故选用投资小、节省占地面积的方案二。

2.3.235kV电压侧接线

本变电站35kV线路有8回,可选择双母线或单母线分段带旁路母线接线两种方案,根据本地区电网特点,本变电站电源主要集中在35kV侧,不允许停电检修断路器,需设置旁路设施,如图2.2所示。

图2.2

方案一供电可靠、调度灵活,但是倒闸操作复杂,容易误操作,占地面积大,设备多,配电装置复杂,投资大。方案二简单清晰,操作方便,不易误操作,设备少,投资小,占地面积小,旁路断路器可以代替出线断路器,进行不停电检修出线断路器,保证重要回路特别是电源回路不停电。方案二具有良好的经济性,供电可靠性也能满足要求,故 35kV 侧接线采用方案二。

2.3.310kV电压侧接线

《35~110kV变电所设计规范》规定,当变电所装有两台主变压器时,6~10kV侧宜采用分段单母线。线路为12回及以上时,亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时,可设置旁路设施。

本变电站10kV侧线路为10回,可采用双母线接线或单母线分段接线两种方案,如图2.3所示。方案一一般用于出线较多,输送和穿越功率较大,供电可靠性和灵活性要求较高得场合,设备多,投资和占地面积大,配电装置复杂,易误操作。方案二简单清晰,调度灵活,不会造成全场停电,能保证重要用户的供电,设备少,投资和占地小。故选用投资小、节省占地面积的方案二。

综上所述,本变电站主接线如图2.4所示。

图2.4

2.3.4站用变压器低压侧接线

站用电系统采用380/220V 中性点直接接地的三相四线制,动力与照明合用一个电源,站用变压器低压侧接线采用单母线分段接线方式,平时分裂运行,以限制故障范围,提高供电可靠性。380V 站用电母线可采用低压断路器(即自动空气开关)或闸刀进行分段,并以低压成套配电装置供电。站用变压器低压侧接线如图 2.5 所示。

图 2.5 站用变压器低压侧接线

第3章变压器选择

第3.1节主变压器选择

在变电站中,用来向电力系统或用户输送功率的变压器,称为主变压器。

《35~110kV变电所设计规范》规定,主变压器的台数和容量,应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。

在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设两台以上主变压器。

装有两台以上主变压器的变电所,当断开一台时,其余主变器的容量不应小于60%的全部负荷,并应保证用户的一、二级负荷。

具有三种电压的变电所,如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上,主变压器宜采用三线圈变压器。

主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构。

由负荷计算(设计计算书第1章)可知,本变电站远景负荷为P

M

=30.15 (MVA),装设两台主变压器,每台变压器额定容量按下式选择

S N =0.6P

M

=18.09(MVA)

故可选择两台型号为SFSZ

7

-20000/110的变压器

表 3.1 主变压器技术参数

第 3.2 节站用变压器选择

《35~110kV 变电所设计规范》规定,在有两台及以上主变压器的变电站中,宜装

设两台容量相同可互为备用的站用变压器,分别接到母线的不同分段上。

变电站的站用负荷,一般都比较小,其可靠性要求也不如发电厂那样高。变电站的主要负荷是变压器冷却装置、直流系统中的充电装置和硅整流设备、油处理设备、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。这些负荷容量都不太大,因此变电站的站用电压只需0.4kV 一级,采用动力与照明混合供电方式。380V 站用电母线可采用低压断路器(即自动空气开关)或闸刀进行分段,并以低压成套配电装置供电。

,选用两台型号为S9—本变电站计算站用容量为100kVA(设计计算书第 1 章)

100/10 的变压器,互为暗备用。10kV 级S9 系列三相油浸自冷式铜线变压器,是全国统一设计的新产品,是我国国内技术经济指标比较先进的铜线系列配电变压器。

站用变压器参数如表 3.2 所示。

表 3.2 站用变压器技术参数

第4章短路电流计算

第4.1节短路电流计算的目的

在发电厂和变电站的电气设计中,短路电流计算是其中的一个重要环节。短路电流计算的目的主要有以下几方面:

1)在选择电气主接线时,为了比较各种接线方案,或确定某一接线是否需要采取限制断流电流的措施等,均需进行必要的短路电流计算。

2)在选择电气设备时,为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作,同时又力求节约资金,这就需要进行全面的短路电流计算。

3)在设计屋外高压配置时,需按短路条件效验导线的相间和相对地的安全距离。

4)在选择继电保护方式和进行整定计算时,需以各种短路时的短路电流为依据。

5)接地装置的设计,也需用短路电流。

第4.2节短路电流计算的一般规定

验算导体和电器时所用的短路电流,一般有以下规定:

1)计算的基本情况

a)电力系统中所有电源都在额定负荷下运行;

b)同步电机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁);

c)短路发生在短路电流为最大值的瞬间;

d)所有电源的电动势相位角相同;

e)正常工作时,三相系统对称运行;

f)应考虑对短路电流值有影响的所有元件,但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用,仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。

2)接线方式

计算短路电流时所用的接线方式,应是可能发生最大短路电流的正常接线方式(即最大运行方式),而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。

3)计算容量

应按本工程设计规划容量计算,并考虑电力系统的远景发展规划(一般考虑本工程建成后5~10年)。

4)短路种类

一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路,或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相(或两相)接地短路较三相短路情况严重时,则应按严重情况进行效验。

5)短路计算点

在正常接线方式时,通过电器设备的短路电流为最大的地点,称为短路计算点。

第4.3节短路电流计算的步聚

在工程设计中,短路电流的计算通常采用实用计算曲线法。其具体步聚如下:

1)选择计算短路点

2)绘制等值网络,并将各元件电抗统一编号。

a)选取基准功率S

B 和基准电压V

B

=V

av

b)发电机电抗用Xd,略去网络各个元件的电阻、输电线路的电容和变压器的励磁支路;

c)无限大功率电源的内电抗等于零;

d)略去负荷。

3)化简等值网络:将等值网络化简为短路点为中心的辐射形等值网络,并求出各电源与短路点之间的电抗,即转移电抗X∑。

4)求计算电抗Xjs。

5)由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量的标么值。

6)计算无限大容量的电源供给的短路电流周期分量的标么值。

7)计算短路电流周期分量有名值和短路容量。

8)计算短路电流冲击值。

9)计算异步电机供给的短路电流

10)绘制短路电流计算结果表。

第4.4节短路电流计算结果

本变电站短路电流计算结果如下(计算过程见设计计算书第3章):三相短路电流计算电路图及其网络如图4.1所示。

图4.1 计算电路图及其等值网络

当短路发生在f3点时,分变压器低压侧并列运行和变压器低压侧分列运行两种情况进行计算,变压器低压侧分列运行三相短路电流计算电路图及其等值网络如图 4.2所示

短路点编号短路类型0s 短路

电流周

期分量

有名值I

' ' (kA)

2s 短路

电流有

名值I

(kA)

4s 短路

电流有

名值I

(kA)

短路电

流冲

击值i

(kA)

短路全电

流最大有

效值

I

sh

(kA)

短路容量

S ''(MVA)

f

1

三相短路 2.72 2.54 2.54 6.93 4.13518.21

f

2

三相短路 5.63 4.50 4.4614.368.55341.29

f

3

三相短路12.010.59.7924.9614.88207.84

' f 3

三相短路7.777.037.1919.8111.81134.58图 4.2 变压器低压侧分列运行计算电路图及其等值网络

三相短路电流计算结果见表4.1。

表 4.1 短路电流计算结果

表4.1

第5章高压电器设备选择

第5.1节电器选择的一般条件

电器选择是发电厂和变电站电气设计的主要内容之一。正确的选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时,应根据工程实际情况,在保证安全、可靠的前提下,积极而稳妥地采用新技术,并注意节省投资,选择合适的电器。

尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样,具体选择方法也不完全相同,但对它们的基本要求却是一致的。电器要能可靠的工作,必须按正常工作条件进行选择,并按短路状态来校验热稳定和动稳定。

1)按正常工作条件选择电器

a)额定电压和最高工作电压

在选择电器时,一般可按照电器的额定电压U N 不低于装置地点电网额定电压

U

Ns

的条件选择,即

U

N ≥U

Ns

b)额定电流

电器的额定电流I

N 是指在额定周围环境温度θ

下,电器的长期允许电流。I

N

应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 I

max

,即

I N ≥I

max

c)按当地环境条件校核

在选择电器时,还应考虑电器安装地点的环境(尤其是小环境)条件当气温、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件是,应采取措施。

2)按短路情况校验

a)短路热稳定校验短路电流通过电器时,电器各部件温度应不超过允许值。满足热稳定的条件为

I t 2t≥Q

k

式中Q

k

——短路电流产生的热效应;

I

t

、t ——电器允许通过的热稳定电流和时间。

b)电动力稳定校验电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力,亦称动稳定。满足动稳定的条件为

i es ≥i

sh

或 I

es ≥I

sh

式中 i

sh 、 I

sh

——短路冲击电流幅值及其有效值;

i es 、 I

es

——电器允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。

下列几种情况可不校验热稳定或动稳定:

i)熔断器保护的电器,其热稳定由熔断时间保证,故可不验算热稳定。

ii)采用有限流电阻的熔断器保护的设备,可不校验动稳定。

iii)装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算动、热稳定。

b)短路电流计算的条件为使电器具有足够的可靠性、经济性和合理性,并在一定时期内适应电力系统发展的需要,作验算用的短路电流应按下列条件确定:

i)容量和接线按本工程设计最终容量计算,并考虑电力系统远景发展规划(一般为本工程建成后 5~10 年);其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式,但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。

ii)短路种类一般按三相短路验算,若其它种类短路较三相短路严重时,则应按最严重的情况验算。

110kV变电站电气一次部分课程设计

课程设计任务书 设计题目: 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation)改变电压的场所。是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换,一些变电站是将发电站发出的电升压,这样一方面便于远距离输电,第二是为了降低输电时电线上的损耗;还有一些变电站是将高压电降压,经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况,升压和降压的幅度是不同的,所以变电站是很多的,比入说远距离输电时,电压为11千伏,甚至更高,近距离时为1000伏吧,这个电压经

变压器后,变为220伏的生活用电,或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展,对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计,其中针对主接线形式选择,母线截面的选择,电缆线路的选择,主变压器型号和台数的确定,保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中,电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算,保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因,是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)

110kV变电站电气一次系统设计毕业设计(论文)

毕业设计论文 110KV变电所电气一次部分初步设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

110kV变电站电气部分设计

毕业设计(论文、作业)毕业设计(论文、作业)题目: 110kV变电站电气部分设计 分校(站、点): 年级、专业: 09秋机械 教育层次:本科 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期: 2012年5月5日

中文摘要 变电站作为电力系统中的重要组成部分,直接影响整个电力系统的安全与经济运行。本论文中待设计的变电站是一座降压变电站,在系统中起着汇聚和分配电能的作用,担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务。该变电站的建成,不仅增强了当地电网的网络结构,而且为当地的工农业生产提供了足够的电能,从而达到使本地区电网安全、可靠、经济地运行的目的。 本论文《110kv变电站一次部分电气设计》,首先通过对原始资料的分析及根据变电站的总负荷选择主变压器,同时根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求,选择了两种待选主接线方案进行了技术比较,淘汰较差的方案,确定了变电站电气主接线方案。 其次进行短路电流计算,从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的母线时,其短路稳态电流和冲击电流的值。再根据计算结果及各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行主要电气设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等)。 最后,并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、防雷保护配置图等相关设计图纸。 关键词电气主接线设计;短路电流计算;电气设备选择;设计图纸 Abstract Power system substation as an important part of the entire power system directly affects the safety and economic operation. To be designed in this paper is a step-down substation substation in the system plays the role of aggregation and distribution of electric energy, charged with the factory to the region, the important task of rural electrification. The completion of the substation will not only strengthen the local power grid network structure, but also for the local industrial and agricultural production provides enough power, so that the regional power grid so as to achieve safe, reliable and economic operation purposes. The paper "110kv substation once part of the electrical design," the first original data through the analysis and selection based on total load of the substation main transformer, the main wiring under both economical and reliable, flexible operation requirements, select the main connection of two programs to be selected A technical comparison, out of poor program to determine the main electrical substation connection program. Second, the short-circuit current calculation, obtained from the three-phase short circuit calculation occurs when short-circuit the voltage level of the bus, its steady-state current and the impact of short-circuit current value. According to the results and the voltage level of voltage and maximum continuous operating current of the main electrical equipment selection and validation (including circuit breaker, disconnecting switch, current transformer, voltage transformer, etc.). Finally, the main draw of the electrical wiring diagram, electrical general layout map, lightning protection and other related design layout plan drawings.

《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告

电气与信息学院 毕业设计(论文)开题报告

《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展,电力工业的腾飞,人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划,拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容,而且拓宽了知识面,增强了工程观念,培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念,能熟练的运用有些知识,如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展,工业水平的进步,人们生活水平不断的提高,电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门,而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多,范围广,逻辑性强,不同电压等级,不同类型,不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式,具体问题具体分析。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类:升压变电站,主网变电站,二次变电站,配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高,对变电所的设计提出了更高的要求,更需要我们提高知识理解应用水平,认真对待。[1] 结合我国电力现状,为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能,优化发展变电站,规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看,新建变电站应充分体现出安全性、可靠

110kV变电所电气一次设计

第1章原始资料分析 1.变电站的地址和地理位置选择:建设一个变电站要考虑到地理环境、气象条件等因素,包括: ⑴年最高温度、最低温度。 ⑵冬季、夏季的风向以及最大风速。 ⑶该地区的污染情况。 2.确定变电站的建设规模设计⑴电压等级有两个:110kV 10kV。⑵主变压器用两台。⑶进出线情况:110kV有两回进线,10kV有18回出线。 3.设计110kV和10kV侧的电气主接线:通过比较各种接线方式的优缺点、适用范围,确定出最佳的接线方案。 ⑴110kV侧有两回进线,为电源进线,此时宜采用桥形接线,根据桥断路器的安装位置,可分为内桥和外桥接线两种,比较这两种接线的特点,适用范围,确定110kV侧的接线方式为内桥接线。 ⑵10kV侧有18回出线,可供选择的接线方式有: ①单母线分段接线。 ②双母线以及双母线分段。 ③带旁路母线的单母线和双母线接线。 比较这几种接线方式的优缺点,适用范围,确定出10KV侧的接线方式为单母线分段接线。 4.计算短路电流及主要设备选型。 ⑴主变压器的型号、容量、电压等级、冷却方式、结构、容量比和中性点接地方式的选择等。 ①主变的容量: 主变容量的确定应根据电力系统5-10年发展规划进行。当变电所装设两台 第0页共30 页

及以上主变时,每台容量的选择应按照其中任一台停运时,其余容量至少能保证所供一级负荷或为变电所全部负荷的60-80%。 ②接线方式: 我国110kV及以上电压,变压器三相绕组都采用“YN”联接;35kV采用“Y”联接,其中性点多通过消弧线圈接地。因此,普通双绕组一般选用YN,d11接线;三绕组变压器一般接成YN,y,d11或YN,yn,d11等形式。 5.绘制电气主接线图;总平面布置图;110kV和10kV的进出线间隔断面图等有关图纸。 6.简要设计主变压器继电保护的配置、整定计算 选择几个特殊的短路点:如110kV侧、10kV母线上。根据系统的短路容量进行整定计算。 7.防雷接地设计 防雷设计要考虑到年雷暴日,保护范围等因素。接地设计考虑到主要的电气设备能可靠的接地,免受雷电以及短路。 第1页共30 页

110KV变电站电气部分设计

110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) (含10kV电气设备的选择) 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)

二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务: ***钢厂搬迁昌北新区,一、二期工程总负荷为24.5兆瓦,三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计,经过三年的专业课程学习,在已有专业知识的基础上,了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向,按照现代电力系统设计要求,确定设计一个110kV综合自动化变电站,采用微机监控技术及微机保护,一次设备选择增强自动化程度,减少设备运行维护工作量,突出无油化,免维护型设备,选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑,二个电压等级,即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站(所)中的主要电气设备之一,它的主要作用是变换电压以利于功率的传输,电压经升压变压器升压后,可以减少线路损耗,提高了经济效益,达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压,以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此,主变的选择除依据基础资料外,还取决于输送功率的大小,与系统的紧密程度,同时兼顾负荷性质等方面,综合分析,合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知,我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站,主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率,通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷,停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时,要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性,防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电,变电站中一般装设两台主变压器。互为备用,可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电,若变电站装设三台主变,虽然供电可靠性有所提高,但是投资较大,接线网络较复杂,增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性,并带来维护和倒闸操作的许多复杂化,并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小,适合负荷的增长和扩建的需要,而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%,能保证正常供电,故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择,并适当考虑到远期10--20年的负荷发展,对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合,该变电站近期和远期负荷都已给定,所以,应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量,对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时,其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷,对一般性变电站当一台主变压器停用时,其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择,因此装设两

110kV变电站电气一次部分初步设计论文

电力高等专科学校 教培中心教学点 毕业论文 专业:电力系统自动化 班级:变检0602 二OO九年四月

容提要 根据设计任务书的要求,本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计,并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器,站主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母线和单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计。电路电流计算、主要电气设备选择及效验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等)、各电压等级配电装置设计及防雷保护的配置。 本设计以《电力工程专业毕业设计指南》、《电力工程电气设备手册》、《高电压技术》、《电气简图用图形符号(GB/T4728.13)》、《电力工程设计手册》、《城乡电网建设改造设备使用手册》等规规程为依据,设计的容符合国家有关经济技术政策,所选设备全部为国家推荐的新型产品,技术先进、运行可靠、经济合理。

目录前言 第一部分 110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料 第2章电气主接线设计 第2.1节主接线的设计原则和要求 第2.2节主接线的设计步聚 第2.3节本变电站电气接线设计 第3章变压器选择 第3.1节主变压器选择 第3.2节站用变压器选择 第4章短路电流计算 第4.1节短路电流计算的目的 第4.2节短路电流计算的一般规定 第4.3节短路电流计算的步聚 第4.4节短路电流计算结果 第5章高压电器设备选择 第5.1节电器选择的一般条件 第5.2节高压断路器的选择 第5.3节隔离开关的选择 第5.4节电流互感器的选择 第5.5节电压互感器的选择 第5.6节高压熔断器的选择 第6章配电装置设计 第7章防雷保护设计 第二部分 110kV变电站电气一次部分设计计算书第1章负荷计算 第1.1节主变压器负荷计算 第1.2节站用变压器负荷计算 第2章短路电流计算 第2.1节三相短路电流计算 第2.2节站用变压器低压侧短路电流计算第3章线路及变压器最大长期工作电流计算第3.1节线路最大长期工作电流计算 第3.2节主变进线最大长期工作电流计算第4章电气设备选择及效验 第4.1节高压断路器选择及效验 第4.2节隔离开关选择及效验 第4.3节电流互感器选择及效验 第4.4节电压互感器选择及效验 第4.5节熔断器选择及效验 第4.6节母线选择及效验 第5章防雷保护计算

推荐-110kV变电站电气一次部分初步设计说明书 精品

重庆电力高等专科学校 重庆教培中心教学点 毕业专业:电力系统自动化

内容提要 根据设计任务书的要求,本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计,并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器,站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母线和单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计。电路电流计算、主要电气设备选择及效验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等)、各电压等级配电装置设计及防雷保护的配置。 本设计以《电力工程专业指南》、《电力工程电气设备手册》、《高电压技术》、《电气简图用图形符号(GB/T4728.13)》、《电力工程设计手册》、《城乡电网建设改造设备使用手册》等规范规程为依据,设计的内容符合国家有关经济技术政策,所选设备全部为国家推荐的新型产品,技术先进、运行可靠、经济合理。

目录前言 第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料 第2章电气主接线设计 第2.1节主接线的设计原则和要求 第2.2节主接线的设计步聚 第2.3节本变电站电气接线设计 第3章变压器选择 第3.1节主变压器选择 第3.2节站用变压器选择 第4章短路电流计算 第4.1节短路电流计算的目的 第4.2节短路电流计算的一般规定 第4.3节短路电流计算的步聚 第4.4节短路电流计算结果 第5章高压电器设备选择 第5.1节电器选择的一般条件 第5.2节高压断路器的选择 第5.3节隔离开关的选择 第5.4节电流互感器的选择 第5.5节电压互感器的选择 第5.6节高压熔断器的选择 第6章配电装置设计 第7章防雷保护设计 第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书第1章负荷计算 第1.1节主变压器负荷计算 第1.2节站用变压器负荷计算 第2章短路电流计算 第2.1节三相短路电流计算 第2.2节站用变压器低压侧短路电流计算第3章线路及变压器最大长期工作电流计算第3.1节线路最大长期工作电流计算 第3.2节主变进线最大长期工作电流计算第4章电气设备选择及效验 第4.1节高压断路器选择及效验 第4.2节隔离开关选择及效验 第4.3节电流互感器选择及效验 第4.4节电压互感器选择及效验 第4.5节熔断器选择及效验 第4.6节母线选择及效验 第5章防雷保护计算 第三部分110KV变电站电气一次部分设计图纸电气主接线图

110kV变电站电气一次部分课程设计

110k V变电站电气一次部分课程设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

课程设计任务书 设计题目: 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation)改变电压的场所。是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换,一些变电站是将发电站发出的电升压,这样一方面便于远距离输电,第二是为了降低输电时电线上的损耗;还有一些变电站是将高压电降压,经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况,升压和降压的幅度是不同的,所以变电站是很多的,比入说远

距离输电时,电压为11千伏,甚至更高,近距离时为1000伏吧,这个电压经变压器后,变为220伏的生活用电,或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展,对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计,其中针对主接线形式选择,母线截面的选择,电缆线路的选择,主变压器型号和台数的确定,保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中,电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算,保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因,是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19)

110kV降压变电所电气部分的初步设计(doc 6页)

110kV降压变电所电气部分的初步设计(doc 6页)

2008级电气工程基础课程设计指导书 110kV降压变电所电气部分初步设计 一、设计目的 (1) 复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识; (2) 培养分析问题和解决问题的能力; (3) 学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 二、设计内容及设计要求 1 设计内容 本次设计的是一个降压变电站,有三个电压等级(110kV/35kV/10kV)。本设计只做电气部分的初步设计,不作施工设计和土建设计。 (1) 主接线设计 分析原始资料,根据任务书的要求拟出各级电压母线的接线方式(可靠性、经济性和灵活性), (2) 主变压器选择 根据负荷选择主变压器的容量、型式、电压等级等,通过技术经济比较选择主接线最优方案; (3) 短路电流计算 根据所确定的主接线方案,选择适当的计算短路点计算短路电流,并列表表示出短路电流的计算结果; (4) 主要电气设备的选择:断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高 压熔断器、消弧线圈、避雷器等 (5) 编制设计成果 1)编制设计说明书 2)编制设计计算书 3)绘制变电所电气主接线图纸1张(A2图纸) 2 设计要求 设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行,要求对用户供电可靠、保证电能质量、接线简单清晰、操作方便、运行灵活、投资少、运行费用低,.并 且具有可扩建的方便性。要求如下: (1) 通过经济技术比较,确定电气主接线。 (2) 短路电流计算

(1) 变电站供电范围:110 kV 线路:最长100 km,最短50 km;35 kV 线路:最长70 km,最短20 km;10 kV 低压馈线:最长30km,最短10km (2) 未尽事宜按照设计常规假设。 四、要求 1.在资料一、二中任选一种情况作设计。 2.画图软件自选,手画也可。 4.主要参考资料 [1] 熊信银, 张步涵.电气工程基础.华中科技大学出版社,2005 [2] 何仰赞温增银,电力系统分析,华中科技大学出版社,2001 [3] 西北电力设计院东北电力设计院,电力工程设计手册,上海人民出版社,1972 [4] 电力工业部西北电力设计院,电力工程电气设备手册,中国电力出版社,1998 [5] 电力工业部西北电力设计院,电力工程电气设计手册,中国电力出版社,1998 [6] 陈跃.电力工程专业毕业设计指南.电力系统分册.中国水利水电出版 [7] 吴靓,谢珍贵.发电厂及变电所电气设备. 第一版.北京.中国水利水电出版社.2004 [8] 志溪.电气工程设计. 第一版.北京. 机械工业出版社.2002 [9] 张华.电类专业毕业设计指导.机械工业出版社 [10] 陈慈萱. 电气工程基础. 第一版.北京.中国电力出版社.2003

发电厂电气部分110KV变电站课程设计

二、设计原始资料 1、电力系统接线及参数如图1所示,待设计的变电站为丙变电站,是一个110系统的枢纽变电站。 2、待设计的变电站的电压等级为:110kV、35kV、10kV。5~10年规划负荷如下: 2.1 35kV电压级:架空出线6回,每回出线最大输送功率5MW,送电距离30km,功率 因数,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为60%. 负荷同时率取0。9。 2.2 10kV电压级:架空出线10回,每回架空出线最大输送功率2MW,送电距离6km,功 率因数:cosΦ=0.8。,Ⅰ、Ⅱ类负荷所占比例为70%.负荷同时率取0.9。 3、自然条件:站址为农田,土质为黏土,土壤电阻率ρ=60m海拔高度.处于 Ⅳ类气象区。 4、各电压级进出线方向110kV进线为同一方向进线;35kV出线为两个方向出线;10kV 出线为多方向出线。 5、各电压级母线后备保护的动作时间:10kV母线1s;35kV母线2s;110kV母线3s。 6、依据负荷曲线,变电站最大负荷利用小时数。 7、电力系统直流分量电流衰减时间常数,(冲击系数)。 8、系统运行方式:最大运行方式为发电厂机组全部投入,变电站110kV为4回进线、 最小运行方式为每个电厂停一台发电机,变电站110kV各发电厂只有一回进线。 .

此表装订在报告(论文)的前面。

摘要 本摘要主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数,通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析,满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式,然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号,从而得出各元件的参数,进行等值网络化简,然后选择短路点进行短路计算,根据短路电流计算结果及最大持续工作电流,选择并校验电气设备,包括母线、断路器、隔离开关,并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析,最后进行了电气主接线图的绘制。

500KV变电站电气部分设计

摘要 本论文主要阐述了500KV变电站电气部分的设计。随着我国科学技术的发展,特别是计算机技术的进步,电力系统对变电站的要求也越来越高。变电站作为电能传输与控制的枢纽必须改变传统的设计和控制模式,才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。本设计为500kV超高压变电站,为枢纽变电所。500kV变电所控制系统的特点是可靠性要求更高、被控制的对象多、控制对象的距离远、控制电缆用量大,要求自动化水平高和抗干扰问题突出。本设计讨论的是500KV变电站电气部分的设计。其中包括负荷计算、无功补偿、变电所位置的选择及变压器的选择、主接线设计、短路计算及电气设备的选择与校验、继电保护设计,还包括防雷设计等。 关键词变电站超高压 500kV

This paper expatiate on the part of 500kV electrical substation design. With the development of science and technology in China, particularly computing technology has advanced, the power system demands on substation more traditional design and control mode, to adapt to the modern power system, modernization of industrial production and the development trend of social life. The transformer substation that is designed this time is the key position transformer substation of 500kV. It is the hub of Substation.500 kV substation control system is characterized by higher reliability requirements, the object of control, and control of the object distance and the amount of control cable, and require a high level of automation and anti-jamming problems.The design is refer to the part of 500kV electrical substation design. Whole book primarily contain,calculation of power load,reactive power expiation,location of electric station and choice transformer and design the main wiring and short-circuit calculation and choice and test of electric equipments and the design of protective relays and the design of preventing thunder, etc. KEY WORD Substation EHV 500kV

变电站电气一次部分毕业设计

变电站电气一次部分毕业设计

毕业设计(论文) 课题名称220kV变电站电气一次部分初步设计 学生姓名 学号 系、专业电气工程系、电气工程及其自动化 指导教师 职称

内容提要 本次设计为220kV变电站电气一次部分的初步设计。根据原始资料,以设计任务书和国家及行业有关电力工程设计的规程规范为设计依据,并结合该地区实际情况设计该变电站,设计的内容符合国家有关经济技术政策,所选设备全部为国家推荐的新型产品,技术先进、运行可靠、经济合理。本期该变电站设有两台主变压器,远期该变电站设有三台主变压器。站内主接线分为220kV、110kV和10kV三个电压等级。 设计正文分设计说明书和设计计算书两个部分,设计说明书包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计;设计计算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验等,并附有电气主接线图及其它相关图纸。 关键词:220kV变电站;短路计算;主接线;设备选择。

Summary The design of 220 kV substation electrical part of the preliminary design at a time. According to the original data, a design specification and country and industry relevant power engineering design procedure specification for design basis, and combined with the region's actual condition, the design of the substation design in conformity with the relevant economic and technological policies of the state, the contents of the selected equipment for all countries recommend new products, advanced technology, reliable operation, economic and reasonable.. The substation is equipped with two sets of the main transformer, forward the has three main transformer substation. station connection is divided into 220 kV, 110 kV and 10 kV voltage grade three. This text points design specifications and design calculation of two parts, the design specifications, including the main electrical wiring design of transformer selection, the short circuit current calculation, electrical equipment selection, design of power distribution equipment, electrical total plane layout and lightning protection design; Design calculation includes the choice of transformer, the short-circuit current calculation, electrical equipment selection and calibration, etc., with the main electrical wiring diagram and related drawings. Key words: 220 kV substation; Short circuit calculation; The main wiring; Equipment selection.

浅析110kV变电站电气设计

浅析110kV变电站电气设计 电力供应是我国生产生活能源的主要供应方式。日常生活中,电力供应保障着社会经济生活的正常运转,没有电力能源,整个社会经济生活的运转将陷入瘫痪状态。所以电力供应的充足、安全与稳定是至关重要的。文章阐述了有关变电站设计、选择和安装程序中要注意的问题以及如何实现变电站的科学有效运作,以更好的保障电力的输送和使用。 标签:电力供应;短路电流;系统设计;变电装置 引言 变电站是电力供应系统的主要环节之一,它担负着输出电流的高低压转换工作。一方面,变电站的作用是升高发电厂发出的低压电流,以更好的进行电流的安全方便的长途输送;另一方面,变电站将发电厂发出的电流降低,高压电只有通过降低电压才能供应我国居民的正常生产生活用电。现阶段,我国居民生活用电的电压是220伏,工业用电则为380伏,而直接从发电厂输出的电压会达到1000伏以上,这就要充分发挥变电站的变压作用。我国变电站电压为110千伏,在变压器的选用中,要根据实际需要进行合理适当的部件选择,并且要精准的计算通过的电流和电压值,实现安全稳定的供电。 1 主接线的选择和考虑因素 在电气输送过程中,电流的输送是依靠主接线来完成的,因此,主接线的选择是十分重要的,主接线连接着各项输电设备,如发电机,变压器和设备开关等等,起到电路连接传送的作用。主接线设计和连接的好坏直接影响到电力输送的效果,所以,在设计主电线时要满足以下几点要求:(1)转换灵活迅速。主电线要能够适应不同设备在不同条件下的正常运转,当遇到电路突发故障时能迅速转换电流的运行方式,使故障的影响率降到最低。(2)主接线的性能要安全可靠。要降低不必要的接线数量,电线本身的质量要达到使用标准,确保降低电力发生突然中断的概率,减少停电带来的损失。(3)接线设计要经济节能。设计时要尽量减小接线的占地面积和体积,要以轻巧灵便为原则,尽量减少变压器的数量,以及在电气输送过程中的电力损失。主接线的方式分为单母线,桥型接线,双母线和分段接线等几种方式,其中,双母线接线方式供电可靠,灵活性强,使用范围较广,如果发电量不大,则可以选择桥型接线的方法。 2 如何克服電力短路故障 通俗来讲,电路系统中的每个电力设备都可以看成是一个电阻部件,都具有一定的电阻,当设备在运转时突然产生电阻降低的异常情况,致使部分线路电流异常增大,就发生了整个系统的短路情况。一旦发生短路现象,会对个别设备和整个电力系统造成极具破坏力的影响,严重时会烧毁电机设备。所以要在选用变电站部件时充分考虑其抗电流短路的限量值。短路电流的极限值一般都是经过对

110KV降压变电站电气一次部分初步设计

110KV降压变电站电气一次部分初步设计 一、变电站的作用 1.变电站在电力系统中的地位 电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类,一类是电力元件,它们对电能进行生产(发电机)、变换(变压器、整流器、逆变器)、输送和分配(电力传输线、配电网),消费(负荷);另一类是控制元件,它们改变系统的运行状态,如同步发电机的励磁调节器,调速器以及继电器等。 2.电力系统供电要求 (1)保证可靠的持续供电:供电的中断将使生产停顿,生活混乱,甚至危及人身和设备的安全,形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此,电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。 (2)保证良好的电能质量:电能质量包括电压质量,频率质量和波形质量这三个方面,电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量,例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%,给定的允许频率偏移为正负—%HZ等,波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。 (3)保证系统运行的经济性:电能生产的规模很大,消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 ,而且在电能变换,输送,分配时的损耗绝对值也相当可观。因此,降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换,输送,分配时的损耗,又极其重要的意义。 二、变电站与系统互联的情况

1.待建变电站基本资料 (1)待建变电站位于城郊,站址四周地势平坦,站址附近有三级公路,交通方便。 (2)该变电站的电压等级为110KV,35KV,10KV三个电压等级。110KV是本变电站的电源电压,35KV,10KV是二次电压。 (3)该变电站通过双回110KV线路与100公里外的系统相连,系统容量为 1250MVA,系统最小电抗(即系统的最大运行方式)为(以系统容量为基准),系统最大电抗(即系统的最小运行方式)为。 和10KV负荷统计资料 35KV和10KV用户负荷统计资料如表1-1,1-2所示,最大负荷利用小时为Tmax=5500h,同时率取,线损率取5%,功率因数取。 线路每相每公里电抗值X0=Ω/km 基准电压 UB取各级的平均电压,平均电压为额定电压。 (1)35KV部分的最大负荷 表1-1

110kV变电站电气部分设计毕业论文设计

110kV变电站电气部分设计 第一篇:毕业设计说明书 第一章变电站总体分析 第一节变电站的基本知识 一.变电站的定义 变电站是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用,是进行电压变换以及电能接受和分配的场所。 二.变电站的分类 1、根据变电站的性质可分为升压和降压变电站 (1)升压变电站是将发电厂发出的电能进行升压处理,便于大功率和 远距离输送。 (2)降压变电站是对电力系统的高电压进行降压处理,以便电气设备的使用。 2、变电所根据变电站在系统中的地位,可分为枢纽变电站、区域变电站和用户变电站 (1)枢纽变电所。位于电力系统的枢纽点,连接电力系统高压和中压的几个部分,汇集多个电源,电压为330~500KV的变电所,称为枢纽变电所。全所停电后,将引起系统解列,甚至出现瘫痪。 (2)中间变电所。高压侧以交换潮流为主,起系统交换功率的作用,或使长距离输电线路分段,一般汇集2~3个电源,电压为220~330KV,同时又降压供当地用电,这样的变电所起中间环节的作用,所以叫中间变电所。全所停电后,将引起区域电网解列。 (3)地区变电所。高压侧一般为110~220KV,向地区用户供电为主的变电所,这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后,仅使该地区中供电停电。 (4)终端变电所。在输电线路的终端,接近负荷点,高压侧电压为110KV,经降压后直接向用户供电的变电所,即为终端变电所。全所停电后,只是用户受

到损失。 第二节所设计变电站的总体分析 变电站电气一次部分的设计主要包含:负荷的分析计算、变压器的选型、主接线的设计、无功补偿、短路电流的计算、电气设备的选型和校验、母线的选择和校验等有关知识。因此,变电站的总体分析也应该从这几个方面着手。 1、由待设计变电站的建设性质和规模可知,所设计变电站主要是为了满足某铁矿生产生活的发展需要,是一个110/10kv降压变电站,也是一个地区性变电站,并且只有两个电压等级,因此,主变压器可选用双绕组型的。 2、由原始资料电力系统接线简图可知有来自同一个电力系统的双电源供电。 3、由原始资料负荷资料可知110kv侧线路共三回,两用一备,有穿越功率,穿越功率经过110kv母线配电装置传出。10kv侧线路共15回,13用2备,负荷较大,无功补偿应选在10kv侧,一二级负荷所占比例较大,对供电可靠性要求较高。因此110kv,10kv侧母线可考虑对供电可靠性较高的单母线分段和双母线接线两种接线形式。 4、由原始资料所设计变电站的地理位置示意图和该地地形、地质、水文、气象等条件可知,所设计变电站应选址在负荷中心且地势较平坦的山谷中,根据变电站的出线方向来设计配电装置的布置,还应考虑到变电站的防震防雷防雪等,根据110kv变电站的设计手册可知所选电气设备应优先考虑室外型。。

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