華北水利水電大學電氣工程及其自動化畢業(yè)設計論文

1、-. z編號華北水利水電學院North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power畢業(yè)設計題目 110kV變電站電氣局部設計學院電力學院專業(yè)電氣工程及其自動化*指導教師2010年5月31日-. z華北水利水電學院本科生畢業(yè)設計任務書一、畢業(yè)設計的目的畢業(yè)設計是本科生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計是在完本錢專業(yè)全部課程的根底上，學生綜合性地運用幾年所學知識去分析、解決一個問題，使學生得到一次綜合運用所學根本理論，根本知識和技能，進展工程設計或科學研究的初步訓練，進一步培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力。能夠讓學生在作完畢業(yè)設

2、計后，感到自己的實踐動手、動筆能力得到鍛煉，增強了即將跨入社會去競爭，去創(chuàng)造的自信心。通過畢業(yè)設計應使學生到達以下要求：1、提高學生關于電力工業(yè)建立的政策觀念和經(jīng)濟技術觀點，以及對工程技術中的技術與經(jīng)濟問題能夠進展較全面的綜合分析能力。2、學習變電站工程設計程序和方法，使學生進一步獲得查閱文獻，搜集資料，調(diào)查研究，綜合分析，計算比擬，設計制圖和編寫說明等多方面的訓練。3、使學生穩(wěn)固和提高以往學習的理論和知識，進一步補充*些新的知識和根本技能，從而獲得綜合應用各種知識解決實際問題的鍛煉，提高理論聯(lián)系實際的能力。二、主要設計容一電氣一次局部1、電氣主接線設計；2、短路電流計算及主要電氣設備選擇；3

3、、配電裝置設計。二電氣二次局部1、變壓器的保護配置設計；2、變壓器保護設計；3、變壓器保護整定計算；三、重點研究問題1、電氣主接線方案設計，包括方案論證變壓器選擇、技術論證和經(jīng)濟比擬；2、短路電流計算包括三相短路電流計算與不對稱短路電流計算；3、電氣設備選擇計算；4、變壓器保護整定計算。四、主要技術指標或主要設計參數(shù)設計的原始資料為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)負荷日益增長的需要，提高對用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)開展規(guī)劃，擬建立一座110/35/10kV的區(qū)域性降壓變電所，設計原始資料要求如下： 1、電壓等級：110/35/10kV 2、設計容量：擬設計安裝兩臺主變壓器。 3、進出線及負荷情況：(1、11

4、0kV側，110kV側進出線4回，其中兩回為電源進線，每回最大負荷50000KVA，功率因數(shù)為0.85，一回停運后，另一回最大可輸送100000KVA負荷；另2回為出線，本期擬建立一回，留一回作為備用出線間隔，出線正常時每回最大功率為35000kVA，最小為25000kVA，功率因數(shù)為0.85，最大負荷利用時間為4200h。110KV母線短路容量2000MVA (2)、35kV側,35kV側出線2回，每回最大負荷12000KVA，無電源進線。負荷功率因數(shù)為0.8，最大負荷利用小時為4000h，一類負荷占最大負荷的20%，二類負荷占20%，其余為三類負荷。 (3)、l0kV側，l0kV側出線共計

5、14回，其中2回為站用變出線，無電源進線，為電纜出線，每回負荷1600kVA，負荷功率因數(shù)為0.8左右，最大負荷利用小時數(shù)為5000h以上，其中一、二類負占總最大負荷的50%。 4、環(huán)境條件當?shù)刈罡邭鉁?0攝氏度，最低氣溫-25攝氏度，最熱月份平均溫度23.3攝氏度，變電所所處海拔高度700m。污穢程度中級。土壤熱阻率t=120cm/w，土壤溫度20。五、設計成果要求1、設計要求1電氣主接線方案設計應合理，主接線方案論證與比擬不能少于兩個方案。2短路電流及電氣設備選擇計算方法應正確。3主接線圖形符號、線條及圖簽符合規(guī)，接線正確，圖面布局合理，參數(shù)標注正確，圖形清晰美觀。4論文格式應符合要求，構

6、造嚴謹，邏輯性強，層次清楚，文理通順，無錯別字，要求打印，統(tǒng)一用A4紙。5獨立完成，嚴禁抄襲或請人代作。6按分配時間階段完成相應任務。2、畢業(yè)設計論文說明書及計算書裝訂次序：1畢業(yè)設計論文開題報告；2畢業(yè)設計論文任務書抄錄原件有關容；3目錄；4畢業(yè)設計論文正文。正文包括方案論證變壓器選擇、技術論證和經(jīng)濟比擬、短路計算圖表、電氣設備選擇高壓開關電器、互感器、避雷器、母線等。5計算書3、變電所電氣主接線圖、變電所斷面圖要求計算機繪圖A3一份。4、專業(yè)相關文獻翻譯原件及譯文，漢字要求3000字以上六、其它1、參考文獻1熊銀信主編發(fā)電廠電氣局部第三版中國電力 2004.82西北電力電力工程電氣一次設計

7、手冊水利電力 19893西北電力電力工程電氣二次設計手冊水利電力 19894珩主編電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析中國電力 19985光琦主編電力系統(tǒng)暫態(tài)分析中國電力 20026賀家宋從矩合編電力系統(tǒng)繼電保護 20032、時間安排本次設計的時間共12周，各局部設計容的時間安排大致如下：收集資料，熟悉任務 1周方案論證比擬 1周短路電流計算 2周電氣設備選擇計算 2周計算機繪圖 2周完善設計成果 1周編制設計說明書 1周審核、校對|、翻譯資料 1周辯論 1周總計 12周-. z華北水利水電學院本科生畢業(yè)設計開題報告 2010 年 03 月 24 日學生龔宏科*200607127專業(yè)電氣工程及其自動化題目名稱gh

8、k110kV變電站電氣局部設計課題來源模擬主要容一、主要設計容一電氣一次局部1、電氣主接線設計；電氣主接線的設計確定主接線的形式對變電站電氣設備的選擇、配電裝置的布置、供電可靠性、運行靈活性、檢修是否方便以及經(jīng)濟性等都起著決定性作用。變電所的主接線應根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并且滿足運行可靠，簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴建。主接線必須滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三項根本要求。供電可靠性是指能夠長期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力，我們可以進展定量評價。靈活性的根本要滿足調(diào)度時靈活性的要求，滿足檢修時靈活性的要求以及滿足擴建時靈活性的要求，大的

9、電力工程往往要分期建立，從最初的主接線過渡到最終的主接線，每次過渡都應該比擬方便，對已運行局部影響小，改建的工程量不大。根據(jù)任務書的要求，在原始資料分析的根底上，根據(jù)對電源和出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線構造等不同的考慮，可以擬定出假設干個主接線方案。依據(jù)對主接線的根本要求，從技術上淘汰一些明顯不合理的方案，最終保存2個技術上相當，又能滿足任務書要求的方案，再進展經(jīng)濟性、可靠性、可操作性等比擬，最終確定出在技術上合理、經(jīng)濟上可行的方案。2、短路電流計算及主要電氣設備選擇；短路電流的計算及電氣設備的選擇根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖及本所電氣主接線圖，制定短路計算等值網(wǎng)絡圖，擬訂必要的短路計

10、算點，用實用計算法或上機計算出選擇電氣設備所需的各組短路電流。并將計算值列表備用。所必須的知識點包括：a短路電流的計算方法；b設計常以三相短路作為電氣設備的選擇方法；c根據(jù)短路計算網(wǎng)絡的具體情況，可按同一變比法或按個別變化法計算短路電流。應選擇的電氣設備如下：各電壓等級的母線、絕緣子、斷路器、隔離開關、電壓及電流互感器。按正常情況下選擇電氣設備，按短路情況下校驗電氣設備的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定等。對于軟母線來說不用校驗其動穩(wěn)定，對于開關來說不用校驗其開斷能力。對選擇的主接線進展短路電流計算三相短路、兩相短路、單相接地短路。對斷路器、隔離開關、母線、電流互感器、電壓互感器、熔斷器、限流電抗器、支柱絕緣子

11、、穿墻套管、避雷器、消弧線圈進展合理的選擇并進展校驗。3、配電裝置設計。二電氣二次局部根據(jù)計算出的短路電流和線路接線方式，進展變壓器和線路保護的整定。1、變壓器的保護配置設計；2、變壓器保護設計；3、變壓器保護整定計算；三、重點研究問題1、電氣主接線方案設計，包括方案論證變壓器選擇、技術論證和經(jīng)濟比擬；2、短路電流計算包括三相短路電流計算與不對稱短路電流計算；3、電氣設備選擇計算；4、變壓器保護整定計算。采用的主要技術路線或方法導體的選擇母線型式選擇應根據(jù)發(fā)電機容量、電站環(huán)境、不知場地、安裝與維護等方面的要求，通過技術經(jīng)濟比擬確定。變壓器的選擇型式的選擇：變壓器的形式會直接的影線到電氣主接線的

12、形式，所以應綜合考慮選擇三相還是單相，三繞組或是雙繞組，中壓側或低壓側帶不帶分裂繞組等。容量確實定：根據(jù)要求確定變壓器的容量。臺數(shù)確實定：根據(jù)進出線負荷大小和負荷類型，來選擇變壓器的臺數(shù)。二、電氣主接線的方案設計變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負荷大小和重要性等條件確定，并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三項根本要求。三、短路電流計算運用運算曲線法、對稱分量法等方法進展短路電流計算。四、電氣設備選擇設備的選擇包括選型和確定技術參數(shù)。設備的選型和技術參數(shù)應能保證發(fā)電廠的平安運行和向系統(tǒng)供電的可靠性，應盡量選用輕型設備和常用產(chǎn)品。在一個發(fā)電廠，應盡量減少設備和材料的種類，即盡量減少設備的類型。電氣設備

13、要能可靠的工作，必須按正常工作條件進展選擇，并按短路狀態(tài)下校驗其短路的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。五、對重點研究問題進展分析，并找出解決方法。六、在設計過程中，通過搜集資料、向教師同學請教以及比擬分析法等方法，運用計算機、電子計算器等工具，完成設計容。了解并掌握110kV降壓變電所的國外現(xiàn)狀特點和開展前景，查閱資料，結合電力系統(tǒng)方向所學專業(yè)課程以及他人的設計、研究成果，掌握變電所設計的過程和方法，并歸納、創(chuàng)新出自己的研究方案。根據(jù)各地不同情況，在借鑒已建110 kV降壓變電所設計經(jīng)歷的根底上，對110 kV降壓變電所所址的選擇、電氣主接線、二次接線的設計、電氣設備的平面布置、電氣設備選型、防火、防雷、接地

14、、防電磁輻射、防噪聲等方面提出一系列設計思路。預期的成果及形式1畢業(yè)設計論文開題報告；2畢業(yè)設計論文任務書3目錄；4畢業(yè)設計論文正文。正文包括方案論證變壓器選擇、技術論證和經(jīng)濟比擬、短路計算圖表、電氣設備選擇高壓開關電器、互感器、避雷器、母線等。5計算書3、變電所電氣主接線圖、變電所斷面圖要求計算機繪圖A3一份。4、專業(yè)相關文獻翻譯原件及譯文，漢字要求3000字以上時間安排收集資料，熟悉任務 1周方案論證比擬 1周短路電流計算 2周電氣設備選擇計算 2周計算機繪圖 2周完善設計成果 1周編制設計說明書 1周審核、校對|、翻譯資料 1周辯論 1周總計 12周指導教師意見簽名：年月日備注-. z摘

15、要隨著工業(yè)時代的不斷開展，人們對電力供給的要求越來越高，特別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設計和配置。為滿足城鎮(zhèn)負荷日益增長的需要，提高對用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，本文設計建立一座110kV降壓變電所，主要是對該變電所的電氣一次局部進展設計、計算。根據(jù)原始資料和設計要求，主要進展了電氣主接線方案設計、三相短路電流計算、主要電氣設備的選擇以及變壓器的保護設置。由于電氣主接線是變電所的主要環(huán)節(jié)，本文選出數(shù)個電氣主接線方案進展了技術經(jīng)濟綜合比擬，確定了一個較佳方案，并根據(jù)此方案對全所電氣設備的選擇、繼電保護等，進展了詳細的設計和說明。本設計分

16、為兩局部：第一局部為設計說明書，說明書中介紹了個所選電氣設備型號，技術參數(shù)等。第二局部為設計計算書，計算書中主要是對所選短路點進展短路電流計算及設備選型和校驗。關鍵詞：變電所電氣主接線電氣設備ABSTRACTWith the development of the industry times, people bring up higher requests to the electric power supply, especially to the stability、reliability and endurance .But the stability 、reliability and

17、endurance of the electrical network often rely on the transformer substations rationality and disposition. In order to feed the evergrowing cities and towns load requirements, enhance the reliability and quality of power supply to consumers, this thesis designs an 110kV stepdown substation and its e

18、lectric primary part.According to the original data and design requirements, mainly for the electrical wiring program design, three-phase short-circuit current, mainly electrical equipment selection and the protection of transformer installed. Due to the fact that main electrical scheme is the main

19、part of substation, this thesis synthetically pares several main electrical schemes from technical and economic aspects and picks up one preferable scheme. According to the chosen scheme, detailed design and instruction are carried out about the electric apparatus selection, relay protection, and so

20、 forth.This thesis consist of two parts, the first part is design specification, which introduces the selection electric apparatus type, technical parameter, etc; the second part is design calculation, which conducts short circuit current calculation, equipment lectotype, and verification on the sel

21、ection short dot.Key Words: substation, main electrical scheme, electric apparatus-. z目錄 TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc263490253摘要 PAGEREF _Toc263490253 h IIHYPERLINK l _Toc263490254ABSTRACT PAGEREF _Toc263490254 h IIHYPERLINK l _Toc263490255第一局部設計說明書 PAGEREF _Toc263490255 h 2HYPERLINK l _Toc26349

22、0256第一章電氣主接線設計 PAGEREF _Toc263490256 h 2HYPERLINK l _Toc2634902571.1 110kV電氣主接線選擇 PAGEREF _Toc263490257 h 2HYPERLINK l _Toc2634902581.2 35kV電氣主接線選擇 PAGEREF _Toc263490258 h 2HYPERLINK l _Toc2634902591.3 10kV電氣主接線選擇 PAGEREF _Toc263490259 h 2HYPERLINK l _Toc263490260第二章變壓器選擇 PAGEREF _Toc263490260 h 2HY

23、PERLINK l _Toc2634902612.1 主變壓器的選擇 PAGEREF _Toc263490261 h 2HYPERLINK l _Toc2634902622.1.1 概述 PAGEREF _Toc263490262 h 2HYPERLINK l _Toc2634902632.1.2 負荷計算 PAGEREF _Toc263490263 h 2HYPERLINK l _Toc2634902642.1.3 臺數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc263490264 h 2HYPERLINK l _Toc2634902652.1.4 容量選擇 PAGEREF _Toc263490265

24、h 2HYPERLINK l _Toc2634902662.1.5 繞組數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc263490266 h 2HYPERLINK l _Toc2634902672.1.6 主變調(diào)壓方式的選擇 PAGEREF _Toc263490267 h 2HYPERLINK l _Toc2634902682.1.7 連接組別的選擇 PAGEREF _Toc263490268 h 2HYPERLINK l _Toc263490269第三章短路電流計算 PAGEREF _Toc263490269 h 2HYPERLINK l _Toc2634902703.1 短路電流計算的目的 PAGER

25、EF _Toc263490270 h 2HYPERLINK l _Toc2634902713.2 短路電流計算的一般規(guī)定 PAGEREF _Toc263490271 h 2HYPERLINK l _Toc2634902723.3 根本假定 PAGEREF _Toc263490272 h 2HYPERLINK l _Toc2634902733.4 短路電流計算點確實定和短路電流計算結果 PAGEREF _Toc263490273 h 2HYPERLINK l _Toc263490274第四章主要電氣設備選擇 PAGEREF _Toc263490274 h 2HYPERLINK l _Toc263

26、4902754.1 電氣設備選擇的一般條件 PAGEREF _Toc263490275 h 2HYPERLINK l _Toc2634902764.1.1 一般原則 PAGEREF _Toc263490276 h 2HYPERLINK l _Toc2634902774.1.2 按正常工作條件選擇電氣設備 PAGEREF _Toc263490277 h 2HYPERLINK l _Toc2634902784.1.3 按短路狀態(tài)校驗 PAGEREF _Toc263490278 h 2HYPERLINK l _Toc2634902794.2 母線的選擇 PAGEREF _Toc263490279 h

27、 2HYPERLINK l _Toc2634902804.2.1 母線及各回出線的選擇原則 PAGEREF _Toc263490280 h 2HYPERLINK l _Toc2634902814.2.2 母線選擇結果 PAGEREF _Toc263490281 h 2HYPERLINK l _Toc2634902824.3 斷路器的選擇 PAGEREF _Toc263490282 h 2HYPERLINK l _Toc2634902834.3.1 斷路器與隔離開關的選擇原則 PAGEREF _Toc263490283 h 2HYPERLINK l _Toc2634902844.3.2 斷路器、

28、隔離開關選擇結果 PAGEREF _Toc263490284 h 2HYPERLINK l _Toc2634902854.4 電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc263490285 h 2HYPERLINK l _Toc2634902864.4.1 電流互感器的選擇原則 PAGEREF _Toc263490286 h 2HYPERLINK l _Toc2634902874.4.2 電流互感器選擇結果 PAGEREF _Toc263490287 h 2HYPERLINK l _Toc2634902884.5 電壓互感器的選擇 PAGEREF _Toc263490288 h 2HYPERLI

29、NK l _Toc2634902894.5.1 電壓互感器的選擇原則 PAGEREF _Toc263490289 h 2HYPERLINK l _Toc2634902904.5.2 電壓互感器選擇結果 PAGEREF _Toc263490290 h 2HYPERLINK l _Toc2634902914.6 絕緣子和穿墻套管的選擇 PAGEREF _Toc263490291 h 2HYPERLINK l _Toc2634902924.6.1 絕緣子和穿墻套管的選擇原則 PAGEREF _Toc263490292 h 2HYPERLINK l _Toc263490293、35kV絕緣子選擇結果

30、PAGEREF _Toc263490293 h 2HYPERLINK l _Toc263490294絕緣子選擇結果 PAGEREF _Toc263490294 h 2HYPERLINK l _Toc263490295穿墻套管選擇結果 PAGEREF _Toc263490295 h 2HYPERLINK l _Toc2634902964.7 避雷器的選擇 PAGEREF _Toc263490296 h 2HYPERLINK l _Toc2634902974.7.1 母線避雷器選擇結果 PAGEREF _Toc263490297 h 2HYPERLINK l _Toc2634902984.8 熔斷

31、器的選擇 PAGEREF _Toc263490298 h 2HYPERLINK l _Toc2634902994.8.1 熔斷器的選擇原則 PAGEREF _Toc263490299 h 2HYPERLINK l _Toc2634903004.8.2 熔斷器的選擇結果 PAGEREF _Toc263490300 h 2HYPERLINK l _Toc263490301第五章配電裝置設計 PAGEREF _Toc263490301 h 2HYPERLINK l _Toc2634903025.1 屋配電裝置 PAGEREF _Toc263490302 h 2HYPERLINK l _Toc2634

32、903035.2 屋外配電裝置 PAGEREF _Toc263490303 h 2HYPERLINK l _Toc263490304第六章變壓器繼電保護 PAGEREF _Toc263490304 h 2HYPERLINK l _Toc2634903056.1 概述 PAGEREF _Toc263490305 h 2HYPERLINK l _Toc2634903066.2 繼電保護裝置的根本要求 PAGEREF _Toc263490306 h 2HYPERLINK l _Toc2634903076.3 繼電保護裝置的一般規(guī)定 PAGEREF _Toc263490307 h 2HYPERLINK

33、 l _Toc2634903086.4 變壓器繼電保護類型 PAGEREF _Toc263490308 h 2HYPERLINK l _Toc263490309第七章消弧線圈說明 PAGEREF _Toc263490309 h 2HYPERLINK l _Toc263490310第二局部計算說明書 PAGEREF _Toc263490310 h 2HYPERLINK l _Toc263490311第一章短路電流計算書 PAGEREF _Toc263490311 h 2HYPERLINK l _Toc2634903121.1 K1點短路電流計算 PAGEREF _Toc263490312 h 2

34、HYPERLINK l _Toc2634903131.2 K2點短路電流計算 PAGEREF _Toc263490313 h 2HYPERLINK l _Toc2634903141.3 K3點短路電流計算 PAGEREF _Toc263490314 h 2HYPERLINK l _Toc263490315第二章設備選擇計算書 PAGEREF _Toc263490315 h 2HYPERLINK l _Toc2634903162.1 母線的選擇計算： PAGEREF _Toc263490316 h 2HYPERLINK l _Toc2634903172.1.1 110kV側主母線 PAGEREF

35、 _Toc263490317 h 2HYPERLINK l _Toc2634903182.1.2 110kV側主變壓器引接線 PAGEREF _Toc263490318 h 2HYPERLINK l _Toc2634903192.1.3 35kV側主母線和主變壓器引接線 PAGEREF _Toc263490319 h 2HYPERLINK l _Toc2634903202.1.4 l0kV側母線和主變壓器引接線 PAGEREF _Toc263490320 h 2HYPERLINK l _Toc2634903212.1.5 110kV側出線 PAGEREF _Toc263490321 h 2HY

36、PERLINK l _Toc2634903222.1.6 35kV側出線 PAGEREF _Toc263490322 h 2HYPERLINK l _Toc2634903232.1.7 l0kV側出線 PAGEREF _Toc263490323 h 2HYPERLINK l _Toc2634903242.2 斷路器、隔離開關的選擇計算 PAGEREF _Toc263490324 h 2HYPERLINK l _Toc2634903252.2.1 110kV斷路器選擇 PAGEREF _Toc263490325 h 2HYPERLINK l _Toc2634903262.2.2 35kV斷路器選

37、擇 PAGEREF _Toc263490326 h 2HYPERLINK l _Toc2634903272.2.3 l0kV斷路器的選擇 PAGEREF _Toc263490327 h 2HYPERLINK l _Toc2634903282.2.4 主變中性點隔離開關 PAGEREF _Toc263490328 h 2HYPERLINK l _Toc2634903292.3 電流互感器的選擇計算 PAGEREF _Toc263490329 h 2HYPERLINK l _Toc2634903302.3.1 110kV主變壓器側電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc263490330 h 2

38、HYPERLINK l _Toc2634903312.3.2 110kV進線側電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc263490331 h 2HYPERLINK l _Toc2634903322.3.3 110kV出線側電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc263490332 h 2HYPERLINK l _Toc2634903332.3.4 35kV主變壓器側電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc263490333 h 2HYPERLINK l _Toc2634903342.3.5 35kV出線側電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc263490334 h 2HYPERLIN

39、K l _Toc2634903352.3.6 l0kV主變壓器側電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc263490335 h 2HYPERLINK l _Toc2634903362.3.7 l0kV出線側電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc263490336 h 2HYPERLINK l _Toc2634903372.4 絕緣子、穿墻套管的選擇計算 PAGEREF _Toc263490337 h 2HYPERLINK l _Toc2634903382.4.1 110kV絕緣子選擇 PAGEREF _Toc263490338 h 2HYPERLINK l _Toc2634903392.

40、4.2 35kV絕緣子選擇 PAGEREF _Toc263490339 h 2HYPERLINK l _Toc2634903402.4.3 10kV絕緣子選擇 PAGEREF _Toc263490340 h 2HYPERLINK l _Toc2634903412.4.4 10kV穿墻套管選擇 PAGEREF _Toc263490341 h 2HYPERLINK l _Toc263490342第三章繼電保護計算書 PAGEREF _Toc263490342 h 2HYPERLINK l _Toc2634903433.1 主變壓器瓦斯保護 PAGEREF _Toc263490343 h 2HYPE

41、RLINK l _Toc2634903443.2 變壓器復合電壓閉鎖過流保護整定計算 PAGEREF _Toc263490344 h 2HYPERLINK l _Toc2634903453.3 縱差動保護的整定 PAGEREF _Toc263490345 h 2HYPERLINK l _Toc2634903463.4 過負荷保護的整定 PAGEREF _Toc263490346 h 2HYPERLINK l _Toc263490347英文原文 PAGEREF _Toc263490347 h 2HYPERLINK l _Toc263490348英文資料翻譯 PAGEREF _Toc2634903

42、48 h 2HYPERLINK l _Toc263490349參考文獻 PAGEREF _Toc263490349 h 2-. z第一局部設計說明書原始資料為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)負荷日益增長的需要，提高對用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)開展規(guī)劃，擬建立一座110/35/10kV的區(qū)域性降壓變電所，設計原始資料要求如下： 1、電壓等級：110/35/10kV 2、設計容量：擬設計安裝兩臺主變壓器。 3、進出線及負荷情況：(1、110kV側，110kV側進出線4回，其中兩回為電源進線，每回最大負荷50000KVA，功率因數(shù)為0.85，一回停運后，另一回最大可輸送100000KVA負荷；另2回為出線，本期擬

43、建立一回，留一回作為備用出線間隔，出線正常時每回最大功率為35000kVA，最小為25000kVA，功率因數(shù)為0.85，最大負荷利用時間為4200h。110KV母線短路容量2000MVA (2)、35kV側,35kV側出線2回，每回最大負荷12000KVA，無電源進線。負荷功率因數(shù)為0.8，最大負荷利用小時為4000h，一類負荷占最大負荷的20%，二類負荷占20%，其余為三類負荷。 (3)、l0kV側，l0kV側出線共計14回，其中2回為站用變出線，無電源進線，為電纜出線，每回負荷1600kVA，負荷功率因數(shù)為0.8左右，最大負荷利用小時數(shù)為5000h以上，其中一、二類負占總最大負荷的50%。

44、 4、環(huán)境條件當?shù)刈罡邭鉁?0攝氏度，最低氣溫-25攝氏度，最熱月份平均溫度23.3攝氏度，變電所所處海拔高度700m。污穢程度中級。土壤熱阻率t=120cm/w，土壤溫度20。第一章電氣主接線設計電氣主接線是變電站電氣設計的首要局部，也是構成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線確實定對電力系統(tǒng)整體及變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關，并且對電氣設備選擇，配電裝置布置，繼電保護和控制方式的擬訂有較大影響。因此必須正確處理好各方面的關系，全面分析有關影響，通過技術經(jīng)濟比擬，合理確定主接線。在選擇電氣主接線時，應以以下各點作為設計依據(jù)：變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負荷大小和重要性等條件確定，

45、并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三項根本要求。一、可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。主接線首先應滿足這個要求。主接線可靠性的具體要求：斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數(shù)和停運時間，并要保證對一級負荷及全部或局部二級負荷的供電。盡量防止發(fā)電廠、變電所全部停運。二、靈活性主接線應滿足在調(diào)度、檢修及擴建時的靈活性。調(diào)度時，應可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負荷，滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以及特殊運行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。檢修時，可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進展平安檢修而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的供電。擴建時，

46、可以容易地從初期接線過度到最終接線，在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下投入新設備并且對一次和二次局部的改建工作量最少。三、經(jīng)濟性主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，做到經(jīng)濟合理。1、投資省。主接線應力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷器等一次設備。要能使繼電保護和二次回路不過于復雜，以節(jié)省二次設備控制電纜。要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備或輕型電器。如能滿足系統(tǒng)平安運行及繼電保護要求，110kV及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。2、占地面積小。主接線設計要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。3、電能損失少。經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的種類比繞組、三

47、繞組、自耦變壓器，容量、數(shù)量，要防止兩次變壓而增加電能損失。1.1 110kV電氣主接線選擇為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)負荷日益增長的需要，提高對用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，而擬建的。110kV220kV出線數(shù)目為5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要地位，出線數(shù)目為4回及以上的配電裝置。在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV110kV系統(tǒng)中，當不允許停電檢修斷路器時，可設置旁路母線。35kV-110kV線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時宜采用擴大橋形、單母線或分段單母線的接線。此變電站有4回出線。根據(jù)以上分析、組合，保存下面兩種可能接線方案見表1.1：表1.1 方案比照單母線分段

48、接線單母線分段接線帶旁路母線用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不連續(xù)供電和不致使重要用戶停電。當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)穿插跨越。擴建時需向兩個方向均衡擴建。簡單清晰、操作方便、易于開展足夠的可靠性和靈活旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進展不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電當母線發(fā)生故障或檢修時，僅斷開該段電源和變壓器，非故障段仍可繼續(xù)工作。占地大、設備多、投資大在技術上可靠性、靈活性第2種方案明顯合理，在經(jīng)濟上

49、則方案1占優(yōu)勢。鑒于此站任一回路皆可滿足供電要求。經(jīng)綜合分析，決定選第1種方案為設計的最終方案。接線方案：圖1.1 110kV主接線示意圖1.2 35kV電氣主接線選擇35110kV線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時，宜采用擴大大橋形、單母線或分段單母線的接線。3563kV線路為8回及以上時，亦可采用雙母線接線。110kV線路為6回及以上時，宜采用雙母線接線。此變電站有2回出線，有40%的一、二類負荷。根據(jù)以上分析、組合，保存下面兩種可能接線方案見表1.2：表1.2 方案比照橋接線單母線接線兩臺斷路器1DL和2DL接在電源出線上，線路的切除和投入是比擬方便。

50、當線路發(fā)生故障時，僅故障線路的斷路器斷開，其它回路仍可繼續(xù)工作。當變壓器故障時，如變壓器1B故障，與變壓器1B連接的兩臺斷路器1DL和3DL都將斷開，當切除和投入變壓器時，操作也比擬復雜。較容易影響有穿越功率的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，橋接線適用于故障較多的長線路，且變壓器不需要經(jīng)常切換運行方式的變電所。簡單清晰、操作方便、易于開展設備簡單可靠性差經(jīng)以上二種方案的分析比擬：方案1橋式接線雖然所用設備少、節(jié)省投資，但不宜于開展。由于35kV只有2條出線，綜合以上各個方案優(yōu)缺點，決定采用單母線接線。接線方案：圖1.2 35kV主接線示意圖1.3 10kV電氣主接線選擇當變電所裝有兩臺主變壓器時，610kV側宜采用

51、分段單母線。線路為12回及以上時，亦可采用雙母線。當不允許停電檢修斷路器時，可設置旁路設施。此電站有14回出線，有50%的一、二類負荷。根據(jù)以上分析、組合，保存下面兩種可能接線方案見表1.3：表1.3 方案比照雙母線帶旁路母線接線單母線分段帶旁路母線接線運行可靠、運行方式靈活、便于事故處理、易擴建母聯(lián)斷路器可代替需檢修的出線斷路器工作倒閘操作復雜，容易誤操作母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資簡單清晰、操作方便、易于開展可靠性、靈活性差旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進展不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電當母線發(fā)生故障或檢修時，僅斷開該段電源和變壓器，非故障段仍可繼續(xù)工作。在技術上可靠性、靈活

52、性第2種方案明顯合理。具有較高的可靠性和靈活性。經(jīng)分析，決定選第2種方案為設計的最終方案。接線方案：圖1.3 10kV主接線示意圖第二章變壓器選擇2.1 主變壓器的選擇2.1.1 概述變壓器是變電所中的主要電器設備之一，它的主要作用是變換電壓以利于功率的傳輸，電壓經(jīng)升壓變壓器升壓后，可以減少線路損耗，提高了經(jīng)濟效益，到達遠距離送電的目的。而降壓變壓器則將高電壓降低為用戶所需要的各級使用電壓，以滿足用戶的需要。主變壓器的容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的構造。因此，主變的選擇除依據(jù)根底資料外，還取決于輸送功率的大小，與系統(tǒng)的嚴密程度，同時兼顧負荷的增長速度等方面，并根據(jù)電力系統(tǒng)510年開

53、展規(guī)劃，綜合分析，合理選擇。否則，將造成經(jīng)濟技術上的不合理。如主變?nèi)萘窟x擇得過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴大占地面積，而且會增加損耗，給運行和檢修帶來不便。設備亦未能充分發(fā)揮效益。假設容量選擇得過小，可能使變壓器長期在過負荷中運行，影響變壓器的使用壽命。則會限制變電所負荷的需要，顯然技術上是不合理的。在生產(chǎn)上電力變壓器有制成單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦、分裂變壓器等，在選擇變壓器時，要根據(jù)原始資料和所設計的變電站的自身特點，在滿足變壓器的可靠性的前提下，要充分考慮到經(jīng)濟性來選擇主變壓器。2.1.2 負荷計算35kV負荷：S35=212=24MVA10kV負荷：S10=121.6=19.2

54、MVA11kV負荷：S110=S35+S10=24+19.2=43.2MVA2.1.3 臺數(shù)的選擇由原始資料可知，我們本次設計的變電站是為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)負荷日益增長的需要的110kV降壓變電所，主要是承受110kV的功率，通過主變向35kV和10kV線路輸送，是一個一般的地區(qū)變電站。由于出線中有多回類負荷，停電會對生產(chǎn)造成重大的影響。因此選擇主變臺數(shù)時，要確保供電的可靠性。為了提高供電的可靠性，防止因一臺主變故障或檢修時影響整個變電站的供電，變電站中一般裝設兩臺主變壓器，互為備用，可以防止因主變檢修或故障而造成對用戶的停電。假設變電站裝設三臺主變，雖然供電可靠性有所提高，但是投資較大，接線網(wǎng)絡較復雜

55、，增大了占地面積和配電設備及繼電保護的復雜性，并帶來維護和倒閘操作的許多復雜化，并且會造成中壓側短路容量過大。不宜選用輕型設備?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障的幾率較小，適合遠期負荷的增長和擴建的需要，而當一臺主變壓器故障或檢修時由另一臺主變壓器可帶全部負荷的70%，能保證正常供電，應選擇兩臺主變壓器。2.1.4 容量選擇按變電所所建成510年的規(guī)劃選擇并適當考慮遠期1020年的開展，對城郊變與城郊規(guī)劃結合。根據(jù)變電所負荷性質(zhì)和電網(wǎng)構造來確定，對有重要的負荷的變電所應考慮一臺主變停運時，其余主變?nèi)萘吭谟嫾斑^負荷能力后的允許時間能保證用戶12級負荷。對于一般性變電所，當一臺主變停運后，期于主變應保證

56、全部負荷的70%80%。Se(0.70.8)Sma*(0.70.8)Sma* = (0.70.8)43.2=30.2434.56MVA應選兩臺40MVA的主變壓器就可滿足負荷需求。2.1.5 繞組數(shù)的選擇在具有三種電壓等級的變電站中，如通過主變壓器各側繞組的功率均到達該變壓器容量的15%以上，或低壓側雖無負荷，但在變電所需裝設無功補償設備時，主變壓器采用三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制電器和輔助設備，比相對應的兩臺雙繞組變壓器的都較少。本次所設計的變電所具有三種電等級，中、低壓側負荷容量均為主變壓器容量的15%以上，考慮到運行維護和操作的工作量，及占地面積等因素，因此選擇三

57、繞組變壓器。2.1.6 主變調(diào)壓方式的選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來實現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整圍通常在5%以。另一種是帶負載切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整圍可達30%。有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動。且規(guī)程上規(guī)定，對于110kV的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式，所以本次設計的變電站選擇有載調(diào)壓方式。2.1.7 連接組別的選擇變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y和。我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用YO連接，35kV亦采用Y連接，其中性點多

58、通過消弧線圈接地，35kV以下電壓，變壓器繞組都采用連接。大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風冷卻。故主變參數(shù)如下表：表2.1 主變參數(shù)表型號額定電壓(kV)連接組別阻抗電壓(%)空載電流(%)損耗(KW)容量比高壓中壓低壓高低高中中低空載負載SFSZ9-40000/11011081.25%38.522.5%10.5YNyn0d1117.010.56.50.7348.2189100/100/50第三章短路電流計算電力系統(tǒng)中出現(xiàn)最多的故障形式是短路，所謂短路即是指載流導體互相之間發(fā)生非正常接通的情況，在中性點直接占地的系統(tǒng)中，還有相與地之間的短路。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會

59、影響用戶的正常供電，而且會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設備。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個電力系統(tǒng)的設計和運行中，都必須對短路電流進展計算。3.1 短路電流計算的目的1為了進展電氣主接線確實定；在選擇電氣主接線時，為了比擬各種接線方案，或確定*一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進展必要的短路電流計算。2作為選擇電器設備斷路器，隔離開關、絕緣子、母線、電纜等的依據(jù)，選擇導體和電氣；在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能平安、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進展全面的短路電流計算。3在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的平安距離，接地

60、裝置的設計，也需用短路電流。4在選擇繼電保護方式和進展整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。5進展電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算。3.2 短路電流計算的一般規(guī)定驗算導體和電氣動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電氣開斷電流所用的短路電流，應根據(jù)本工程的設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景開展規(guī)劃一般為本期工程建后510年，校驗短路電流時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線要求。選擇導體和電氣用的短路電流，在電氣連接回路中，應考慮具有反響作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最