(完整版)電力系統(tǒng)自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文

(完整版)電力系統(tǒng)自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文（本科）電力系統(tǒng)自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計設(shè)計題目：220kV降壓變電所電氣部分初步設(shè)計函授站：班級：學生姓名：指導(dǎo)老師：日期：2011.12前言隨著社會生產(chǎn)力的迅猛發(fā)展，電力能源已成為了人類歷史發(fā)展的主要動力資源之一。近年來，我國的電力工業(yè)也有了很大的發(fā)展，這對電業(yè)生產(chǎn)人員的素質(zhì)也提出了更高的要求。作為一名電力企業(yè)職工和一名電氣工程及自動化專業(yè)的畢業(yè)生，我要科學合理地駕馭電力。因此，必須從電力工程的設(shè)計原則和方法上來理解和掌握其精髓，提高電力系統(tǒng)的安全可靠性和運行效率，從而達到降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益和鞏固、提高所學知識的目的。本次畢業(yè)設(shè)計是繼完成專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課后的總結(jié)和運用，是一次綜合運用理論和實踐相結(jié)合來解決工程問題能力的訓練。通過畢業(yè)設(shè)計，可以將所學各門課程的理論知識和工作技能綜合復(fù)習和運用一遍，可以培養(yǎng)我們獨立工作和獨立思考的能力，還可以通過方案的比較查閱各種手冊、規(guī)程、資料、數(shù)據(jù)等來擴大知識面，了解國家的方針和政策，以便更好地適應(yīng)工作的需要。本畢業(yè)設(shè)計論文共包括設(shè)計的任務(wù)、說明、計算、圖紙等幾大部分，內(nèi)容是關(guān)于220KV變電所電氣部分初步設(shè)計。作者通過參考電力系統(tǒng)畢業(yè)指導(dǎo)書及老師的幫助，進行了主接線方案的設(shè)計，選擇了主變的容量和型號，然后再通過短路計算，選擇和校驗了電氣設(shè)備及母線，最后，為全廠配置微機繼電保護、進行防雷的規(guī)劃等等。通過本次畢業(yè)設(shè)計，可以熟悉國家能源開發(fā)的方針政策和有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)定、導(dǎo)則等，樹立工程設(shè)計必須安全、可靠、經(jīng)濟的觀點。鞏固并充實所學基本理論和專業(yè)知識，能夠靈活應(yīng)用，解決實際問題。初步掌握電氣工程及其自動化專業(yè)工程的設(shè)計流程和方法，能獨立完成工程設(shè)計、工程計算、工程繪圖、編寫工程技術(shù)文件等相關(guān)設(shè)計任務(wù)。培養(yǎng)嚴肅認真、實事求是和刻苦鉆研的工作作風。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，得到南京工程學院陳躍、程桂林老師的指導(dǎo)和幫助，在此深表感謝！設(shè)計說明書本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是進行220kV降壓變電所電氣部分初步設(shè)計。設(shè)計的主要任務(wù)是：確定主接線方案，選擇主變的容量和型號，進行短路計算，選擇和校驗電氣設(shè)備及母線，為全廠配置微機繼電保護，進行防雷規(guī)劃等等。在設(shè)計中，我們遵循了以下原則：1.安全可靠性原則：電力系統(tǒng)的安全可靠性是最重要的，必須考慮各種可能的故障和事故，確保系統(tǒng)的安全運行。2.經(jīng)濟性原則：電力系統(tǒng)的設(shè)計必須考慮到經(jīng)濟效益，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。3.先進性原則：電力系統(tǒng)的設(shè)計必須考慮到最新的技術(shù)和設(shè)備，使用最先進的技術(shù)和設(shè)備，提高系統(tǒng)的運行效率和可靠性。在本次設(shè)計中，我們采用了最新的技術(shù)和設(shè)備，確保了系統(tǒng)的安全可靠性和經(jīng)濟性。同時，我們也在設(shè)計過程中不斷學習和總結(jié)，提高了自己的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)。1.本變電所位于城市近郊，為開發(fā)區(qū)的煉鋼廠和附近地區(qū)提供電力。2.本變電所的電壓等級為220kV、110kV和10kV，其中220kV為電源電壓，110kV和10kV為二次電壓。3.本變電所的電源來自對側(cè)220kV變電所的雙回線路和另一系統(tǒng)的雙回線路，中壓側(cè)110kV母線向煉鋼廠送出2條線路，低壓側(cè)10kV母線向地區(qū)負荷送出11條線路。4.該變電所所處地勢平坦，交通便利。5.該地區(qū)年最高氣溫為40℃，最熱月平均最高氣溫為36℃。10kV用戶負荷統(tǒng)計資料如下：-煉鋼廠為重要負荷，22條回路，最大負荷為42000kW，功率因數(shù)為0.95，重要負荷百分數(shù)為50%。-機械廠和礦機廠為重要負荷，各有2條回路，最大負荷分別為1900kW和900kW，功率因數(shù)均為0.91，重要負荷百分數(shù)分別為70%和40%。根據(jù)公式Smin=Qd/(12C*Ioo*Tdz)，其中S為導(dǎo)體截面，Qd為短路電流的熱效應(yīng)，C為熱穩(wěn)定系數(shù)，Ioo為穩(wěn)態(tài)短路電流，Tdz為熱穩(wěn)定的短路計算時間。假設(shè)主保護動作時間tb=0.05s，斷路器全開斷時間為tkd=0.06s，則短路電流持續(xù)時間為tr=tb+tkd=0.05+0.06=0.11s。周期電流熱效應(yīng)Qp=Qk=(I"2+10I2(t2)+It2)t1/2=(14.452+1014.452+14.452)2.112=438.55KA2·S?？紤]短路電流非周期分量，查表Ta=0.05，Qnp=Ta*I"2=0.05*14.452=10.44KA2·S，Qk=Qp+Qnp=438.55+10.44=448.99KA2·S。根據(jù)公式θW=40+(70-40)1154.71523.56=40+22.7，查表C=90，則Smin=448.99/(12*90*1.5*1.1)=2.58mm2。根據(jù)給定的公式，計算所需的母線截面面積和熱穩(wěn)定校驗。首先，計算母線所需的截面面積。將給定的數(shù)值代入公式中，得到所需的截面面積為396.9平方毫米。該截面面積滿足母線正常發(fā)熱的要求。接下來，進行熱穩(wěn)定校驗。根據(jù)給定的公式，計算出所需的熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面。將短路電流持續(xù)時間和其他數(shù)值代入公式中，得到所需的熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面為237.76平方毫米。由于所選的導(dǎo)線截面面積為396.9平方毫米，因此滿足熱穩(wěn)定要求。最后，進行動穩(wěn)定校驗。根據(jù)給定的公式，計算出母線截面系數(shù)。將給定的數(shù)值代入公式中，得到母線截面系數(shù)為2.5×10-5立方米。根據(jù)變壓器出口短路時的電流值，計算出慣性半徑。由于頻率大于155HZ，因此β=1，不考慮母線共振問題。最終得出母線截面系數(shù)符合動穩(wěn)定校驗的要求。)=1.05×20000(√3×110)=52.5(A)選電流互感器型號LCWB2-110W,額定變比2005，準確度級0.2,ｐ級．5.2.310KV電流互感器選擇最大長期工作電流：Igmax=1.05×Se(√3Ue)=1.05×2000(√3×10)=5.25(A)選電流互感器型號LCWB2-10W,額定變比2005，準確度級0.2,ｐ級．確定方案：根據(jù)電壓互感器和電流互感器的技術(shù)要求，我們選用了不同型號的電壓互感器和電流互感器。220KV電壓互感器采用三只單相電容式電壓互感器，型號為YDR-220，額定變比220√３0.1√３0.1√３，準確度級0.5、3P級，額定容量150VA，最大容量1200VA。110KV電壓互感器采用三只單相電容式電壓互感器，型號為YDR-110，額定變比110√３0.1√３0.1√３，準確度級0.5、3P級，額定容量150VA，最大容量1200VA。10KV電壓互感器采用三相五柱式電壓互感器，型號為JSJW-10，額定變比10√３0.1√３0.1，準確度級0.5，額定容量120VA，最大容量960VA。電流互感器的選擇也滿足了技術(shù)要求，具體型號分別為LCWB2-220W、LCWB2-110W和LCWB2-10W，額定變比2005，準確度級0.2，ｐ級。這樣的方案能夠滿足繼電保護、自動裝置和測量儀表的要求，并且在正常工作條件、短路穩(wěn)定性、承受過電壓能力等技術(shù)條件及一定的環(huán)境條件下能夠穩(wěn)定運行。9.510KV線路保護配置PSL-641是一種成套線路保護裝置，基本配置包括電流保護、電壓保護和三相重合閘。該保護裝置包含兩個CPU插件，一個用于保護和重合閘功能，另一個用于人機接口。兩個CPU插件相互獨立，所有保護和自動化功能均由軟件實現(xiàn)。十、防雷規(guī)劃為了防止直擊雷，220KV和110KV配電裝置采用避雷針，而10KV配電裝置則采用獨立避雷針。為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)置避雷針。為了防止雷電侵入波對設(shè)備絕緣造成的危害，采用避雷器?？紤]到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于磁吹避雷器，且沒有間隙，保護特性好沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題。因此，220KV、110KV和10KV系統(tǒng)均采用氧化鋅避雷器。10.1避雷器選擇在選擇避雷器時，需要考慮持續(xù)運行電壓、標準雷電波殘壓等因素。220KV和110KV母線的避雷器選擇型號是電壓190KV、持續(xù)運行電壓116.8KV，標準雷電波殘壓320KV和電壓103KV、持續(xù)運行電壓58.4KV，標準雷電波殘壓200KV的避雷器。10KV母線的避雷器選擇型號是HY5WZ2-16.550，工頻參考電壓20KV，持續(xù)運行電壓13.2KV。設(shè)備名稱安裝地點型號220KV母線-電壓190KV、持續(xù)運行電壓116.8KV，標準雷電波殘壓320KV110KV母線-電壓103KV、持續(xù)運行