35kv變電站設計畢業(yè)論文

電氣裝備課程設計說明書院(系)名稱工學院機械系 專業(yè)名稱電氣工程及其自動化 201年6月20日的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、變電所的初步設計，工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設數(shù)量和性質，生產(chǎn)工藝對負荷的要求以及負荷布對各部門的安全可靠，經(jīng)濟技術的分配電能力問題，論主接線設計、負荷計算、短路電流的計算和高壓足該區(qū)供電要求的35kV變電所初步設計。負荷性質及對供電可靠性要求擬定主接線設計，設計中還進行了短路計算和對主要高壓電器設備進行了選擇與計算，如斷路器 Ⅱ Ⅲ 1.1變電站的選擇原則 2.1對電氣主接線的基本要求 3負荷計算 3.1計算負荷 3.1.1對于35KV段負荷的計算 3.1.2對于10KV段負荷的計算 4短路電流的計算 錯誤!未定義書簽。4.1計算短路電流的意義 錯誤!未定義書簽。4.2本次設計中短路電流的計算 錯誤!未定義書簽。 錯誤!未定義書簽。4.2.2計算各短路點的短路電流 錯誤!未定義書簽。 5.1繞組數(shù)量和連接方式的確定 5.2.1主變阻抗的選擇 5.2.2調壓方式的選擇 5.3變壓器中性點接地方式和中性點設計 錯誤!未定義書簽。5.4主變容量選擇原則 錯誤!未定義書簽。 錯誤!未定義書簽。6.1各電壓等級側斷路器的選擇 6.1.135KV側斷路器的選擇 6.1.210KV側斷路器的選擇 6.2.1隔離開關的作用 6.2.235KV側隔離開關的選擇 6.2.310KV側隔離開關的選擇 6.3電壓互感器和電流互感器的選擇 6.3.1電壓互感器的選擇 6.3.2電流互感器的選擇 6.5高壓熔斷器的選擇 20-附錄B 20-配電能，它直接影響影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟分通常被分為一次部分和二次部分。電能生產(chǎn)面進行比較，最后選擇35kV采用單母線分段接線方天不超過30℃;年平均降雨量600毫米左右，無霜期190多天。本設計變電站的電壓降落約為5%,當供電線路較長時，為使正常運行時變壓器二次測電壓較系統(tǒng)標稱電壓高5%,以便補償線路電壓損失。變壓器二次測額定電壓應較用電設備額定電壓高10%,只有當變壓器二次測與用電設備間電氣距離很近方案1:采用單母線分段接線，如圖1所示期間內停電；當出線為雙回路時，常使架空線方案2:采用單母線接線，如圖2所示。缺點：不夠靈活可靠，任一元件(母線及母線隔離開關等)故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段35～60kV配電裝置出線回路數(shù)不超過3回；方案3:采用外橋方案比較單母線外橋斷路器臺數(shù)43隔離開關總數(shù)66優(yōu)點。因本變電站無一類負荷，二類負荷所占比例較少(18.8%),所以考慮火*而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性3負荷計算表3.1負荷原始資料：電壓等級線路名稱最大負荷負荷組成自然功率線長備注一級二級三級原料車間溶出車間沉降車間分解車間蒸發(fā)車間被燒車間5備用一3.1計算負荷綜合最大計算負荷：時，取0.85~0.9;在本設計中，10KV中取0.95,6KV中取0.85α%—線損，取5%3.1.1對于35KV段負荷的計算=0.95×(3.1+3.39+4.6116+3.624+1.649+1.4625)/0.9×(1+5%)=3.1.2對于10KV段負荷的計算=0.85[3.1/0.78+(3.39+1.649)/0.75+4.6116/0.72+(3.624+1.44短路電流的計算4.1計算短路電流的意義4.2本次設計中短路電流的計算4.2.1各回路電抗的計算圖4.1短路計算圖根據(jù)前面所選變壓器各參數(shù)得：X2=0(純電纜線路)4.2.2計算各短路點的短路電流在配電系統(tǒng)中，當發(fā)生三相短路時，后果最嚴重。因而以此驗算電器設備的能力。(1)K點短路時，對于35KV系統(tǒng)電源(無窮大容量)K圖5.2K點短路時網(wǎng)絡簡化I=1.52I"=1.52×15.8=24.02KAX1X2X3系統(tǒng)圖4.3K2點短路時網(wǎng)絡簡化圖X1X2系統(tǒng)圖4.4K3點短路時網(wǎng)絡簡化5變電站主變壓器的選擇5.1繞組數(shù)量和連接方式的確定國內電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分有雙繞組普通式、三繞組式、自偶式、以及低壓繞組分裂式等變壓器，待設計變電所有35kv、10kv兩個電壓等級且是一座降壓變電所，宜選用雙繞組普通變壓器。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接，35KV亦采用Y型，其中性點通過消弧線圈接地。35KV以下電壓變壓器繞組都采用△連接。本設計中變電站電壓等級為35/10KV,接線方式采用YN/d11的接線方式。5.2主變阻抗及調壓方式選擇5.2.1主變阻抗的選擇根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》(電氣一次部分),變壓器的阻抗實質就是繞組間的漏抗，阻抗的大小主要取決于變壓器的結構和采用的材料。從系統(tǒng)穩(wěn)定和供電電壓質量考慮，希望主變壓器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又使系5.3本設計中主變容量的選擇×0.2+3.624×0.7+3.624×0.3+1.649×表5.1主變型號選擇型號編號電壓組聯(lián)接組別損耗(KW)空載電流阻抗電壓高低空載負載高—低：5.4主變臺數(shù)選擇原則對城鎮(zhèn)中的一次變，在中、低壓側構成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺主變。對地區(qū)性孤立的一次變或大工業(yè)的專用變電所，裝三臺主變。對規(guī)劃只裝兩臺主變的變電所，其主變基礎按大于主變容量的1～2級設計，以便負荷發(fā)展時更換主變。在本變電站設計中，具有2個電壓等級，由于本變電站為大工業(yè)的專用變電所，所以主變臺數(shù)選擇3臺。6高壓電器設備的選擇6.1各電壓等級側斷路器的選擇6.1.135KV側斷路器的選擇該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為35KV,因此選擇的斷路器的額定電壓Ue≥35KV的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大所以35KV段選擇的斷路器型號為ZN12,其基本參數(shù)如下表6.1:表6.1ZN12基本參數(shù)：型號電壓電流額定開斷電流動穩(wěn)定電流4S熱穩(wěn)定電流固有分閘時間時間下面對所選的斷路器進行校驗，通過斷路器的短路電流Ik=15.8A,所選斷路器的額定開斷電流為25KA,故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關合電流，即動穩(wěn)定電流為50KA,流過斷路器的沖擊電流為40.29KA所以所選斷路器的短路關合電流滿足要求，因而動穩(wěn)定也滿足要求。最后進行熱穩(wěn)定校驗，設后備保護動作時間為1.9s,所選斷路器的分閘時間為0.15s,選擇熄弧時間為0.03s,則短路持續(xù)電流時間t=1.9+0.15+0.03=2.08s,短路熱效應所選斷路器允許的熱效應I2t=31.52×4=3969KA2.s,即I2t)Qk,熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗均滿足要求，故選擇ZN12斷路器。6.1.210KV側斷路器的選擇該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為10KV,因此選擇的斷路器的額定電壓UE>6KV的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)ZN65A-12/T630-25,其基本參數(shù)如下表6.2:表6.2ZN65A-12/T630-25基本參數(shù)：型號額定電壓額定開斷電流動穩(wěn)定電流4S熱穩(wěn)定電流固有分閘時間時間下面對所選的斷路器進行校驗，通過斷路器的短路電流Ik=6.63A,所選斷路器的額定開斷電流為31.5KA,故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關合電流，即動穩(wěn)定電流為40KA,流過斷路器的沖擊電流為16.91KA,所以所選斷路器的短路關合電流滿足要求，因而動穩(wěn)定也滿足要求。最后進行熱穩(wěn)定校驗，設后備保護動作時間為1.9s,所選斷路器的分閘時間為0.15s,選擇熄弧時間要求，以上各種參數(shù)校驗均滿足要求，故選擇ZN65A-12/T630-25斷路器。6.2隔離開關的選擇6.2.1隔離開關的作用它的主要用途是隔離電源，保證電氣設備與線路在檢修時與電源有明顯的斷口。隔離開關無滅弧裝置，和斷路器配合使用時，合閘操作應先和隔離開關，后合斷路器，分閘操作應先斷開斷路器，后斷開隔離開關。運行中必須嚴格遵守“倒閘操作規(guī)定”,并應在隔離開關與斷路器之間設置閉鎖機構，以防止誤操作。隔離開關按電網(wǎng)電壓，長時最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短路電流校驗其動、熱穩(wěn)定性。6.2.235KV側隔離開關的選擇為了保證電氣設備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關帶接地刀閘，該隔離開關安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為35KV,因此所選的隔離開關的額定電壓Ue≥35KV,而且隔離開關的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流,因此選擇GN27-40.5型接地高壓隔離開關，其主要參數(shù)如下表6.3:表6.3GN27-40.5型接地高壓隔離開關主要參數(shù)：型號額定電壓額定電流最大工作電壓極限通過電流(KA)2S熱穩(wěn)定電流刀閘有效值峰值下面校驗所選擇的隔離開關，短路時通過該隔離開關的短路沖擊電流ish=40.29KA,所選擇的隔離開關的動穩(wěn)定電流即極限通過電流的峰值50KA,即imim,因此動穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關允許的熱效應Ir2t=202×2=800KA2.s短路時的熱效應Q=I2t=5.12×2.08=54.1KA2.s即800≥54.1,熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗，所選隔離開關滿足要求，故確定選用GN27-40.5型高壓隔離開關，該隔離開關配用手動式杠桿操作機構。6.2.310KV側隔離開關的選擇為了保證電氣設備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關帶接地刀閘，該隔離開關安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為6KV,因此所選的隔離開關的額定電壓Ue>10KV,而且隔離開關的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流,因此選擇GN30-12型接地高壓隔離開關，其主要參數(shù)如下表6.4:表6.4GN30-12型接地高壓隔離開關主要參數(shù)：型號額定電壓額定電流A允許的熱效應KA2s動穩(wěn)定電下面校驗所選擇的隔離開關，短路時通過該隔離開關的短路沖擊電流定滿足要求。該隔離開關允許的熱效應為3200KA2.s短路時的熱效應Q=I2=8.412×2.08=147.11KA2s,即3200≥14711,熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗，所選隔離開關滿足要求，故確定選用GN30-12型高壓隔離開關，該隔離開關配用手動式杠桿操作機構。6.3電壓互感器和電流互感器的選擇互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反應電氣設備的正常運行和故障情況?；ジ衅鞯淖饔檬牵?1)將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷汉托‰娏?，使測量儀表和保護裝置標準化、小型化，并使其結構輕巧、價格便宜和便于屏內安裝。(2)使二次設備與高電壓部分隔離，且互感器二側均接地，從而保證了設備和人身的安全。6.3.1電壓互感器的選擇變電站的每組母線上均安裝電壓互感器，電壓互感器應按工作電壓來選變動，即應滿足：0.8UN?≤UN?≤1.2UN?,本設計中根據(jù)主變的參數(shù)型號額定一次電壓額定二次電壓二次繞組額定輸出(VA)額定絕緣水平油重總重極限輸出型號額定工作電壓額定最大電壓頻率額定一次電流額定二次電流1S短時電流動穩(wěn)定電流ZA≥6.4電抗器的選擇根據(jù)本設計中，在10KV母線段加裝型號為OKSQ-87.5(45)/11-4.5%的電抗先進行電壓損失校驗：即滿足式中I,——給定的熱穩(wěn)定電流；t——給定的持續(xù)電流；I?！搪冯娏鞯姆€(wěn)定值；t,——短路電流假想作用時間；t?——保護裝置動作時間；t?——斷路器分斷時間；6.5高壓熔斷器的選擇熔斷器的選擇主要指標是指選擇熔件和熔管的額定電流，熔斷器額定電流按下式選取IN.Fu≥IN.Fe≥