《沈陽市110kV變電站電氣部分設(shè)計(jì)》12000字【論文】

沈陽市110kV變電站電氣部分設(shè)計(jì)摘要電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)，與人民生活息息相關(guān)，經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展和人民生活水平的提高，社會更對電網(wǎng)供電可靠性、電壓合格率等要求逐步提高。變電站已經(jīng)成為當(dāng)?shù)氐闹饕まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的基本生活供電場所，其設(shè)計(jì)的真實(shí)性也將在最后影響著地方的經(jīng)濟(jì)社會快速進(jìn)步發(fā)展。隨著國民經(jīng)濟(jì)不斷增多，電能早已變成了經(jīng)濟(jì)社會工業(yè)生產(chǎn)中至關(guān)重要的一個主要能源，給我們企業(yè)和人民帶來了豐富，安全，優(yōu)質(zhì)，低廉的電力資源，是電力系統(tǒng)的基本安全和正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。這次設(shè)計(jì)，首先經(jīng)過了對原始資料和各種負(fù)載資源的對擬建變電站的概況和出線走向來考察，經(jīng)過綜合考慮，選定了110kV，35kV，10kV以及站供電的主接線系統(tǒng)，進(jìn)而決定了站用變壓器的容量和型式，最后，通過對最大連續(xù)運(yùn)行電壓和短路計(jì)算后的計(jì)算結(jié)果，不但提高了地區(qū)供電的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且同時也為地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生活生產(chǎn)提供了充足的電力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)使本地區(qū)區(qū)域供電安全、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。關(guān)鍵詞：變電站；電氣主接線；短路電流計(jì)算目錄摘要 )小于所選導(dǎo)體截面S=715.51mm2，滿足要求。故選用GJ-300/110型鋼芯鋁絞線能滿足要求由以上計(jì)算表明，選擇兩根LGJ—300/110能滿足條件2.35kV側(cè)母線選擇（1）按導(dǎo)線的發(fā)熱長期容許電流大小確定母線直徑:35kV側(cè)回路最大工作持續(xù)電流:（2）根據(jù)導(dǎo)線的最大連續(xù)工作電壓，根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》選擇LGJ-185矩形鋁導(dǎo)線相平置約為1040A。（3）校驗(yàn)所選的母線熱穩(wěn)定校驗(yàn):正常運(yùn)行時導(dǎo)線最高溫度為:由=63.92℃，查表得C=89A/mm2主保護(hù)位瞬時啟動，所以若動作時限tp=0.15s，有已選斷路器知b，=0.06s短路時間t，=tp+1，=0.15+0.05=0.21s<1s，但是要考慮短路電流非周期分量的因素。因?yàn)?，所以按三相短路校?yàn)熱穩(wěn)定性周期電流分量的熱效應(yīng)為:其中—短路電流在t/2秒內(nèi)的周期分量有效值非周期電流熱效應(yīng)為:其中T—非周期分量熱效應(yīng)時間，查表得，T=0.05S其中—集膚系數(shù)，查的取1，滿足熱穩(wěn)定要求。故選用兩根LGJ-185即可滿足上述要求。3.10kV側(cè)母線選擇（1）按最大工作持續(xù)電流:選高相兩條40×4的矩形鋁母線平放、水平布置高相的總截面為:額定載流為480A，溫度修正系數(shù)取0.94，修正后的載流量為:480×0.94=451(A)＞滿足長期負(fù)荷發(fā)熱的要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)，滿足熱穩(wěn)定最小允許截面為:取主保護(hù)時間為0.05s，斷路器的最大開斷時間為0.06S即:，所選母線截面為S=2×40×4=320(mm2)，遠(yuǎn)低于所選母線能滿足熱穩(wěn)定要求。（3）校驗(yàn)動穩(wěn)定短路時沖擊電流為169.58kA，取支持絕緣子間的跨距L=1m，母線之間距離a=0.7m，β=1截面系數(shù)為:W=0.333BL=33.3×10-6()，按照鋁母線最高允許內(nèi)部應(yīng)力Q=69×106Pa來決定最大允許襯墊跨距Lm，即:襯塾數(shù)為:因此，在每跨距間加2個襯墊:所查截面為2×(40×4)mm2鋁母線能滿足動穩(wěn)定要求。主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果主要電氣設(shè)備的選擇結(jié)果如表5-1所示：表5-1各電氣設(shè)備的選擇結(jié)果匯總電氣設(shè)備110kV35kV10kV高壓斷路器SW6—110SW—35ZMD11—12/2500—40A隔離開關(guān)GW4—110GN16—35/2000GN22Q電流互感器LB7—110wLB6—35LDZB6—10電壓互感器JCL6—110JDJ2—35JSJW—10母線LGJ—300/100LGJ—1852×(40×4)mm鋁母線主變壓器SFSZ9—50000/110站變壓器S9—200/10防雷保護(hù)變電站是電力系統(tǒng)和電力供應(yīng)的中心環(huán)節(jié)。一旦雷擊，就會造成大規(guī)模停電，損壞設(shè)備的內(nèi)部絕緣，多數(shù)不能自動修復(fù)，嚴(yán)重危害國民經(jīng)濟(jì)和群眾日常生活。所以，對變電站的防雷是十分關(guān)鍵的。變電站的閃電傷害主要來源于二種方面:一個是閃電直接命中變壓器；另一個是雷電命中輸電線路后形成的雷擊波沿路進(jìn)入變電站。對付直擊地雷，人們通常使用避雷針和防雷電纜。而避雷裝置則主要用來防護(hù)入侵波。避雷針的選擇配置(1)對電壓110kV及以上屋外配電裝置，一般將避雷針直接放置在配電設(shè)備的外框架，對35—60kV，為避免與通信裝置之間產(chǎn)生反擊或閃絡(luò)的可能，通常使用獨(dú)立避雷針進(jìn)行。(2）從避雷針與主接地網(wǎng)的底層連接處，至變壓器接電線與主接地網(wǎng)的底層連接處中間，沿連接體的高度不能低于十五m。(3）在變壓器的門型設(shè)計(jì)上，不設(shè)避雷針、避雷線。(4）單支避雷針的保護(hù)范圍。當(dāng)hx≥1/2h時，rx=(h-hx)p；b.當(dāng)hx≤1/2h時，rx=(1.5h-2hx)p式中:h:避雷針高度；hx:被保護(hù)物高度；ha:避雷針保護(hù)有效高度；p:避雷針高度影響系數(shù)。當(dāng)h≤30m，p=1；當(dāng)h>130m，p=55/√h避雷器的選擇配置1.配置原則（1）在供電設(shè)備的各組母線連接上應(yīng)裝設(shè)避雷器；（2）在三繞組變壓器的低壓側(cè)宜設(shè)有避雷器；（3）變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器；（4）10kV出線應(yīng)裝避雷器。2.參數(shù)選擇:避雷器額定電壓與系統(tǒng)額定電壓相同；滅弧電壓:在避雷器的安置位置出現(xiàn)最大導(dǎo)線對地電壓≤避雷器的最大滅弧電壓。。:非直接接地系統(tǒng)在20kV及以上為1.1，35kV及以上為1.0；直接接地控制系統(tǒng)為0.8。Um:最高運(yùn)行線電壓（kV)非直接接地系統(tǒng)電壓不小于電氣設(shè)備最大運(yùn)行接入電壓，在中性點(diǎn)附近直接接地的電網(wǎng)電流應(yīng)取電氣設(shè)備最大運(yùn)行接入電流的80%在110kV、35kV及接近1~2km變電站間相距的進(jìn)線上架了避雷線，在低壓電側(cè)任一相繞組上均相應(yīng)地安裝了一套避雷裝置型號，在110kV中性點(diǎn)安裝了氧化鋅避雷器型號Y1W5-73/200型，在110kV母線上安裝避雷器型號配置規(guī)格則為:Y10W5-108/281；在35kV配電母線上，加裝避雷器的配備型式為:HY5WZ1-51/134；在10kV配電母線上，加裝避雷器配備型式為:HY5WZ1-17/45[16]。

結(jié)論隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國電力工業(yè)將逐步走向世界領(lǐng)先水平的行列，全國各地方政府所需變電站的總量也在增多。在建設(shè)變電站的今天，已有不少變電站都開始進(jìn)行了集中管理和實(shí)行電腦監(jiān)控，同時供電系統(tǒng)也進(jìn)行了分級集中調(diào)度，所以，變電站的設(shè)計(jì)就必須綜合多種原因，以期達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。通過對變電站系統(tǒng)基礎(chǔ)資料的負(fù)荷測算，判斷各電氣設(shè)備變壓器的負(fù)載能力，因此變壓器系統(tǒng)的選型是必不可少的，尤其是在選用主變的時候，應(yīng)根據(jù)各項(xiàng)設(shè)計(jì)要素，選取最適宜的，方可達(dá)到良好的使用性能。在電氣主接線方面，不要再單純的注重于靈活與經(jīng)濟(jì)，而必須著眼于未來發(fā)展，要從大局上考慮，通過對比不同的方法來選取最適于自己領(lǐng)域的主要接地方法。因?yàn)槎搪冯妷菏窃谟秒娋W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中很普遍而且非常重大的故障。它不但會危及用戶的正常用電，甚至還會損害用電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、損傷設(shè)施。在短路電流計(jì)算時，必須認(rèn)真小心，容不得一絲誤差，否則將帶來許多無謂的損失。當(dāng)短路電流等各種技術(shù)數(shù)據(jù)運(yùn)算完畢后，最后就是導(dǎo)線和設(shè)備的選型問題了，因?yàn)殡姎庋b置和允許大載流量導(dǎo)線的使用條件和工作環(huán)境要求不同，決定了它們的選擇校驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和方法也都完全不相同。文中，分別對高壓斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器及其配電母線等展開了選型和校驗(yàn)。半導(dǎo)體材料和電器都是構(gòu)成變壓器的重要骨架，電器的良好狀態(tài)能夠保證變壓器的安全平穩(wěn)工作，所以，必須要嚴(yán)格根據(jù)配備手冊，并嚴(yán)格地根據(jù)各選擇要求來選用最合適的電器，才能確保電器運(yùn)行穩(wěn)定，有效和安全可靠地工作。設(shè)計(jì)防雷保護(hù)裝置，在接地裝置設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)變電站的接線設(shè)計(jì)，按照變電站的供電要求制定保護(hù)變電站的防雷設(shè)計(jì)，選擇避雷針和避雷器，保證供電用戶的供電質(zhì)量，故障發(fā)生時，保證用戶的最大利益。通過此次設(shè)計(jì)，既保證變電站的供電安全，性能可靠，同時也保證檢修時的方便。通過本次設(shè)計(jì)對電氣主接線設(shè)計(jì)和選擇電氣設(shè)備時的條件有一定了解，更加熟悉本專業(yè)知識。

參考文獻(xiàn)[1]曹沙.110kV變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].湖南工業(yè)大學(xué)，2018.[2]ChaoYang，YangChao，SuChang，TianCong.DesignandResearchof110kvIntelligentSubstationinElectricalSystem[J].JournalofPhysics:ConferenceSeries，2020，1578(1):25-26.[3]王書宇.肇源220kV智能變電站設(shè)計(jì)及運(yùn)維優(yōu)化[D].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2021.DOI:10.27010/ki.gdbnu.2021.000154.[4]郭約華.變電站一次系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計(jì)分析[J].低碳世界，2020，(11):77-78.[5]楊光雨.平頂山市某110kV智能變電站設(shè)計(jì)[D].黑龍江省：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.[6]鄭菜蓮.何市110kV變電站的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].江西?。耗喜髮W(xué)，2020.[7]周田田.變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇[J].科技風(fēng)，2020，(08):[8]XJFeng，YQChen.Primarydesignandprotectionof110kVsubstation[J].IOPConferenceSeries:EarthandEnvironmentalScience，2019，267(4):38-40.183.[9]樊秦華.宕昌縣110kV變電站改造設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D].陜西省：西安科技大學(xué)，2020.[10]李東.智能變電站與常規(guī)變電站運(yùn)維差異化分析[M].北京：中國電力出版社，2019.[11]王寶英.110kV變電站電氣設(shè)計(jì)及其防雷保護(hù)[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2021，(01):34-35.[12]鄒彬彬.220kV智能變電站設(shè)計(jì)[D].