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文檔簡介
1、.10KV變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)摘要:本設(shè)計(jì)在變電站中采用供配電原始數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)、短路計(jì)算、變電站設(shè)備選擇和驗(yàn)證、變壓器保護(hù)、線路保護(hù)本設(shè)計(jì)根據(jù)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程實(shí)際選擇變壓器和主接線,主接線采用高壓側(cè)單總線段接線。根據(jù)設(shè)計(jì)中提供的原始數(shù)據(jù),執(zhí)行短路電流計(jì)算,確定總線和每個(gè)饋電線路的短路電流,執(zhí)行穩(wěn)定的熱穩(wěn)定性檢查。進(jìn)行可靠的熱穩(wěn)定性驗(yàn)證,選擇適當(dāng)?shù)碾娎|和電氣設(shè)備,確??偩€和電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。其中變電站的系統(tǒng)、平面照明圖、二次接線圖繪制、各相關(guān)計(jì)算、繼電保護(hù)是關(guān)鍵。每幅畫充分顯示了各部分的設(shè)計(jì)構(gòu)思。關(guān)鍵字:變電站;變壓器;短路電流;繼電保護(hù)abstract:this design m con
2、struction drawing The design,supplies The power distribution including The transformer substiation The designthis design according to electrical power system design tec H nology regulations to unify actual comes carries on The choice to The transffaccording to designs the primary data which provides
3、,Carries on the short-circuit current computation,on the definite generatrix and eachKey Words:Transformer substation、Transformer、Short-circuit protection、Electricity protection目錄引言1第一章原始信息和原始數(shù)據(jù)21.1工廠電源協(xié)議21.2地理位置和氣象數(shù)據(jù)2第二章短路電流計(jì)算32.1計(jì)算電路32.2短路計(jì)算基準(zhǔn)值32.3短路中元件的電抗標(biāo)準(zhǔn)或值32.4 k-1點(diǎn)(10.5kV側(cè))相關(guān)計(jì)算42.5 k-2點(diǎn)(0.4kV側(cè)
4、)相關(guān)計(jì)算4第三章變電站設(shè)備選型驗(yàn)證63.1 10kV側(cè)設(shè)備選擇驗(yàn)證63.2檢查380V側(cè)設(shè)備103.3高低壓母線選擇15第四章變壓器出入口線和相鄰單位聯(lián)絡(luò)線的選擇164.1 10kV高壓進(jìn)入和引進(jìn)電纜選擇164.2 380低壓插座選擇164.3高壓接觸線作為備用電源的選擇驗(yàn)證21第五章變壓器的設(shè)置和保護(hù)245.1變電站二次回路方案245.2主變壓器保護(hù)265.3高壓聯(lián)絡(luò)線繼電保護(hù)裝置作為備用電源305.4變電站低壓保護(hù)31第六章電力線路保護(hù)336.1繼電保護(hù)裝置的基本要求336.2過流保護(hù)336.3單相接地保護(hù)34結(jié)論36參考文獻(xiàn)37。.引言眾所周知電力是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電力可
5、以很容易地從其他形式的能量轉(zhuǎn)換,也可以很容易地轉(zhuǎn)換成其他形式的能量。電能的分配簡單、經(jīng)濟(jì)、易于控制、調(diào)整和測量,有助于生產(chǎn)工藝自動(dòng)化。因此電力在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)生活中有著非常廣泛的應(yīng)用。在工廠里,電力是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力,但一般在生產(chǎn)成本中所占的比重很小(除了電火工品)。電力在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性不是在生產(chǎn)成本或投資總額中所占的比重中的多少,而是在工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化后,可以大大提高產(chǎn)量,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,減輕勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善勞動(dòng)者的勞動(dòng)條件,有利于生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。相反,工廠的電力供應(yīng)突然中斷,會(huì)給工業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的后果。因此,搞好工廠的供電工作,對(duì)發(fā)
6、展工業(yè)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化具有十分重要的意義。本設(shè)計(jì)主要用于變電站供配電設(shè)計(jì)、變壓器選擇、設(shè)備選擇、驗(yàn)證、變電站照明設(shè)計(jì)和弱電設(shè)計(jì)等10KV變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的電氣施工圖設(shè)計(jì),本公司通過畢業(yè)設(shè)計(jì),熟練使用國家在電氣領(lǐng)域公布的規(guī)范和相關(guān)建筑電氣圖紙集,進(jìn)一步鞏固變電站電氣設(shè)計(jì)、建設(shè)、所學(xué)知識(shí),提高規(guī)范認(rèn)識(shí)。本主題涵蓋了工廠供配電、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、工廠電氣設(shè)備、電力電子和CAD繪圖等方面的知識(shí)。此外,在供電工作中,要合理處理局部和全局、當(dāng)前、長期等關(guān)系,照顧局部的當(dāng)前利益,同時(shí)要有全局的觀點(diǎn),照顧整個(gè)局面,適應(yīng)發(fā)展。第一章原始信息和原始數(shù)據(jù)1.1工廠電源協(xié)議由離工廠約3公里的一級(jí)區(qū)域變電站設(shè)計(jì)的
7、10KV變電站是所有供電的正常運(yùn)行電源,電壓等級(jí)為10.0/0.4KV。工廠功率因數(shù),COS0.9,該廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議,在工廠變電站側(cè)測量電量,安裝專用計(jì)量柜,按2個(gè)電費(fèi)繳納電費(fèi),每月基本電費(fèi)0.9元/Kw.h,照明電費(fèi)0.55元/Kw.h。工廠最大負(fù)載的功率因素必須小于0.9。1.2地理位置和氣象數(shù)據(jù)變電站位于嘉陵江中游的絲綢之都,中國歷史文化城市四川省南充市,距市政府1500米,距區(qū)政府1000米,環(huán)境優(yōu)美。安裝1500英畝,地區(qū)年最高溫度:40,最高月平均溫度:32,每年最低溫度:-3,地震強(qiáng)度:6.5度以上,海拔133米,地下水位12米,主要為沙,年平均雷電日:第二章短路電流計(jì)
8、算2.1計(jì)算電路500MVAK-1K-2LGJ-150,3公里10.5kVS9-10000.4kV(2)(3)(1) 系統(tǒng)圖2-1短路計(jì)算電路2.2短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)定基準(zhǔn)容量=100MVA、基準(zhǔn)電壓=1.05、短路的電壓計(jì)算:高壓側(cè)=10.5kV、低壓側(cè)=0.4kV(2-1)(2-2)2.3短路的元件電抗標(biāo)準(zhǔn)或值(1)電力系統(tǒng)已知電源系統(tǒng)出口斷路器的切斷容量=500MVA,因此=100MVA/500MVA=0.2 (2-3)(2)架空線路檢查LGJ-150線路電抗和線路長度8km(2-4)(3)電力變壓器檢查變壓器短路電壓百分位數(shù)=4.5。=4.5 (2-5)類型,變壓器的額定容量因此,如圖5
9、-2所示,繪制短路計(jì)算等效電路。K-1K-2圖2-2短路計(jì)算等效電路2.4 k-1點(diǎn)(10.5kV側(cè))相關(guān)計(jì)算(1)總電抗標(biāo)準(zhǔn)或值=0.2 1.0=1.2 (2-6)(2)三相短路電流周期元件有效值(2-7)(3)其他短路電流(2-8)(2-9)(2-10)(4)三相短路容量(2-11)2.5 k-2點(diǎn)(0.4kV側(cè))相關(guān)計(jì)算(1)總電抗標(biāo)準(zhǔn)或值=0.2 1.0 4.5=5.7 (2-12)(2)三相短路電流周期元件有效值(2-13)(3)其他短路電流(2-14)(2-15)(2-16)(4)三相短路容量(2-17)以上段落電路計(jì)算結(jié)果顯示在下表中短路計(jì)算結(jié)果段落計(jì)算點(diǎn)三相短路電流三相短路容量
10、/MVAK-14.584.584.5811.676.9188.3K-225.325.325.346.527.617.5第三章變電站設(shè)備的選擇與驗(yàn)證3.1 10kV側(cè)初級(jí)設(shè)備選型驗(yàn)證(1)根據(jù)工作電壓選擇設(shè)備的額定電壓通常不能小于該系統(tǒng)的額定電壓。也就是說,高壓設(shè)備的額定電壓必須小于該設(shè)備所在系統(tǒng)的最大電壓。=10kV,=11.5kV,高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器和柱絕緣額定電壓=12kV,墻套管額定電壓=11.5kV,熔斷器額定電壓=12kV。(2)按工作電流選擇設(shè)備的額定電流是其所在回路的計(jì)算電流,即(3)根據(jù)阻斷能力進(jìn)行選擇裝置的額定切斷電流或切斷容量是分離短路電流的裝置可以分離的最大短路有效值或
11、短路容量,即或者分離負(fù)載裝置電流的裝置的最大負(fù)載電流。(4)隔離開關(guān)、負(fù)載開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定性驗(yàn)證a)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性驗(yàn)證條件或者,開關(guān)的最大通過電流和有效值,分別位于開關(guān)的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值b)熱穩(wěn)定性驗(yàn)證條件在本設(shè)計(jì)中,選擇了1號(hào)主接線方式,因此選定的高壓開關(guān)設(shè)備按輸入順序編號(hào)。開關(guān)設(shè)備編號(hào)開關(guān)齒輪電纜號(hào)否. 101GG-1A(J)-03否. 102GG-1A(F)-54否. 103GG-1A(F)-07否. 104GG-1A(F)-07(備用電源)根據(jù)目前我國廣泛使用的10KV高壓室內(nèi)真空斷路器類型,選擇VS1-12型。在本設(shè)計(jì)中,電源的計(jì)算電流為52A,電源的三相短路電流周期
12、組件的有效值,繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1.9S。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性=11.57KA??梢酝ㄟ^選擇VS1-12/630-16型號(hào)來查看下表。序號(hào)安裝地點(diǎn)的電氣條件VS1-12/630-16斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1聯(lián)合國10KV聯(lián)合國。QF12KV合格了2IC52AIN .QF630A合格了3(阻擋功能)4.58卡IOC16KA合格了4(動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性)2.554.58=11.57KAIMAX40KA合格了5I. t(熱穩(wěn)定性)(4.58KA)2(1.9 0.1)s=41KA2.sIt16KA24s=1024KA2.s合格了因此,選擇VS1-12/630-16英寸真空斷路器作為高壓隔離開關(guān)。高壓隔離開關(guān)的選擇
13、根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),高壓隔離開關(guān)不需要切斷能力驗(yàn)證。對(duì)于室外高壓隔離開關(guān),請(qǐng)選擇GW4型號(hào)、GW4-12/400和相關(guān)數(shù)據(jù)確認(rèn)工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)表5-19。序號(hào)安裝地點(diǎn)的電氣條件GW4-12/400隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1聯(lián)合國10KV聯(lián)合國。QS12KV合格了2IC52AIN .QS400A合格了3(動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性)2.554.58=11.67KAIMAX25KA合格了4I. t(熱穩(wěn)定性)(4.58KA)2(1.9 0.1)s=41KA2.sIt10KA25s=500KA2.s合格了開關(guān)設(shè)備機(jī)柜內(nèi)隔離開關(guān)選擇的驗(yàn)證:驗(yàn)證數(shù)據(jù)與室外隔離開關(guān)的驗(yàn)證數(shù)據(jù)一致,在開關(guān)設(shè)備的NO.101、NO.103和NO.104上選擇GN型隔離開關(guān),最初選擇GN-10。選擇/200模型。序號(hào)安裝地點(diǎn)的電氣條件GN-10。/200模型隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)
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