工学电气设备课程设计Word格式.docx
- 文档编号:14863375
- 上传时间:2022-10-25
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:625.20KB
工学电气设备课程设计Word格式.docx
《工学电气设备课程设计Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工学电气设备课程设计Word格式.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
待建变电站资料:
1、建设规模
(1)***水电站110kV变电站
(2)水轮发电机组参数:
4×
38MW,cosΦ=0.90,Xd’’=0.21,发电机电压10.5kV;
(3)变电站电压等级:
110kV、35kV、10kV
系统接入方案:
110kV出线2回;
线路1长度60km,线路2长度45km,分别接入系统1、2两变电站;
系统阻抗标幺值X*:
线路1为0.216;
线路2为0.291。
35kV出线1回,线路3长度为15km,接入系统3变电站,系统阻抗标幺值X*:
线路3为0.246。
。
(4)变电站为户外型;
10kV为户内配电装置。
2、环境条件
(1)当地年平均气温23℃,年最低气温-2℃,年平均最高气温36℃,年平均最低气温6℃,月最高气温43℃;
(2)变电站海拔高度32m。
二、设计任务:
本课程设计只作电气系统初步设计,只对电气一次设备进行设计,不包含电气二次设备的设计。
户内电气设备只进行方案设计,不进行设备选择。
主要任务:
1、主变压器选择;
(包括变压器台数、容量、型号、参数)
2、通过技术经济比较,确定电气主接线;
(拟定2~3个主接线方案)
3、短路电流计算;
(计算条件、过程及结果)
4、断路器、隔离开关(接地开关)选择;
(选择、修正、校验,确定设备的型号规格,列表比较设备的主要参数值和计算值)
5、导线选择,对主变低压侧只选择母线;
(选择和校验)
6、电流互感器、电压互感器选择;
7、避雷器选择(选择、修正、校验,确定设备的型号规格)。
三、设计成果
1、设计说明书(含计算过程和结果)
2、绘制电气主接线图(按制图标准绘图)
1、主变的选择
变压器台数和容量的确定:
变压器台数确定:
①应满足发电机容量、用电负荷的可靠性要求;
②根据材料,该电站机组容量为4×
38MW,选择两台变压器,在技术、经济上比较合理,运行可靠性高,灵活性好,维修方便,能满足该电站的要求。
变压器容量的确定:
①
根据原始材料的需要,选择两台主变,一台是90000KVA的双绕组变压器,另一台式90000KVA三绕组变压器。
其参数如下:
双绕组变压器
型号
SFP7-90000/110
容量(KVA)
90000
额定电压(KV)
110/10.5
连接组
YN,d11
阻抗电压(%)
10.5
空载电流(%)
0.5
重量(t)
94
三绕组变压器
SSZ10-90000/110
110/35/10.5
Yn,y0,d11
高-低
18
高-中
中-低
6.5
0.3
122
2、方案的比较及确定
方案一:
该方案采用一台90MW三绕组变压器,不分段单母线连接方式,能满足设计需要。
接线简单、清晰、设备少、操作方便、投资少、便于扩建,但可靠性差和灵活性差,在检修时必须停止工作和断电,所以该方案淘汰!
!
方案二:
该方案采用两台变压器,一台90MW双绕组变压器,一台是90MW三绕组变压器,分段单母线连接方式,可以限制短路电流,110KV侧出线采用外桥接线,可以限制穿越功率;
可靠性高,灵活性好,但设备多、投资明显增加,占用地面积大,根据电站材料,该方案不宜采用!
方案三:
该方案采用两台变压器,一台90MW双绕组变压器,一台是90MW三绕组变压器,分段单母线连接方式,可以限制短路电流,可靠性高,灵活性好,投资比方案二的要少,设备被也比方案二的要少,根据设计要求,该方案较方案一和方案二有一定的优越性,符合设计要求!
所以选用该方案!
短路电流计算的步骤:
①、绘制相应的电力系统、发电厂主接线。
②、确定与短路电流有关的运行方式。
③、计算各元件的阻抗。
④、绘制相应的短路电流计算阻抗图。
⑤、根据需要取不同的短路点进行短路电流计算。
⑥、列出短路电流计算结果表。
短路计算电路图:
注:
1段母线和2段母线上的母联开关只在故障或维修时投入使用,机组及各电气设备正常运行时断开。
解:
取,,各元件的电抗标幺值为:
X1=X2=X3=X4=
三绕组变压器电抗标幺值:
-
-6.5)=0.11
-18)=-0.005
-10.5)=0.07
X6-Ⅰ=XⅠ*e0.11=0.122
X6-Ⅱ=XⅡ*e-0.005=-0.006
X6-Ⅲ=XⅢ*e0.07=0.078
系统电抗标幺值:
采用分组电源法,将电源分为系统1、系统2、系统3、电站母线侧1、电站母线侧2,初始等值电路图及其简化。
当d1点短路时,等值简化图如下:
系统支路1:
电站母线侧1:
查运算曲线或运算数字表得:
则有名值:
KA
KA
短路点得叠加数据为:
当d2点短路时,等值简化图如下:
KA
当d3点短路时,等值简化图如下:
X6-Ⅱ-0.006=0.243
X18=X6-Ⅲ
X19=X6-Ⅰ=0.122
系统支路2:
系统支路3:
电站母线侧2:
当d4点短路时,等值简化图如下:
=0.249
X24=X6-Ⅱ=-0.006
X25=X6-Ⅰ
X26=X6-Ⅲ
短路点编号
基值电压(KV)
0s叠加短路电流I'
'
(KA)
4s叠加短路电流IZ4(KA)
短路冲击电流ich(KA)
d-1
115
110
2.80
2.53
7.32
d-2
10
35.26
25.60
94.73
d-3
2.97
2.81
7.769
d-4
42.11
32.45
113.13
短路电流计算结果表:
主保护时间为0s,后备保护时间为3s.
110KV侧,接系统①的高压侧断路器、隔离开关的选择:
短路点的选择:
当K1短路时,流经断路器的电流为系统1的短路电流IT=1.27;
当K2短路时,流经断路器的电流为电站侧的短路电流IG=1.53;
由于IT<
IG,所以选择短路
点K2。
1、工作条件选择
(1)
(2)
通过以上数据初选断路器LW□-110,隔离开关GW4-110G参数如下列表:
最大工作电压(KV)
额定电流(A)
额定短路电流(KA)
4S热短路电流(KA)
额峰耐电(KA)
固有分闸时间(s)
合断时间(s)
LW□-110
126
2000
40
100
0.06
0.15S
GW4-110G
—
2、使用环境修正
(1)海拔高度32m<
1000m,所以不用修正。
(2)运行最高温度θ=
=
修正设备的工作电流。
3、热稳定校验:
开断计算时间:
查运算曲线得短路电流并换算有名值。
因为开断时间
所以:
短路电流计算时间,
因为
查周期分量发热等值时间曲线得:
,由于故周期分量发热可忽略不计,
周期发热:
4、因为电站出线为架空电路,所以不需要进行动稳定校验
则系统①的110KV出线,断路器及隔离开关的校验及选择结果如下:
计算数据
LW口-110
结果
U
110KA
√
527A
2000KA
2000A
1.53KA
40KA
____
4.00KA
100KA
50KA
校验
所以选择的断路器,隔离开关符合要求。
110KV侧,接系统②的高压侧断路器、隔离开关的选择:
当K3短路时,流经断路器的电流为系统2的短路电流IT2=1.18KA;
当K4短路时,流经断路器的电流为电站侧的短路电流加上系统3的短路电流IG+IT3=1.39+0.40=1.79KA;
IG+IT3,所以选择短路点K4。
查周期分量发热等值时间曲
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工学 电气设备 课程设计