35kv无人值守变电站电气部分方案学士学位论文.doc
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东北农业大学学士学位论文学号:
A07100603
35kV无人值守变电站电气部分设计
学生姓名:
方炎
指导教师:
赵玉林
所在院系:
电气与信息学院
所学专业:
农业电气化及自动化
研究方向:
地方电力系统及其自动化
东北农业大学
中国·哈尔滨
2014年5月
NortheastAgriculturalUniversityBachelor’sDegreeThesisStudentID:
A07100603
SystemDesignForTheElectricalPartOfUnattendedSubstationOf35kV
Name:
FangYan
Tutor:
ZhaoYulin
College:
CollegeofElectronicandInformation
Major:
ElectronicInformationEngineering
Driction:
LocalPowerSystemAndItsAutomation
NortheastAgriculturalUniversity
Harbin·China
May2014
-1-/65
摘要
随着国民生活水平的提高,大量新型用电设备涌现在国民的日常生活中,用电器的数量及种类对电能的质量提出了更高的要求.在国民畅享科技进步的同时,还须确保电力系统能够安全、可靠、优质、经济的运行.因此,必须提高电力网络供电可靠性和发电设备利用率,改善电力系统运行状况,满足经济性和稳定性的要求.
本设计的目的是设计一座需要新建35KV变电站,以满足某地区的发展需求.设计以实际负荷为依据,以变电所的预期运行方式为基础,按照国家有关规定和规范,完成了满足该地区供电要求的35kV变电所初步设计.
首先,通过分析几种典型主接线设计方案及特点,总结比较各种典型主接线方案的运行灵活性和供电可靠性,确定了该35kV智能变电站的主接线方式,依据电力系统变电站建设要求,主变压器选择要求和绥中变电站供电区域负荷现状、负荷预测、用户对供电可靠性的要求,确定了主变压器台数、容量和型号.其次,通过短路电流计算,对变电站主要电气设备进行选择,并校验其热稳定和动稳定.并对该35kV变电站防雷及接地进行设计和校验;最后,对该35kv的二次系统进行设计.
本文讨论和分析了数字化变电站建设中的相关理论,并试图把这些理论运用到现今实际变电站的建设中,以便加强数字化变电站理论和实际工程之间的相互联系.随着智能化的电气开关发展,尤其是非常规互感器、智能断路器等新型技术的发展,变电站自动化的水平不断提高,初步进入了数字化的时代.
关键词:
35KV变电站,负荷计算,短路电流,设备选择,防雷保护
SystemDesignForTheElectricalPartOfUnattendedSubstationOf35kV
Abstract
Withtheimprovementofnationallivingstandard,alargenumberofnewtypeelectricalequipmentemergeinnationaldailylife,whichputforwardahigherrequesttothequalityofpower.Whennationalareenjoyingthetechnologyprogress,wemustensurethatelectricpowersystemcanberunsafely,reliably,high-quality,andreasonably.Asaresult,wemustimprovethereliabilityofelectricitynetworksupplyandtheutilizationofpowergenerationequipment,andmakebetterthepowersystemoperatingconditions,inordertomeettherequirementsoftheeconomyandstability.
Thepurposeofthisdesignistodesignanew35kvsubstation,inordertosatisfythedemandsofthedevelopmentofaregion.The35kvsubstationpreliminarydesignwhichsatisfiestherequirementofpowersupplyinthisregionwasbasedontheactualloadandforecastoperationmodeofthesubstation,andinaccordancewiththerelevantprovisionsofthestateandspecifications.
First,throughanalysisingseveraltypicalcharacteristicsofmainelectricalconnectionscheme,summaryofcomparisonofvarioustypicaloperationalflexibilityandreliabilityofmainelectricalconnectionscheme,determinethemainelectricalconnectionschemeofthis35kVintelligentsubstation.Accordingtotheelectricpowersystemsubstationsconstructionrequirements,selectionrequirementsandthepowersubstationmaintransformerloadstatus,loadforecasting,userrequirementsforreliability,determinethenumber,capacityandtypeofmaintransformer.Secondly,byshortcircuitcurrentcalculations,toselectthemainelectricsubstationequipment,andverifyitsthermalstabilityanddynamicstabilityandthis35kVsubstationlightningprotectionandgroundingdesignandvalidation.Finally,designingthesecondaryelectricsystemofthis35kVsubstation.
Thisarticlediscussesandanalyzestherelatedtheoryintheconstructionofdigitalsubstation,andtrytoapplythesetheoriestothecurrentactualsubstationconstruction,inordertostrengthenthedigitalsubstationconnectedbetweenthetheoryandpracticalengineering.Withthedevelopmentofintelligentelectricalswitches,especiallytheunconventionaldevelopmentofnewtechnologies,suchastransformer,intelligentcircuitbreaker,substationautomationlevelunceasingenhancement,thepreliminaryintothedigitalera.
Keywords:
35KVsubstation,loadcalculation,short-circuitcurrent,equipmentselection,lightningprotection
目录
摘要 I
Abstract II
1 前言 1
1.1 研究的目的与意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 设计(论文)的主要研究内容 2
2 负荷分析 3
2.1 负荷的分级 3
2.2 负荷计算 3
2.2.1 负荷计算方法 4
2.2.2 负荷的计算 4
3 主变压器选择 6
3.1 主变压器的选择原则 6
3.2 主变压器台数的选择 6
3.3 主变压器容量的选择 7
3.4 主变压器冷却方式选择 7
3.5 主变压器型式的选择 8
4 电气主接线设计 9
4.1 电气主接线设计的设计原则 9
4.2 电气主接线设计的基本要求 9
4.2.1 可靠性 9
4.2.2 灵活性 10
4.2.3 经济性 10
4.3 主接线的一般接线形式 10
4.3.1 单母线接线 10
4.3.2 单母线分段接线 10
4.3.3 双母线接线 11
4.3.4 双母线分段接线 11
4.3.5 桥形接线 11
4.4 主接线方案的选定 12
5 短路电流计算 13
5.1 短路故障产生的原因 13
5.2 短路电流计算的目的 13
5.3 短路电流计算的基本要求 13
5.4 短路电流计算的步骤 15
5.5 短路电流计算 15
6 主要电气设备的选择和校验 22
6.1 电气设备的选择基本要求 22
6.2 断路器的选择 23
6.2.1 断路器的选择条件 24
6.2.2 断路器的选择和校验 25
6.3 隔离开关的选择 26
6.3.1 隔离开关的配置 26
6.3.2 隔离开关的选择计算 27
6.4 母线的选择 27
6.4.1 母线选择基本要求 27
6.4.2 母线的选择计算 29
6.5 互感器的选择 31
6.5.1 电流互感器 31
6.5.1.1 电流互感器的选择 31
6.5.2 电压互感器 33
6.6 支柱绝缘子的选择 33
6.6.1 35kV侧的选择 33
6.6.2 10kV侧的选择 34
6.7 配电装置的选择 34
6.7.1 配电装置的设计原则 34
6.7.2 配电装置形式的选择 35
6.8 所用变压器的选择 35
6.9 主要电气设备选择结果 36
7 变电站防雷接地设计 38
7.1 避雷针的保护范围 38
7.2 避雷器的选择原则 40
7.3 变电站过电压保护 40
7.4 避雷针保护范围计算 41
7.5 接地装置设置 42
8 变电所综合自动化系统的设计 43
8.1 综合自动化
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