110降压变电所电气部分设计要点.docx
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110降压变电所电气部分设计要点
ABSTRACT.
第1章绪论6
1.1、变电所的发展历史6
1.1.1、城网变电所的发展6
1.2、本设计选题意义7
第2章电气主接线的设计7
2.1、变电所主接线设计的基本要求与设计原则8
2.1.1、变电所主接线设计的基本要求8
2.1.2、变电所主接线设计原则9
2.2、电气主接线的方案论证9
2.2.1、35kV侧主接线方案选取9
2.2.2、10kV侧主接线方案选取11
2.2.3、两种接线方案比较11
第3章变压器的选择13
3.1、变电所主变压器容量及台数的确定14
3.1.1、变电所主变压器容量的确定14
3.1.2、变电所主变压器台数的选择14
3.2、变电所主变压器型式及调压方式的选择14
3.2.1、主变压器型式的确定14
3.2.2、绕组连接方式确定15
3.2.3、调压方式的选择15
第4章短路电流的计算16
4.1、概述16
4.1.1、短路计算的目的17
4.1.2、计算短路电流的基本假定18
4.1.3、计算短路电流的基本步骤18
4.2、等值电路图及其各元件电抗计算19
4.2.1、基准值计算19
4.2.2、各元件标幺值的计算19
4.2.3、等值电路简化19
4.3、三相短路电流的计算22
4.3.1概述22
432短路点的选取及计算23
第5章电气设备的选择与校验26
5.1、电气设备选择的原则及条件26
5.1.1、电气设备选择的一般原则26
5.1.2、电气设备选择的一般条件27
5.2、载流导体的设计29
5.2.1、导体选型30
5.2.2、导体截面的选择与校验31
5.2.3、110侧主变压器引接线的选择34
5.2.4、35KV母线选择与校验35
5.2.5、35KV主变压器引接线的选择36
5.2.6、35KV出线的选择37
5.2.7、10KV母线的选择38
5.2.8、10KV主变压器引接线的选择39
5.2.9、10KV电缆的选择39
5.3、断路器的选择与校验40
5.3.1、断路器种类和型式选择40
5.3.2、性能选择42
5.3.3、高压断路器的选择43
5.4、隔离开关的选择与校验52
5.4.1、隔离开关的主要用途52
5.4.2、隔离开关选择和校验原则52
5.4.3、110KV侧的高压隔离开关选择53
5.4.4、35kV主变侧隔离开关的选择54
5.4.5、35kV母线分段隔离开关的选择54
5.4.6、35kV出线隔离开关的选择55
5.4.7、10kV主变侧隔离开关的选择:
56
5.4.8、10kV母线分段隔离开关的选择:
56
5.4.9、10kV出线隔离开关的选择:
57
5.5、互感器的选择59
5.5.1、互感器其作用是:
59
5.5.2、电压互感器选择59
5.5.3、电流互感器的选择62
5.5.4、110KV进线电流互感器的选择63
5.5.5、35KV主变侧电流互感器选择64
5.5.6、35KV母线分段电流互感器选择65
5.5.7、35KV出线的电流互感器选择66
5.5.8、10KV主变压器侧的电流互感器的选择67
5.5.9、10KV母线分段处的电流互感器的选择68
5.5.10、10KV出线的电流互感器的选择68
5.6、高压熔断器选择69
5.7、防雷保护设计70
5.7.1、雷电过电压的形成与危害70
5.7.2、电气设备的防雷保护71
5.7.3、避雷器的配置:
71
5.7.4、避雷线的配置:
71
5.7.5、避雷器的选择71
第6章无功功率补偿73
6.1、概述73
6.2、功率因数计算73
6.2.1、静电电容器的补偿73
6.2.2、静电电容器的补偿计算74
第7章继电保护76
7.1、概述76
7.1.1、继电保护的任务:
76
7.1.2、对继电保护装置的基本要求76
7.2、主变压器的保护装置的配置76
7.2.1.变压器保护装设的一般原则77
7.2.2、瓦斯保护77
7.2.3、纵联差动保护77
7.2.4、相间后备保护78
7.2.5、零序后备保护78
7.3、变压器保护的整定计算79
7.3.1、瓦斯保护的整定:
79
7.3.2、BCH-2型差动继电器构成的纵联差动保护的整定计算....79
7.3.3、变压器的过电流保护的整定计算81
7.3.4、复合电压起动的过电流保护82
7.3.5、过负荷保护整定计算83
第3页共85页
致谢84
参考文献84
摘要
本次设计为110kV变电站的设计书,共分为任务书、说明书二部分,同时还附有3张图纸加以说明。
该变电站有2台主变压器,分为三个电压等级:
110kV、35kV、10kV,35kV、10kV均采用单母分段的主接线方式供电。
本次设计中进行了短路电流计算,主要设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等),并同时略带介绍了防雷保护、主变保护等相关方面的知识。
关键词:
110kV变电站、母线、变压器、短路电流、主变保护
Abstract
Thispaperisa110kVsubstationdesignbook,includingassignmentpaper、explanationpaperandthreegraphs.Thesubstationhavetwoprimarytransformersincluding3voltagedegree:
110kV、35kVand10kV.
35kVand10kVadoptedsectionedsinglebusprimaryconnectionmodeltosupplypower.Inthispaper,wehavecomputedshort-circuitcurrent,
designedandtestedtheprimaryelectricequipments(circuitbreaker,isolationswitcher、currenttransfer、voltagetransfer、busetc),atthesametime,wealsointroducedtheprevent-thunderprotection、primaryprotectionandotherknowledgerelevant.
Keyword:
110kVsubstation
、short-circuitcurrent
、bus、transformer、
primaryprotection
第1章绪论
1.1、变电所的发展历史
由于现代科学技术的发展,电力系统容量的增大,电压等级的升高,综合自动化水平的需求,使变电所设计问题变得越来越复杂。
除了常规变电所之外,还出现了微机变电所、综合自动化变电所、小型化变电所和无人值班变电所等。
当前随着我国城乡电网建设与改造工作的发展,对变电所设计提出了更高、更新的要求,变电所分为系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三大类。
本设计110kv降压变电所属于一般变电所。
由于变电所设计与占地面积多少和加强网架可靠性直接相关,变电所的发展经过了一段发展历史。
1.1.1、城网变电所的发展
我国常规城网变电所的主要问题是设备陈旧,占地面积大与现代化的城市建设不相适应,为了改变这种面貌,城网变电所已向小型化方向发展,开始采用全封闭组合电器,即GIS成套设备。
全封闭组合电器(GIS)就是由于SF6气体的出现而发展的一种新型高压成套设备。
它包括断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、霹雷器,母线、出现套管或电缆终端。
这些设备按变电所主接线的要求依次连接组成一个整体,各元件的高压带电部位均封闭于接地的金属壳内,并充以SF6气体,作为绝缘的灭弧介质,称之为SF6气体绝缘变电站,简称GIS。
目前,GIS的发展趋向,是将变压器一、二次开关全部合为一体,为气体绝缘组合的供电系统。
今后其将向小型化、智能化、免维护、易施工的方向发展。
(一)、农村变电所的发展
建国以来,我国农电事业得到迅速的发展,随着改革开放的形势发展,现有农村电网已经适应不了农电负荷迅速增长的要求,二十年来,全国各地农网,特别是对农村变电所重点进行技术改造,取得了可靠的成绩。
但,农村变电所仍存在一些问题。
近年来,有关科研设计单位和农电部门做了大量的工作,经过多次的论证与实践,确定了农村变电所的建设,应遵循“小容量、密布点、短半径”的原则和“户外式、小型化、造价化、安全可靠、技术先进”的发展方向。
(二)、变电所综合自动化的发展
自从计算机技术深入到电力系统以来,微机监测技术获得了迅速的发展。
变电所综合自动化系统、集保护、远动、监控为遗体,是一种分布式的综合自动化装置,其把继电保护、远动技术、参数监测等各种功能分布在各个单片机上,而这些单片机通过计算机网络连接起来一个有机的自动化装置。
(三)、无人值班变电所
变电所实现无人值班是一项涉及面广,技术含量高,要求技术和管理工作相互配套的系统工程,它包括电网,一、二次部分,变电所装备水平,通信通道建设,调度自动化系统的建立以及无人值班变电所的运行管理工作。
1.2、本设计选题意义
本设计110kv降压变电所属于一般变电所,是在校期间最后一个重要综合性实践教学环节,是全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能对实际问题进行设计的综合性训练。
通过设计可以培养运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神,增强工程观念,以便更好的适应工作需要。
通过毕业设计可以熟悉国家有关技术规程、规定等,树立工程设计必须安全、可靠、经济的观点;能巩固并充实所学基础理论和专业知识,能够灵活运用,解决实际问题;初步掌握电气工程专业工程的设计流程和方法,独立完成工程设计、工程计算、工程绘图等相关设计任务;培养严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。
第2章电气主接线的设计
电气主接线是变电站设计的首要任务,也是构成电力系统的重要环节。
主接线方案的确定对电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并对电器设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。
因此,主接线的设计必须正确处理好各方面的关系,全面分析论证,通过技术经济比较,确定变电所主接线的最佳方案。
2.1、变电所主接线设计的基本要求与设计原则
2.1.1、变电所主接线设计的基本要求
(一)、可靠性
保证必要的供电可靠性、要充分考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。
供电可靠性是电力系统的首要要求,主接线首先应该满足这个要求:
⑴断路器检修时,不宜影响对系统的供电。
⑵断路器检修或母线故障以及母线检修时,尽量减少停运的回数和停运的时间,并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。
⑶尽量避免变电所全部停运的可能性。
(二)、灵活性:
⑴调度时,应可以灵活的投入或切除变压器和线路,调配电源和负荷,满足系统在事故的运行方式,检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。
⑵检修时,可以方便地停运断路器,母线以及其继电保护设备,进行安全检修而不影响电力网的运
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