kv变电站设计毕业论文.doc
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目录
摘要……………………………………………………………………(3)
概述…………………………………………………………………(4)
第一章电气主接线…………………………………………………(6)
1.1110kv电气主接线…………………………………………(7)
1.235kv电气主接线…………………………………………(8)
1.310kv电气主接线…………………………………………(10)
1.4站用变接线……………………………………………(12)
第二章负荷计算及变压器选择…………………………………(13)
2.1负荷计算…………………………………………………(13)
2.2主变台数、容量和型式的确定……………………………(14)
2.3站用变台数、容量和型式的确定…………………………(16)
第三章最大持续工作电流及短路电流的计算…………………(17)
3.1各回路最大持续工作电流…………………………………(17)
3.2短路电流计算点的确定和短路电流计算结果…………(18)
第四章主要电气设备选择………………………………………(19)
4.1高压断路器的选择………………………………………(21)
4.2隔离开关的选择……………………………………………(22)
4.3母线的选择…………………………………………………(23)
4.4绝缘子和穿墙套管的选择…………………………………(24)
4.5电流互感器的选择…………………………………………(24)
4.6电压互感器的选择…………………………………………(26)
4.7各主要电气设备选择结果一览表…………………………(29)
附录I
设计计算书………………………………………………………(30)
附录II
电气主接线图……………………………………………………(37)
10kv配电装置配电图…………………………………………(39)
致谢………………………………………………………………(40)
参考文献…………………………………………………………(41)
摘要
本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数,分析负荷发展趋势。
从负荷增长方面阐明了建站的必要性,然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑,并通过对负荷资料的分析,安全,经济及可靠性方面考虑,确定了110kV,35kV,10kV以及站用电的主接线,然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数,容量及型号,同时也确定了站用变压器的容量及型号,最后,根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果,对高压熔断器,隔离开关,母线,绝缘子和穿墙套管,电压互感器,电流互感器进行了选型,从而完成了110kV电气一次部分的设计。
关键词:
变电站变压器接线
概述
1、待设计变电所地位及作用
按照先行的原则,依据远期负荷发展,决定在本区兴建1中型110kV变电所。
该变电所建成后,主要对本区用户供电为主,尤其对本地区大用户进行供电。
改善提高供电水平。
同时和其他地区变电所联成环网,提高了本地供电质量和可靠性。
北
待设计变电站
~
~
110kV出线4回,2回备用
35kV出线8回,2回备用
10kV线路12回,另有2回备用
2、变电站负荷情况及所址概况
本变电站的电压等级为110/35/10。
变电站由两个系统供电,系统S1为600MVA,容抗为0.38,系统S2为800MVA,容抗为0.45.线路1为30KM,线路2为20KM,线路3为25KM。
该地区自然条件:
年最高气温40摄氏度,年最底气温-5摄氏度,年平均气温18摄氏度。
出线方向110kV向北,35kV向西,10kV向东。
所址概括,黄土高原,面积为100×100平方米,本地区无污秽,土壤电阻率7000Ω.cm。
本论文主要通过分析上述负荷资料,以及通过负荷计算,最大持续工作电流及短路计算,对变电站进行了设备选型和主接线选择,进而完成了变电站一次部分设计。
第一章电气主接线设计
现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。
各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。
其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身,同时也影响到工农业生产和人民日常生活。
因此,发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。
1运行的可靠
断路器检修时是否影响供电;设备和线路故障检修时,停电数目的多少和停电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电。
2具有一定的灵活性
主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式,达到调度的目的,而且在各种事故或设备检修时,能尽快地退出设备。
切除故障停电时间最短、影响范围最小,并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。
3操作应尽可能简单、方便
主接线应简单清晰、操作方便,尽可能使操作步骤简单,便于运行人员掌握。
复杂的接线不仅不便于操作,还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。
但接线过于简单,可能又不能满足运行方式的需要,而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。
4经济上合理
主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上,还应使投资和年运行费用小,占地面积最少,使其尽地发挥经济效益。
5应具有扩建的可能性
由于我国工农业的高速发展,电力负荷增加很快。
因此,在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。
变电站电气主接线的选择,主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。
1.1110kV电气主接线
由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的。
那么其负荷为地区性负荷。
变电站110kV侧和10kV侧,均为单母线分段接线。
110kV~220kV出线数目为5回及以上或者在系统中居重要地位,出线数目为4回及以上的配电装置。
在采用单母线、分段单母线或双母线的35kV~110kV系统中,当不允许停电检修断路器时,可设置旁路母线。
根据以上分析、组合,保留下面两种可能接线方案,如图1.1及图1.2所示。
图1.1单母线分段带旁母接线
图1.2双母线带旁路母线接线
对图1.1及图1.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较,见表1-1。
表1-1主接线方案比较表
项目方案
方案Ⅰ
方案Ⅱ
技
术
①简单清晰、操作方便、易于发展
②可靠性、灵活性差
③旁路断路器还可以代替出线断路器,进行不停电检修出线断路器,保证重要用户供电
①运行可靠、运行方式灵活、便于事故处理、易扩建
②母联断路器可代替需检修的出线断路器工作
③倒闸操作复杂,容易误操作
经
济
①设备少、投资小
②用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资
①占地大、设备多、投资大
②母联断路器兼作旁路断路器节省投资
在技术上(可靠性、灵活性)第Ⅱ种方案明显合理,在经济上则方案Ⅰ占优势。
鉴于此站为地区变电站应具有较高的可靠性和灵活性。
经综合分析,决定选第Ⅱ种方案为设计的最终方案。
1.235kV电气主接线
电压等级为35kV~60kV,出线为4~8回,可采用单母线分段接线,也可采用双母线接线。
为保证线路检修时不中断对用户的供电,采用单母线分段接线和双母线接线时,可增设旁路母线。
但由于设置旁路母线的条件所限(35kV~60kV出线多为双回路,有可能停电检修断路器,且检修时间短,约为2~3天。
)所以,35kV~60kV采用双母线接线时,不宜设置旁路母线,有条件时可设置旁路隔离开关。
据上述分析、组合,筛选出以下两种方案。
如图1.3及图1.4所示。
图1.3单母线分段带旁母接线
图1.4双母线接线
对图1.3及图1.4所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较。
见表1-2
表1-2主接线方案比较
项目方案
方案Ⅰ单
方案Ⅱ双
技
术
①简单清晰、操作方便、易于发展
②可靠性、灵活性差
③旁路断路器还可以代替出线断路器,进行不停电检修出线断路器,保证重要用户供电
①供电可靠
②调度灵活
③扩建方便
④便于试验
⑤易误操作
经
济
①设备少、投资小
②用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资
①设备多、配电装置复杂
②投资和占地面大
经比较两种方案都具有易扩建这一特性。
虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ,但其具有良好的经济性。
鉴于此电压等级不高,可选用投资小的方案Ⅰ。
1.310kV电气主接线
6~10kV配电装置出线回路数目为6回及以上时,可采用单母线分段接线。
而双母线接线一般用于引出线和电源较多,输送和穿越功率较大,要求可靠性和灵活性较高的场合。
上述两种方案如图1.5及图1.6所示。
图1.5单母线分段接线
图1.6双母线接线
对图1.5及图1.6所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较,见表1-3
表1-3主接线方案比较
项目方案
方案Ⅰ单分
方案Ⅱ双
技术
①不会造成全所停电
②调度灵活
③保证对重要用户的供电
④任一断路器检修,该回路必须停止工作
①供电可靠
②调度灵活
③扩建方便
④便于试验
⑤易误操作
经济
①占地少
②设备少
①设备多、配电装置复杂
②投资和占地面大
经过综合比较方案Ⅰ在经济性上比方案Ⅱ好,且调度灵活也可保证供电的可靠性。
所以选用方案Ⅰ。
1.4站用电接线
一般站用电接线选用接线简单且投资小的接线方式。
故提出单母线分段接线和单母线接线两种方案。
上述两种方案如图1.7及图1.8所示。
图1.7单母线分段接线
图1.8单母线接线
对图1.7及图1.8所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较,见表1-4。
表1-4主接线方案比较
项目方案
方案Ⅰ单分
方案Ⅱ单
技
术
①不会造成全所停电
②调度灵活
③保证对重要用户的供电
④任一断路器检修,该回路必须停止工作
⑤扩建时需向两个方向均衡发展
①简单清晰、操作方便、易于发展
②可靠性、灵活性差
经济
①占地少
②设备少
①设备少、投资小
经比较两种方案经济性相差不大,所以选用可靠性和灵活性较高的方案Ⅰ。
第二章负荷计算
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