110kv变电站电气一次部分设计毕业论文
《110kv变电站电气一次部分设计毕业论文》由会员分享,可在线阅读,更多相关《110kv变电站电气一次部分设计毕业论文(53页珍藏版)》请在装配图网上搜索。
河南理工大学万方科技学院毕业设计 论文 I 摘 要 本设计是针对 ZYA 市新建 110KV 变电站 一次设计的要求 对电力系统及变电所的具体情况进行了分析与说明 对主变压器 和主接线进行了设计与选择 并进行了短路电流的计算 根据所 求的结果和已知的数据确定了母线 母线引下线 断路器 隔离 开关 绝缘子 避雷器等必需的电气设备 且对变电所进行了防 雷设计 根据变电所给定的负荷 我们不难对主变进行选择 并用一 级和二级负荷对其容量的选择进行校验 根据远景与近景负荷的 比较确定一期工程主变的台数 电气主接线的设计是变电站电气 设计的主体 在设计中应以任务书为依据 以国家经济建设的方 针 政策 技术规定 标准为保证供电可靠 调度灵准绳 结合 工程实际情况在活 满足各项技术要求的前提下兼顾运行 维护 方便 尽可能的节省投资 导体和电气设备的选择是电气设计的 主要内容之一 电力系统中各种电气设备的作用和工作条件不一 样 具体选择的方法也不完全相同 但对它们都有一致的要求 电气设备要能可靠的工作 必须按正常工作条件进行选择 并按 短路状态来校验热稳定和动稳定 配电装置是根据电气主接线的 连接方式 由开关电器 保护和测量电器 母线和必要的辅助设 备组建而成的总体装置 以本设计来看 110KV 宜采用室外形式 35KV 和 10KV 宜采用室内形式 为了预防和限制雷电的危害性 变电站中还应采用防雷措施和防雷保护装置 河南理工大学万方科技学院毕业设计 论文 II 关键词 断路器 隔离开关 配电装置 避雷器 Abstract 河南理工大学万方科技学院毕业设计 论文 III This design aims at the request which WH the city newly built 110KV transformer substation time designs has carried on the analysis and the explanation to the electrical power system and the transformer substation special details has carried on the design and the choice to the main transformer and the host wiring and has carried on the short circuit current computation according to result and known data determination generator generator download circuit breaker isolator insulator and so on which asks essential electrical equipment also has carried on the anti radar design to the transformer substation According to the given load substation we not difficultly change to the host carry on the choice and carries on the verification with level of and two level of loads to its capacity choice changes the Taiwan number according to the prospect and the close view load quite definite issue of project host The electrical host wiring design is the transformer substation electricity design main body in the design should take the project description as the basis take the national economic construction policy the policy the technical stipulation the standard as the criterion the union project actual situation in the guarantee power supply reliable the dispatcher nimble satisfies each specification under the premise to give dual attention to the movement the maintenance is convenient as far as possible saves the investment The conductor and the electrical equipment choice is one of electrical design main contents in the electrical power system each kind of electrical equipment function and the working condition are dissimilar concrete choice method quite same not less than but all has the unanimous request to them the electrical equipment must be able the reliable work must carry on the choice according to the regular service condition and according to short circuits the condition to verify the thermally stable and to move stably The power distribution equipment is according to the electrical host wiring connection way by the switch electric appliance the protection and the survey electric appliance the generator and the essential supporting facility sets up the overall installment which but becomes By this design looked 110KV suitably uses outdoor form 35KV and 10KV suitably uses in the room the form In order to prevent with the limit thunder and lightning hazardous 河南理工大学万方科技学院毕业设计 论文 IV nature in the transformer substation also should use the anti radar measure and the anti radar protective device Key words circuit breaker disconnect switch switchyard lightning arrester 目 录 前 言 1 1 电力系统概述 3 1 1 电力系统分析 3 1 2 变电站总体分析 5 1 2 1 建设规模 5 河南理工大学万方科技学院毕业设计 论文 V 1 2 2 选址概况 5 1 3 负荷分析 5 2 主变压器的选择 8 2 1 主变容量选择应考虑问题 8 2 2 主变额定容量的选择计算 8 2 3 变压器相数的形式的选择 9 2 3 1 变压器相数的选择 9 2 3 2 绕组数和绕组连接方式的选择 9 2 3 3 主变阻抗和调压方式的选择 10 2 3 4 容量比 10 2 3 5 变压器各侧电压的选择 10 3 电气主接线设计 11 3 1 电气主接线设计 11 3 2 主接线设计应该考虑的基本问题 11 3 3 主接线的设计步骤 12 3 3 1 110V 电压等级接线方式的确定 12 3 3 2 35KV 电压等级主接线的分析设计 13 3 3 3 10KV 电压等级主接线的确定 14 4 短路电流的计算 16 4 1 选择基准容量 16 4 2 计算各线路电抗 17 4 3 对应的标幺值 17 4 4 系统电抗 17 4 5 各电压侧计算 18 5 电气设备的选择 24 5 1 电器选择 24 5 1 1 导体和绝缘子 24 5 1 2 电气设备 24 5 2 选择导体和电器设备的技术条件 24 5 3 母线选择和负荷出线选择的计算过程 25 5 3 1 110KV 母线选择 25 5 3 2 110KV 侧主变引下线 26 5 3 3 35KV 母线发热及 稳定性较验计算书 27 5 3 4 35KV 侧主变引下线的计算 28 5 3 5 10KV 侧电气计算书 29 5 3 6 10KV 侧主变引下线的计算 30 河南理工大学万方科技学院毕业设计 论文 VI 5 4 电气设备的选择 31 5 4 1 断路器选择和隔离开关的选择 31 5 4 2 110KV 侧计算书 32 5 4 3 35KV 侧计算书 33 5 4 4 10KV 侧计算书 34 5 5 电压互感器和电流互感器的选择 38 6 配电装置设计 40 6 1 配电装置设计 40 6 1 1 配电装置概述 40 6 1 2 配电装置设计原则 40 6 1 3 配电装置型式选择 40 6 1 4 各电压等级配电装置设计 41 6 1 5 35KV 及 10KV 配电装置设备列表 42 7 防雷保护 44 7 1 变电所的直击雷保护 44 7 2 雷电过电压波的防护 45 总 结 47 致 谢 48 参考文献 49 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 1 前 言 变电站是电力系统中不可缺少的重要环节 对电网的安全和经济运 行起着举足轻重的作用 如果仍然依靠原来的人工抄表 记录 人工操 作为主 将无法满足现代电力系统管理模式的需求 同时用于变电站的 监视 控制 保护 包括故障录波 紧急控制装置 不能充分利用微机 数据处理的大功能和速度 经济上也是一种资源浪费 而且社会经济的 发展 依赖高质量和高可靠性的电能供应 建国以来 我国的电力事业 已经获得了长足的发展 随着电网规模的不断扩大 电力分配的日益复 杂和用户对电能的质量的要求进一不提高 电网自动化就显得极为重要 近年来我国计算机和通信技术的发展及自动化技术的成熟 发展配电网 调度与管理自动化以具备了条件 变电站在配电网中的地位十分重要 它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务 对电网的安全和经济运 行起着举足轻重的作用 因此 变电站自动化既是实现自动化的重要基 础之一 也是满足现代化供用电的实时 可靠 安全 经济运行管理的 需要 更是电力系统自动化 EMS 和 DMS 的基础 变电站的设计 除 了能够满足用电的需求的基本条件外 还必须考虑到自身的建站经济性 调度的灵活性和可靠性 并易于扩建和升级改进成微机综合自动化 变 电站自动化的发展将是以后变电站发展的主导方向 它不但节省了人力 物力 财力 而且从更大程度上可以保证供电质量 提高供电的可靠性 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 2 1 电力系统概述 1 1 电力系统分析 电力系统规划 设计与运行的根本任务是在国家发展计划的统筹计 划下 合理开发动力资源用最少的支出 含投资和运行成本 为国民经 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 3 济各部门与人民生活提供充足 可靠和质量合格的电能 根据国民经济 的需要和能源 在电力系统规划中就已经对有功电源的安排 受端系统 的建设电源的接入 系统见的联络线 无功电源与电压控制 继电保护 与安全自动 调度自动化与通信做了统筹的安排与考虑 电力系统的运 行与其他电力系统相比较 有非常明显的特点 1 传递速度快 过渡时间短 2 电能不能大量存储 电能的生产 输送 分配 使用是同时进 行的 3 与现代工业 农业 科学技术以及整个国家的国防事业都有紧 密的联系 电力系统根据其生产的特点 必须满足下列要求 1 保护供电的可靠性 如果供电中断将会使生产停顿 人民生活发生混乱 甚至危及人身 设备安全 造成十分严重的后果 所以在任何情况下 都应该尽可能的 保证电力系统运行的可靠性 根据负荷允许停电程度的不同 将负荷分 成 3 级 第 级 如果停电将造成人身 设备事故 生产废品 使生产 秩序长期不能恢复或产生严重政治影响 使人民生活发生混乱等 第 级 如果停电将造成大量减产 使人民生活受到影响 第 级 不属于 第 级的负荷 如工厂的附属车间 小城镇等 对于第 级负荷 至少要有由两个 独立电源供电 其中每一个电源的 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 4 容量 都应在另一个电源发生故障时仍能完全保证 级负荷的用电 对 第 级负荷是否需要备用电源 要进行技术经济比较后才能确定 而对 第 级负荷 一般不学要备用电源 2 保证良好的电能质量 电压 频率和波形是电能的质量指标 也是电器设备设计和制造的 主要技术参数 当电力系统运行电压和频率超过允许的偏移值时 将影 响设备的安全运行 并可能造成减产 产生废品等 我国规程规定 10 35KV 及以上电压供电的用户和对电压质量有特殊要求的低呀用户 允许偏移为 正负 5 频率允许偏移为 正负 5 HZ 3 保证系统运行的经济性 电能的生产规模大 其消耗的一次能源站国民经济能源总消耗的比 重很大 电力系统运行有三个主要经济指标 即生产每度电的能源消 耗量 煤耗量 油耗量 水耗量等 生产每度电的有用电量 自用电 率 以及供 配电每度电在电力网中的电能损耗量 线损率 应在电 力系统中开展经济运行工作 在安全 可靠地发供电及电能质量达到一 定指标的前提下 合理地安排各类发电厂所承担的负荷力求降低能源消 耗 厂用电率和电力网的输配电损耗等 以求得最大的经济效益 1 2 变电站总体分析 1 2 1 建设规模 该变电站电压等级为 110 35 10KV 线路回数 110KV 近期 2 回 远景发展 2 回 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 5 35KV 近期 3 回 远景发展 2 回 10KV 近期 9 回 远景发展 2 回 1 2 2 选址概况 该变电所位于 ZYA 市郊东南郊 交通便利 变电所的西边为 10KV 负荷密集区 主要有棉纺厂 食品厂 印染厂 真挚厂 柴油机厂 橡 胶厂以部分失去用电 变电所以东主要有 35KV 的水泥厂 耐火厂以市 郊其他用电 该变电所所址海拔 220m 地势平坦 为非强地震区 输 电线路走廊阔 架设方便 全线为黄土层地带 地耐力为 2 4 1 3 负荷分析 表 1 1 35KV 负荷情况 最大负荷 mW 负荷组成 负荷 名称 近期 远景 一 二 自然 力率 maxT h 线长 km 备 注 水泥 厂 1 1 5 2 15 30 0 9 3500 20 水泥 厂 2 1 5 2 15 30 0 9 4000 20 耐火 厂 1 1 5 15 35 0 9 5000 18 备用 1 2 5 0 9 15 35 电压 备用 2 2 5 0 9 15 35KV 侧负荷分析 水泥厂 1 和水泥 2 及耐火厂以及市郊的备用线 路 停电将可能出现残次品或造成机器设备的损坏 导致严重的经济损 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 6 失 必须对生产和人民群众的生活进行连续可靠的线路电能 表 1 2 10KV 负荷情况 最大负荷 mW 负荷组成 电 压 等 级 负荷 名称 近期 远景 一 二 自然力 率 maxT h 线长 km 备 注 棉纺厂 1 2 2 5 20 40 0 75 5500 3 5 棉纺厂 2 2 2 5 20 40 0 75 5500 3 5 印染厂 1 1 5 2 30 40 0 78 5000 4 5 印染厂 2 1 5 2 30 40 0 78 5000 4 5 毛纺厂 2 2 20 40 0 75 5000 2 5 针织厂 1 1 5 20 40 0 75 4500 1 5 市区 1 1 5 2 20 40 0 8 2500 2 市区 2 1 5 2 20 40 0 8 2500 2 食品厂 1 2 1 5 15 30 0 8 4000 1 5 备用 1 1 5 0 78 10 kv 备用 2 1 5 0 78 10KV 侧负荷分析 主要针对棉纺厂 1 2 印染厂 1 2 市区等 其中第 级负荷比重较大 停电意味着出现残次品或造成机器设备 的损坏 带来严重的经济损失 甚至出现事故 为能确保对企业单位可 靠的供电 保证工业区的各项工作顺利进行 不能因中断供电或电能质 量的问题给企业生产造成影响 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 7 2 主变压器的选择 2 1 主变容量选择应考虑问题 根据变电所带负荷性质和电网结构来确定主变容量 对有重要负荷 的变电站应考虑一台主变压器停运时 其余主变容量在计及过负荷能力 后的允许时间内 应保证用户的 负荷 对一般性变电站 当一台 主变停运时 其余主变压器应能保证全部负荷运行的 60 正常运行 2 2 主变额定容量的选择计算 1 根据各电压等级侧出线数目的多少选择各电压等级的同时系数 中压 35KV 侧出线回路数为 3 回 故可取 Kt 0 9 低压 10KV 侧出线回 路数为 9 回 取 Kt 0 85 由负荷资料表的数据经计算得到 MVASjs 025 1 9 05 2152 035 远 js 8 0 8 10 远 2 变压器的近期计算容量 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 8 MVA68 17 4285 085 0135 近近近 jsjsjs SS 3 由选择条件 js 9 35 近 VASjs 6 1 58 021575 012128 01 近 M6 7 8135 远远远 jsjsSjs 装有 2 台及以上主变压器的变电所 其中一台事故断开 其余变压 器的容量应保证该所 60 的全部负荷 得 VASjsjs 59 16 2706 远 那么一台主变电压器的容量 16 59MVA 故可选用主变容量为 NS 31 5MVA 4 校核条件 一台主变压器停运时 其余主变压器容量在计及过 负荷能力后的允许时间内 应保证用户的一 二级负荷正常供电 即 21 Sne 则 成立 满足条件要求 又有 2152 e MVA S 250 17 315 8 02 420 8 40 47 37 22 351 9 30 9 21 显然满足条件 21 SSne 所以选取结果如下 可选主变容量为 25 MVA 台数 2 台 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 9 2 3 变压器相数的形式的选择 2 3 1 变压器相数的选择 由相关规程规定 若站址地势开阔 交通运输方便也不是由于容量 过大无法解决制造问题宜选择三相变压器 2 3 2 绕组数和绕组连接方式的选择 在 电力工程电气设计手册 和相应规程中指出 在具有三种电压 的变电所 中 如果通过主变所各绕组的功率达到该变电站容量的 15 以上 或在低压侧虽没有负荷 但是在变电所内需要装无功补偿设备时 主变压器宜选择三绕组变压器 结合本次设计的具体 110KV 变电所的实 际情况 都应该选择三绕组变压器 2 3 3 主变阻抗和调压方式的选择 电力系统电气设计手册 和相应规程中指出 变压器各侧阻抗值 的选择必须从电力系统稳定 潮流方向 无功分配 继电保护 短路电 流 系统内的调压手段和并列运行等的方面进行综合考虑 并应以对工 程起决定性作用的因素来确定 2 3 4 容量比 变压器的绕组容量有 100 100 100 100 100 50 和 100 50 50 等几 种 对于 100KV 变压器总容量不大 其绕组容量对于造价影响不大 所 以宜采用 100 100 100 的容量比 2 3 5 变压器各侧电压的选择 作为电源侧 为保证想线路末端供电的电压质量 即保证在有 10 电压损失的情况下 线路末端的电压应保证在额定值 所以 电源侧的 主变压器按照 10 额定电压选择 而降压变压器作为末端可以按照额定 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 10 电压选 所以 对本次设计的 110KV 变电站 考虑选择节能新型的变压 器 110KV 侧选 110KV 35KV 侧选 37KV 10KV 侧选 10 5KV 3 电气主接线设计 3 1 电气主接线设计 主接线设计应该满足的基本要求 应该考虑可靠性 经济性 灵活性 扩建可能性等 同时应该考虑 国家的方针政策 如不占或少占良田 尽量选用国家过关的设备 采用 新设备应该经过试验等 3 2 主接线设计应该考虑的基本问题 1 电气主接线是由高压电器通过连接线 按其功能要求组成接受 和分配电能的电路 成为传输强电流 高电压的网络 它要求用规定的 设备文字和图形符号 并按工作顺序排列 详细地表示电气设备或成套 装置全部基本组成和连接关系 代表该变电站电气部分的主体结构 是 电力系统结构网络的重要组成部分 它的设计的合理性直接影响电力系 统运行的可靠性 灵活性及对电器的选择 配电装置 继电保护 自动 控制装置和控制方式的拟定都有决定性的关系 因此 我们要重视电气 主接线的设计 2 110KV 进线回路数为 4 回 出线回路数为 2 回 为了使进出线断 路器在检修时不停电 经过初步考虑采用方案 1 单母线分段接线 2 单母线接线 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 11 35KV 和 10KV 侧电压级出线回路数比较多 而且多为直接馈线 电 压较低 而且供电负荷中含有大量的一级负荷和二级负荷 为了保证供 电的可靠性及灵活性 不至于对重要的电力负荷中断供电 经过初步考 虑采用方案 1 单母分段的主接线形式 2 单母线 3 3 主接线的设计步骤 3 3 1 110V 电压等级接线方式的确定 图 3 1 主接线方案 表 3 1 110KV 侧主接线方案比较 基本要求 方案 方案 1 单母线分段 方案 2 单母线 可 靠 性 1 无论检修断路器或变压器故障时 均不会造成重要的电力负荷停电 1 供电可靠性差 2 设备维护及维修都要对负 荷停止供电 灵 活 性 1 电气主接线的结构简单 调度灵 活性较高 2 易于扩建和扩展 1 运行方式相对简单 调度 灵活性差 2 易于扩建和扩展 经 济 1 使用的电气设备较少 投资相对 较小 年运行费用较低 1 选择轻型的电气设备 投 资较少 年运行费用较低 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 12 性 2 占地面积比较小 2 占地面积比较小 通过对以上几种可行性方案的比较可知 110KV 电压级 综合考虑 各种因素 电气主接线的基本要求以及市区的经济水平等 最后 选定 单母线分段的接线主接线形式 这种电气主接线形式可以满足该市郊经 济发展的需要 而且也进行长远的考虑 随着经济的发展 市区用电总 负荷也将会不断增加 现在的总电能已经不能满足各行各业发展的需要 必须进行扩建才能满足需求 因此 电气主接线要留有一定的余量 能 够进行再扩建 选择单母线分段的电气主接线形式还是比较好的 3 3 2 35KV 电压等级主接线的分析设计 图 3 2 主接线方案 表 3 2 35KV 侧主接线方案比较 基本要求 方案 方案 1 单母线分段 方案 2 单母线 可 靠 性 1 无论检修断路器或变压器故障 时 均不会造成重要的电力负荷 停电 1 供电可靠性差 2 设备维护及维修都要对负 荷停止供电 灵 1 电气主接线的结构简单 调度 1 运行方式相对简单 调度 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 13 活 性 灵活性较高 2 易于扩建和扩展 灵活性差 2 易于扩建和扩展 经 济 性 1 使用的电气设备较少 投资相 对较小 年运行费用较低 2 占地面积比较小 1 选择轻型的电气设备 投资较少 年运行费用较低 2 占地面积比较小 由表中分析可以知道 35KV 电压级 综合考虑主接线的基本要求 合理考虑市区电力负荷的基本情况以及市区的经济状况 通过比较 最 后选择第方案 单母线分段的电气主接线形式 这种主接线形式能够 满足市区各级电力负荷的用电要求 考虑了今后随着经济的发展 还有 扩建和扩展的可能 另外 由于出线回路数比较多 且各回路出线的负 荷大小也不一样 因此 选择了单母分段电气主接线形式 3 3 3 10KV 电压等级主接线的确定 10KV 电压等级下两种电气主接线形式如上图 综合考虑该电压等 给下主接线的基本要求 合理分析出线回路数的多少和重要负荷的容量 结合该地区电力负荷的基本情况以及市区的经济状况 比较结果如下 选择第单母线分段的电气主接线形式 考虑到今后随着经济的发展 还 有扩建和扩展的可能性 因此在设计时应留出一定量了扩展空间 综上分析可以得出 市区新建变电站的电气主接线形式为 110KV 35KV 10KV 电压级均采用单母线分段的主接线形式 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 14 4 短路电流的计算 作电力系统结构简图的等值电路图 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 15 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign2 ddbDrawn By X2 X3 X4 X5X1 S1 S2 乙乙 乙乙 110 35 10 图 4 1 电力系统等值电路图 4 1 选择基准容量 Sb 100MVA Ub1 115KV Ub3 10 5KV 1bUSI bSUX2 则基准电流 KVIb87 051USb 232 Ib5 9103 基准电抗 3 221bSX6 072bU 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 16 5 132023bSUX 4 2 计算各线路电抗 4 12 2870 3X 54 1 5 4 3 对应的标幺值 03 524 31 X 221 0538 1 3 X 24 03 51 35 4 4 系统电抗 5 207 1 1 bssSX4 6 2 2 bss 4 5 各电压侧计算 1 110KV 等效图 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 17 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign2 ddbDrawn By S1 S2 XS1 XS2 X6 X1 X2 d1 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSizeB Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign2 ddbDrawn By S1 S2 XS1 XS2 X7 X8 X9 d1 图 4 2 等效图 图 4 3 等效图 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign2 ddbDrawn By S1 S2 X13 X14 X12 d1 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign2 ddbDrawn By S1 S2 X10 X11 X9 d1 图 4 4 等效图 图 4 5 等效图 39 05 203 43 26 XX26 65 17 0 39 0 65 18 X2 65 19 X376023070 s 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 18 06 2 04 82 1 Xs 忽略次要因素 对线路电流的影响YZ 389 06 7237 109 109 13 1 0 2 109 19 14 XX 1 1 计算系统电流对 短路点的电抗值d78 38 1 31 bjsS02 1506 2 142 bjsX 1 2 计算 短路点的短路电流参数1d 1 按 查汽轮机的计算表得 js2js 当 tk0 35 1jsI024 1 jsI 短路电流周期分量标幺值 KAIf 76 315 352 0 取 1 2 秒时kt04 1 2 jsjsII KVf 158 930135 2 2 取 0 6 秒时得到 kt92 0 21 jsjsII 836 15035 f 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 19 取 4 秒时 kt KVIf 09 135219 362058 1 4 因 t 和 t 4 秒时 它们所对应的曲线重合所以 KVIff 4 Adkmish 1 23076 98122 2 35KV 侧 故障时短路电流的计算过程 系统等效图可以转化 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign3 ddbDrawn By X10 X11 X9 XT S1 S2 d2 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign ddbDrawn By S2 X10 X11 X9 XT1 XT2 XT3 S1 图 4 6 等效图 图 4 7 等效图 jsjsI 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 20 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Nu mber Rev isio nSize B Date 5 May 2 00 7 Sheet o f File E 乙乙 PROTEL9 9SE EXAMPLES My Desig n 3 d dbDrawn By X1 4 X1 5 X1 6 S1 S2 d 2 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign3 ddbDrawn By S1 S2 X10 X11 X9 d2 图 4 8 等效图 图 4 9 等效图 341 051 657 10 2 21231 NbsssT SUX 79 231 bsss 因阻抗值无负值所以取 0 214 0531 0517 6 20 2231 3 NbsssT SUX 17 70 97 9 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 21 528 1376 0 1720 10 10 9 5 XX 1 1 9 16 056 3258 5 bjsS 417 02 162bjsX 因计算电抗 时 相等 所 以 得大 于 5 3 2js kkkttt 6 0 2 1 1SI 1 1 0 2 tkkftff II 2 0 tfftff IIk 7 56 3 jsIX 247 05 2jsIX6 3137 3221 2 0 bIbIdtk USXI8 6 dmshi 3 10KV 侧 故障时短路电流的计算过程3 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign3 ddbDrawn By X10 X11 X9 XT S1 S2 d2 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign4 ddbDrawn By X9 X10 X11 S1 S2 d3 图 4 10 等效图 图 4 11 等效图 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 22 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date 5 May 2007 Sheet of File E 乙乙 PROTEL99SE EXAMPLES MyDesign4 ddbDrawn By X15 X16 S1 S2 d3 图 4 12 等效图 27 014 3 02 1 TTX9 7 9 9 15 23 06 73 6 10 10 94 2 279 10 9 1 9 16 XX91 50394 6 2 1625 bjsbjsS 由于两个计算电抗都大于 3 5 可知 0 1 2 0 6 时 I 相等KttKtt1s 即 11 0 12 fIkfIfItk 22 0 2 fItkfIftk 且 04 6 1jsIX169 0 5 2jsIX 4 165 03169 053 24 221 0 KAUSSIbIbIdtkt 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 23 75 41 6822 dIkmish 计算结果如表 4 1 表 4 1 短路电流计算结果 短路母 线 KA I KA 2tkI KA tkII KA KA shi 110KV 母线 9 076 8 836 9 158 10 09 23 1 35KV 母 线 6 6 6 6 6 6 6 6 16 8 10KV 母 线 16 4 16 4 16 4 16 4 41 75 5 电气设备的选择 5 1 电器选择 5 1 1 导体和绝缘子 导体的选择主要有 各电压级的汇流母线 主变引下线 出线以及 各电压级的绝缘子以及绝缘子数目多少的计算等 5 1 2 电气设备 电气设备包括各电压级的出线断路器 旁路断路器 分段断路器 以及相应的隔离开关 熔断器等 用于保护和测量用的电流互感器 包 括穿墙套管 开关柜的选择及其一次接线的编号 5 2 选择导体和电器设备的技术条件 参考 导体和电器的选择设计技术规定 第 1 1 3 条 选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高 运行电压 即 其中 一般sm alU NmalU15 sNsm1 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 24 按照 选择电气设备的额定电压 sNU 第 1 1 4 条 选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作 电流 由于高压开路电器没有连续过载能力 在选择其额定电流时 应 满足各中可能运行方式下回路持续工作电流的要求 在断路器 隔离开 关 空气自然冷却限流电抗器等电器各部分的最大允许发热温度 不超 过 交流高压电器在长期工作时的发热 GB763 74 所规定的数值情况 下 当这些电器使用在环境温度高于 40 但不高于 60 时 环境 温度每增加 1 减少额定电流的 1 8 当使用在环境温度低于 40 时 环境温度每降低 1 增加额定电流的 0 5 但其最大过负荷不得 超过额定电流的 20 即 1 对于导体 2 对于电器 axlIm axNIm 5 3 母线选择和负荷出线选择的计算过程 5 3 1 110KV 母线选择 1 1 按导体长期发热允许电流选择截面 alKI max 选择型号为 LGJ 240 的钢芯铝绞线 屋外载流量为 610A 92 05730 alK AUSIbN 1325 13max AKal 49 07 1 2 热稳定校验 短路持续时间为 Sttabprk05 4 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 25 周期分量的热效应 sKAtkIIQtkp 222222 68 315418 936 8067 910 考虑到保护的动作时限 t 1s 故不计算非周期分量的热效应 sKAQkp 268 35 正常导体运行时导体温度 CI oalal 1 63 147957022mx00 根据 电力系统电气设备选择与实用计算 查表 2 32 当 时 导体的运行极限温度为 满足短路时发热的最C01 63 C089 小导体截面为 满22 6min 40 189 315mCQSp 足热稳定要求 故选择型号为 LGJ 240 的钢芯铝绞线 屋外载流量为 610A 5 3 2 110KV 侧主变引下线 110K 侧室外型主变引下线一般用刚芯铝绞线 LGJ AUSIbN79 13502 1305 1max 母线截面选择 我们选用接近的 LGJ 185 其 导体 70 允许电流 为 AIal510 按相关规定导体安装在屋内时其温度应取当地月平均最高温度 5 故导体环境温度为 25 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 26 92 05730 alK AICl 146192 25 热稳定效验 短路持续时间为 Sttabprk 4 周期分量的热效应 考虑到 sKAtk IIQtkp 2 2222261 35 4158 936 8067 90 保护的动作时限 t 1s 故不计算非周期分量的热效应 skp 261 35 正常运行时导体温度 取 CI oalal 04 25479 135702mx00 最小温度值 C4 查 电力系统电气设备选择与实用计算 表 2 32 得 C 99 所以 满足短路时发热的最小导体截面为 226min 18045 1790 35mCQSp 即满足热稳定要求 故电压为 110KV 软导型号为 LGJ 185 5 3 3 35KV 母线发热及稳定性较验计算书 AUSIN61 49037250 1305 1max 1 按长期发热允许电流选择截面 查 电力手册 选单条 40mm 4mm 距形铝导体 平放时允许电流为 456A K 0 92 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 27 AICal 61 40952 14692 025 热稳定效验 短路持续时间为 Sttabprk 3 周期分量的热效应 sKAtIIQktkp 22222 68 1301 6 06 10 考虑到保护的动作时限 t 1s 故不计算非周期分量的热效应 sKAkp268 30 正常运行时导体温度 CI oalal 3 6145 097522mx00 查 电力系统电气设备选择与实用计算 表 2 32 得 C 89 所以满足短 路时发热的最小导体截面为 22 6min 404 18890 13mCQSp 即能满足热稳定要求 动稳定效验 因为是单条矩形铝导体 所以无须进行热稳定校验 5 3 4 35KV 侧主变引下线的计算 AUSIN61 40937250 1305 1max 母线截面选择 由于母线传输容量大 长度超过 20mhTMAX 故按经济电流密度选择截面查 电力手册 当 T 5000h 时 J 0 8A m 2max01 58 649mJIST 查 电力手册 得 我们选用 50mm 10mm 距形导体 导体允许电 流为 Ial 565A K 0 92AICal 61 409 51692 025 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 28 热稳定效验 短路持续时间为 Sttabprk09 3 周期分量的热效应 sKAt IIQktkp2 222268 130 316 6 由于 t 1S 故不计算非周期热效应 所以非周期热效应是 sKAQkp268 130 正常运行时导体温度 CI oalal 94 538 16405722mx00 查 电力系统电气设备选择与实用计算 表得当 时 C 93 所以满足短路时发热的最小导体截面为 226min 509 19308 1mCQSd 即能满足热稳定要求 动稳定效验 由于采用的是单条矩形导体 所以不需进行动稳定校 验 5 3 5 10KV 侧电气计算书 AUSIN4 135 032 1305 1max 按长期发热允许电流选择截面 查 电力手册 选单条 距形铝导体 平放允许电流 Ial 1663A K 0 9210 ICal 4 196 219 025 热稳定效验 短路持续时间为 Sttabprk0 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 29 周期分量的热效应 sKAtIIQktkp 22222 96 8114 6 04 610 由于 t 1S 故不计算非周期热效应 sKAQkp296 8 正常运行时导体温度 CI oalal 1 659 12435702mx00 查 电力系统电气设备选择与实用计算 得 当 时 C 87 所以0 满足短路时发热的最小导体截面为 226min 15 87109 28mCQSp 即能满足热稳定要求 5 3 6 10KV 侧主变引下线的计算 4 135 032 105 max AUSIN 母线截面选择 由于母线传输容量大 5000h 长度超过MAXT 20m 故按经济电流密度选择截面查 电力手册 当 T 5000h 时 J 0 8A m 25 1804 143 max mJISJ 电力手册 得 我们选用两条 125mm 8m 距形导体 导体平放允 许电流为 AIal9 K 0 92ICal 4 176209 025 l 3380 热稳定效验 短路持续时间为 Sttabprk09 1 周期分量的热效应 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 30 sKAt IIQktkp2 222296 8 114 6 04 610 因 t 1S 故不计算非周期热效应 sKAkp296 8 正常运行时导体温度 CIalal 022mx00 4 519 3 70 5 查 电气手册 C 97 满足短路时发热的最小导体截面为 0 34 6931 6822min mCQsp 即满足热稳定要求 5 4 电气设备的选择 5 4 1 断路器选择和隔离开关的选择 断路器的主要功能是 正常运行倒换运行方式 把设备或线路接入 电网或退出运行 起着控制作用 当设备或线路发生故障时 能快速切 除故障回路 保证无故障部分正常工作 起着保护作用 高压断路器是开关电器中最为完善的一种设备 其最大的特点是能断开 电器负荷电流和短路电流 根据 电力工程设计手册 中高压断路器选择规定 断路器型式的 选择除应满足各项技术条件和环境条件外 还应考虑便于施工调试和运 行维护 并经技术经济比较后确定选择断路器 综合考虑 尽量利用经过国家鉴定推荐使用的新产品 又 110KV 为 检修方便 选用 SF6 断路器 35KV 也选用 SF6 断路器 10KV 侧采用真 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 31 空断路器 5 4 2 110KV 侧计算书 1 断路器选择 9 21031805 1A NsMAXUSI穿总 根据 110KV 侧的额定电压 及安装在屋内的要求 查 电气手MAXI 册 可选 SW4 110G 型少油断路器 09 4 inaprktt 周期分量热效应 SKAtIIQktkP 22 35 81 9125 836 07 910 因 1S 故不计算非周期热效应 短路电流引起的热效应为kt SKAQPK235 81 Iish 7 6929 1 110KV 侧断路器选择列表 表 5 3 断路器的选择 计 算 数 据 SW4 110 1000NSU 110KV UN 110KVMAXI 210 9A I1250A 9 076KA nbr31 5KAshi 23 1KA cli22 1KAKQ 315 61 SA 2tI 2 72 4 SKA 2shi 23 1KA esi22 5KA 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 32 2 隔离开关的选择 由 UNS 110KV Imax 210 9A S KA 61 35Q2k ish 查附表 7 可选用 GW4 110D 600 50 型号的隔离开关 隔离开关选择列表 表 5 4 隔离开关的选择 计算数据 GW 110D 600 504 U NS 110KV U N 110KV Imax 210 9A IN 205 1A Qk 315 61 KA 2 S I2t t 312 1KA 2 S ish 23 1KA ies 22 7KA 由上表可见所选隔离开关 GW4 110D 600 50 合格 5 4 3 35KV 侧计算书 A 62 4093S05 1Iemax NU 根据 35KV 侧的额定电压 及安装在屋内的要求 查 电气手MAXI 册 可选 SN10 35 1000 型少油断路器 09 3126 0 5 4 inaprkdStt 周期分量热效应 SKAtIIQktkP 22 56 43 126 6 10 因 1S 故不计算非周期热效应 短路电流引起的热效应为kt 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 33 SKAQPK243 6 Iish 5 1 929 1 110KV 侧断路器参数列表 表 5 5 短路器参数列表 计 算 数 据 SN10 35 1000NSU 35KV NU35KVMAXI 409 6A I408 5A 6 6KA nbr5 7KAshi 16 8KA cli16 4KAKQ 130 68 KA 2 S I2tt 129 5 KA 2 Sshi 16 8KA esi16 4KA 5 4 4 10KV 侧计算书 9 28305 1A UINMAX总 根据 10KV 侧的额定电压 及安装在屋内的要求 查 电气手AXI 册 可选 SN10 110 603 型少油断路器 09 1 inaprktt 周期分量热效应 SKAtIIQktkP 2296810 因 1S 故不计算非周期热效应 短路电流引起的热效应为kt SAPK2689 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 34 KAIIish 7 428 129 隔离开关选择参数列表 表 5 6 隔离开关参数列表 计 算 数 据 SN10 10 3000 4 43NSU 10KV NU10KVMAXI 288 9A I287 6A 16 4KA Inbr 16 1KAshi 42 77KA ncli42 7KAKQ 268 96 KA 2 S I2tt 265 7 KA 2 Sshi 42 77KA esi42 76KA 分段断路器的选择 3 175 03 1305 1A NsMAXUI总 根据 10KV 侧的额定电压 要求 查 电气手册 可选型少油MAXI 断路器 09 1 inaprktt 周期分量热效应 SKAtIIQktkP 2296 810 因 1S 故不计算非周期热效应 短路电流引起的热效应为kt SAPK296 8 IIish 7 428 12 河南理工大学万方科技学院毕业设计论文 35 断路器选择列表如下 表 5 7 断路器选择列表 计 算 数 据 SN10 10 2000 4 43NSU 10KV NU10KVMAXI 1150A I1147A 11 32KA nbr11 21KAshi 30 45KA cli29 4KAKQ 139 67- 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:
- 110 kv 变电站 电气 一次 部分 设计 毕业论文
装配图网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文