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I毕业设计(论文)课题名称110kV变电站电气一次部分初步设计学生姓名黄仁雄学号200922020032院(系)、专业湖南水利水电职业学院电力系统自动化指导教师杨明职称教授二○一一年十二月内容提要根据设计任务书的要求,本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计,并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器,站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母接线和单母线分段接线。本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等)、各电压等级配电装置设计、直流系统设计以及防雷保护的配置。本设计以《35~110kV变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35~110kV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据,设计的内容符合国家有关经济技术政策,所选设备全部为国家推荐的新型产品,技术先进、运行可靠、经济合理。SUMMARYFromtheguideofengineeringdesignassignment,wehavetodesignprimarypower-systemof110kVsubstationanddrawmainelectricalone-linediagramandothers.Therearetwomaintransformerinthesubstationinwhichmainelectricalconnectioncanbedividedintothreevoltagegrades:110kV,35kVwith10kV.Itdepositssectionalizedsinglebusbarscheme,sectionalizedsingleandtransferbusbarandsectionalizedsinglebusbarschemepergrade.Thereisalsoadesignformainelectricalconnectioninthisengineering,thecalculationforshort-circuitelectriccurrent,theselectionofelectricaldeviceandcalibration(includingcircuitbreaker,isolator,currenttransformer,potentialtransformer,busbaretc.)andthedesignfordistributioninstallationper.voltagegrade,directcurrentsystemandlightningprotectionisalsoincluded.IV目录前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书第1章原始资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3第2章电气主接线设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第2.1节主接线的设计原则和要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第2.2节主接线的设计步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8第2.3节本变电站电气主接线设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9第3章变压器选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13第3.1节主变压器选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13第3.2节站用变压器选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13第4章短路电流计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15第4.1节短路电流计算的目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15第4.2节短路电流计算的一般规定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15第4.3节短路电流计算的步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16第4.4节短路电流计算结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18第5章直流系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20第5.1节直流系统概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20第5.2节直流系统的电压等级⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21第5.3节直流系统的接线方式⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.21第5.4节本变电站直流系统设计⋯.⋯.⋯.⋯.⋯.⋯2V第6章高压电器设备选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23第6.1节电器选择的一般条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23第6.2节高压断路器的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25第6.3节隔离开关的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27第6.4节电流互感器的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28第6.5节电压互感器的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28第6.6节高压熔断器的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28第7章配电装置设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29第8章防雷保护设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30第二部分110kV变电站电气一次部分设计计算书第1章负荷计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33第1.1节主变压器负荷计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33第1.2节站用变压器负荷计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34第2章短路电流计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36第2.1节三相短路电流计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36第2.2节站用变压器低压侧短路电流计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43第3章线路及变压器最大长期工作电流计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44第3.1节线路最大长期工作电流计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44第3.2节主变进线最大长期工作电流计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯45第4章电气设备选择及校验计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46第4.1节高压断路器选择及校验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46第4.2节隔离开关选择及校验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48VI第4.3节电流互感器选择及校验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49第4.4节电压互感器选择及校验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49第4.5节熔断器选择及校验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51第4.6节母线选择及校验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52第5章防雷保护计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55第三部分110kV变电站电气一次部分设计图纸电气主接图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57电气总平面布置图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58110kV进线间隔断面图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59110kV主变、PT间隔断面图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6035kV进线间隔断面图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6135kV主变间隔断面图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62站用电系统图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯63直流屏正面布置图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯64直流系统接线图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯65直击雷防护图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯66总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯67参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯68致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯691前言变电站是电力系统的重要组成部分,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用,直接影响整个电力系统的安全与经济运行。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。电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计,分为设计说明书、设计计算书、设计图纸等三部分。所设计的内容力求概念清楚,层次分明。本文是在湖南水电学院杨明老师的精心指导下完成的。杨明老师治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向。在毕业设计期间*老师在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助。杨明老师循循善诱的教学方法、热情待人的处事方式、一丝不苟的治学态度、对学生严格要求的敬业精神给我留下了很深的印象。在此,我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢!本文从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述,并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、站用电系统图、防雷保护配置图、各级电压配电装置断面图、直流系统图等相关设计图纸。由于本人水平有限,错误和不妥之处在所难免,敬请各位老师批评指正。第一部分110kV变电站电气一次部分设计说明书设计:黄仁雄指导教师:杨明第1章原始资料1.建站规模(1)变电站类型:待建电站属于110KV变电工程。(2)主变台数及容量:待建DK110KV变电站主变台数及容量为:本期为2x31.5MVA,远景规划:2x31.5MVA。(3)电压等级:待建DK110KV变电站有三个电压等级,分别为:110KV、35KV和0KV.(4)进出线:待建DK110KV变电站从相距6.5km的PX110KV变电站受电,线径LGJ-240;变电站进出线(全部为架空线),110kv共2回;35kv共4回;10kv共16回。(5)负荷情况:待建DK110KV变电站年负荷增长率为5%,变电站总负荷考虑五年发展规划。(6)无功补偿:待建DK110KV变电站无功补偿装置采用电力电容两组,容量为2x3000Kvar。(7)建站规模:待建DK110KV变电站所占地面积可采用半高型装置布置。2、短路阻抗系统做无穷大考虑,归算到本站110kv侧母线上的阻抗标幺值X1=X2=0.06,X0=0.154(取Sb=100MVA,Es=1.0)3、地区环境条件待建DK110KV变电站所在地区年最高气温35℃,年最低气温-15℃,年平均气温15℃。第2章电气主接线设计电力系统是由发电厂变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。为满足生产需要,变电站中安装有各种电气设备,并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路,称为电气主接线。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,故又称为一次接线或电气主系统。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的全部基本组成和连接关系的单线接线图,称为主接线电路图。第2.1节电气主接线的设计原则对主接线的基本要求有可靠性、灵活性、经济性和发展性等四个方面。(1)可靠性。为了用户提供持续、优质的电力,主接线首先必须满足可靠性要求。主接线的可靠性的衡量标准是运行实践,要充分做好调研工作,力求避免决策失误,鉴于进行可靠性的定量计算分析的基础数据尚不完善的情况,充分做好调查研究工作尤为重要。主接线的可靠性不仅包括开关、母线等一次设备,而且包括相应的继电保护、自动装置等二次设备在运行中的可靠性,不要孤立的分析一次系统的可靠性。为了提高主接线的可靠性,选用运行可靠性高的设备是条捷径,这就要兼顾可靠性和经济性两方面,做出切合实际的决定。(2)灵活性。电气主接线的设计,应当适应在运行、热备用、冷备用和检修等各种方式下的运行要求。在调度时,可以灵活的投入或切除发电机、变压器和线路等原件,并方便地设置安全措施,不影响电网的正常运行和对其他用户的供电。(3)经济性。方案的经济性主要体现在投资省、占地面积小和电能损耗小三方面。主接线力求简单,以节省一次设备的使用数量;继电保护和二次回路在满足技术要求的前提下,简化装置、优化控制电缆的走向,以节省二次设备和控制电缆的长度;采取措施限制短路电流,得以选用价廉的轻型设备,节省开支。主接线的选型和布置方式,直接影响到整个配电装置的占地面积。应经济合理地选择变压器的类型(双绕组、三绕组、自偶变、有载调压)、容量、台数和电压等级。(4)发展性。主接线可以容易地从初期接线方式过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下,完成过渡期的改扩建,且对一次和二次部分的改动工作量最少。1.2提出可行的电气主接线方案根据变电所有关的原始资料,拟出两个或两个以上的电气主接线方案,从供电的可靠性;运行的安全性和灵活性;接线接单、清晰、维护检修方便;及结合设备的投资和场地的开挖填方土建投资;年运行费用;电能损耗等进行综合比较
本文标题:110kV_变电站电气一次部分初步设计1
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