10kV开闭所电气一次部分初步设计--毕业设计

毕业设计（论文）题目10kV开闭所电气一次部分初步设计专业班级学生姓名指导教师毕业设计（论文）任务书姓名专业班级毕业设计（论文）题目10kV开闭所电气一次部分初步设计毕业设计（论文）工作起止时间地点毕业设计（论文）的内容：为改善供电质量，提高供电可靠性，在XXX建设一座10KV开闭所。1.10kV开闭所规模为1）10kV进线A、B两回，均由110KV站低压侧#1、#2母线引入，架空线LGJ-240/30（可换型），长度1300m,电缆型号YJV22-10KV-3X240（可换型），长度700m（可换型）。2）10kV出线6回。3）A站10kV母线短路阻抗标幺值Xmax=0.4193Xmin=0.8581(基准容量为100MVA）。A，B线路保护定值：电流速断部分：600/513A0S反时限部份600/56A0.5S允许负荷450A三相一次重合闸3S根据电力局要求，配出盘速断电流应小于300A，以便与系配合，进线速断电流应小于上级变电站出口速断值1560A，时间为0S。2.地理图及接线图3.配出负荷如下表：注一类负荷由两回路配出，二类和三类负荷出一路配出，负荷值按照实际可能情况自行选择（相同数据仅可适用于3个同学）。上级变电站（A）上级变电站双回架空线路双回电缆线路配出负荷表序号配出线名称配电容量（kVA）额度电流（A）电流互感器变比负荷类型电缆长度（km）1水源变xxxxxx2xx2配电变xxxxxx23分厂变xxxxxx1xx4住宅区xxxxxx3xx5所用电xxxxxx6服务公司xxxxxx3xx7车间变xxxxxx2xx8配电变xxxxxx3毕业设计（论文）的要求：综合运用三年本科学习所获得的专业知识及本人工作中的经验，设计一座10kV开闭所。要求电气一次部分完善并给出主要设备型号，二次部分配置完善，并可给出部分整定参数，防雷及过压部分说明其规划，综合部分按本人实际工作经验完成。如下：1.开闭所一次接线确定；2.开闭所短路电流计算：3.开闭所主要一次设备选择；4.开闭所继电保护配置；5.开闭所防雷规划。要求在老师辅导下、同学间相互讨论的基础上独立完成，严禁抄袭、剽窃他人设计成果。摘要：本毕业论文主要论述了10KV开闭所的功能、设置原则、主接线方式及主要设备的选择，对10kV开闭所的电气一次部分进行设计。本文通过对主接线的方式介绍，确定了开闭所主接线方式，通过对开闭所系统的短路计算，让读者了解该设计的短路计算方法，从而得出本开闭所的短路电流。同时，本文利用短路计算的结果对高压主要电气设备进行了动稳定、热效应校验，确定了本开闭所的10kV主母线、分支母线、断路器、隔离刀闸、互感器、开关柜体等设备的型号。同时，该文对开闭所的布局及进、出线的情况进行了简要介绍，对防雷、过电压防护以及直流、通信、保护等设备进行了简单的配置，对开闭所照明进行了简单的设计。本开闭所所有配出线路的保护主要配置了速断、过流两种保护，并对全部出线的保护进行了计算，确定了每条线路的保护定值和保护时限。关键词：开闭所保护配置短路计算继电保护目录前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2第四节变压器容量、型号和台数的择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3第五节电气一次主接线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3第三章短路电流计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8第四章主要电气设备选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15第五章继电保护规划设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22第六章防雷规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28第七章照明及其它．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33前言通过本工程设计，使我们了解国家电力建设的方针政策，熟悉国家有关规范、标准与有关规定，树立起科学技术与工程经济相统一的辨证观点，培养我们综合应用所学理论知识分析解决工程实际问题的能力。了解电气工程的建设程序，掌握电气工程设计、计算的方法的步骤，并在进行工程计算、工程制图、文字处理等方面得到初步训练，为今后从事电力工程设计、建设、运行及管理工作打下基础。概述一、10KV开闭所的功能10kV开闭所是变电所10kV母线的延伸，由变电所送出较大容量的馈线至开闭所，再由10kV开闭所按用户需要送出馈线至用户。10kV开闭所接受和重新分配10kV出线，减少高压变电所的10kV出现间隔和出线走廊，可用作配电线路间的联络枢纽，还可为重要用户提供双电源。此外，配电网中10kV开闭所的合理设置，可以加强对配电网的控制，提高配电网运行及调度的灵活性，从而大大提高整个配电网供电的可靠性。有了一定数量的开闭所，可实现对配电网的优化调度，部分城网设备检修时，可以进行运行方式的调整，做到设备检修时用户不停电；当设备发生故障时开闭所可发挥其操作灵活的优势，迅速隔离故障单元，减小停电范围。二、10kV开闭所设置原则由于10kV开闭所能加强对配电网的控制，提高配电网供电的灵活性和可靠性，因此在重要用户附近或电网联络部位应设立10kV开闭所。由于开闭所具有变电所10kV母线延伸的功能，对电能进行二次分配，为周边用户提高电源，因此在用户比较集中的地区，如大型住宅小区、高层建筑区、商业中心、工业园区等地，应设置10kV开闭所。由于10kV开闭所内有大量的10kV开关柜等中压设备，这些设备对环境的要求比较高，为了便于管理，要求10kV开闭所设置在通道顺畅、巡视检修方便、电缆进出方便的位置。一般情况下要求10kV开闭所设置在单独的建筑物中，或附设在建筑物一楼的裙房中，尽量不要把10kV开闭所设置在大楼地下室内。室外环网柜或电缆分接箱与室内的开闭所相比，具有体积小、占地面积小、设置比较灵活等优点，一般可设置在绿地或绿化带上，也可设置在对行人影响比较小的空地上或道路人行道侧。室外换网柜及电缆分接箱安装处应有避免外力碰撞措施，同时应避免安装在有腐蚀性物质的附近。第一章变压器容量、型号和台数的选择一、变压器容量序号出线称号配变容量（kvA）额定电流A电流互感器变比负荷类型电缆长度1A小区50028.950/532302B小区63036.450/537003C小区100057.775/523004D小区63036.450/536005E小区63036.450/535306F小区31518.250/534807所用变2*30合计3765二、变压器型号及台数序号出线称号配变容量（kvA）负荷分布型式安装方式台数1A小区500500KVAS11-M配电室1台2B小区630630KVAS11-M配电室1台3C小区10001000KVASCB9配电室1台4D小区630630KVAS11-M配电室1台5E小区630630KVAS11-M配电室1台6F小区315315KVAS11-M配电室1台7所用变602*30KVASC9第二章电气一次主接线电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。电气主接线是由电气设备通过连接线，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。主接线代表了发电厂和变电所电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响运行的可靠性，灵活性，并对电器选择，配电装置布置，继电保护，自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。第一节电气主接线的基本要求10kV开闭所主接线应力求简单，并应满足可靠性、灵活性、经济性等要求。开关或母线故障及母线检修时，可以方便地停运开关、母线等设备，而不致影响10kV配电网的运行和对用户的供电。扩建时可以方便地从初期接线过渡到最终接线，在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新的间隔。1．可靠性：（1）研究可靠性应注意的问题：A、应重视网内外长期运行的实践经验及其可靠性的运行分析。B、应包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。C、在很大程度上取决于设备的可靠程度。D、考虑待设计发电厂，变电所在电力系统中的地位的作用。（2）具体要求：A、断路器检修时，不宜影响对系统的供电。B、断路器或引线检修及引线故障时，尽量减少停远回路和停远时间，并保证对一级负荷及全部及大部分二级负荷的供电。C、尽量避免变电所全停的可能性。D、大机组，超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。2．灵活性：电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。（1）调度时，应可以灵活地投入和切除发电机，变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式，检修运行方式及特殊运行方式下的系统调度要求。（2）检修时，可以方便地停运断路器，母线及其继电保护设备进行安全检修而不致影响电力网和对用户的供电。（3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。3．经济性：主接线在满足可靠性，灵活性要求的前提下做到经济合理。（1）投资省A、主接线要求简单，以节省断路器、隔离开关、电流互感器和电压互感器、避雷器等一次设备。B、要使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。C、要能限制短路电流，以便选择价廉的电器设备和轻型电器。D、如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV及以下终端和分支变电所可用简单接线方式。（2）占地面积小，主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。（3）电能损失小，经济合理地选择各种电气，减少电能损失。（4）具有未来发展和扩建的可能性。第二节主接线方式的选定对于重要负荷的开闭所，一般可采用单母线接线，两路电源进线。两路进线分别接至不同的变电所或同一变电所的不同母线，可有6-10路的出线。此接线方式简单清晰、投资省、运行维护方便。对于为重要用户提供双电源、供电可靠性要求比较高的开闭所，应采用弹幕先分段接线，两路进线，每段母线各有一路进线，重要用户可以从两段母线分别接出馈线。当一段母线发生故障或检修时，可由另一段母线提供正常供电。对于负荷集中、且有重要用户负荷时，开闭所可采用双母线接线，四路进线，每段母线各有两路进线。此接线方式供电可靠性高，且调度灵活，能适应10kV配电系统的需要。由原始资料可知，待设计的变电所为10KV开闭所，为一般变电所，它的修建目的主要是为多住宅小区的居民用户提供可靠优质电能，根据《电力工程设计手册》，我们可基本选定主接线方式为：一、单母线接线方式：单母线接线具有简单清晰，设备少，投资小，运行操作方便，且有利于扩建等优点。但可靠性和灵活性较差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所接的电源；与之相接的所有电力装置，在整个检修期间均需停止工作。此外在出线断路器检修期间，必须停止该回路的工作。因此，这种接线只适用于6—220KV系统中只有一台发电机或一台主变压器，且出线回路又不多的中、小型发电厂和变电所。1.优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。2.缺点：不够灵活可靠，任意元件故障或检修，均须使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部母线仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母