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燕山大学发电厂主系统课程设计1目录目录..................................................................................................................................................1第一章：分析原始资料...................................................................................................................3第二章：主接线的设计...................................................................................................................42.1主接线方案的确定............................................................................................................42.2方案比较..........................................................................................................................7第三章：主要电器的选择...............................................................................................................93.1.变压器选择.........................................................................................................................93.2.主要回路电流计算...........................................................................................................103.3.主要设备选择...............................................................................................................12第四章短路电流计算...................................................................................................................144.1短路电流方法..................................................................................................................144.2．短路电流计算过程及其结果........................................................................................15第五章校验动热稳定.................................................................................................................185.1110kv侧电器动热稳定校验.........................................................................................185.2220kv侧电器动热稳定校验.........................................................................................225.3500kv侧电器动热稳定校验.........................................................................................26第六章总结...................................................................................................................................30附录最终方案接线图燕山大学发电厂主系统课程设计2前言电力工业是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的位置，是时间国家现代化的战略重点。电能是一种无形的、不能大量储存的二次能源。要满足国民经济发展的要求就必须加强电网建设，而变电站建设就是电网建设中的重要一环。在变电站的设计中，既要求所变电能能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：安全在变电过程中，不发生人身事故和设备事故。可靠所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。优质所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。经济变电站的投资要少，输送费用要低，并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。500KV变电站属于高压网络，该枢纽变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，选择变压器，选择变电站高低压电气设备，再进行短路电流计算,进行动热稳定校验。为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）原始资料分析（2）确定主接线方案（3）选择主变压器和高压主要电器（4）短路计算（5）设备动热稳定校验燕山大学发电厂主系统课程设计3第一章：分析原始资料根据原始资料，我们可知此变电站电压等级共有三个，分别是500kv，220kv，110kv。进一步分析可得到下表：电压等级进出线回数负荷(max)负荷(min)利用小时500kv66500220kv8400MW300MW4500110kv6200MW150MW4000该站为枢纽变电站，可以分析出，500kv为该站接入系统的电压等级，220和110kv为该变电站向外送电的电压等级，所以220和110kv应该和系统500kv母线相连，并且向外输送电能。主变压器的台数原始资料已经给出来了，最终容量4*360MVA，一期工程为3*360MVA。站用变压器为2*500KVA，可以由110kv和220kv联络变压器的低压绕组出线，从110kv母线单独出线。主保护动作时间为0.1s，用来计算短路开断计算时间，后备保护时间为2.4s，用来计算热稳定计算时间。对原始资料进行分析之后，进而可以确定主接线方案。燕山大学发电厂主系统课程设计4第二章：主接线的设计2.1主接线方案的确定1．电气主接线设计的基本原则：电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，在原始资料的分析基础上，根据对电源和出线回路数，电压等级，主变压器台数，容量以及母线结构的不同考虑，以可靠性，灵活性和经济性的原则，初步确定拟定两个主接线，通过对两个主接线的分析，确定最终的主接线方案。2．各种接线方式分析：需设计的变电站为地方枢纽变电站，对稳定性要求很高，要求在不停电情况下进行检修，在短路等故障下仍能保证供电，所以选择双母线带旁路和二分之三接线方式。3具体接线方式的确立根据《电力工程电气设计手册(电气一次部分)》的相关要求，110kV出线回路数8回时，可采用双母线接线，220kv-500kv配电装置出线回路数6回及以上时，可采用双母线接线，500kV进线数4回时，与其他变电所联络线2回，可采用一台半接线。设计两个方案，具体接线方式，如下图所示:燕山大学发电厂主系统课程设计5燕山大学发电厂主系统课程设计6燕山大学发电厂主系统课程设计72.2方案比较根据之前的分析我们可以确定两个主接线方案。2．2.1主接线方案一方案一，500kv侧采用一台半接线，220kv采用双母线分段带旁路接线方式，110kv侧采用双母线分段带旁路接线方式，站用电从110kv侧母线引出，站用电经变压器变到10kv后，10kv侧采用单母线分段。500kv采用一台半，使用的断路器台数较多，占地面积也大，但是稳定性高，运行灵活，检修和母线、出线、进线断路器发生故障的时候，能在不中断供电的情形下，检修和事故处理。110kv和220kv侧采用双母线分段带旁路的接线方式。使用双母线接线，在母线检修时，无需中断供电，当一个母线发生故障时，可能会短时停电，之后马上倒换运行方式，恢复供电。并且，母线分段，会使母线故障的停电范围缩小一半。旁路接线，避免出线的断路器检修的停电。总之，双母线分段带旁路运行灵活可靠。500kv、220kv、110kv使用3台3绕组变压器连接（二期工程为四台，已经用虚线连接），3台变压器的型号参数一样，完全能满足正常运行的要求，在一台事故或者检修情形下，剩下的两台也能满足运行要求。2．2.2主接线方案二方案二，500kv、110kv和220kv侧，分别采用双母线分段带旁路接线。使用双母线接线，在母线检修时，无需中断供电，当一个母线发生故障时，可能会短时停电，之后马上倒换运行方式，恢复供电。并且，母线分段，会使母线故障的停电范围缩小一半。旁路接线，避免出线的断路器检修的停电。总之，双母线分段带旁路运行灵活可靠。500kv、220kv、110kv使用3台3绕组变压器连接（二期工程为四台，已经用虚线连接），3台变压器的型号参数一样，完全能满足正常运行的要求，在一台事故或者检修情形下，剩下的两台也能满足运行要求。燕山大学发电厂主系统课程设计82．2.1主接线比较和确定两个接线方式，只是在500kv侧的接线方式有些差异，方案一500kv侧使用的是二分之三断路器接线方式，而方案二500kv侧使用双母线带旁路的接线方式。正常运行情况下，110kv和220kv侧的潮流方向相同，从经济角度分析，这两个电压等级的建造费用和运行维护费用大体相同，所以只需将500kv侧的接线方式，单独拿出来进行比较，择优便可。方案一中，500kv侧使用一台半的接线方式，有很高的稳定性和运行灵活性，在一般的事故和检修的情况下，不会造成回路的断电。检修的情况下，无需进行大量的倒闸操作，调度和扩建方便。所以，对于330-500kv的配电装置，出线在6回以上，适合采用一台半接线方式，本例正是这种情况。但是，一台半断路器接线的运行方式，使用的断路器的台数多，占地面积大，建造成本高，并且一台半的继电保护整定复杂。方案二中，500kv侧使用双母线分段带旁路的接线方式，可以满足正常的运行要求，在母线和出、进线断路器检修时候，不用停电。和二分之三接线相比，减少了断路器使用，配电装置的建造面积也相应变小了，建造成本较低。但是在母线故障情况下，可能会造成一部分的进出线断开，对于一些重要负荷和电源进线，是潜在的威胁。并且如果进线也通过隔离开关接入旁路的话，由于进线方向问题，会造成配电装置建造复杂化。500kv是一个要求运行可靠性极高的电压等级，所以，从技术和经济角度具体分析，可以选择500kv使用一台半接线方式。燕山大学发电厂主系统课程设计9第三章：主要电器的选择3.1.变压器选择3.1.1主变选择为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电站一般装设多台主变压器故本变电站选择三台