芙蓉110kV变电站电气一次部分初步设计

分类号编号华北水利水电学院继续教育学院NorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower毕业设计题目专业层次姓名学号指导教师年月日电气工程及自动化GH1201110***20140216110kV芙蓉变电站电气一次部分初步设计***华北水利水电学院继续教育学院毕业设计第页共页1摘要随着电力网络规模不断扩大，电力系统继电保护装置的数量不断增加，质量不断提高，继电保护管理工作的复杂程度和技术难度也不断增加。其核心就是电力网络的继电保护整定计算。本文以短路故障经典算例来介绍电力网络故障电流的计算方法，并对系统短路电流整定计算的进一步完善和发展进行了简单探讨。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。本次设计由***老师作指导，***同学编写。编者语2014.02.24华北水利水电学院继续教育学院毕业设计第页共页2目录摘要概述-----------------------------------------------------------------------------5第一章负荷统计及主变型号确定----------------------------------------91.1负荷统计------------------------------------------------------------------91.2主变压器的选择---------------------------------------------------------9第二章电气主接线的确定------------------------------------------------102.1主接线的设计中要考虑的原则---------------------------------------112.2基本的主接线形式-------------------------------------------------------2.3电气主接线方案的技术分析------------------------------------------2.4电气主接线方案的经济比较------------------------------------------第三章：短路电流的计算-------------------------------------------------3.1画等值电路图-----------------------------------------------------------3.2简化网络并求转移阻抗------------------------------------------------3.3f2点短路计算-----------------------------------------------------------3.4f3点短路计算-----------------------------------------------------------21第四章主要电气设备载流导体的选择---------------------------------224.1电气设备选择的要求和原则------------------------------------------4.2载流导体的选择和校验--------------------------------------------4.3互感器的选择------------------------------------------------------------4.4避雷器的选择-----------------------------------------------------------4.5电容器的选择------------------------------------------------------------4.6支柱绝缘子和穿墙套管的选择------------------------------------4.7高压熔断器的选择------------------------------------------------------4.8隔离开关的选择----------------------------------------------------4.9高压断路器的选择------------------------------------------------------第五章芙蓉变#1主变保护定值计算------------------------------------297.1变压器高压侧母线发生短路时的短路电流计算------------------7.2变压器保护整定计算--------------------------------------------------参考文献华北水利水电学院继续教育学院毕业设计第页共页31葛耀中编著.《新型继电保护与故障测距原理和技术》.西安:西安交通大学出版社，19962许正亚编著.《输电线路新型距离保护》.北京:中国水利水电出版社，20023许建安编著.《电力系统微机继电保护》.北京:中国水利水电出版社，20014许建安编著.《继电保护整定计算》.北京:中国水利水电出版社，20015陈德树等编著.《微机继电保护》.北京:中国电力出版社，20006许建安主编.《电力系统继电保护》.中国水利水电出版社，20047罗士萍主编.《微机保护实现原理及装置》.北京:中国电力出版社，20018中华人民共和国电力工业部.《电力工程制图标准》.北京:地震出版社，19949金建安编《继电保护测试技术》北京水利电力出版社，199310周南星编《电工测量及实验》北京水利电力出版社，199411陈跃主编《电力系统分册》中国水利水电出版社，200812《电力系统分册》卢文鹏，吴佩雄主编中国水利水电出版社，199813《电力工程手册》上海科学技术出版社14《电力工设备手册》电力工业部西北电力设计院编华北水利水电学院继续教育学院毕业设计第页共页4中国电力出版社15《电气一次部分》电力工业部西北电力设计院编中国电力出版社16《电力工程电气设备手册》水利电力部西北电力设计院编中国电力出版社17《电气一次部分课程设计参考资料》电力工程系18《电力系统分册》第二版电气工程专业毕业设计指南陈跃主编19《继电保护分册》第二版电气工程专业毕业设计指南韩笑、宋丽群主编华北水利水电学院继续教育学院毕业设计第页共页5概述一、设计课题：芙蓉110kV变电站电气一次部分初步设计二、毕业设计的相关原始资料1、芙蓉经济开发区位于某市郊的芙蓉乡境内，距市区约20公里，随着生产和经济的不断发展，急需建设一座新变电站向开发区及其周边地区负荷供电。110KV芙蓉变电站就是为了适应这种情况而建设的市郊中间变电站，在供给周围负荷的同时，也传递部分系统的交换功率。芙蓉变电站的电压等级为110/35/10KV，设两台主变，变电站最终规模的进出线回路数为：110kV4回（其中2回备用）35kV5回（其中1回备用）10kV10回（其中2回备用）2、根据系统运行方式，芙蓉变电站不是电压枢纽点。没有特殊的调压要求，另外，有部分功率由35KV线路经过芙蓉变电站送至35KV系统的芦坡变电站。3、与芙蓉变电站连接的系统电源共有三个：一个是110KV系统的王村变电站，一个是110KV青山火电厂，一个是35KV系统的芦坡变电站。具体为：（1）110KV系统王村变电所，在该所高压母线上的短路容量为300MVA，该所距待设计变电所7KM。(2)110kV青山火电厂，接线如图：2×25MWCOSθ=0.8X”d=0.122X”2=0.1546.3kV有ZDTXd=0.4/kM7kM2×31.5MVA,121/38.5/6.3kvUd1-2％=18,Ud1-3=10.5,Ud2-3=6.5110kV青山火电厂接线图华北水利水电学院继续教育学院毕业设计第页共页6（3）35KV系统芦坡变电站，在该站高压母线上的短路容量为200MVA，该站距待设计的芙蓉变电所12KM。4、35KV及10KV最大负荷如下两表所示，最小负荷为最大负荷的60%，同时率为0.85，线损率5%，COSΦ=0.85，最大负荷利用小时4500小时。35kV最大负荷表：用户名称负荷（MW）负荷性质线路类型502厂3.4Ⅰ电缆污水厂2.8Ⅰ电缆陈村变4.2Ⅱ电缆备用（新用户）5.0Ⅱ电缆10kV最大负荷表：用户名称负荷（MW）负荷性质线路类型机械厂0.8Ⅱ电缆凤岭小区4.20Ⅱ电缆纺织厂1.4III电缆电视台2.5Ⅰ电缆民生商业区4.0Ⅰ电缆（双回路）食品厂1.1III电缆汽车市场4.3III电缆兴和饮食成2.5Ⅰ电缆备用（新用户）4.00Ⅱ电缆三、毕业设计内容及要求（一）、电气主接的确定。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护的控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。主接线设计中应包括以下部分：华北水利水电学院继续教育学院毕业设计第页共页71、根据变电所在系统中的地位、作用及负荷情况选择主变压器的型式、台数及容量；当选择两台及以上的主变时，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的60%-80%。2、初步确立主要线路上的断路器型式，并决定电抗器的使用与否；而断路器型式在此只是初选，一般只按额定电压主电流选出型号即可。3、各级电压接线方式的确定：根据负荷性质、出线回路数分析确定。4、拟出4个可能的方案，并对可靠性、经济性、操作灵活性及发展的可能性做初步分析。对于你认为不合理的方案或缺点较多的方案在说明书中作一般叙述后，将其舍去，剩下两至三个你认为技术上、经济上都相当的方案，作进一步的技术经济比较。（二）、短路电流计算短路电流计算的目题是为了正确选择、校核电气设备提供数据，大致上可这样进行：对已选定的方案，先确定短路点，用标幺出各元件的电抗值，进行网络化简，用查表或查曲线法，出“I，I∞，ICH及S”。方法及步骤大致如下：a)确定短路计算点。b)画出阻抗图。计算出各元件的标幺电抗。c)求计算电抗。d)正常运行方式各点三相短路计算。e)列短路计算结果表。（三）、电气设备选择主要是选择断路器，隔离开关，主母线。主变回路中的导体、电缆在主接线设计时是初选，这一步要详细选择校核。1、110、35、10kV断路器、隔离开关选择及校验。2、110、35、10kV母线选择及校验。3、10kV电力电缆或架空线的选择及校验。4、电流互感器和电压互感器选择。（只选，不校）（四）、变压器（三个等级）继电保护方案的确定。逐一写明每个保护的作用、特点和保护范围。（五）、电压互感器和电流互感器的配置。华北水利水电学院继续教育学院毕业设计第页共页8（六）、主变压器控制、信号回路设计。在说明书上说明主变压器断路器动作过程。（七）、中央信号回路设计。并在说明书上说明：1、断路器事故跳闸动作过程。2、具体说明如何发事故信号和预告信号。四、毕业设计成果1、毕业设计说明书——1份（A4纸双面打印）2、变电站电气主接线图——1份（A3