版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 題目 110KV變電站電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p><b> 摘要</b></p><p> 本次設(shè)計(jì)為110kV降壓變電站電氣一次部分的初步設(shè)計(jì),根據(jù)原始資料,以設(shè)計(jì)任務(wù)書和國(guó)家有關(guān)電力工程設(shè)計(jì)的規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定為設(shè)計(jì)依據(jù)。變電站的設(shè)計(jì)在滿足國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,盡量考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。在本變電站的設(shè)計(jì)中,包括對(duì)變電站總體分析和負(fù)
2、荷分析、變電站主變壓器的選擇、電氣主接線、電氣設(shè)備選擇、短路電流計(jì)算等部分的分析計(jì)算以及防雷設(shè)計(jì)。在保證供電可靠性的前提下,減少事故的發(fā)生,降低運(yùn)行費(fèi)用。</p><p> 本次設(shè)計(jì)正文分設(shè)計(jì)說明書和設(shè)計(jì)計(jì)算書兩個(gè)部分,設(shè)計(jì)說明書包括電氣主接線設(shè)計(jì)、變壓器選擇說明、短路電流計(jì)算說明、電氣設(shè)備選擇說明、配電裝置設(shè)計(jì)、電氣總平面布置和防雷保護(hù)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)計(jì)算書包括變壓器選擇、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)等,并附有
3、電氣主接線圖及其它相關(guān)圖紙。</p><p> 關(guān)鍵詞:110kV變電站;短路電流;一次部分;設(shè)備選擇</p><p><b> 目錄</b></p><p><b> 摘要Ⅰ</b></p><p> 第一部分 設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>
4、 1 原始資料1</b></p><p> 1.1 變電站的基本情況1</p><p> 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)2</p><p><b> 2 變壓器選擇3</b></p><p> 2.1 變壓器繞組與調(diào)壓方式的選擇3</p><p> 2.2 變壓器相數(shù)的選
5、擇3</p><p> 2.3 變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇3</p><p> 2.4 變壓器的冷卻方式4</p><p> 3 電氣主接線設(shè)計(jì)5</p><p> 3.1 主接線的設(shè)計(jì)原則5</p><p> 3.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求6</p><p> 3.3
6、 主接線方案的比較和確定................................................................7</p><p> 4 短路電流計(jì)算..............................................................................................11</p><
7、;p> 4.1 短路電流計(jì)算的目的11</p><p> 4.2 短路電流計(jì)算的規(guī)定11</p><p> 4.3 短路電流計(jì)算的步驟12</p><p> 4.4 短路類型及其計(jì)算方法12</p><p> 5 高壓電器選擇14</p><p> 5.1 高壓斷路器的選擇14&
8、lt;/p><p> 5.2 隔離開關(guān)的選擇14</p><p> 5.3 各級(jí)電壓母線的選擇15</p><p> 5.4 電流互感器的選擇15</p><p> 5.5 電壓互感器的選擇16</p><p> 5.6 避雷器的選擇16</p><p> 6 配電裝
9、置設(shè)計(jì)18</p><p> 6.1 配電裝置的基本要求.........................................................................18</p><p> 6.2 配電裝置的種類及應(yīng)用..................................................................
10、...18</p><p> 7 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)19</p><p> 7.1 防雷保護(hù)的特點(diǎn)19</p><p> 7.2 變電站直擊雷防護(hù)19</p><p> 7.3 進(jìn)線保護(hù)...........................................................................
11、.................19</p><p><b> 第二部分 計(jì)算書</b></p><p> 8 變壓器容量計(jì)算及選擇 20</p><p> 8.1 本站負(fù)荷計(jì)算20</p><p> 8.2 變壓器容量及型號(hào)的選擇20</p><p> 9 短路電流計(jì)算
12、21</p><p> 9.1 原始資料21</p><p> 9.2 短路計(jì)算21</p><p> 10 高壓電器的選擇與校驗(yàn)27</p><p> 10.1 最大持續(xù)工作電流計(jì)算27</p><p> 10.2 斷路器的選擇及校驗(yàn)27</p><p> 10.
13、3 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)30</p><p> 10.4 電流互感器的選擇及校驗(yàn)31</p><p> 10.5 限流電抗器的選擇及校驗(yàn)35</p><p> 10.6 電壓互感器的選擇及校驗(yàn)35</p><p> 10.7 導(dǎo)體的選擇及校驗(yàn)37</p><p> 10.8 絕緣子及穿墻
14、套管的選擇39</p><p><b> 總結(jié)40</b></p><p><b> 參考資料41</b></p><p><b> 致謝42</b></p><p> 第一部分 設(shè)計(jì)說明書</p><p><b> 1
15、原始資料</b></p><p> 1.1變電站的基本情況</p><p> 1.1.1變電站建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模</p><p> 本站位于蒙城邊緣,供給城市和近郊工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活用電,系新建變電站。</p><p> 電壓等級(jí):110/10kV</p><p> 線路回?cái)?shù):110kV:2回,備用2回
16、</p><p> 10kV:13回,備用2回</p><p> 1.1.2 電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖如下:</p><p> 圖1.1 電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖</p><p> 1.1.3變電站規(guī)模和電力系統(tǒng)情況</p><p> (1)變電站性質(zhì):110kV變電站。</p><p> ?。?)1
17、10kV最終兩回進(jìn)線四回出線。每回出線輸送容量為15MVA,本期工程2回進(jìn)線,2回出線。</p><p> ?。?)10kV出線最終15回,本期13回,備用2回,Tmax=5500 小時(shí),負(fù)荷同時(shí)率0.85,備用總負(fù)荷4MW,COS=0.85。</p><p> ?。?)根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃,110kV和10kV負(fù)荷的具體參數(shù)如下表:</p><p> 表1
18、.1 110kV和10kV負(fù)荷具體參數(shù)表</p><p><b> 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p> (1)變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)</p><p> ?。?)主變壓器的選擇</p><p> (3)短路電流的計(jì)算</p><p> ?。?)電氣設(shè)備的選擇</p>&l
19、t;p> ?。?)配電裝置及電氣總平面設(shè)計(jì)</p><p><b> ?。?)防雷保護(hù)設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 2變壓器選擇</b></p><p> 2.1變壓器繞組與調(diào)壓方式的選擇</p><p><b> (1)繞組連接方式</b></p&
20、gt;<p> 參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程指出:變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致,否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種,而且為保證消除三次諧波的影響,必須有一個(gè)繞組是△型的,我國(guó)110kV及以上的電壓等級(jí)均為大電流接地系統(tǒng),為取得中性點(diǎn),所以都需要選擇的連接方式,而6-10kV側(cè)采用△型的連接方式。故該110kV變電站主變應(yīng)采用的繞組連接方式為:YN,。
21、 </p><p> ?。?)調(diào)壓方式的確定</p><p> 變壓器的電壓調(diào)整是用分解開關(guān)切換變壓
22、器的分接頭,從而改變變壓器比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種:不帶電切換,稱為無勵(lì)磁調(diào)壓,調(diào)壓范圍通常在+5%以內(nèi),另一種是帶負(fù)荷切換,稱為有載調(diào)壓,調(diào)壓范圍可達(dá)到+30%。對(duì)于110kV及以下的變壓器,以考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。</p><p> 由以上知,此變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。</p><p> 2.2 變壓器相數(shù)的選擇</p><p>
23、; 主變壓器采用三相或是單相,主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí),在330kV及以下的發(fā)電廠和變電所,均應(yīng)采用三相變壓器。社會(huì)日新月異,在今天科技已十分進(jìn)步,變壓器的制造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴},故有以上規(guī)程可知,此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。</p><p> 2.3變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇</p><p> 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娬窘ǔ山谪?fù)荷5~
24、10年規(guī)劃選擇,并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10~15年的負(fù)荷發(fā)展,對(duì)于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合,從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮,本站應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量,根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量,對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所,應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量在過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi),應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。所以每臺(tái)變壓器的額定容量按,其中為變電所最大負(fù)荷選擇,即=0.7×38.77=27.14kVA這樣當(dāng)
25、一臺(tái)變壓器停用時(shí),也保證70%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷,因此采用式來計(jì)算主變?nèi)萘繉?duì)變電所保證重要負(fù)荷來說是可行的。通過計(jì)算本變電站可選擇額定容量為31.5MVA的主變壓器。為了保證供電可靠性,避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電,變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí),變電所的可靠性雖然有所提高,但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜,且投資增大,同時(shí)也增加了配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性,以及帶來維護(hù)和倒閘操作的復(fù)雜化
26、??紤]到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小,且適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長(zhǎng)以及擴(kuò)建,故本變電站選擇兩臺(tái)主變壓器</p><p> 2.4變壓器的冷卻方式</p><p> 根據(jù)變壓器型號(hào)的不同,其冷卻方式有:自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)等。</p><p> 油浸自冷式就是以油的自然對(duì)流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管,然后依靠空氣的對(duì)流傳導(dǎo)將熱量散發(fā)
27、,它沒有特制的冷卻設(shè)備。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上,在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇,利用吹風(fēng)機(jī)幫助冷卻。加裝風(fēng)冷后可使變壓器的容量增加30%~35%。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式,又分強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)油水冷兩種。它是把變壓器中的油,利用油泵打入油冷卻器后再?gòu)?fù)回油箱。油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀,利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì),把熱量帶走。這種方式若把油的循環(huán)速度比自然對(duì)流時(shí)提高3倍,則變壓器可增加容量30%。</p><p&
28、gt; 綜上所述,110kV變電站冷卻方式宜采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。</p><p><b> 3電氣主接線設(shè)計(jì)</b></p><p> 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù),以國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩,結(jié)合工程實(shí)際情況,在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下、兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便,盡可能的節(jié)省投資,就近取材,力爭(zhēng)設(shè)備元件和
29、設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性,堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。</p><p> 電氣主接線是由高壓電器通過連接線,按其功能要求組成接受和分配電能的電路,成為傳輸強(qiáng)電流,高電壓的網(wǎng)絡(luò),它要求用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào),并按工作順序排列,詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置全部基本組成和連接關(guān)系,代表該變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu),是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。</p><p> 3.1主接線的
30、設(shè)計(jì)原則</p><p> ?。?)考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用</p><p> 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。不論是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所,由于在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同,對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。</p><p> ?。?)考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模</p>
31、<p> 變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)5~10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布,并分析各種可能的運(yùn)行方式來確定主接線的形式以及所連接的電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。</p><p> ?。?)考慮負(fù)荷的重要性和分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響</p><p> 對(duì)一級(jí)負(fù)荷,必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電,且當(dāng)一個(gè)電源失去后,應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間
32、斷供電;對(duì)二級(jí)負(fù)荷,一般要有兩個(gè)電源供電,且當(dāng)一個(gè)電源失去后,能保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電。三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。</p><p> ?。?)考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響</p><p> 變電所主變的容量和臺(tái)數(shù),對(duì)變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變電所,由于其傳輸容量大,對(duì)供電可靠性要求高,因此對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也比較高。而容量小的變電所,其傳輸容量小,對(duì)主
33、接線的可靠性、靈活性要求低。</p><p> ?。?)考慮備用容量的有無和大小對(duì)主接線的影響</p><p> 發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電,適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電器主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不同。例如,當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí),是否允許線路、變壓器停運(yùn);當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路、變壓器的數(shù)量等,都直接影響主接線的形式。</p&g
34、t;<p> 3.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p> 主接線設(shè)計(jì)的合理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,靈活性及對(duì)電器的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)(電氣一次部分)》中有關(guān)規(guī)定:“變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位,變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并綜合考慮供電可
35、靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求”。主接線設(shè)計(jì)的基本要求如下:</p><p><b> 3.2.1可靠性</b></p><p> 所謂可靠性是指主接線能可靠的運(yùn)行工作,以保證對(duì)用戶不間斷供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐,經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn),對(duì)以往所采用的主接線,優(yōu)先采用。主接線的可靠性是它的各組成元件,包括一、二次設(shè)備部分在運(yùn)
36、行中可靠性的綜合。同時(shí),可靠性不是絕對(duì)的而是相對(duì)的??赡芤环N主接線對(duì)某些變電所是可靠的,而對(duì)另一些變電所可能就不是可靠的。評(píng)價(jià)主接線方式可靠的標(biāo)志是:</p><p> ?。?)線路、母線(包括母線側(cè)隔離刀閘)等故障或檢修時(shí),停電范圍的大小和停電時(shí)間的長(zhǎng)短,能否保證對(duì)一類、二類負(fù)荷的供電。</p><p> (2)線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí),停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短,以及能否保
37、證對(duì)重要用戶的供電。</p><p> ?。?)變電所全部停電的可能性。</p><p> ?。?)大型機(jī)組突然停電,對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與后果。</p><p><b> 3.2.2靈活性</b></p><p> 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài),并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換,靈活性主要包括以下幾個(gè)方面:<
38、;/p><p> (1)操作的方便性:電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下,接線簡(jiǎn)單,操作方便,盡可能地使操作步驟少,以便于運(yùn)行人員掌握,不致在操作過程中出差錯(cuò)。</p><p> ?。?)調(diào)度的方便性:電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí),要能根據(jù)調(diào)度要求,方便地改變運(yùn)行方式,并且在發(fā)生事故時(shí),要能盡快地切除故障,使停電時(shí)間最短,影響范圍最小,不致過多地影響對(duì)用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。</p&
39、gt;<p> ?。?)擴(kuò)建的方便性:對(duì)將來要擴(kuò)建的發(fā)電廠,其接線必須具有擴(kuò)建的方便性。尤其是火電廠,在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn),還要考慮到從初期接線到最終接線的可能和分段施工的可行方案,使其盡可能地不影響連續(xù)供電或在停電時(shí)間最短的情況下,將來能順利完成過渡方案的實(shí)施,使改造工作量最少。</p><p><b> 3.2.3經(jīng)濟(jì)性</b>
40、;</p><p> 主接線的經(jīng)濟(jì)性和可靠性之間經(jīng)常存在矛盾,所以應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個(gè)方面考慮:</p><p> ?。?)節(jié)省一次投資。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰,并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施,以節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量、選用價(jià)廉的電器或輕型電器,以便降低投資。</p><p> ?。?)占地面積少。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約
41、土地的條件,盡可能使占地面積少;同時(shí)應(yīng)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對(duì)大容量發(fā)電廠或變電站,在可能和允許條件下,應(yīng)采取一次設(shè)計(jì),分期投資、投建,盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。</p><p> (3)電能損耗少。在發(fā)電廠或變電站中,電能損耗主要來自變壓器,應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù),盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。</p><p> 3.3主接線方案的比較和確定</p&
42、gt;<p> 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)(電氣一次部分)》的相關(guān)要求,110kV配電裝置出線回路數(shù)4回時(shí),可采用單母線分段的接線、雙母線接線、單母線分段帶旁路接線,10kV配電裝置出線回路數(shù)10回及以上時(shí),可采用單母線分段的接線和雙母線接線,在采用單母線分段或雙母線的35~110kV主接線中,當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí),可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)有旁路母線時(shí),首先宜采用分段斷路兼作旁路斷路器的接線。當(dāng)110kV線路6回及以上,3
43、5~6kV線路8回及以上時(shí),可以裝設(shè)專用的旁路斷路器。</p><p> 3.3.1 110kV側(cè)主接線設(shè)計(jì)</p><p><b> ?。?)初選方案</b></p><p> 因本所初期設(shè)計(jì)2回進(jìn)線2回出線,最終2回進(jìn)線4回出線,故110kV變電站電氣主接線可采用單母線分段接線或單母線分段帶旁路接線。下面以這兩個(gè)方案進(jìn)行分析比較,確定其
44、主接線的具體形式。</p><p> 單母線分段接線如圖2.1所示:</p><p> 圖3.1 單母線分段接線 </p><p> 單母線分段帶旁路接線圖如圖3.2所示:</p><p> 圖3.2 單母線分段分段斷路兼作旁路斷路器的接線</p><p><b> ?。?)方案比較</b&g
45、t;</p><p> 單母線分段接線: </p>
46、;<p> ①當(dāng)一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常母線不間斷供電,不致使重要用戶停電。</p><p> ?、趦啥文妇€同時(shí)發(fā)生故障的機(jī)率甚小,可以不予考慮。</p><p> ?、墼诳煽啃砸蟛桓邥r(shí),可使用隔離分段開關(guān)。任一段母線故障時(shí),將造成兩段母線同時(shí)停電,在判斷故障后,斷開分段隔離開關(guān),完好段即可恢復(fù)供電。</p><p>
47、 單母線分段帶旁路接線: </p><p> ?、偻ㄟ^倒閘操作,可檢修與旁路母線相連的任一回路的出線斷路器而不停電,因固定式斷路器檢修時(shí)間較長(zhǎng),不重要負(fù)荷停電時(shí)間長(zhǎng)。</p><p> ?、谌我怀鼍€斷路器故障時(shí),通過倒閘操作,可在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)對(duì)該線路的供電。進(jìn)線斷路器故障時(shí),不重要負(fù)荷停電時(shí)間較長(zhǎng)。檢修母線時(shí),非
48、檢修段可以照常供電,并可對(duì)雙回路線路通過其一回給Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷供電,還可通過倒閘操作經(jīng)旁路母線對(duì)檢修段出線負(fù)荷最重要的一個(gè)用戶繼續(xù)供電。</p><p> ③幾乎無線路全部停運(yùn)的可能,若出線全部停運(yùn)的情況,因固定式斷路器的檢修時(shí)間長(zhǎng),則全部停運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)。</p><p> ④正常運(yùn)行時(shí),QFd作為分段斷路器工作,一段母線故障,QFd跳開,不會(huì)影響正常段母線供電。檢修出線斷路器,可以通過倒閘
49、操作而不是切除線路。運(yùn)行方式改變時(shí),倒閘操作繁瑣,不夠靈活。</p><p> ⑤設(shè)備少,投資少,土建工作和費(fèi)用較少,可以兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。</p><p><b> ?。?) 方案確定</b></p><p> 從技術(shù)性角度而言,兩種方案均能滿足110kV級(jí)供電可靠性和靈活性的要求,且具有擴(kuò)建方便的優(yōu)點(diǎn),但由于斷路器經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行和切斷次數(shù)
50、都需要檢修,為了使檢修時(shí)不至于中斷回路供電,故采用分段斷路器兼作旁路斷路器的接線方式?! ?lt;/p><p> 綜合比較,本次設(shè)計(jì)在110kV母線上采用單母線分段帶旁路母線接線的形式。</p><p> 3.3.2 10kV側(cè)主接線設(shè)計(jì)</p><p><b> (1)初選方案</b></p><p> 10kV側(cè)
51、出線回路數(shù)本期為13回,最終15回,根據(jù)規(guī)程要求和本所實(shí)際情況,10kV電氣主接線可以采用單母線分段接線或雙母線接線。</p><p><b> ?。?)方案比較</b></p><p><b> 雙母線接線特點(diǎn):</b></p><p> ①檢修任一組母線,不會(huì)中斷對(duì)用戶的連續(xù)供電(利用母聯(lián)倒換操作)。 </p
52、><p> ②一組母線故障后,該母線上的所有進(jìn)出線都要停電,但能迅速恢復(fù)供電。</p><p> ?、蹤z修任一回路中的母線側(cè)QS,僅該回路停電,其余線路照常工作。</p><p> ?、苋我换芈分械腝F,如拒動(dòng)或因故不能操作時(shí),可用母聯(lián)代替操作。</p><p> ?、菰谔厥庑枰獣r(shí),可以用母聯(lián)與系統(tǒng)進(jìn)行同期或解列操作</p>&l
53、t;p> ?、轖S不僅用來隔離電壓,而且還用來倒換操作</p><p><b> ?、邤U(kuò)建方便。 </b></p><p><b> ?。?)方案確定:</b></p><p> 10kV側(cè)采用單母線分段接線,供電距離短,且對(duì)重要負(fù)荷采用雙回路供電。接線簡(jiǎn)單清晰,操作方便,不易誤操作,設(shè)備少,投資小,占地面積小,為
54、以后的發(fā)展和擴(kuò)建奠定了基礎(chǔ)。故采用單母線分段接線的接線方式</p><p> 基于上述理由,再考慮到該變電站在電力系統(tǒng)中的地位、建設(shè)規(guī)模、負(fù)荷性質(zhì)等情況,在保證供電可靠性的前提下,運(yùn)行靈活性、操作檢修方便,節(jié)約投資,確定:110kV接線采用單母線分段帶旁路母線的接線,10kV接線采用單母線分段接線。</p><p><b> 4 短路電流計(jì)算</b></p&
55、gt;<p> 在電力供電系統(tǒng)中,對(duì)電力系統(tǒng)危害最大的就是短路。短路的形式可以分為三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相短路接地。在短路電流計(jì)算過程中,以便都以最嚴(yán)重的短路形式為依據(jù)。因此,本文的短路電流計(jì)算都以三相短路為例。</p><p> 在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí),在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍,通??蛇_(dá)數(shù)千安,短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力,并且使設(shè)備
56、溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜;在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降,造成這些地方供電中斷或影響電動(dòng)機(jī)正常工作;發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流,將對(duì)通信線路產(chǎn)生干擾;當(dāng)短路點(diǎn)離發(fā)電廠很近時(shí),將造成發(fā)電機(jī)失去同步,而使整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行解列。</p><p> 4.1短路電流計(jì)算的目的</p><p> 計(jì)算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電器設(shè)備,避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備,如果短
57、路電流太大,必須采用限流措施,以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。為了達(dá)到上述目的,須計(jì)算出下列各短路參數(shù)</p><p> I″— 次暫態(tài)短路電流,用來作為繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器額定斷流容量。應(yīng)采用(電力系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下)繼電保護(hù)安裝處發(fā)生短路時(shí)的次暫態(tài)短路電流來計(jì)算保護(hù)裝置的整定值。</p><p> isk— 三相短路沖擊電流,用來檢驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。</p&g
58、t;<p> I — 三相短路電流有效值,用來檢驗(yàn)電器和母線的熱穩(wěn)定。</p><p> S″— 次暫態(tài)三相短路容量,用來檢驗(yàn)斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值,作為選擇限流電抗器的依據(jù)。</p><p> 4.2短路電流計(jì)算的規(guī)定</p><p> 為了簡(jiǎn)化短路電流的計(jì)算方法,在保證計(jì)算精度的情況下,忽略次要因素的影響,做出以下
59、規(guī)定:</p><p> ?。?)所有的電源電動(dòng)勢(shì)相位角均相等,電流的頻率相同,短路前,電力系統(tǒng)的電勢(shì)和電流是對(duì)稱的。</p><p> ?。?)認(rèn)為變壓器是理想變壓器,變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài),即電抗值不隨電流的變化而變化。</p><p> ?。?)輸電線路的分布電容略去不計(jì)。</p><p> ?。?)每一個(gè)電壓級(jí)采用平均電壓,這
60、個(gè)規(guī)定在計(jì)算短路電流時(shí),所造成的誤差很小。唯一例外的是電抗器,應(yīng)該采用加于電抗器端點(diǎn)的實(shí)際額定電壓,因?yàn)殡娍蛊鞯淖杩雇ǔ1绕渌杩勾蟮亩?,否則,誤差偏大。</p><p> (5)計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時(shí),一般只計(jì)及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗,因?yàn)檫@些元件X/3>R時(shí),可以略去電阻的影響。只有在短路點(diǎn)總電阻大于總電阻的1/3時(shí)才加以考慮,此時(shí)采用阻抗等于電抗計(jì)算。</p>&
61、lt;p> ?。?)短路點(diǎn)離同步調(diào)相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)較近時(shí),應(yīng)該考慮對(duì)短路電流值的影響。有關(guān)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響:在母線附近的大容量電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí),在母線上發(fā)生三相短路,短路點(diǎn)的電壓立即降低。此時(shí),電動(dòng)機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài),母線上電壓低于電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)。</p><p> (7)在簡(jiǎn)化系統(tǒng)阻抗時(shí),距短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并。</p><p> ?。?
62、)以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值>3,可以認(rèn)為電源容量為無限大容量的系統(tǒng),短路電流的周期分量在短路全過程中保持不變。</p><p> 4.3短路電流計(jì)算的步驟</p><p> 在工程設(shè)計(jì)中,短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用計(jì)算曲線法。其具體計(jì)算步驟如下:</p><p> ?。?)計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值,并折算到同一基準(zhǔn)容量下;</p><p
63、> ?。?)繪制等值網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換;</p><p><b> ?。?)選擇短路點(diǎn);</b></p><p> ?。?)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn),把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng),不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值,并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值;</p><p> ?。?)計(jì)算短路容量,短路電流沖擊值:</p>&l
64、t;p> 短路容量: (4.1)</p><p> 短路電流沖擊值: (4.2)</p><p> ?。?)列出短路電流計(jì)算結(jié)果。</p><p> 具體短路電流計(jì)算詳見計(jì)算說明書
65、。</p><p> 4.4短路類型及其計(jì)算方法</p><p> 電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的幾種形式的短路類型及其計(jì)算方法是如下:</p><p> (1)三相短路電流的計(jì)算: (4.3)</p><p> 其有名值為:
66、 (4.4)</p><p> —系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí),短路點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值</p><p> —系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí),短路點(diǎn)的短路電流有名值</p><p> —?dú)w算到短路點(diǎn)的綜合正序等值電抗。</p><p> 以下為簡(jiǎn)便起見,省略下標(biāo) * 。</p><p> ?。?)兩相短路電流的計(jì)算:
67、 (4.5)</p><p> —?dú)w算到短路點(diǎn)的負(fù)序綜合電抗</p><p> —兩相短路時(shí)短路點(diǎn)的全電流</p><p> 其各序分量電流值為: </p><p> (4.6) </p><p> —分別為兩相短路時(shí),短路點(diǎn)短
68、路電流的正負(fù)序分量</p><p> ?。?)兩相接地短路電流計(jì)算:</p><p> ?。?.7) </p><p> —兩相短路接地時(shí),短路點(diǎn)故障相全電流</p><p> —兩相短路接地時(shí),短路點(diǎn)的正序電流分量</p><p> ?。?.8) </p><p
69、> (4.9) </p><p> ?。?.10)—分別為兩相接地短路時(shí)的負(fù)序和零序電流分量。</p><p> ?。?)單相接地短路電流的計(jì)算:</p><p> 短路點(diǎn)各序分量電流為: (4.11)</p><p><b>
70、 5高壓電器選擇</b></p><p> 5.1 高壓斷路器的選擇</p><p> 高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用,是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。本次在選擇斷路器,考慮了產(chǎn)品的系列化,既盡可能采用同一型號(hào)斷路器,以便減少備用件的種類,方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。</p><p> 選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求:</p>&
71、lt;p> (1)在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體,不但能長(zhǎng)期通過負(fù)荷電流,即使通過短路電流,也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。</p><p> ?。?)在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。</p><p> ?。?)應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時(shí)間。</p><p> ?。?)應(yīng)有盡可能長(zhǎng)的機(jī)械壽命和電氣壽命,并要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。&l
72、t;/p><p> 考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性,方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無由化目標(biāo),且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。故在110kV側(cè)采用六氟化硫斷路器,其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)而且使用可靠,不存在不安全問題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開距短,滅弧室小巧精確,所須的操作功小,動(dòng)作快,燃弧時(shí)間短、
73、且于開斷電源大小無關(guān),熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快,開斷近區(qū)故障性能好,且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。因而被大量使用于35kV及以下的電壓等級(jí)中。所以,10kV側(cè)采用真空斷路器。</p><p> 5.2 隔離開關(guān)的選擇</p><p> 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種,它主要是用來隔離電源,進(jìn)行倒閘操作的,還可以拉、合小電流電路。</p><p> 選擇隔離開
74、關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求:</p><p> ?。?)隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn),易鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。</p><p> ?。?)隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離,以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下,不致引起擊穿而危及工作人員的安全。</p><p> ?。?)隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。</p><p&
75、gt; ?。?)隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好,要有最佳的跳、合閘速度,以盡可能降低操作時(shí)的過電壓。</p><p> ?。?)隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)作要可靠。</p><p> (6)帶有接地刀閘的隔離開關(guān),必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu),以保證隔離開關(guān)的正確操作。</p><p> 5.3各級(jí)電壓母線的選擇</p><p> 選擇配電裝置中各級(jí)
76、電壓母線,主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容:</p><p> ?。?)選擇母線的材料,結(jié)構(gòu)和排列方式;</p><p> (2)選擇母線截面的大??;</p><p> ?。?)檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定;</p><p> ?。?)對(duì)35kV以上母線,應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈;</p><p> ?。?)對(duì)于
77、重要母線和大電流母線,由于電力網(wǎng)母線振動(dòng),為避免共振,應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。</p><p> 110kV母線一般采用軟導(dǎo)體型式。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,本變電所10kV的最終回路較多,因此10kV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。故所選LMY-125型矩形鋁導(dǎo)線滿足熱穩(wěn)定要求。 </p><p> 5.4電流互感器選擇</p><p> 5.4.1一次回路電壓的選擇 </p&
78、gt;<p> 為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行,電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓UMS應(yīng)在(0.81~1.2)UN1范圍內(nèi)變動(dòng),即應(yīng)滿足下列條件:</p><p> 0.81UN1<UMS<1.2UN1 (4.1) </p><p> 5.4.2二次回路電壓選擇</p><p>
79、 電壓互感器二次繞組額定電壓通常是供額定電壓為100V的儀表和繼電器的電壓繞組使用。顯然,單個(gè)單相式互感器的二次繞組電壓為100V,而其余可獲得相間電壓的接線方式,二次繞組電壓為100/ V;電壓互感器開口三角形的輔助繞組電壓用于35kV及以下中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的電壓為100/3V,而用于110kV及以上的中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的為100V。</p><p> ?。?)容量和準(zhǔn)確級(jí)選擇</p><
80、p> 電壓互感器的額定二次容量(對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)),應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷,即SN2=S2,而二次負(fù)荷</p><p> == (4.2)</p><p> 式中,、、、分別為各儀表的視在功率、用功功率、無功功率、功率因數(shù)。</p><p> 電壓互感器的具體選擇和校驗(yàn)過程見計(jì)算書。</p><p> 5
81、.5 電壓互感器的選擇</p><p> 電壓互感器是二次回路中測(cè)量和保護(hù)用的電壓源,通過它反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,它的作用是將一次高壓變?yōu)槎蝹?cè)的低電壓便于測(cè)量。</p><p> 依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)電壓互感器配置的規(guī)定:</p><p> (1)電壓互感器的配置與數(shù)量和配置、主接線方式有關(guān),并應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)周期和自動(dòng)裝置的要求。電壓互感器應(yīng)能在運(yùn)行方
82、式改變時(shí),保護(hù)裝置不得失壓,周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。</p><p> (2) 6~220kV電壓等級(jí)的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器,旁路上是否需要裝設(shè)壓互,應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)壓互的情況和需要確定。</p><p> ?。?)當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無電壓時(shí),出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)壓互。</p><p> 又根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》:電壓互感器應(yīng)
83、按下列技術(shù)條件選擇和校驗(yàn):一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷。</p><p> 電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇:</p><p><b> ?。?)準(zhǔn)確度等級(jí)。</b></p><p> (2)繼電保護(hù)及測(cè)量的要求。</p><p> ?。?)3~20kV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu),也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)
84、的電磁式電壓互感器。</p><p> ?。?)110kV及以上配電裝置,當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí),宜采用電容式電壓互感器。</p><p> 5.6 避雷器的選擇</p><p> 避雷器是專門用以限制過電壓的一種電氣設(shè)備,與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián),當(dāng)工作電壓超過一定幅值時(shí),避雷器先放電,限制了過電壓,保護(hù)了其它電氣設(shè)備。
85、 </p><p> ?。?)配電裝置的每組母線上,應(yīng)裝設(shè)避雷器,但進(jìn)出線裝設(shè)避雷器時(shí)除外。</p><p> ?。?)旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器,應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí),避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。</p>
86、<p> ?。?)220kV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí),應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。</p><p> ?。?)三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。</p><p> 下列情況的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器:</p><p> ?。?)直接接地系統(tǒng)中,變壓器中性點(diǎn)為全絕緣,但變電所為單進(jìn)線且為單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)。</p>
87、;<p> (2)接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中,多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)上。</p><p> (3)發(fā)電廠變電所35kV及以上電纜進(jìn)線段,在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。</p><p> ?。?)SF6全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。</p><p> ?。?)110~220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。</p><
88、p><b> 6 配電裝置</b></p><p> 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是按主接線的要求,由開關(guān)設(shè)備、保護(hù)和測(cè)量電器、母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成,用來接受和分配電能的裝置。 </p><p> 6.1配電裝置的基本要求</p><p> (1)保證運(yùn)行安全可靠;</p><p>
89、 (2)便于操作、巡視和檢修;</p><p> (3)保證工作人員的安全;</p><p> (4)力求提高經(jīng)濟(jì)性;</p><p> (5)具有擴(kuò)建的可能性。</p><p> 6.2 配電裝置的種類及應(yīng)用</p><p> (1)普通中型配電裝置,施工、檢修和運(yùn)行都比較方便,抗震能力好,造價(jià)比較低,缺點(diǎn)
90、是占地面積較大。</p><p> (2)半高型配電裝置,占地面積為普通中型的47%而總投資為普通中型的98.2%,同時(shí),該型布置在運(yùn)行檢修方面除設(shè)備上方有帶電母線外,其余布置情形與中型布置相似。</p><p> (3)高型配電裝置,一般適用于220kV及以上電壓等級(jí)。</p><p> 綜上所述本變電站配電裝置設(shè)計(jì)如下:</p><p&
91、gt; 本變電站有二個(gè)電壓等級(jí),110kV側(cè)單母分段帶旁路母線接線,采用屋外中型單列布置,架空進(jìn)出線;10kV側(cè)單母線分段母線接線,采用屋內(nèi)成套高壓開關(guān)柜布置,電纜出線。</p><p><b> 7 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)</b></p><p> 在自然界的雷擊中,會(huì)使設(shè)備產(chǎn)生過電壓、損壞絕緣等,給電力用戶帶來嚴(yán)重危害。因此,必須對(duì)變電站采取防雷措施[。</p&
92、gt;<p> 7.1 防雷保護(hù)的特點(diǎn)</p><p> (1)變電站屬于“集中型”設(shè)計(jì),直接雷擊防護(hù)以避雷針為主;</p><p> (2)變電站設(shè)備與架空輸電線相聯(lián)接,輸電線上的過電壓波會(huì)運(yùn)動(dòng)至變電站,對(duì)電氣設(shè)備過程威脅。因此變電站要對(duì)侵入波過電壓進(jìn)行防護(hù),主要手段是避雷器;</p><p> (3)變電站內(nèi)都安裝有貴重的電氣設(shè)備,如變壓器
93、等,這些電氣設(shè)備一旦受損,一方面會(huì)對(duì)人民的生活和生產(chǎn)帶來巨大損失,造成嚴(yán)重后果;另一方面,這些設(shè)備的修復(fù)困難,需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間和大量金錢,給電力系統(tǒng)本身帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。所以變電站要采取周密的過電壓防護(hù)措施;</p><p> (4)為了充分發(fā)揮防雷設(shè)備的保護(hù)作用,變電站應(yīng)有良好的接地系統(tǒng)。</p><p> 7.2 變電站直擊雷防護(hù)</p><p> 戶外配
94、電裝置一般都采用避雷針做為直擊雷保護(hù),本變電站直擊雷防護(hù)采用避雷針,變電站圍墻四角各布置1支避雷針,共布置4支避雷針,每支避雷針高30m。本站東西向長(zhǎng)92m,南北向?qū)?5m,占地面積6900m2,110kV配電裝置構(gòu)架高12.5m,35kV終端桿高13.5m。屋內(nèi)配電裝置鋼筋焊接組成接地網(wǎng),并可靠接地。</p><p><b> 7.3 進(jìn)線保護(hù)</b></p><p&
95、gt; 所謂進(jìn)線段保護(hù)是指臨近變電站1~2km一段線路上的加強(qiáng)型防雷保護(hù)措施。當(dāng)線路無避雷線時(shí),這段線路必須架設(shè)避雷線;當(dāng)沿線路全長(zhǎng)架設(shè)避雷線時(shí),則這段線路應(yīng)有更高的耐雷水平,以減少進(jìn)線段內(nèi)繞擊和反擊的概率。</p><p><b> 第二部分 計(jì)算書</b></p><p> 8 變壓器容量計(jì)算及選擇</p><p><b>
96、; 8.1本站負(fù)荷計(jì)算</b></p><p> 根據(jù)初步設(shè)計(jì)原始資料計(jì)算</p><p><b> ?。?.1)</b></p><p> 式中 ——某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)荷</p><p> Kt——同時(shí)系數(shù)10kV取0.85</p><p> а%——該電壓等級(jí)電網(wǎng)的
97、線損率,一般取5%</p><p> P、cos——各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù)</p><p> 考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃此變電站10kV側(cè)負(fù)荷為</p><p> 考慮到備用情況,因此本變電站的最終綜合用電負(fù)荷為:</p><p> Sm=SC+2+2=38.77MVA</p><p> 8.2主變壓器容量和
98、型號(hào)的選擇</p><p> 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娬窘ǔ山谪?fù)荷5~10年規(guī)劃選擇,并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10~15年的負(fù)荷發(fā)展,對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所,應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量在過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi),應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。所以每臺(tái)變壓器的額定容量按選擇,即=0.7×38.77=27.14kVA?!?lt;/p><p> 綜上所述根據(jù)以上設(shè)計(jì)原則,本次設(shè)計(jì)變電站主變確
99、定為雙繞組有載調(diào)壓電力變壓器,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:</p><p> 表8.1 主變壓器的相關(guān)數(shù)據(jù)</p><p><b> 9 短路電流的計(jì)算</b></p><p><b> 9.1 原始資料</b></p><p> 系統(tǒng)供電到110kv母線上,10kV側(cè)無電源,系統(tǒng)阻抗歸算到110
100、kV側(cè)母線上UB=Uav, SB=100MVA.</p><p> 取基準(zhǔn)容量為:SB=100MVA,基準(zhǔn)電壓為UB=Uav,又依公式: ;,計(jì)算基準(zhǔn)值如出下表所示9.1:</p><p> 表9.1 變電站網(wǎng)絡(luò)等值電路參數(shù)基準(zhǔn)值取值 </p><p><b> 9.2 短路計(jì)算</b></p><p&g
101、t; 9.2.1 短路計(jì)算過程</p><p> 說明:在變電站的電氣設(shè)計(jì)中,短路電流計(jì)算是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié),在選擇和校驗(yàn)電器設(shè)備時(shí),需要用到短路電流。其中一定要注意以下幾點(diǎn):</p><p> ?。?)接線方式:計(jì)算短路電流時(shí)式,應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式,即最大運(yùn)行方式。</p><p> ?。?)短路種類:一般按三相短路計(jì)算,在三繞組變壓器回路
102、中單相或兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí),則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p> (3)短路計(jì)算點(diǎn)的選擇:短路計(jì)算點(diǎn)是指在正常接線方式時(shí),通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。在該系統(tǒng)中分別選擇了110kV高壓側(cè)母線d1、d2、d4、, 10kV低壓側(cè)母線d3,系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖9.1。</p><p> 圖9.1 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p> 將三
103、角形化為Y形可得其系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如下:</p><p> 圖9.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接線簡(jiǎn)圖</p><p> 9.2.2 各短路點(diǎn)電流短路電流計(jì)算</p><p> d1點(diǎn)短路時(shí),Up=115kV,等值網(wǎng)絡(luò)如圖9.3。</p><p> 圖9.3 d1點(diǎn)短路等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p> 等值網(wǎng)絡(luò)電抗的標(biāo)幺值:&
104、lt;/p><p> 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值:</p><p><b> ====20.83</b></p><p> 次暫態(tài)0s和4s時(shí)的短路電流相等,三相短路電流有名值為:</p><p><b> ==</b></p><p><b> 沖擊電流為:<
105、;/b></p><p> kim——沖擊系數(shù),取1.9。 </p><p> 短路全電流最大有效值為:</p><p><b> =1.51 </b></p><p><b> 短路容量為:</b></p><p><b> S=</b&g
106、t;</p><p> (2)d2點(diǎn)短路時(shí),UP=10.5kV,等值網(wǎng)絡(luò)如圖9.4。</p><p> 圖9.4 d2點(diǎn)短路等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p> 等值網(wǎng)絡(luò)電抗的標(biāo)幺值:</p><p> 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值的計(jì)算:</p><p><b> ====1.67</b></
107、p><p> 次暫態(tài)0s和4s時(shí)的短路電流相等,三相短路電流有名值為:</p><p> == =9.18kA</p><p><b> 沖擊電流為:</b></p><p> 短路全電流最大有效值為:</p><p><b> =</b></p><
108、;p><b> 短路容量為:</b></p><p><b> =</b></p><p> ?。?)d3點(diǎn)短路時(shí),UP=110kV,等值網(wǎng)絡(luò)如圖9.5。</p><p> 圖9.5 d3點(diǎn)短路等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p> 等值網(wǎng)絡(luò)電抗的標(biāo)幺值:</p><p>
109、; 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值:</p><p><b> === </b></p><p> 次暫態(tài)0s和4s時(shí)的短路電流相等,三相短路電流有名值為:</p><p><b> == </b></p><p><b> 沖擊電流為:</b></p><
110、p> 短路全電流最大有效值為:</p><p><b> =</b></p><p><b> 短路容量為:</b></p><p><b> = </b></p><p> ?。?)d4點(diǎn)短路時(shí),UP=115kV,等值網(wǎng)絡(luò)如圖9.6。</p>&l
111、t;p> 圖9.6 點(diǎn)短路等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p> 等值網(wǎng)絡(luò)電抗的標(biāo)幺值:</p><p> 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值:</p><p><b> === </b></p><p> 次暫態(tài)0s和4s時(shí)的短路電流相等,三相短路電流有名值為:</p><p><b> =
112、= </b></p><p><b> 沖擊電流為:</b></p><p> 短路全電流最大有效值為:</p><p><b> =</b></p><p><b> 短路容量為:</b></p><p><b> =&
113、lt;/b></p><p> 9.2.3 短路電流計(jì)算結(jié)果表</p><p> 表9.2 短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p> 10 高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p> 10.1 最大持續(xù)工作電流計(jì)算</p><p> 10.1.1 110kV側(cè)電網(wǎng)額定電壓 </p><
114、p> 進(jìn)線最大持續(xù)工作電流</p><p> 實(shí)際工程設(shè)計(jì)中需要考慮規(guī)劃遠(yuǎn)景母線穿越功率的因素,而根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)工</p><p> 程典型設(shè)計(jì)》110kV穿越功率一般設(shè)定為2倍變壓器容量,則</p><p> 比較上述結(jié)果,考慮到在電器設(shè)備選擇中,同一電壓等級(jí)同類電器的型號(hào)不宜過多,可以選取其中最大值作為該側(cè)各回路的最大持續(xù)工作電流值,即:
115、 I(110)=347.21A。</p><p> 10.1.2 10kV側(cè)</p><p> 電網(wǎng)額定電壓 </p><p> 由于10kV側(cè)加上了電抗器,工作電流按電抗器額定電流確定,則進(jìn)線最大持續(xù)工作電流為 </p><p> 出線最大持續(xù)工作電流應(yīng)按本側(cè)最大負(fù)荷
116、進(jìn)行考慮和選擇</p><p> 即:I(10)=3000A。</p><p> 10.2 斷路器的選擇及校驗(yàn)</p><p> 10.2.1 110kV側(cè)斷路器</p><p> ?。?)額定電壓的選擇</p><p> UN——電氣設(shè)備額定電壓,UNS——電網(wǎng)額定工作電壓,電氣設(shè)備最高工作電壓Umax≥Ug
117、=1.15UN(Ug為電網(wǎng)最高額定工作電壓)。</p><p> ?。?)額定電流的選擇</p><p> IN——電氣設(shè)備額定電流,Imax——電器所在回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流,則</p><p><b> (3)開斷電流選擇</b></p><p> 根據(jù)UN、Imax、INbr以及安裝條件,
118、查設(shè)備手冊(cè),可選LW6-110/1500SF6斷路器。</p><p> ?。?)根據(jù)熱穩(wěn)定要求 </p><p> 對(duì)選定斷路器進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn):</p><p> 取繼電保護(hù)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為最不利時(shí)間tpr =3.9s[9],tin =0.03s,ta=0.04s,</p><p> 計(jì)算時(shí)間為tk=tpr+tin+ta=3.9+
119、0.03+0.04=3.97s>1s所以可忽略非周期分量熱效應(yīng),只需取周期分量熱效應(yīng),即QK = QP。</p><p><b> (5)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p> 校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選斷路器列表比較見表10.1</p><p> 表10.1 校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選斷路器參數(shù)比較表</p><p> 由以上
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)論文
- 110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
- 畢業(yè)設(shè)計(jì)--110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)論文
- 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)
- 110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
- 110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
- 110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】
- 110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)
- 畢業(yè)論文-110kv變電站的初步設(shè)計(jì)+110kv變電站的電氣主接線圖形
- 畢業(yè)設(shè)計(jì)---110kv變電站電氣主接線部分
- 電氣畢業(yè)論文--110kv變電站設(shè)計(jì)
- 110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)【開題報(bào)告】
- 110kv變電站的初步設(shè)計(jì)_110kv變電站的電氣主接線圖形_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
- 課程設(shè)計(jì)---110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)
- 110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書
- 110kv變電站電氣部份設(shè)計(jì)畢業(yè)論文
- 變電站畢業(yè)論文設(shè)計(jì)--110kv變電站設(shè)計(jì)
- 110kv變電站設(shè)計(jì)畢業(yè)論文
- 110kv變電站設(shè)計(jì)畢業(yè)論文
- 110kv變電站設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論