發(fā)電廠電氣部分課程設計--60kv降壓變電所電氣部分設計

1、<p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　發(fā)電廠是電氣系統(tǒng)的重要組成部分，也直接影響著整個系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行。電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設計的主要部分，它表明了發(fā)電機、變壓器、線路和斷路器等電氣設備的數(shù)量、連接方式及可能的運行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務，它的設計，直接關(guān)系著全廠電氣設備的選擇和電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。</p>

2、;<p>　　本課程設計論文是大成60kV降壓變電所電氣部分初步設計。根據(jù)任務書的要求，對變壓器進行選擇包括：主變壓器的臺數(shù)、容量、型號等主要技術(shù)數(shù)據(jù)的確定；電氣主接線主要介紹了電氣主接先的重要性、設計依據(jù)、基本要求、各種接線形式的優(yōu)缺點以及主接線的比較選擇，并制定了適合要求的主接線、高壓電氣設備、短路電流計算等等。</p><p>　　設計過程中，綜合考慮了可靠性、靈活性、經(jīng)濟性和可發(fā)展性等多方面

3、內(nèi)容，在確?？煽啃缘厍疤嵯铝幗?jīng)濟性。設計說明書中所采用的術(shù)語、符號也都完全遵循了現(xiàn)行電力工業(yè)標準中所規(guī)定的術(shù)語和符號。</p><p>　　關(guān)鍵詞：變電所 短路計算 電氣設備</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　中文摘要- 1 -</p><p><b>　　引 言- 4 -&l

4、t;/b></p><p>　　第一章 原始資料分析- 5 -</p><p>　　1.1設計題目- 5 -</p><p>　　1.2變電所概況介紹- 5 -</p><p>　　1.3 自加其他條件- 5 -</p><p>　　第二章 主變壓器的臺數(shù)和容量的確定- 6 -</p>&

5、lt;p>　　2.1主變臺數(shù)、容量的確定- 6 -</p><p>　　2.2變壓器分接頭的選擇- 6 -</p><p>　　第三章 電氣主接線的選擇- 8 -</p><p>　　3.1設計原則- 8 -</p><p>　　3.2設計的基本要求- 8 -</p><p>　　3.3一次接線兩種方案

6、的比較- 9 -</p><p>　　3.4二次接線兩種方案的比較- 9 -</p><p>　　第四章 短路電流的計算- 11 -</p><p>　　4.1短路電流計算的目的- 11 -</p><p>　　4.2短路的基本類型- 11 -</p><p>　　4.3短路電流計算的基本假定- 11 -&

7、lt;/p><p>　　4.4一般規(guī)定- 11 -</p><p>　　4.5計算步驟- 12 -</p><p>　　4.6計算方法- 12 -</p><p>　　4.7網(wǎng)絡化簡- 13 -</p><p>　　第五章 主要電氣設備的選擇- 15 -</p><p>　　5.1一般原則

8、- 15 -</p><p>　　5.2母線的選擇- 15 -</p><p>　　5.3高壓斷路器的選擇- 16 -</p><p>　　5.4隔離開關(guān)的選擇- 16 -</p><p>　　5.5電流互感器的選擇- 17 -</p><p>　　5.6電壓互感器的選擇- 17 -</p>

9、<p>　　第六章 主變壓器臺數(shù)、容量和變比的確定- 19 -</p><p>　　6.1變壓器容量的確定- 19 -</p><p>　　6.2變壓器無功的補償- 20 -</p><p>　　6.3變壓器分接頭的選擇- 21 -</p><p>　　第七章 電氣主接線的選擇- 24 -</p><p

10、>　　第八章 短路電流計算- 25 -</p><p>　　8.1電抗標么值的計算- 25 -</p><p>　　8.2短路計算- 26 -</p><p>　　第九章 電氣設備的選擇- 32 -</p><p>　　9.1母線的選擇- 32 -</p><p>　　9.3隔離開關(guān)的選擇- 36 -

11、</p><p>　　9.4電流互感器的選擇- 38 -</p><p>　　9.5電壓互感器的選擇- 39 -</p><p>　　9.6 10千伏側(cè)開關(guān)柜的選擇- 40 -</p><p>　　9.7 避雷針的選擇- 42 -</p><p>　　設計總結(jié)- 45 -</p><p&g

12、t;<b>　　致謝- 46 -</b></p><p>　　參 考 文 獻- 47 -</p><p>　　附 錄- 48 -</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　本次設計是我們在校期間進行的依次比較系統(tǒng)、具體、完整的頗為重要的設計， 是一次比較綜合

13、的訓練。它是我們將在校期間所學的專業(yè)知識進行理論與實踐的很好結(jié)合，運用理論知識和所學到的專業(yè)技能進行工程設計和科學研究，提高分析問題和解決問題的能力，在我們的大學生活中占有極其重要的作用，是學生在校期間最后一個重要的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)。在完成此設計過程中，我們可以學習電力工程設計、技術(shù)問題研究的程序和方法，獲得搜集資料、查閱文獻、調(diào)查研究、方案比較、設計制圖等多方面訓練，并進一步補充新知識和技能。</p><p>

14、;<b>　　第一部分 正文</b></p><p><b>　　原始資料分析</b></p><p><b>　　1.1設計題目</b></p><p>　　大成60kV降壓變電所電氣部分設計</p><p>　　1.2變電所概況介紹</p><p>

15、　　a待設計變電所為造紙廠專變電所，電壓等級為60/10kv，60 kv側(cè)有兩回進線， 10kv側(cè)有配出線14回。</p><p>　　b所處地區(qū)地勢平坦，海拔高度為100m，交通方便，周圍空氣無污染，最高氣溫40℃，最低氣溫-25℃，年平均氣溫10℃。</p><p>　　c出線走廊寬闊，交通方便,線路每公里電抗為0.4歐姆。</p><p>　　10kV用戶負荷

16、（重要負荷占總負荷的65%，負荷同時率0.8，線損取5%）如下表1.1</p><p>　　表1.1 10kV用戶負荷</p><p>　　1.3 自加其他條件</p><p><b>　　a線損率取5%；</b></p><p>　　b負荷的同時系數(shù)取1；</p><p>　　c有負荷率取0.7

17、5；無功負荷率取0.8；</p><p>　　d要求變電所的平均功率因數(shù)補償?shù)?.9以上；</p><p>　　e所帶重要負荷占總負荷的55%；</p><p>　　f系統(tǒng)運行最大負荷時，高壓側(cè)電壓為58.7kV，最小負荷時，高壓側(cè)電壓為61.8kV，電壓偏移為10%。</p><p>　　主變壓器的臺數(shù)和容量的確定</p>&

18、lt;p>　　2.1主變臺數(shù)、容量的確定</p><p>　　(1)為了保證供電的可靠性，變電所一般裝設兩臺主變壓器，如只有一個電源或變電所，可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得備用電源，可裝設一臺主變壓器。本次設計的大成變電所是60/10kV降壓變電所；</p><p>　　(2)變電所中，主變壓器一般采用三相式變壓器，其容量應根據(jù)電力系統(tǒng)未來發(fā)展規(guī)劃進行選擇。裝有兩臺及以上主變壓器的變電所中

19、，當一臺斷開時，其余主變壓器的容量至少能保證所供的全部一級負荷或為變電所全部負荷的60-75%，大成變電所主要是為工廠供電，重要負荷占總負荷的55%，考慮線損5%；</p><p>　　(3)變電所中的主變壓器在系統(tǒng)調(diào)壓有要求時，一般采用有載調(diào)壓變壓器，對于新建的變電所，從網(wǎng)絡經(jīng)濟運行的觀點考慮，應注意選用無載調(diào)壓變壓器；</p><p>　　(4)變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一

20、致，否則不能并列運行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有“Y”型和“△”型，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定；</p><p>　　(5)根據(jù)計算，確定變壓器型號為SZ7-31500/63。</p><p><b>　　主要參數(shù)如下。</b></p><p>　　高 壓： 低 壓： </p>&

21、lt;p>　　空載損耗： 空載電流：</p><p>　　負載損耗： 阻抗電壓：</p><p>　　連接組標號：Y/△—11</p><p>　　本次設計的大成變電站采用2臺主變并列運行的方式。</p><p>　　2.2變壓器分接頭的選擇</p><p>　　為調(diào)整電壓，一般在雙

22、繞組變壓器的高壓側(cè)和三繞組變壓器的高中壓側(cè)均設有3或5個分接頭供選擇使用，通過選擇變壓器的分接頭可在5％的范圍內(nèi) 對電壓進行調(diào)整。</p><p>　　假如：設在最大負荷時高壓測電壓Ut1max， ，變壓器的損耗為ΔUt1max，歸算到高壓測的低壓母線電壓為U2max'，低壓母線要求的實際電壓為U2max，那么最大負荷時變壓器的變比應選為</p><p><b>　　（2

23、.2）</b></p><p>　　從而 （2.3）</p><p>　　與此相似，改變壓器最小負荷時應選擇的高壓繞組分接頭電壓為</p><p><b>　　（2.4） </b></p><p>　　因普遍變壓的分接頭不能帶電切換，故選擇的分接頭應兼顧最大，最小負

24、荷時的要求，所以變壓器的分接頭應取其平均值</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p>　　根據(jù)該平均值選擇一個分接頭，需要用該分接頭效驗變壓器低壓側(cè)的實際電壓，在運行中是否符合要求，效驗結(jié)果如滿足要求，則選取的變壓器分接頭合格。</p><p><b>　　電氣主接線的選擇</b></p>

25、<p><b>　　3.1設計原則</b></p><p>　　(1)變電所的主接線應根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)，設備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應滿足運行可靠，簡單靈活，操作方便和節(jié)省投資等要求；</p><p>　　(2)當能滿足運行要求時，變電所高壓側(cè)應盡量采用斷路器較少的接線，如橋形接線等；</p><p>　　

26、(3)60kV和10kV配電裝置中，一般采用單母線分段或單母線接線；</p><p>　　(4)當?shù)貐^(qū)電力網(wǎng)或用戶不允許停電檢修線路斷路器時，采用單母線或分段單母線的10千伏配電裝置中，可設置旁路母線。</p><p>　　3.2設計的基本要求</p><p><b>　　(1) 可靠性</b></p><p>　?、賾?/p>

27、重視國內(nèi)外長期運行的實踐經(jīng)驗及其可靠性的定性分析；</p><p>　　②主接線的可靠性包括一次部分和相應組成的二次部分在運行中可靠性的綜合；</p><p>　?、壑鹘泳€的可靠性在很大程度上取決于設備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設備可以簡化接線；</p><p>　?、芤紤]所設計的變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。</p><p><

28、;b>　　(2) 靈活性</b></p><p>　　主接線的靈活性有以下幾方面的要求</p><p>　?、僬{(diào)度要求，可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下，檢修方式下以及特殊運行方式下的調(diào)度要求；</p><p>　?、跈z修要求，可以方便地停運斷路器，母線及其繼電保護設備進行安全檢修且不致于影響對用戶的供

29、電。</p><p><b>　　(3) 經(jīng)濟性</b></p><p><b>　?、偻顿Y省</b></p><p>　　a主接線應力求簡單，節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、互感器、避雷器等一次設備；</p><p>　　b要能使斷電保護和二次回路不過于復雜，以節(jié)省二次設備和控制電纜；</p>

30、<p>　　c要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備或輕型電器；</p><p>　　d如能滿足系統(tǒng)安全運行及繼電保護要求，110kV及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。</p><p><b>　?、谡嫉孛娣e小</b></p><p>　　主接線設計要為配電裝置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。</p><p

31、><b>　?、垭娔軗p失小</b></p><p>　　經(jīng)濟合理的選擇主變壓器的種類、容量和數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。</p><p>　　3.3一次接線兩種方案的比較</p><p>　　表3.1橋型接線優(yōu)缺點比較</p><p>　　3.4二次接線兩種方案的比較</p><p&g

32、t;　　由于對用戶負荷的調(diào)查中，由于重要負荷所占比例較多，已按用戶要求雙回線供電，以保證其可靠性，10千伏系統(tǒng)接線仍擬定單母線分段的接線方式。</p><p>　　對單母線分段與單母線分段帶旁路的接線方式進行經(jīng)濟比較如表3.2。</p><p>　　表3.2單母線分段和單母分段帶旁路比較</p><p>　　根據(jù)上述分析比較，本次設計變電所的一次側(cè)采用外橋接線，二次

33、側(cè)的采用單母線分段接線，二次側(cè)采用單母線分段接線雖然比采用單斷路器的雙母線接線供電可靠性低，但本次設計二次側(cè)可以用備用手車式斷路器代用，使線路停電的時間非常短。另外，大成變電所的所有重要負荷均采用雙回路供電?？梢姡?jīng)過以下措施，完全可以彌補單母線分段接線供電可靠性不高的缺陷，所以本次設計變電所的一次側(cè)采用外橋接線，二次側(cè)的主接線采用單母線分段接線。</p><p><b>　　短路電流的計算</b

34、></p><p>　　4.1短路電流計算的目的</p><p>　?。?）電氣主接線的選擇；</p><p>　　（2）選擇導體和電氣設備，保證設備在正常運行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時保證不損壞；</p><p>　?。?）選擇斷電保護裝置。 </p><p>　　4.2短路的基本

35、類型</p><p>　　三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路、兩相接地短路和單相接地短路，其中三相短路是對稱短路。</p><p>　　為了檢驗和選擇電氣設備和載流導體，以及為了繼電保護的整定計算，常用下述短路電流值。</p><p>　?。憾搪冯娏鞯臎_擊值，即短路電流最大瞬時值。</p><p>　?。撼沧兓虼螘簯B(tài)短

36、路電流的有效值，即第一周期短路電流周期分量有效值。</p><p>　?。悍€(wěn)態(tài)短路電流有效值。</p><p>　　4.3短路電流計算的基本假定</p><p>　?。?）正常運行時，三相系統(tǒng)對稱運行；</p><p>　?。?）所有電源的電動勢相位角相；</p><p>　?。?）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵

37、蕊的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；</p><p>　?。?）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；</p><p>　?。?）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；</p><p>　?。?）元件的計算參數(shù)取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；</p><p>　?。?）輸電線路和電容略去不計。</p><p&g

38、t;<b>　　4.4一般規(guī)定</b></p><p>　?。?）驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，確定適中電流時，應按可能發(fā)生最大短路電流的接線方式。而不按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式；</p><p>　?。?）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作

39、用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響；</p><p>　　（3）選擇導體的電器時，對不帶電抗器的回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點；</p><p>　　（4）導體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流，一般按三相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按嚴重情況計算。&l

40、t;/p><p><b>　　4.5計算步驟</b></p><p>　　（1）畫等值電抗圖。</p><p>　?、偈紫热サ粝到y(tǒng)中的所有負荷開關(guān)，線路電容，各元件電阻；</p><p>　?、谶x取基準容量和基準電壓；</p><p>　?、塾嬎愀髟碾娍箻嗣粗?。</p><p&

41、gt;　　（2）選擇計算短路點。</p><p>　?、偾蟾鞫搪伏c在系統(tǒng)最大運行方式下的各點短路電流；</p><p>　　②各點三相短路時的最大沖擊電流和短路容量；</p><p>　?、哿谐龆搪冯娏饔嬎銛?shù)據(jù)表。</p><p><b>　　4.6計算方法</b></p><p>　　標么值法：

42、取基準容量SB=100MVA，基準電壓UB=Uav，計算用公式如下。</p><p>　　線路電抗：XL*= RXL （4.1） </p><p>　　變壓器電抗：X*= （4.2）</p><p>　　短路電流周期分量有效

43、值：IK*= （4.3）</p><p>　　短路電流沖擊值：=2.55IK （4.4）</p><p>　　標么值轉(zhuǎn)為有名值：IK= IK （4.5）</p><p><b&

44、gt;　　4.7網(wǎng)絡化簡</b></p><p>　　若各電源點的電勢是相等的，即電源點間的轉(zhuǎn)移電抗中將不會有短路電流流過，根據(jù)這樣的概念，在網(wǎng)絡變化中應用由多支路星形變?yōu)榫哂袑蔷€的多角形公式推倒出∑Y法，即</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　4.7.1多電源星形網(wǎng)絡化簡</p>&

45、lt;p>　　在實際計算中，利用上式及倒數(shù)法，則計算更為簡便一下圖為例。</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　網(wǎng)絡變換如下所示</b></p><p><b>　　圖4-2</b></p><p>　　令

46、 （4.7）</p><p><b>　　（4.8）</b></p><p><b>　　則由 ，，…可求得</b></p><p>　　4.7.2雙電源網(wǎng)絡化簡</p><p>　　如果有兩個電源支路，轉(zhuǎn)移電抗X1d和 X2d可用星角變換求得</p><

47、p><b>　　圖4-3</b></p><p><b>　　網(wǎng)絡變換可得</b></p><p><b>　　圖4-4</b></p><p><b>　　有圖可得 ，</b></p><p>　　即

48、 （4.9）</p><p><b>　?。?.10）</b></p><p><b>　　主要電氣設備的選擇</b></p><p><b>　　5.1一般原則</b></p><p>　?。?）應滿足正常工作狀態(tài)下的電壓和電流的要求；</p>

49、<p>　?。?）應滿足安裝地點和使用環(huán)境條件要求；</p><p>　　（3）應滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定要求；</p><p>　?。?）應考慮操作的頻繁程度和開斷負荷的性質(zhì)；</p><p>　?。?）對電流互感器的選擇應計其負載和準確度級別。</p><p><b>　　5.2母線的選擇</b>

50、;</p><p><b>　　（1）母線的選擇</b></p><p><b>　?、匐娏鞣植剂己?；</b></p><p><b>　　②散熱良好；</b></p><p>　?、塾欣谔岣唠姇灣茧妷?；</p><p>　?、馨惭b檢修方便，連接簡單

51、。</p><p>　?。?）導體截面選擇和檢驗</p><p>　　①按經(jīng)濟電流密度選擇</p><p>　　對于全年平均負荷較大，母線較長，傳輸容量也較大的回路，均應按經(jīng)濟電流密度選擇</p><p>　　S= （5.1）</

52、p><p><b>　　S：經(jīng)濟截面</b></p><p><b>　　：工作電流A</b></p><p><b>　　J：經(jīng)濟電流密度</b></p><p>　　查1995年電力部頒發(fā)的經(jīng)濟電流密度表</p><p><b>　?、诎炊搪穭?/p>

53、穩(wěn)定檢驗</b></p><p><b>　　一般要求：</b></p><p>　?。耗妇€最大相間計算應力</p><p>　?。耗妇€材料的允許應力</p><p><b>　?、郯炊搪窡岱€(wěn)定檢驗</b></p><p>　　S

54、 （5.2）</p><p>　　S: 所選導體截面mm2</p><p><b>　　C: 熱穩(wěn)定系數(shù)</b></p><p><b>　　: 集膚效應系數(shù)</b></p><p>　　所以本次設計的大成變電所選擇的主母線為LGJ-240型

55、。</p><p>　　5.3高壓斷路器的選擇</p><p><b>　　（1）選擇條件；</b></p><p>　　（2）設備種類、型式和結(jié)構(gòu)；</p><p>　?。?）斷路器額定電壓大于電網(wǎng)電壓，；</p><p>　?。?）高壓斷路器的額定電流應大于或等于它的最大持續(xù)工作電流，<

56、/p><p>　　即 </p><p>　　動穩(wěn)定校驗：斷路器的極限通過電流峰值應不小于三相短路時通過斷路器的沖擊電流， </p><p>　　即 </p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　高壓斷路器的短時允許發(fā)熱

57、量應不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量；</p><p>　?。?）開斷電流能力；</p><p><b>　?。?）關(guān)合能力</b></p><p>　　所以本次設計的大成變電所60千伏側(cè)選擇斷路器型號為LW9-63型。主變10千伏側(cè)選擇斷路器型號為ZN18-10型真空斷路器。</p><p>　　5.4隔離開關(guān)的選擇&

58、lt;/p><p>　　隔離開關(guān)的選擇，除了不校驗開斷能力外，其余與斷路器的選擇相同，因為隔離開關(guān)與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡出現(xiàn)短路故障時，對隔離開關(guān)的影響完全取決于斷路器的開斷時間，故計算數(shù)據(jù)與斷路器選擇時的計算數(shù)據(jù)完全相同。</p><p><b>　　(1)額定電壓</b></p><p><b>　　(2)額定電流</b&g

59、t;</p><p><b>　　(3)型式和結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　(4)動穩(wěn)定校驗</b></p><p><b>　　(5)熱穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　所以本次設計的大成變電所60千伏側(cè)選擇隔離開關(guān)型號為GW4—63型。主變10千伏側(cè)選擇隔離

60、開關(guān)型號為GN2—10型。</p><p>　　5.5電流互感器的選擇</p><p>　　（1）種類的選擇，對于6-20千伏屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，對于35千伏及以下配電裝置，宜采用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器。有條件時，盡量采用套管式電流互感器。</p><p>　?。?）按一次額定電壓和額定電流選擇</p><

61、;p><b>　　, </b></p><p>　　(3)按準確度級和副邊負荷選擇</p><p>　　為了保證測量儀表的準確度，電流互感器的準確級不得低于所供測量儀表的準確級，為保證互感器在一定的準確級工作，電流互感器二次側(cè)所接負荷應不大于該準確級所規(guī)定的額定容量。</p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定校驗</b

62、></p><p><b>　?。?）動穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　所以本次設計大成變電所60千伏側(cè)選擇的電流互感器為LCW—60型。10千伏側(cè)選擇的電流互感器為LMZJ—10型。</p><p>　　5.6電壓互感器的選擇</p><p>　　（1）裝置種類和型式選擇</p><p&

63、gt;　　對于3-20千伏屋內(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)，在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器。</p><p>　?。?）按一次回路電壓選</p><p><b>　　U1：電網(wǎng)電壓</b></p><p>　　Ue1：電壓互感器一次繞組額定電壓</p><p>　

64、?。?）按準確級和容量選</p><p>　　用于電度計量的電壓互感器，準確度不低于0.5級，用于電流、電壓測量的準確度不應低于1級，用于繼電保護不應低于3級。</p><p><b>　　二次負荷變化范圍</b></p><p>　　所以本次設計大成變電所選擇的60kV電壓互感型號為JCC1—60型，10kV電壓互感器型號為JSZJ—10 型

65、。</p><p><b>　　第二部分 計算書</b></p><p>　　第六章 主變壓器臺數(shù)、容量和變比的確定</p><p>　　6.1變壓器容量的確定</p><p><b>　　綜合利用負荷</b></p><p><b>　　總負荷無功</b&g

66、t;</p><p>　　變壓器的最大有功負荷</p><p>　　對兩臺變壓器的變電所，變壓器計算的額定容量為</p><p><b>　　總裝機容量</b></p><p>　　因此所選變壓器的型號為SZ7-31500/63變壓器參數(shù)如表8.1</p><p>　　表8.1 SZ7-31500

67、/63變壓器參數(shù)</p><p>　　6.2變壓器無功的補償</p><p><b>　　總的有功</b></p><p><b>　　總的無功 </b></p><p>　　補償前最大的功率因數(shù)為</p><p>　　補償前的平均功率因數(shù)為</p><p

68、>　　要求補償后的平均功率因數(shù)≥0.9計算補償電容Oc</p><p><b>　　解得 </b></p><p>　　可選擇型號BBM4/10.5-334-1W電容的參數(shù)如表8.2</p><p>　　表8.2 BBM4/10.5-334-1W電容的參數(shù)</p><p><b>　　補償電容的數(shù)量<

69、;/b></p><p><b>　　所以取等于24個。</b></p><p>　　6.3變壓器分接頭的選擇</p><p><b>　　低壓側(cè)最大運行時</b></p><p><b>　　低壓側(cè)最小運行時</b></p><p>　　變壓器的

70、損耗可以表示為</p><p>　　最大負荷時變壓器的損耗</p><p>　　最小負荷時變壓器的損耗</p><p><b>　　高壓側(cè)最大負荷時</b></p><p><b>　　高壓側(cè)最小負荷時</b></p><p><b>　　歸算到變壓器高壓側(cè)<

71、/b></p><p><b>　　變壓器的電阻</b></p><p><b>　　當最大負荷運行時</b></p><p><b>　　當最小負荷運行時</b></p><p>　　變壓器分接頭的平均值</p><p>　　該變壓器初步選擇63

72、×（1-2×2.5%）=59.85kV。</p><p>　　-------最大負荷時高壓母線的電壓</p><p>　　------變壓器中的電壓損耗</p><p>　　---------分接頭的平均值</p><p>　　------變壓器最大負荷時應選擇的高壓繞組分接頭電壓</p><p>

73、　　--------母線要求的實際電壓</p><p>　　---------壓器低壓繞組的額定電壓</p><p><b>　　分接頭的效驗</b></p><p>　　在最大負荷時變壓器低壓側(cè)的實際電壓</p><p>　　在最小荷時變壓器低壓側(cè)的實際電壓</p><p>　　在最大負荷時變壓

74、器低壓側(cè)的電壓偏移百分數(shù)</p><p>　　在最小負荷時變壓器低壓側(cè)的電壓偏移百分數(shù)</p><p>　　由于低壓側(cè)的電壓波動±10%，所以選擇分接頭正確。</p><p>　　第七章 電氣主接線的選擇</p><p>　　通過說明書中幾種接線方式的比較，高壓側(cè)采用外僑接線，低壓側(cè)均采用單母線分段接線。</p>&l

75、t;p>　　根據(jù)負荷大小及其重要性等方面考慮，使潮流盡可能達到最小，負荷應對稱分布，由任務書中所給數(shù)據(jù)，負荷分布如下圖所示。</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p><b>　　短路電流計算</b></p><p>　　取功率基準值=100MVA；電壓基準值畫等值電路圖如下所示。</p&g

76、t;<p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　8.1電抗標么值的計算</p><p><b>　　(1)發(fā)電機電抗</b></p><p>　　G1 ,G2 ,G3發(fā)電機的電抗標么值</p><p>　　G4 ,G5發(fā)電機的電抗標么值</p><p&

77、gt;<b>　　(2)變壓器電抗</b></p><p>　　TB1,TB2,TB3變壓器電抗標么值為</p><p>　　TB4,TB5變壓器電抗標么值為</p><p><b>　　(3)線路阻抗</b></p><p>　　L1 線路的阻抗標么值為</p><p>　

78、　L2線路的阻抗標么值為</p><p>　　L3線路的阻抗標么值為</p><p><b>　　8.2短路計算</b></p><p>　　當高壓側(cè)發(fā)生三相短路時，化簡計算電抗</p><p>　　高壓側(cè)發(fā)生短路時的最大沖擊電流及有效值。</p><p>　　查表，求高壓側(cè)發(fā)生短路0s，2s，4

79、s時各發(fā)電機向短路點提供的短路電流。當有無窮大電源時，由于無窮大電源向短路點提供的短路電流是不衰減的，不必查表，直接計算可得 </p><p>　　網(wǎng)絡化簡如下圖所示 </p><p><b>　　圖4.2</b></p><p>　　再轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)移電抗，如下圖所示</p><p><b>　　圖4.3</

80、b></p><p>　　首先把轉(zhuǎn)移電抗轉(zhuǎn)化成計算電抗</p><p><b>　　高壓測</b></p><p>　　當*=1.434，I0s**= 0.710，I2s*=0.740，I4s*=0.740</p><p>　　當*=1.238，I0s*=0.793 ，I2s*=0.836，I4s*=0.836&l

81、t;/p><p><b>　　短路點的短路電流為</b></p><p><b>　　沖擊電流的有效值為</b></p><p><b>　　沖擊電流的瞬時值為</b></p><p>　　當?shù)蛪簜?cè)發(fā)生三相短路時</p><p><b>　　網(wǎng)絡化

82、簡如下圖所示</b></p><p><b>　　圖4.4</b></p><p>　　再轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)移電抗，如下圖所示</p><p><b>　　圖4.5</b></p><p>　　低壓側(cè)發(fā)生短路時的最大沖擊電流及有效值。</p><p>　　查表，求高壓側(cè)發(fā)生

83、短路0s，2s，4s時各發(fā)電機向短路點提供的短路電流。當有無窮大電源時，由于無窮大電源向短路點提供的短路電流是不衰減的，不必查表，直接計算可得低壓側(cè)</p><p>　　當=2.594，I0s**=0.392 ，I2s*=0.392，I4s*=0.393</p><p>　　當=2.445，I0s*=0.417 ，I2s*=0.419，I4s*=0.419</p><p

84、><b>　　短路點的短路電流為</b></p><p><b>　　沖擊電流的有效值為</b></p><p>　　沖擊電流的瞬時值為：</p><p>　　第九章 電氣設備的選擇</p><p><b>　　9.1母線的選擇</b></p><p&

85、gt;　　9.1.1 60千伏母線的選擇</p><p><b>　　（1）持續(xù)工作電流</b></p><p>　?。?）經(jīng)濟截面的選擇</p><p>　　因為各用電設備最大負荷利用小時數(shù)為3000-5000，所以j取1.15</p><p>　　因此選擇LGJ-240母線，允許的載流量610A。</p>

86、<p>　?。?）對110kV以下的線路電暈電壓可以忽略，所以不需要效驗電暈電壓。</p><p><b>　?。?）穩(wěn)定的效驗</b></p><p><b>　　所以有 </b></p><p>　　經(jīng)查表C值為97，肌膚效應系數(shù)約等于1，短路電流假想時間一般為0.2 -0.3，</p>

87、<p><b>　　這里取0.25s。</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定合格。</b></p><p>　　由于所選60kV側(cè)母線為軟母線，所以不必效驗動穩(wěn)定性，故所選 LGJ-240合格。</p><p>　　9.1.2 10千伏母線的選擇</p><p>　?。?）大持續(xù)工作

88、電流</p><p>　?。?）經(jīng)濟截面的選擇</p><p>　　因為各用電設備最大負荷利用小時數(shù)為3000-5000，所以j取1.15。</p><p>　　10千伏側(cè)母線布置在戶內(nèi)因此選擇2（100×10）硬母線，，最大允許的載流量2315A，</p><p><b>　　豎放。</b></p>

89、;<p>　?。?）對110kV以下的線路電暈電壓可以忽略，所以不需要效驗電暈電壓。</p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定的效驗</b></p><p>　　經(jīng)查表C值為97，肌膚效應系數(shù)取1.42，短路電流假想時間取0.25s。</p><p><b>　　熱穩(wěn)定合格。</b></p>&

90、lt;p><b>　?。?）動穩(wěn)定的效驗</b></p><p>　　a取0.65米，L取1.5米，三相短路的最大電動力為</p><p>　　彎距 </p><p><b>　　抗彎距 </b></p><p>　　所以三相短路的最大應力為</p>&l

91、t;p><b>　　所以所選母線合格</b></p><p>　　9.2高壓短路器的選擇</p><p>　　9.2.1 60千伏側(cè)高壓短路器的選擇</p><p>　　(1）額定電壓的選擇</p><p>　　短路器的額定電壓應大于等于工作電壓，即≥60kV。</p><p>　　(2）通

92、過最大長期工作電流</p><p>　　短路器的額定電流應大于等于最大長期工作電流，即。</p><p>　　初選短路器的型號為LW9-63IW主要參數(shù)如表11.1</p><p>　　表11.1 LW9-63IW主要參數(shù)</p><p>　　(3）按額定短路開斷電流選擇</p><p>　　高壓短路器的開斷電流應大于

93、短路電流周期性分量有效值</p><p><b>　　即 </b></p><p>　　(4)按額定關(guān)合電流選擇 </p><p><b>　　即 </b></p><p><b>　　(5）動穩(wěn)定效驗</b></p><p><b&

94、gt;　　即 </b></p><p><b>　　(6）熱穩(wěn)定效驗</b></p><p><b>　　因為</b></p><p>　　Q2≤Qt＝31.52×4＝3969 kA2.S</p><p>　　故60kV側(cè)所選型號為LW6-63IW斷路器合格。</p

95、><p>　　9.2.2 10千伏側(cè)短路器的選擇</p><p>　　(1）額定電壓的選擇</p><p>　　短路器的額定電壓應大于等于工作電壓，即≥10kV。</p><p>　　(2）通過最大長期工作電流</p><p>　　短路器的額定電流應大于等于最大長期工作電流，即。</p><p>　

96、　初選短路器的型號為ZN18-10主要參數(shù)如表11.2。</p><p>　　表11.2 ZN18-10主要參數(shù)</p><p>　　(3）按額定短路開斷電流選擇</p><p>　　高壓短路器的開斷電流應大于短路電流周期性分量有效值</p><p><b>　　即 </b></p><p&g

97、t;　　(4)按額定關(guān)合電流選擇 </p><p><b>　　即 </b></p><p><b>　　(5）動穩(wěn)定效驗</b></p><p><b>　　即 </b></p><p><b>　　(6）熱穩(wěn)定效驗</b></p&

98、gt;<p><b>　　因為</b></p><p>　　Q2≤Qt＝252×4＝2500kA2.S</p><p>　　故10KV側(cè)所選型號為ZN18-10斷路器合格。</p><p>　　9.3隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　9.3.1 60千伏側(cè)隔離開關(guān)的選擇</p>&

99、lt;p>　　(1）額定電壓的選擇</p><p>　　短路器的額定電壓應大于等于工作電壓，即≥60kV。</p><p>　　(2）通過最大長期工作電流</p><p>　　短路器的額定電流應大于等于最大長期工作電流，即。</p><p><b>　　(3）動穩(wěn)定效驗</b></p><p&g

100、t;<b>　　即 </b></p><p>　　選擇隔離開關(guān)的型號為GW4-63主要參數(shù)如表11.3。</p><p>　　表11.3 GW4-63主要參數(shù)</p><p><b>　　(4）熱穩(wěn)定效驗</b></p><p><b>　　因為 </b></p

101、><p>　　Q2≤Qt＝202×4＝1600 kA2.S</p><p>　　故所選GW4-63隔離開關(guān)合格。</p><p>　　9.3.2 10千伏側(cè)隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　(1）額定電壓的選擇</p><p>　　短路器的額定電壓應大于等于工作電壓，即≥10kV。</p>&l

102、t;p>　　(2）通過最大長期工作電流</p><p>　　短路器的額定電流應大于等于最大長期工作電流，即。</p><p>　　初選短路器的型號為GN2-10主要參數(shù)如表11.4。</p><p>　　表11.4 GN2-10主要參數(shù)</p><p><b>　　(3）動穩(wěn)定效驗</b></p>&

103、lt;p><b>　　即 </b></p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定效驗</b></p><p><b>　　因為</b></p><p>　　Q2≤Qt＝402×4＝9600kA2.S</p><p>　　故10kV側(cè)所選型號為GN2-10隔離

104、開關(guān)合格。</p><p>　　9.4電流互感器的選擇</p><p>　?。?）60kV側(cè)電流互感器的選擇</p><p>　　電流互感器的選擇應根據(jù)電壓等級和電流互感器安裝的最大長期工作電流進行選擇。</p><p>　　所以初選電流互感器的型號為LCW-60主要參數(shù)如表11.5。</p><p>　　表11.5

105、LCW-60主要參數(shù)</p><p><b>　　效驗動穩(wěn)定</b></p><p>　　：表示電流互感器的動穩(wěn)定倍數(shù)</p><p>　　：表示電流互感器一次測的額定電流</p><p><b>　　效驗熱穩(wěn)定</b></p><p>　　18.716kA2.S<56

106、25 kA2.S</p><p>　　：表示電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)</p><p>　　所以LCW-60電流互感器合格</p><p>　?。?）10kV側(cè)電流互感器的選擇</p><p>　　電流互感器的選擇應根據(jù)電壓等級和電流互感器安裝的最大長期工作電流進行選擇。</p><p>　　所以選電流互感器的型號為LMZ

107、J-10主要參數(shù)如表11.6。</p><p>　　表11.6 LMZJ-10主要參數(shù)</p><p>　　9.5電壓互感器的選擇</p><p>　　電壓互感器的選擇是根據(jù)額定電壓，裝置種類，構(gòu)造形式，準確級以及按副邊負載選擇，而副邊負荷是在確定二次回路方安以后可計算，故高壓側(cè)，低壓側(cè)電壓互感器初選型號如下。</p><p>　　由于對用戶

108、負荷的調(diào)查中，由于重要負荷所占比例較多，已按用戶要求雙回線供電，以保證其可靠性，10千伏系統(tǒng)接線仍擬定單母線分段的接線方式。</p><p>　　電壓互感器JCC1-60的主要參數(shù)如表11.7。</p><p>　　表11.7 JCC1-60的主要參數(shù)</p><p>　　電壓互感器JSZJ-10的主要參數(shù)如表11.8。</p><p>　　

109、表11.8 JSZJ-10的主要參數(shù)</p><p>　　由于電壓互感器與電網(wǎng)并聯(lián)，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，互感器本身不遭受短路電流的作用，因此不需要效驗電壓互感器的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p>　　9.6 10千伏側(cè)開關(guān)柜的選擇</p><p>　　10kV開關(guān)柜的主要參數(shù)如表11.9。</p><p>　　表11.910kV開關(guān)柜的主要參數(shù)

110、</p><p>　　10kV開關(guān)柜所配母線參數(shù)如表11.10。</p><p>　　表11.10 10kV開關(guān)柜所配母線參數(shù)</p><p>　　經(jīng)效驗，所以所選母線合格。</p><p>　　10kV開關(guān)柜所配短路器參數(shù)如表11.11。</p><p>　　表11.11 10kV開關(guān)柜所配短路器參數(shù)</p&g

111、t;<p><b>　　最高長期工作電流</b></p><p><b>　　=1000A</b></p><p>　　熱穩(wěn)定校驗（熱穩(wěn)定等值時間取4S）</p><p><b>　　熱穩(wěn)定滿足</b></p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗</b

112、></p><p><b>　　，動穩(wěn)定滿足</b></p><p>　　所以，開關(guān)柜所配斷路器合格。</p><p>　　10kV開關(guān)柜所配電流互感器參數(shù)如表11.12。</p><p>　　表11.12 10KV開關(guān)柜所配電流互感器參數(shù)</p><p>　　各線路最大長期工作電流<

113、/p><p><b>　　②熱穩(wěn)定校驗</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定滿足</b></p><p><b>　?、蹌臃€(wěn)定校驗</b></p><p><b>　　動穩(wěn)定滿足。</b></p><p>　　所以，開關(guān)柜所配電流

114、互感器合格。</p><p>　　9.7 避雷針的選擇</p><p>　　（1）計算避雷針的高度h</p><p>　　本次設計的變電所用四根避雷針，它們之間寬22米，長37米，最高被保護物為門型構(gòu)架，高米，設計在變電所的四個角分別安裝一支避雷針，如下圖所示。</p><p><b>　　圖11.1</b></p

115、><p>　　1號針與3號針間距離</p><p>　　1號針與3號針間保護范圍上部邊緣最低點高度</p><p>　　1號與3號針間7米高水平面保護范圍內(nèi)一側(cè)寬度</p><p><b>　　令=0 ， 則</b></p><p>　　取避雷針高度為14米</p><p>

116、<b>　　校驗：</b></p><p>　　所選避雷針的高度及數(shù)量合適。</p><p><b>　?。?）計算保護范圍</b></p><p>　　單支避雷針在7米高水平面上的保護范圍半徑</p><p>　　1號、2號、或3號、4號避雷針間保護范圍上部邊緣最低點高度</p>&

117、lt;p>　　1號、2號或3號、4號避雷針間高度為7米的水平面保護范圍的一側(cè)寬度</p><p>　　2號、3號或1號、4號避雷針間保護范圍上部邊緣最低點高度</p><p>　　2號、3號或1號、4號避雷針間高度7米的水平保護范圍的一側(cè)寬度</p><p>　　結(jié)合上述分析，在平遠變電所四角裝設4根14米高的避雷針符合要求。</p><p

118、><b>　　設計總結(jié)</b></p><p>　　整個設計過程中，全面細致的考慮工程設計的經(jīng)濟性、系統(tǒng)運行的可靠性、靈活性等諸多因素，最終完成本設計方案。</p><p>　　在整個設計中，我本著“發(fā)現(xiàn)問題——分析問題——解決問題” 的程序來完成。此設計主要是圍繞著“短路電流的計算—設備的選擇及校驗—繼電保護及自動裝置的規(guī)劃—圖紙的繪制”幾個步驟來完

119、成。在搜索資料、查閱文獻、方案比較、設計圖紙等方面都取的了更大的進步，得到了更進一步的鍛煉，對我國的電力工業(yè)建設的政策觀念及發(fā)展前景都有了初步的了解。</p><p>　　在這次設計中最大的受益者是我們自己。我們不僅在這次課程設計中發(fā)現(xiàn)了我們學習的薄弱之處，而且我們學會了如何理論與實際相結(jié)合，明白了這次課程設計的目的。這次課程設計是我們自己能夠獨立的分析問題、解決問題，使理論知識與工程實際相聯(lián)系，并達到對知識的融

120、匯貫通及合理應用。</p><p>　　通過本次畢業(yè)設計，使我知道自己還有許許多多要去學習，對與即將畢業(yè)的我來說，這次設計給了我最好的啟示：無論什么時候都不應該丟掉學習，應該去不斷的深造自己，這樣才會適應社會，跟的上社會發(fā)展的腳步。由于時間緊張和能力有限，此論文中難免會出現(xiàn)遺漏和錯誤，希望老師給予指點和更正。</p><p><b>　　致謝</b></p>

121、;<p>　　通過這一周的課設的學習，雖然只有一周的時間，但是我卻學會了很多知識，通過在課堂上學習的知識再通過實踐的結(jié)合，讓我的知識更加深刻了些。</p><p>　　首先，我要感謝這次課設幫助我的同學們，他們給了我很大的幫助。沒有同學們的幫助我是完成不了這次的課設屬于我的那一部分。在我不懂的時候怎么繼續(xù)的時候是他們幫我解答我的疑惑，甚至會丟下他們的題目來幫我完成。所以我在這里衷心的感謝他們！<

122、;/p><p>　　回顧起這周課設，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課設使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇

123、到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。</p><p>　　這次課設讓我對團隊精神的有了深刻的認知，讓我們在合作起來更加默契，在成功后一起體會喜悅的心情。果然是團結(jié)就是力量。</p><p>　　最后感謝老師在百忙之中還要審核我們的課設，謝謝老師！</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p>&l

124、t;p>　　[1].丁锍山.變電所設計.遼寧科學技術(shù)出版社.1993，6</p><p>　　[2].中華人民共和國水利電力部.變電所設計規(guī)程.水利電力出版社.1980，SDJ2—79</p><p>　　[3].周文俊.電氣設備實用手冊（上、下冊）.中國水利電力出版社.1999</p><p>　　[4].西北電力設計院.發(fā)電廠變電所電氣接線和布置.水利電力

125、出版社.1983，10</p><p>　　[5].周澤存.高電壓技術(shù).中國電力出版社.2003，1</p><p>　　[6].范錫普.發(fā)電廠電氣部分.中國電力出版社.2002，5</p><p>　　[7].賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護原理.中國電力出版社.2003，1</p><p>　　[8].何仰贊,溫增銀 .電力系統(tǒng)分析.華中

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