免费在线kV变电站电气主接线) 目录 中国矿业大学银川学院 本科毕业综合训练 (2021届) 题目盈北变电站110/10kV电气主接线的设计 学院信息工程学院 专业电气及其自动化 年级2017级 学生姓名肖琦 指导教师李新秀 摘要 根据设计任务书的要求,以《35~110kV变电所设计规范》、《供配电系统模块设计规范》、《35~110kV高压配电装置设计规范》等规范规程为依据,设计出110kV/10KV降压变电站电气主接线的初步设计,并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器,站内主接线KV电压等级采用双母线KV电压等级采用单母线分段接线。 本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、等)、各电压等级配电装置设计。 本设计设计的内容符合国家相关经济技术政策,所选设备全部为国家推荐的新型产品,技术先进、运行可靠、经济合理。 关键词:降压变电站;电气主接线;变压器;设备选型;短路电流计算 目录 1概述1 1.1意义与目的1 1.2国内现状1 1.3主要内容及方案2 2 主接线主接线 3.2变压器的参数确定及短路点的确定8 3.3各短路点的短路计算9 3.4 绘制短路电流计算结果表10 4.主要电气设备选择11 4.1高压断路器的选择11 4.2断路器选择原则与技术条件12 4.3隔离开关的选择14 4.4电流互感器的选择16 4.4.1电流互感器的配置16 4.5电压互感器的选择17 4.6避雷器的选择18 4.7高压熔断器的选择19 4.8电压母线概述 本次设计题目为盈北变电站110KV/10kV变电站电气主接线的设计。此设计任务旨在体现对本专业各科知识的掌握程度,培养对本专业各科知识做综合运用的能力,同时检验本专业学习四年以来的学习结果。 此次设计首先是根据前期查阅相关书籍,分析负荷发展的新趋势。通过对拟建变电站的归纳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,初步确定了I10kV/ 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、型号,同时也确定了站用变压器的容量及型号,再根据最大持续工作电流及短路计算结果,对设备做了选型校验,同时考虑到系统出现故障时,必须有相应的保护设施,因此对继电保护做了简要说明。对于来自外部的雷电过电压,则进行了防雷保护和接地装置的设计,最后对整体进行规划布置,完成盈北变电站110kV/10kV电气主接线意义与目的 随着科学技术的发展,作为现代工业发展的基础和先行官—电力工业,也有了很大的发展。电力需求的大幅度提升,促进电力技术和电力工业进一步向高电压,大机组,大电网的方向发展。由于电网的出现,世界各国电力工业发展和运行的经验说明:电力系统愈大,调度运行就愈能合理和优化,经济效益就愈好,应变事故的能力就愈强。所以许多发达国家的电力系统都已联合成统一的国家电力系统,联合成跨国电力系统。随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起,供电系统的设计越来越全面,系统,工厂用电量迅速增长,对电能质量、技术经济情况、供电可靠性指标日益提高,因此对供电设计也有了更高、更具体的要求。设计是不是合理,不仅直接影响基建投资、运行的成本和有色金属的消耗量,也会反映在供电的可靠性和安全生产方面,它和企业的经济效益、设备人身安全紧密关联。 1.2国内现状 在国内,自20世纪90年代以来,变电站自动化技术一直以来是我国电力行业的热点技术之一。目前全国已投入运行的10kV变电站约20000座(不包括用户变),而且每年新增变电站的数量约为3%~5%,而我们的设计也是按其要求采用了自动化系统模式,以此来实现无人值班。 80年代及以前,是以RTU为基础的远动装置及当地监控为代表。在90年代初期,单元式微机保护及按功能设计的分散式微机测控装置,得以广泛应用,保护与测控装置相对独立,通过通信管理单元能够将各自信息送到后台。发展到今天,计算机技术、网络及通信技术的快速的提升,采用按间隔为对象设计保护测控单元,采用分层分布式系统结构,形成真正意义上的分层分布式自动化系统。目前国内外主流厂家均采用了此类结构模式。而智能变电站是如今发展的主流智能变电站技术很多,有些已成熟,有些还在研究阶段,有的还处于概念阶段1.3主要内容及方案 变电站电气主接线、母线、进线、电气设备的选型(变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等)5、防雷保护的方法等等方案:(1)内桥形接线)单母线分段接线 这中间还包括两种接线方式的比较,从中选择出较为适合的接线方式,从而完成电气主接线的设计,完成各设备的选择、短路电流的计算。 2主接线主接线设计的基础要求 电气主接线主要是指在变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间互相连接关系的传送电能的电路。电气主接线以电源进线和引出线为基本环节,以母线为中间环节构成的电能输配电路2.1.1可靠性 断路器检修时影不影响供电;设备和线路故障检修时,停电数目的多少和停电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电。 2.1.2灵活性 主接线正常运行时能够准确的通过调度的要求灵活的改变运行方式,达到调度的目的,而且在各种事故或设备检修时,能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响区域最小,并且再检修在检修时能够保证检修人员的安全。 2.1.3操作便捷性 主接线应简单清晰、操作便捷,尽可能使操作步骤简单,便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作,还会造成运行人员的误操作而发生意外事故。但接线过于简单,可能又不能够满足运行方式的需要,而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。 2.1.4经济上合理 主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上,还应使投资和年运行的成本小,占地面积最佳,使其尽地发挥经济效益。 2.1.5扩建的可能性 由于我国工农业的快速地发展,电力负荷增加很快。因此,在选择主接线时还需要考虑到具有扩建的可能性。 变电站电气主接线的选择,决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。 2.2分析原始资料 该变电所向盈北居民供电,且是一座110/10kV终端变电所。设计的重点是对变电所电气主接线的拟订及配电装置的选择。盈北地区的全年平均气温为18℃,年最高气温30℃,年最冷气温﹣18℃,年日照时间1997-2100h,年平均降水量805-1067mm;每年7、8月为雷雨集中期。110kv的变电所应思考防雷等措施。待建110KV变电所从相距40km的荆门热电厂受电(系统为无限大功率电源)并采用架空线作为电能的传输及配送;型号为LGJ-300电抗值为0.395Ω/km,其他线路阻抗忽略不计。 从负荷特点及电压等级可知110/35/10kv为降压变电所且满足三绕组变压器的特点:高压侧为中压侧的近似3倍,中压侧为低压侧的近似3倍;110KV应思考其供电可靠性、扩建等问题;从经济远性选择三绕组变压器。35及10kv属于一、二级负荷可靠性也有一定要求;35kv侧每回线做出合理的选择变压器;其运行功率因数不低于0.92;不考虑网损。 2.3主接线初步方案拟定 依据对原始资料的分析。此变电站有三个电压等级:110//35/10kV ,故可初选三相三绕组变压器,根据变电所与系统连接的系统可知,变电站有两条进线,为保证供电可靠性,可装设两台主变压器。110kV高压侧2进2出4回出线,可选择内桥型接线回出线,均能够使用单母分段接线,保证设计出最优的接线方案,初步设计以下二种接线方案供最优方案的选择。 方案一(图3-1)高压侧:内桥接线;中压侧,低压侧:单母分段接线方案一主接线)高压侧:单母分段接线;中压侧,低压侧:单母分段接线方案二主接线主接线)内桥形接线: a)优点:高压断路器数量少,四个元件需三台断路器。 b)缺点:变压器的切除和投入较复杂,需操作两台断路器并影响一回线路临时停运;连接桥断路器检修时,两个回路需解列运行;出现断路器检修时,线路要在此期间停运。 c)适合使用的范围:适用容量较小的变电站,变压器不常切换或线路较长、故障率较高情况。 (2)单母线)优点: a)用断路器把母线分段后,对重要用户可从不同端引出两个回路,两个电源供电; b)当一段母线出现故障时,分段断路器自动将故障切除,保障正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 (2)缺点: a)当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路在检修期间内停电; b)当出线为双回路时,经常使架空线出现交叉跨越; c)扩建时需向两个方向均衡扩建。 (3)适合使用的范围: a)35-63kV配电装置出线kV配电装置出线回时。 主接线所选的两个初步方案,主接线中压、低压二次侧方案相同,只比较一次侧方案。 方案一的特点如下:当本所高压断路器数量少,节约断路器的成本投入;但不利于扩建、可靠性不高。 方案二的特点如下:今后扩建也方便;提高供电的可靠性在任意一段母线故障时可保障正常母线主接线最终方案确定 在对原始资料的分析和主接线两种方案的对比下;从经济性来看,由于方案二增加了隔离开关,占地面积较有所增加,从设备上来综合投资费用和运行费增加增加。 从可靠性来看,方案一变压器的切除和投入较复杂,需操作两台断路器并影响一回线路暂时停运;连接桥断路器检修时,两个回路需解列运行;出现断路器检修时,线路要在此期间停运。方案二当一段母线出现故障时,分段断路器能自动将故障切除,保障正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 从改变运行方式灵活性来看,在配电装置的综合投资,包括控制设备,电缆,母线及土建费用上,在运行灵活性上110KV侧单母分段接线接线比桥型线接线有很大的灵活性且方案二能适应系统中各种运行方式调度和潮流变化需要,试验方便。综上所述最终选择方案二(图3-2)。 图3-2方案二主接线短路电流计算的目的 在发电厂和变电站的电气设计中,短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面: (1)在选择电气主接线时,为了比较各种接线方案,或确定某一接线要不要采取限制短路电流的措施等,均需做必要的短路电流计算。 (2)在选择电气设备时,为了能够更好的保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作,同时又力求节约资金,这就有必要进行全面的短路电流计算。例如:计算某一时刻的短路电流有效值,用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值;计算短路后较长时间短路电流有效值,用以校验设备的热稳定;计算短路电流冲击值,用以校验设备动稳定。 (3)在设计屋外高压配电装置时,需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。 3.2变压器的参数确定及短路点的确定 3.2.1变压器参数的计算 经调研,盈北变电站向四周用户供电,存在较多工业用户,用电负荷较大,经查询用电规定,每家用户户均容量至少要达到2.0,经查表,故变压器容量选择100MVA。 基准值的选取:,取各侧平均标称电压 (1)主变压器参数计算 由表1.4查明可知:U12%=10.5 U13%=17.5 U23%=6.5 U1%=0.5(U12%+U13%-U23%)=0.5(10.5+17.5-6.5)=10.75 U2%=0.5(U12%+U23%-U13%)=0.5(10.5+6.5-17.5)=-0.250所以U2%=0 U3%=0.5(U13%+U23%-U12%)=0.5(17.5+6.5-10.5)=6.75 电抗标幺值为:X1=U1%/100*SB/SN=10.75/100*100/31.5=0.341X2=U2%/100*SB/SN=-0/100*100/31.5=0 X3=U3%/100*SB/SN=6.75/100*100/31.5=0.214(2)站用变压器参数计算 由表1.5查明: X4=Ud%/100*SB/SN=4/100*100/0.08=50 (3)系统等值电抗 3.2.2短路点的确定 此变电站设计中,电压等级有四个,在选择的短路点中,其中110KV进线处短路与变压器高压侧短路,短路电流相同,所以在此电压等级下只需选择一个短路点;在另外三个电压等级下,同理也只需各选一个短路点。 依据本变电站选定的主接线方式、设备参数和短路点选择,网络等值图如下: 图4-2-2短路等值图 3.3各短路点的短路计算 3.3.1d-1的短路计算(110KV母线) 网络化简如图所示: 4-3-1 Xf1=Xs=x0l (Sj/U j2)=0.4×150×(100/1152)=0.454Xjs1=Xf1×Sn/Sb=0.454×1000/100=4.54 因为Xjs1=4.543 所以I*=I∞*=I0.2*=1/Xjs1=1/4.54=0.22 Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×115)=0.502(KA) In=Ib×Sn/Sb =0.502×1000/100=5.02(KA) I= I∞=I0.2=I*In=I∞*In=I0.2*In=0.22×5.02=1.1(KA) ich=2.55×I=2.55×1.1=2.8(KA) ich=1.52×I=1.52×1.1=1.672(KA) S=√3×I×Un=√3×1.1×110=209.58(MVA) 3.3.2短路点d-3的短路计算(10KV母线)//(X1+X3)=0.454+(0.341+0.214)//(0.341+0.214)=0.7315 Xjs3=Xf3×Sn/Sb=0.7315×1000/100=7.315I*=I∞*=I0.2*=1/Xjs3=0.1367 Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×10.5)=5.5(KA) In=Ib×Sn/Sb =5.5×1000/100=55(KA) I= I∞=I0.2=I*In=I∞*In=I0.2*In=0.1367×55=7.52(KA) ich=2.55×I=2.55×7.52=19.176(KA) ich=1.52×I=1.52×7.52=11.43(KA) S=√3×I×Un=√3×7.52×10=130.25(MVA) 3.4绘制短路电流计算结果表 短路点编号基值电压基值电流支路名称支路计算电抗额定电流0S短路电流周期分量稳态短路电流0.2短路电流短路电流冲击值全电流有效值短路容量 标幺值有名值标幺值有名值标幺值有名值 公式2.551.52 d-11150.502110kv 4.545.020.221.10.221.10.221.12.81.672209.58 d-310.55.510kv 7.315550.13677.520.13677.520.13677.5219.17611.43130.25 4.主要电

　　2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问加。

　　3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。

　　4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将按照每个用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档

　　《艺术教育》“手绘插画艺术在数字新媒体时代的创新应用”部分的翻译报告.doc

　　Blender软件产品广告短片制作的研究和应用——以《柔性屏手机》为例.docx

　　2.2 区间 说课课件-【中职专用】高一上学期高教版(2021)数学基础模块（上册）.pptx

　　2.2区间的概念 教案 -中职数学（语文版2021）基础模块上册（表格式）.pdf

　　原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者