10kv變電所電氣一次部分初步設計畢業(yè)論文(已修改)

　

【正文】 110kV變電站畢業(yè)設計摘 要根據(jù)設計任務書的要求，本次設計為110kV 變電所電氣一次部分初步設計，并繪制電氣主接線圖及其他圖紙。該變電站設有兩臺主變壓器，站內(nèi)主接線分為110kV、35kV、和10kV 三個電壓等級，各個電壓等級分別采用橋形接線、單母線分段帶旁母接線和單母線分段接線，設計包括電氣的一次部分和二次部分的設計和計算。在一次部分中，要對電力系統(tǒng)和變電站進行總體分析，然后確定變電站電氣主接線的形式，并在此過程中進行系統(tǒng)的無功補償、短路電流計算以及電氣設備的選擇。在具體計算后，還要為建造變電站進行配電裝置及電氣總平面的布置設計，使建站合理化。在二次部分中，要綜合考慮保護的方式、系統(tǒng)運行的方式和短路點的選擇，在此基礎上進行整定計算。在設計過程中要繪制相關圖紙，包括主接線等較重要圖紙并掌握其內(nèi)容。本次設計中進行了電氣主接線的設計、短路電流計算、主要電氣設備選擇及校驗（包括斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、母線等）、各電壓等級配電裝置設計、直流系統(tǒng)設計以及防雷保護的配置。關鍵字 變電所 短路電流計算 變壓器 電氣設備AbstractRequest according to design specification, capital the connection diagram designing that the first step designs, and draw the electricity host for 110 kV substation electricity once parts time and their his drawing sheet. That transformer substation is set up having two host transformers, the station inner host works a telephone switchboard dividing 110 kV , 35 kV ，10 kV three voltage grades , one by one, the voltage grade adopt the bridge shape to work a telephone switchboard respectively , Shan bus bar paragraph division takes other mother connection and Shan bus bar paragraph division to work a telephone switchboard , designs the design including electric part and repeated part and secretly schemes against. In a part, want the analysis carrying out population on electric system and the transformer substation, choice ascertaining transformer substation electricity host connection form then, and carrying out systematic idle work pensation , secretly scheme against and electric equipment of shortcircuit current here in process. Arrangement wanting to be to build a transformer substation to carry out the power distribution device and the general flat surface of electricity too in the queen who secretly schemes against concretely, designs , makes rationalization build a station. In repeated part, want the choice considering the way and short circuit point that way , system protecting run synthetically, the adjusting being in progress here on the basis secretly schemes against. Need to draw the relevance drawing sheet in the process of design , include more important drawing sheet such as host connection and grasp whose content.This time design middle be in progress electricity host work a telephone switchboard design, shortcircuit current secretly scheme against, main electric accessory choose and checking (including breaker, disconnector, electric current mutual inductance implement, voltage mutual inductance implement, bus bar and so on), every voltage grade power distribution device design, directcurrent system design and lightning protection protection allocation.Keywords Substation Shortcircuit current secretly schemes against Transformer Electric accessory目 錄摘要 IAbstract II第一章 緒 論 1 電力系統(tǒng)概述 1 電力工業(yè)概況 1 2 2 3 本變電所各級電壓負荷情況分析 4 變電所的自然條件 4第二章 電氣主接線 5 電氣主接線設計的基本要求 5 主變壓器臺數(shù)、容量、型式的選擇 6 電氣主接線方案設計 7 變電所電氣主接線特點 9第三章 所用變與直流系統(tǒng) 11 所用電接線 1容量選擇 11 直流系統(tǒng) 12第四章 短路電流計算 13 13 短路電流計算條件 13 短路電流計算方法與步驟 15 變電所三相短路電流計算 16第五章 電氣設備選擇 18 電氣設備選擇一般條件 18 10kV配電裝置電氣設備選擇 20 35kV配電裝置電氣設備選擇 27 110kV配電裝置電氣設備選擇 34第六章 電氣布置 42 配電裝置布置要求 42 配電裝置總要求 42 屋內(nèi)配電裝置的一般要求 43 屋外配電裝置的一般要求 44 配電裝置分類 47 變壓器的布置要求 51第七章 變電所過電壓保護 53 53 54 保護措施 54 進線保護 55 變壓器及電氣設備的保護 56 避雷器的選擇 58 59第八章 繼電保護整定計算 61 61 繼電保護整定計算的基本任務 61 整定計算的準備工作和步驟 62 整定計算 63社會經(jīng)濟效益分析 66結論 67致謝 68參考文獻 69附錄1 70附錄2 72附錄3 7483第一章 緒 論 電力系統(tǒng)概述 電力工業(yè)概況1831年法拉第電磁感應定律，為發(fā)電機的發(fā)明創(chuàng)造了前提條件。1875年法國在巴黎北火車站建立了世界上第一座發(fā)電廠，專供弧光燈照明用電。1879年美國舊金山實驗發(fā)電廠是世界上最早出售電力的火電廠。1882年，愛迪生小型電力系統(tǒng)pearl stree有6臺直流發(fā)電機，59個用戶，電壓等級110kV。1884年，英國的霍普金森制成了閉合磁路式變壓器, 經(jīng)過研究，于1885年開發(fā)出了實用的變壓器。1889年，美國從奧力崗城到波特蘭建造了第一條21公里4000伏特的單相交流輸電線。交流最高電壓等級1050kV，出現(xiàn)在前蘇聯(lián)和巴西，直流最高等級為500kV，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，如美加同一電網(wǎng)。描述電網(wǎng)的主要參數(shù)[2]：。電力系統(tǒng)的總裝機容量指該系統(tǒng)中實際安裝的發(fā)電機組額定有功功率的總和，以千瓦(kW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)計。指該系統(tǒng)所有發(fā)電機組全年實際發(fā)出電能的總和，以兆瓦時（MWh）、吉瓦時（GWh）太瓦時（TWh）計。指規(guī)定時間，如一天、一月或一年內(nèi)，電力系統(tǒng)總有功功率負荷的最大值，以千瓦(kW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)計。按國家標準規(guī)定，我國所有交流電力系統(tǒng)的額定頻率均為。同一電力系統(tǒng)中電力線路往往有幾種不同電壓等級。所謂最高電壓等級，是指該系統(tǒng)中最高電壓等級電力線路的額定電壓，以千伏計。電力系統(tǒng)的地理接線圖主要顯示該系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所的地理位置，電力線路的路徑，以及它們相互間的連接。電力系統(tǒng)的電氣接線圖主要顯示該系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、電力線路之間的電氣接線。1882年，英國人在中國成立了上海電氣公司。1911年，楊樹浦發(fā)電廠動工，1913年開始發(fā)電，到1924年，共有12臺發(fā)電機，裝機121MW。1949年以前，有154kV，220kV等電壓等級。1981年，建成平頂山－武漢，我國第一條500kV交流輸電線路。1989年，建成第一條500kV高壓直流輸電線路，葛洲壩－上海。至今，已建成的跨省電力系統(tǒng)有五個，即華東系統(tǒng)、東北系統(tǒng)、華中系統(tǒng)、華北系統(tǒng)和西北系統(tǒng)。另外，還有南方電網(wǎng)、川渝電網(wǎng)、山東電網(wǎng)、福建電網(wǎng)、海南電網(wǎng)、西藏電網(wǎng)、新疆電網(wǎng)和臺灣電網(wǎng)。(1)電能不能大量存儲[14]。發(fā)電、變電、輸電和用電同時進行。(2)電力系統(tǒng)暫態(tài)過程非常短。(3)電力系統(tǒng)的發(fā)展和國民經(jīng)濟的發(fā)展密切相關。(4)電力系統(tǒng)電能質(zhì)量要求高，對電壓、頻率、波形都有嚴格的國家標準。(1)保證可靠持續(xù)運行的基本要求[5]。按對供電可靠性的要求可以將負荷分為級。第一級負荷，對這一級負荷中斷供電，將造成人身事故、設備損壞，將產(chǎn)生廢品，使生產(chǎn)秩序長期不能恢復，人民生活發(fā)生混亂。第二級負荷，對這類負荷中斷供電，將造成大量減產(chǎn)，將使人民生活受到影響。第三級負荷，所有不屬于第一、二級的負荷。對第一級負荷要保證不間斷供電；對第二級負荷，如有可能，也要保證不間斷供電。(2)保證良好的電能質(zhì)量。如上所述，電能質(zhì)量包括電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量和波形質(zhì)量三個方面。例如給定的允許電壓偏移為額定值的，給定的允許頻率偏移為等。(3)保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。為保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，應展開系統(tǒng)經(jīng)濟運行工作，使整個發(fā)電廠所承擔的負荷能合理分配。例如，使水電廠能充分利用水能，避免棄水；使功率在系統(tǒng)中合理分布以降低電能在變輸送、分配中的損耗，等等。[1](1)無備用接線方式：負荷只能從一個電源獲得電能――開式接線，主要優(yōu)點在于簡單、經(jīng)濟、運行方便，主要缺點是供電可靠性差。(2)有備用接線方式方式：負荷可以從兩個或兩個以上電源獲得電能――閉式接線。有兩端供電、環(huán)式、鏈式等。優(yōu)點在于供電可靠性和電壓質(zhì)量高，缺點是不夠經(jīng)濟。(1)我國規(guī)定的額定電壓等級有220/380kV、3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV(2)電力設備的額定電壓①輸電線路的額定電壓等于我國規(guī)定的額定電壓等級。②發(fā)電機的額定電壓為額定電壓等級電壓的倍。③變壓器原邊額定電壓等于與之相連的設備的額定電壓的倍。(1)小電流接地系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)，如果發(fā)生單相接地故障，非故障相電壓升高至原來的倍，對絕緣要求高（不適應電壓等級高的系統(tǒng)，適用于以下系統(tǒng)）。(2)大電流系統(tǒng)中性點接地：及以上系統(tǒng)(1)高參數(shù)：高溫、高壓、超臨界、單機容量(2)大容量遠距離高壓輸電、大系統(tǒng)互聯(lián)(3)高度自動化(4)電力市場化(5)分布式發(fā)電 本變電所各級電壓負荷情況分析，110kV側進出線4回，其中兩回為電源進線，每回最大負荷50000kVA，一回停運后，另一回最大可輸送100000kVA負荷；另2回為出線，出線正常時每回最大功率為35000kVA，最小為25000kVA，最大負荷利用時間為4200h。，每回最大負荷12000kVA，無電源進線。，最大負荷利用小時為4000h，一類負荷占最大負荷的20%，二類負荷占20%，其余為三類負荷。，l0kV側出線共計14回，其中2回為站用變出線，無電源進線，為電纜出線，每回負荷1600kVA，最大負荷利用小時數(shù)為5000h以上，其中一、二類負占總最大負荷的50%。 變電所的自然條件當?shù)刈罡邭鉁?5℃，最低氣溫21℃，℃，變電所所處海拔高度700m，污穢程度中級。第二章 電氣主接線 電氣主接線設計的基本要求現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線應合理。(1)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用[3]。(2)變電所的分期和最終建設規(guī)模。(3)負荷的大小