10kv變電所電氣一次部分初步設(shè)計畢業(yè)論文(存儲版)

　　

【正文】 臺主變壓器的可能性。適用范圍：一般只適用于一臺發(fā)電機(jī)和一臺主變壓器以下三種況：①610kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；②3563kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回；③110220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。③110220kV配電裝置出線回路數(shù)為48回時。(4)便于試驗。4．帶旁路母線的單母線分段接線[5]：當(dāng)檢修短路器時，將迫使用戶停電。Ⅰ類負(fù)荷33%，Ⅱ類負(fù)荷67%，供電可靠性要求較高，同時負(fù)荷采用雙回線供電且采用手車式開關(guān)柜，所以單母分段接線可以滿足要求，為滿足供電的可靠性和靈活性，應(yīng)選擇單母分段接線形式。當(dāng)有兩臺站用變采用單母線接線方式，平時分列運(yùn)行，以限制故障。有較高的智能化程度，能實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的遙測、遙控、遙信及遙調(diào)功能。 ③在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導(dǎo)線相間和相對地安全距離。為了選擇和校驗電氣設(shè)備，載流導(dǎo)體，一般應(yīng)計算下列短路電流值，即： —— 暫態(tài)電流有效值，單位為kA； —— 穩(wěn)態(tài)電流有效值，單位為kA； —— 短路電流的最大沖擊電流，單位為kA； —— 短路容量，單位為MVA。6．計算某一電壓等級的短路電流時，應(yīng)用平均電壓。通常，～，而電氣設(shè)備所在的電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動。滿足熱穩(wěn)定的條件為： （53）式中 Qk為短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； It、t為電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間。②短路種類，一般按三相短路驗算，若其他種類短路較三相短路嚴(yán)重時，則應(yīng)按照最嚴(yán)重的情況考慮。③溫度校驗SN1010III型斷路器的允許使用溫度為40℃～40℃，變電所的自然條件為21℃～35℃。根據(jù)最大長時電流選擇母線：LJ500mm2型號的母線，它在70℃時的長時電流為1023A，得： Iy＞Ig符合要求。(6)操作沖擊電流下殘壓其中SIL為10kV側(cè)變壓器操作波試驗電壓為60kV。③溫度校驗SW435I型斷路器的允許使用溫度為40℃～40℃，變電所的自然條件為21℃～35℃。根據(jù)最大長時電流選擇母線：LJ 300mm2型號的母線，它在70℃時的長時電流為731A，得： Iy＞Ig符合要求。(6)操作沖擊電流下殘壓其中SIL為35kV側(cè)變壓器操作波試驗電壓為170kV，根據(jù)上述計算的數(shù)據(jù)選擇Y10WZ53/134型避雷器參數(shù)如下表59所示：表59 Y10WZ53/134型避雷器參數(shù)型號技術(shù)參數(shù)系統(tǒng)額定電壓（kV）避雷器額定電壓（kV）避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓（kV）陡波沖擊電流下殘壓峰值（kV）雷電沖擊電流下殘壓峰值（kV）操作沖擊電流下殘壓峰值（kV）Y10WZ53/1343553411541341146．中性點避雷器的選擇(1)額定電壓：35kV35kV側(cè)中性點為不固定接地，中性點額定電壓為：取避雷器的額定電壓為53kV(2)持續(xù)運(yùn)行電壓相對地面的最高電壓為： (3)標(biāo)稱放電電流一般情況下35kV側(cè)中性點的標(biāo)稱放電電流取5kA(4)雷電沖擊殘壓35kV側(cè)雷電沖擊全波和截波耐受峰值電壓為185kV，則可以選擇雷電沖擊電流下殘壓為小于134kV的避雷器。③溫度校驗SW4110G型斷路器的允許使用溫度為40℃～40℃，變電所的自然條件為21℃～35℃。根據(jù)最大長時電流選擇母線：LJ 400mm2型號的母線，它在70℃時的長時電流為879A，得： Iy＞Ig符合要求。(6)操作沖擊電流下殘壓 其中SIL為110kV側(cè)變壓器操作波試驗電壓為375。在任何工程中，都必須少占用農(nóng)田或不占用農(nóng)田。6．各級配電裝置之間，以及它們和各種建筑物之間的距離和相對位置，應(yīng)結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)劃統(tǒng)盤研究，一般以近期為主。(5)3．蓄油其他設(shè)施(1)油量為60kg及以下的斷路器可安裝在開敞式小間內(nèi)，60~600kg時應(yīng)安裝在有防爆隔離墻的間隔內(nèi)。 屋外配電裝置的一般要求1．間隔凈距離不應(yīng)小于下表62所示數(shù)值并滿足下述要求[4]：表62 屋外配電裝置的最小允許距離（cm）額 定 電 壓 （kV）1035110不同相的導(dǎo)體間及帶電部分距接地部分間（A）2040100帶電部分至網(wǎng)狀遮攔（B2）3040100帶電部分至柵欄（B1）100105175無遮攔裸導(dǎo)體至地方高度（C）300300375需要不同時停電檢修的無遮攔裸導(dǎo)體間距水平間距（D）垂直間距（B）220240300100115175(1)軟導(dǎo)線的不同相間及帶電部分至接地部分間距離，應(yīng)根據(jù)大氣過電壓、操作過電壓及最大工作電壓來進(jìn)行校驗。(8)“隔離插頭”固定于棒式絕緣子上，對于傘裙棒式絕緣子應(yīng)注意倒掛時濕閃電壓是否滿足要求（倒掛時最好用倒傘棒式絕緣子）。(14)當(dāng)發(fā)電廠、區(qū)域降壓變電所具有小電流接地系統(tǒng)的電壓級時，設(shè)計中要考慮預(yù)留消弧線圈的位置和引線的可能。(2)配電裝置內(nèi)應(yīng)設(shè)有供運(yùn)行操作、巡視和檢修等用的通道，~。此時，要求貯油坑中卵石層間隙能吸收20%的設(shè)備充油量。每個間隔隔墻上都裝有棒式支持絕緣子，整段母線兩端用耐張絕緣子拉緊，所以母線弧垂很小，線間距離可以不增大。由于存在這些缺點，近幾年在不少場地狹窄的地區(qū)和地少的南方地區(qū)，110kV及220kV中型布置的配電裝置己逐步被高型或半高型所取代。這一特點也是近年來在我國，尤其是在南方沿海地區(qū)得以廣泛采用的重要原因。采用SF6全封閉電器:SF6全封閉電器將所有的電氣設(shè)備包括母線都封閉在SF6全絕緣筒內(nèi)。便于分期擴(kuò)建土建施工較方便有半數(shù)隔離開關(guān)要吊裝到11m左右高位，其操作系統(tǒng)安裝調(diào)整要求高。因此，在設(shè)計110kV配電裝置時，除污穢地區(qū)、市區(qū)和地震烈度為8度以上的地區(qū)外，可以優(yōu)先選用屋外半高型配電裝置。考慮變壓器貯油與可燃油罐相似，因此可以近似地按稍大于地上式可燃油罐間的防火間距來考慮油浸變壓器的防火間距。主變壓器貯油池的長、(卵石直徑為5060mm)。S2一一貯油池中的變壓器基礎(chǔ)面積(m2)為了防止下雨時泥水流入貯油池內(nèi)，貯油池四壁宜高出地面50100mm，并以水泥抹面。a一一主變壓器外廓長度(M)。當(dāng)防火墻上設(shè)有隔火水幕時，.此外，主變壓器除需符合防火間距外，為防止大量絕緣油外溢燃燒，主變壓器下還應(yīng)設(shè)置能容納100%或20%油量的貯油池。對于充油電氣設(shè)備間的防火間距，以往規(guī)定，油量均在2500kg以上屋外油浸變壓器間無防火墻時，其防火間距不應(yīng)小于10m 。檢修場地偏緊，帶電作用困難上母線和隔離開關(guān)檢修時要采取防墜措施，旁路隔離開關(guān)檢修困難，帶電作用困難除上層母線隔離開關(guān)檢修不甚方便外，其它設(shè)備檢修方便，且不受氣候影響。配電裝置的各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均以屋外普通中型典型布置為基礎(chǔ)，即以該型為100%。主要有以下幾個方面:采用敞開式組合電器:用敞開式隔離開關(guān)與電力互感器配成組合電氣，可以有效的減少配電裝置的占地面積。因此，于中型和半高型配電裝置相比，它的優(yōu)點在于最大限度地節(jié)約用地。中型配電裝置的所有電氣設(shè)備都安裝在同一個平面上，母線安裝在高于設(shè)備的平面。如果手車式少油斷路器拉出屋外檢修，此時配電裝置室的跨度可以減小，但每個間隔需設(shè)置大門。坑的尺寸一般較設(shè)備外廓尺寸大1m。2．通道及圍欄(1)屋外配電裝置的遮攔（指網(wǎng)狀遮攔），[4]。同時也應(yīng)注意排汽對組合導(dǎo)線用耐張絕緣子串的影響（要保證有一定的間距）(12)當(dāng)高壓變壓器相鄰布置且油量大于10T，應(yīng)考慮防止一臺事故噴油時及相鄰變壓器的措施，最好是放大凈間距至10m，當(dāng)布置上不能滿足10m時，可考慮加設(shè)隔墻或改變變壓器事故噴油孔的方向。(7)與不同回路相連接的各變壓器外殼間距離不應(yīng)小于1。如兩相鄰房間均有高壓電氣設(shè)備時，則隔墻的門應(yīng)能向兩個方向開關(guān)。(3)搬運(yùn)設(shè)備走廊的寬度應(yīng)考慮搬運(yùn)的方便。4．為節(jié)省木材和簡化施工，35kV~220kV屋外配電裝置的架構(gòu)，推薦采用離心環(huán)形桿和三角鋼梁等輕型結(jié)構(gòu)。在工程中，必須充分利用地形，依山順勢，盡量減少土石方的開挖和回填工程量。 5．避雷器的選擇：(1)額定電壓：110kV當(dāng)額定電壓為110kV時系統(tǒng)的最高電壓為126kV那么選擇的避雷器的額定電壓為：取避雷器的額定電壓為100kV(2)持續(xù)運(yùn)行電壓相對地面的最高電壓為： (3)標(biāo)稱放電電流一般情況下110kV的標(biāo)稱放電電流取10kA(4)雷電沖擊殘壓其中BIL為110kV變壓器額定雷電沖擊外絕緣耐受峰值電壓為450kV，內(nèi)受峰值電壓為480kV。符合要求。①動穩(wěn)定校驗：110kV側(cè)短路沖擊電流為Ich=SW4110G型斷路器的耐受峰值電流為55kA＜55kA符合要求。 5．避雷器的選擇：(1)額定電壓：35kV那么選擇的避雷器的額定電壓為：取避雷器的額定電壓為53kV(2)持續(xù)運(yùn)行電壓相對地面的最高電壓為： (3)標(biāo)稱放電電流一般情況下35kV的標(biāo)稱放電電流取5kA(4)雷電沖擊殘壓其中BIL為35kV變壓器額定雷電沖擊外絕緣耐受峰值電壓為185kV，內(nèi)受峰值電壓為200kV。符合要求。①動穩(wěn)定校驗：35kV側(cè)短路沖擊電流為Ich=SW435I型斷路器的耐受峰值電流為42kA＜42kA符合要求。 5．避雷器的選擇(1)額定電壓：10kV那么選擇的避雷器的額定電壓為：取避雷器的額定電壓為17kV(2)持續(xù)運(yùn)行電壓相對地面的最高電壓為： (3)標(biāo)稱放電電流 一般情況下10kV的標(biāo)稱放電電流取5kA(4)雷電沖擊殘壓其中BIL為10kV變壓器額定雷電沖擊外絕緣耐受峰值電壓為75kV，[6]。符合要求。①動穩(wěn)定校驗：10kV側(cè)短路沖擊電流為Ich=SN1010III型斷路器的耐受峰值電流為125kA＜125kA符合要求。3．短路計算的條件為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、和合理性，并在一定時期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定：①容量和接線。對于110kV及以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。4．計算10kV以上高壓電網(wǎng)短路電流時，一般將元件的電阻忽略不計，如果短路電路中總電阻R總大于總電抗X總的1/3時，則線路和其他元件的有效電阻仍應(yīng)計算。 變壓器三個繞組的阻抗值為： 短路電流計算方法與步驟在進(jìn)行短路電流計算時，通常把電源容量視為無窮大的電力系統(tǒng)。 ②在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障狀況下都能安全、可靠的工作。直流屏兩面，電池屏兩面。所以在35和10側(cè)我采用了單母線分段接線的方式。Ⅰ類負(fù)荷50%，Ⅱ類負(fù)荷50%，供電可靠性要求很高，同時全部采用雙回線供電，為滿足供電的可靠性和靈活性，應(yīng)選擇單母分段接線形式；（3）10kV選擇單母線分段接線。②35～63 kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時；或連接的電源較多、負(fù)荷較大時。向雙母線的任何一個方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。適用范圍：①610kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時。缺點：不夠靈活可靠，任意元件故障或檢修，均須使整個配電裝置停電[5]。③裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，其中一臺事故后其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70%以上，并保證用戶的一級和二級全部負(fù)荷的供電。(3) 操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。(1)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用[3]。，每回最大負(fù)荷12000kVA，無電源進(jìn)線。(2)有備用接線方式方式：負(fù)荷可以從兩個或兩個以上電源獲得電能――閉式接線。對第一級負(fù)荷要保證不間斷供電；對第二級負(fù)荷，如有可能，也要保證不間斷供電。(2)電力系統(tǒng)暫態(tài)過程非常短。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(jī)，裝機(jī)121MW。描述電網(wǎng)的主要參數(shù)[2]：。本次設(shè)計中進(jìn)行了電氣主接線的設(shè)計、短路電流計算、主要電氣設(shè)備選擇及校驗（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線等）、各電壓等級配電裝置設(shè)計、直流系統(tǒng)設(shè)計以及防雷保護(hù)的配置。該變電站設(shè)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(shè)計包括電氣的一次部分和二次部分的設(shè)計和計算。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。指該系統(tǒng)所有發(fā)電機(jī)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。1989年，建成第一條500kV高壓直流輸電線路，葛洲壩－上海。(1)保證可靠持續(xù)運(yùn)行的基本要求[5]。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。(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)