10kv區域降壓變電站一次部分設計畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 ，應根據雷電活動情況，地形，地質，氣象情況以及電網結構和運行方式等，結合運行經驗進行全面分析和技術經濟比較，做到技術先進，經濟合理，符合電力系統和電力設備安全經濟運行的要求。我國目前生產的3～35kV高壓開關柜分為固定式和手車式兩類。（6）電纜溝屋外配電裝置中電纜溝的布置，應使電纜所走的路徑最短。斷路器有低式和高式兩種布置。鋼筋混凝土構架可以節約大量鋼材，也可滿足各種強度和尺寸的要求，經久耐用，維護簡單。 屋外配電裝置的布置原則（1）母線及構架 屋外配電裝置的母線有軟母線和硬母線兩種。分相中型配電裝置采用硬管母線配合剪刀式（或伸縮式）隔離開關方案，布置清晰、美觀，可省去大量構架，較普通中型配電裝置節約用地1/3左右；但支柱式絕緣子防污、抗震能力較差，在污穢嚴重或地震烈度較高的地區，不宜采用。中型配電裝置的優點是：布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維護方便，造價較省，并有多年的運行經驗；缺點是：占地面積過大。（2）配電裝置的型式確定后，接著擬定配電裝置的配置圖。 10kV出線電流互感器的選擇和校驗選擇LA10的電流互感器表76 LA10電流互感器相關參數型號額定電流比（A）次級組合準確等級二次負荷10%倍數（倍）1秒熱穩定倍數（倍）動穩定倍數（倍）1級3級D級LA10500/5及1/31060110110310（1）型式：采用樹脂澆注絕緣結構。 為電流互感器安裝處一次回路工作電壓，為電流互感器額定電壓。表 72 JCC2110D的技術數據型號額定電壓二次繞組1額定容量二次繞組2額定容量最大容量一次繞組二次繞組輔助繞組(VA)(VA)(VA)13JCC211050010002000表73 電壓互感器各相負荷分配（不完全星形負荷部分） 儀表名稱及型號每線圈消耗功率(VA)儀表電壓線圈儀表數目AB相BC相有功功率表（46D1W型）13無功功率表（46D1VAR型）11有功電能表（DS1型）6頻率表（46L1H2型）1,211電壓表（46L1V型）11總計根據上表可求出不完全星形部分負荷為：(VA) ， ，由于每相上尚有絕緣監視電壓表PV[]，故A相負荷可計算如下：同理，可求出B相負荷為，顯而易見，B相負荷較大，故應按B相總負荷進行校驗。（1）一次電壓：，為電壓互感器額定一次線電壓，即177。綜上選擇矩形鋁導體。式中 ——導體的經濟電流密度，按此條件選擇的導體截面應盡量接近經濟計算截面,當無合適規格導體時允許小于。選擇的具體技術條件如下：（1）電壓： ——電網工作電壓（2）電流： ——最大持續工作電流（3）動穩定：（4）熱穩定： 220kV側隔離開關的選擇（1）選擇選擇GW4220型隔離開關，其參數如表54表54 GW4220型隔離開關參數一覽表型號額定電壓（kV）額定電流（kA）額定峰值耐受電流（kA）熱穩定電流（kA）GW422022080（2）熱穩定校驗 其中根據斷路器的選擇知：滿足熱穩定要求（3）動穩定校驗滿足動穩定要求。，取基準值,=，=（2）選擇電抗值令，計算得：曾選用3%的電抗。 （2）變壓器分列運行。（1）驗算導體和電器動穩定、熱穩定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本工程的設計規劃容量計算，并考慮電力系統的遠景發展規劃（一般為本期工程建成后5~10年）。（4）電力系統中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發生變化。線餅之間和鐵芯油道內抽出，然后經風冷卻后循環使用。（2）強迫空氣冷卻：又稱風冷式。 調壓方式的確定為了保障發電廠或變電站供電質量，電壓必須維持在允許范圍內。 繞組數的確定國內電力系統中采用的變壓器按繞組分類有雙繞組普通式，自耦式以及低壓繞組分裂等變壓器形式。對大型樞紐變電站，根據工程的具體情況，應安裝2~4臺主變。③變壓器側斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。②橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行。當短路電流較大，出線需要帶電抗器時。（3）適用范圍：6~10kV配電裝置出線回路數為6回及以上，110~220kV配電裝置出線回路數為3~4回。 單母線分段接線這種接線除具有單母線接線的簡單、清晰，采用設備少、操作方便、擴建容易等優點外，增加分段斷路器后，提高了可靠性。（4）考慮主變壓器臺數對主接線的影響。主接線的確定對電力系統的安全、穩定、靈活，經濟運行以及變電站電氣設備選擇，配電裝置的布置，會有直接的影響。由于本人掌握的知識有限，又無設計經驗，設計中難免存在不足及錯誤，懇請批評指正。 at the same time I plete the design about the distribution devices’ layout, mineprotection and earthing devices.Key words: substation electrical main wiring 。這次設計以220kV降壓變電站為主要設計對象，分析變電站的原始資料確定變電站的主接線；通過負荷計算確定主變壓器臺數、容量及型號。 mineprotection目錄前言 9第一章 原始資料分析 10第二章 電氣主接線設計 10 電氣主接線設計原則 10 主接線的設計原則 10 主接線的基本要求 10 方案的擬定 11 11 單母線分段接線 11 雙母線接線 11 橋形接線 11 可選方案的確定 12 最佳方案的確定 14第三章 主變壓器的選擇 14 相數和臺數的確定 14 繞組數的確定 15 繞組接線方式的確定 15 調壓方式的確定 15 冷卻方式的確定 15 主變壓器容量的確定 16第四章 短路電流計算 16 電力系統短路電流計算條件 16 16 17 17 17 17 短路點的選擇 18 電抗器的選擇 21 限流電抗器的選擇原則 21 23第五章 斷路器、隔離開關的選擇 24 斷路器的選擇 25 斷路器選擇的條件 25 220kV進線斷路器的選擇 25 110kV出線斷路器選擇 26 10kV側斷路器選擇 27 隔離開關的選擇 28 28 220kV側隔離開關的選擇 28 110kV側隔離開關的選擇 29 10kV側進線隔離開關選擇 30 斷路器和隔離開關選擇結果表 31第六章10kV母線、支持絕緣子、穿墻套管的選擇 32 10kV母線選擇 32 母線的選擇 32 母線的校驗 33 10kV支持絕緣子、穿墻套管的選擇 34 10kV支持絕緣子、穿墻套管的選擇原則 34 10kV支持絕緣子、穿墻套管的校驗 35第七章 電壓互感器、電流互感器的選擇及配置方案 36 電壓互感器的選擇 36 36 電壓互感器的選擇與檢驗 37 電流互感器的選擇 39 電流互感器的的選擇原則 39 10kV出線電流互感器的選擇和校驗 39 全變電站電流、電壓互感器的配置方案 40第八章 2110kV配電裝置的設計 40 配電裝置的設計原則與步驟 40 40 40 41 41 42 42 43 43 43第九章 防雷保護 43 防雷保護概述 43 避雷針及避雷器的選擇 44 避雷針的配置原則 44 避雷器的配置原則 45 獨立避雷針的選擇 45 220kV，110kV避雷器的選擇 48第十章 主變壓器及10kV出線保護配置方案 51 主變壓器的保護概述 52 變電站主變保護的配置原則 52 主變壓器的主保護 52 主變壓器的后備保護 52 過負荷保護 52 變壓器的零序過流保護 52 主變壓器的配置方案 53 10kV出線保護配置方案 53前言本次設計題目為220/110/10kV降壓變電站一次部分設計。110kV側主要是供給另一終端變電站，且110kV側出線回路為四回。但根據變電站在系統中的地位和作用的不同，對變電站電氣主接線的性能要求也有不同的側重。結合實際，保證供電在可靠調度靈活等滿足前提條件下來節省投資。（1）優點：①用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。因此，斷路器本身需要檢修的幾率不斷減小，而每次檢修時間又非常短，故可使用単母分段接線方式。根據本次設計的原始資料，220kV側出線回路數及其配電裝置的重要性都不滿足裝設雙母接線的條件。本次設計中，220kV側滿足這個要求，且較經濟。 可選方案的確定綜合比較后，本次設計中擬定了三種主接線方式：方案一：220kV、110kV、10kV側均采用単母分段接線，如圖21；圖21 主接線方案一方案二：220kV側采用內橋接線，110kV側采用和10kV側均采用単母分段接線，如圖22；圖22 主接線方案二方案三：220kV側采用內橋接線，110kV側采用雙母接線，10kV側采用単母分段接線，如圖23。在220kV的電力系統中，一般都選三相變壓器。 繞組接線方式的確定電力系統的繞組接線方式有星形“Y”和三角形“D”兩種。設計有載調壓的原則如下：（1）對于220kV及以上的降壓變壓器，僅在電網電壓可能有較大變化的情況下，采用有載調壓方式，一般不宜采用。（3）強迫油循環水冷卻：一般水源充足的情況下可以采用潛油泵強迫油循環，讓水對油管道進行散熱，散熱效率高，節省材料，減小變壓器尺寸。 主變壓器容量的確定（1）主變壓器容量的確定應根據電力系統5~10年的發展規劃進行。（7）短路發生在短路電流為最大值的瞬間。 （3）選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。 （5）出線上裝設電抗器。為計算短路電流，先計算電抗標幺值為：則 電壓損失和殘壓分別為：又（4）動、熱穩定校驗短路計算時間：可見：電壓損失、殘壓、動穩定和熱穩定均滿足要求。 斷路器和隔離開關選擇結果表表57 220kV側的斷路器、隔離開關選擇結果一覽表 計算數據LW2220型斷路器GW4220型隔離開關220kV220 kV220kV353A2500 A1250A kA——100 kA80kA 表58 110kV側的斷路器、隔離開關選擇結果一覽表計算數據型斷路器GW4110型隔離開關110kV110 kV110kV600A1600~3150 A630A kA——100 kA50kA 表59 10kV側的斷路器、隔離開關選擇結果一覽表計算數據ZN410C型斷路器GN110/600型隔離開關10kV10 kV10kV A kA——60kA 第六章10kV母線、支持絕緣子、穿墻套管的選擇 10kV母線選擇 母線的選擇（1）型式：截流導體一般采用鋁質材料，回路正常工作電流在4000A及以下時，一般選用矩形導體，在4000～8000A時，一般選用槽行導體，110kV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導線，當采用硬導體時，易用鋁錳合金管形導體。式中 ——根據穩定的導體最小允許截面,mm。可見，對該母線可不計共振影響，沖擊系數取K=。表71 電壓互感器二次額定電壓繞組主二次繞組附加二次繞組高壓側接入方式接于線電壓上接于相電壓上用于中性點