城南二次變電所電氣工程初步設計畢業論文(完整版)

　　

【正文】 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????45致謝 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????46參考文獻 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47IV沈陽工業大學1引 言隨著電網的規模的迅速擴大，電壓等級和自動化水平的不斷提高，供電部門為適應市場機制，加強科技進步和提高經濟效益就成為電力經營管理關注的重點問題。80 年代以后，隨著自動化技術的發展和完善，特別是人們對變電站無人值班認識的提高。也是我們將來走向工作崗為奠定良好基石的實踐。選擇本變電所的主變壓器（確定變壓器的型式、臺數、容量、變壓比） 。設計計算書一份。在原始材料中給出了 10KV 側負荷表、線損率、變電所的平均功率因數。綜上所述，該變電所主變壓器選用 SF720220/63SF720220/63 概述： 該電力變壓器用于額定頻率 50Hz，電壓等級為 63KV，容量為 20220KVA 的輸變電線或變電所中，作傳輸電能和改變電壓用，可在戶外連續工作。 第一種方案圖 沈陽工業大學8一次側采用單母分段接線，二次側采用單母分段帶旁路母線的主接線。 從經濟性來看，由于兩種方案變壓器型號和容量的選擇均相同，所以只是比較中和綜合造價。考慮對用戶不間斷供電，設置了旁路柜和旁路母線，這樣當某一個出線回路斷路器或其他設備故障檢修時，可通過旁路回路仍向該回路不斷供電。e電力系統標幺值：X *S″=X *d ?cos/eSB線路標幺值： =?X2BU沈陽工業大學11 網絡變換在網絡簡化中，對短路點具有局部對稱或全部對稱的網絡，同電位的點可以短接，其間的電抗可以略去，如圖 41 所示。短路點 f1： LSGXX?????1/ =1fS??B所有的短路計算結果如計算書中表 2 1 所示。maxgIeVS3 根據最大長期工作電流和網絡額定電壓，七臺均斷路器選用 OFI63其斷路器的參數如表 52 所示。 10KV 側高壓斷路器的選擇看斷路器的規定可知，35KV 及以下的場所可以選用真空斷路器，因為 35KV 及以下的線路開斷次數比較多，從真空斷路器的技術參數表中看出可以滿足要求，而且真空斷路器也是主流產品。ZN410C 型真空斷路器概述；ZN410C 型交流真空斷路器系三相交流 50Hz的配電裝置，用于 10KV 及以下配電網絡或電纜線路中，作為高壓線路的頻繁操作和短路快速開斷之用。 60KV 側隔離開關的選擇本設計方案 60KV 側其設置 16 組隔離開關，為了便于儲備元件均選用同類型的隔離開關，即 GW460G/630 型。故互感器初選形式如表 59 所示。10KV 電流互感器技術參數表 表 型號額定 額定電 額定 額定二次負荷 10%倍數 一秒 動穩沈陽工業大學22VA電壓KV 流比 組合 D 級 歐姆 倍數熱穩定倍數定倍數LAJ10 10 1500/5 動穩定合熱穩定校驗與 60KV 側的電流互感器的校驗公式是相同的。沈陽工業大學23主變壓器所需補償的最大容性無功計算式為： =（ ）mcbQ,??10%2IUemd?eS式中： —主變壓器所需補償的最大容性無功；mcb, （%）—需要進行補償的變壓器一側的阻抗電壓百分值（%） ；dU —母線裝設補償裝置后，通過變壓器需要補償一側的最大負荷電流值mI（A） ； —變壓器需要補償一側的額定電流值（A） ；eI %—變壓器空載電流百分值（%） ；0 —變壓器需要補償一側的額定容量（KVA） ；eS + 就是所需并聯電容補償裝置的容量。進線柜內裝接地開關、氧化鋅、避雷器及放電線圈等，柜殼由角鋼和鋼板制成，前后有板門。pI沈陽工業大學25熱穩定校驗使用的公式為： Smin= fdzKtCI?動穩定校驗：選取絕緣子的跨度 L 為開關柜的寬度 L=1200mm，相間距離a=250mm，在短路電流作用下單位長度所受的最大電動力為： f= F=fL7210??ach在電動力的作用下母線所受的最大彎矩為：M=FL/8因為母線采用水平放置，其截面系數：W=bh2/6母線材料的最大計算應力為： =M/Wmax?查手冊得母線允許應力為： p比較 和來 校驗所選母線的動穩定性。 第一段保護是無時限電流速斷保護，作為線路的主保護，使被保護線路一部分或大部分的相同故障能油選擇性地瞬時切除，由于保護區伸向變壓器，所以采用三相一次重合閘糾正保護動作的選擇性。 瓦斯保護裝置接線由信號回路和跳閘回路組成，變壓器內部發生輕微故障時，繼電器觸頭閉合，發出瞬時“輕瓦斯保護動作”信號。主變壓器一次、二次側及電容器開關。過電流保護也可裝設兩段，第一段為不帶時限的電流速斷保護；第二段為帶時限的過電流保護，保護裝置可采用反時限特性的繼電器。 10KV 分段開關備用自投裝置兩臺主變分別帶 10KV 一段母線附和時，任意一條 60KV 供電線路或一臺主變發生故障，10KV 備用電源自投裝置啟動，將分段開關合上。屋外配電裝置帶電部分的上面或下面，不應有照明、通信和信號線路架空跨越或穿過；屋內配電裝置帶電部分的上面不應有明敷的照明或動力線路跨越。1）架空出線間隔的排列應根據出線走廊規劃的要求，盡量避免線路交叉，并與終端塔的位置配合，當配電裝置為單列布置時，應考慮盡可能不在以上相鄰間隔時引出架空線。 檢修要求為保證檢修人員在檢修電器及母線時的安全，對斷路器兩側的隔離開關和線路隔離開關的線路側，宜配置接地刀閘；每段母線上宜裝設接地刀閘或接地器。變電所必須進行防雷保護的對象和措施，詳見下表 避雷針保護對象 表 序號 建筑物及構筑物名稱建筑物的結構特點 防雷措施1 35KV 屋外配電裝置 鋼筋混凝土結構 裝設獨立避雷針2 屋外安裝的變壓器 裝設獨立避雷針3 屋外組合導線及母線橋裝設獨立避雷針；在不能裝設獨立避雷針時可以考慮在附近主廠房屋頂裝設避雷針，但應滿足規定要求。 噪音的允許標準及限制措施配電裝置設計應重視對噪音的控制，降低有關運行場所的連續噪音級。對絞線一般只標明相別。配電裝置的設計必須考慮分期建設和擴建的便利。在確定配電裝置型式時，必須滿足下列四點要求。相間低電壓保護。6 風冷消失跳主變各側斷路器或發報警信號。縱差動保護采用二次諧波制動帶比率制動特性的變壓器差動保護，并以不帶延時的差流速斷保護作為差動保護的輔助保護。電流差動保護 電流差動保護采用三相式，一帶速飽和特性的電流繼電器作為啟動元件，兩段母線均各自獨立裝設，并分別接有復合電壓閉鎖元件，各自閉鎖相應的母沈陽工業大學27線保護出口回路，以提高其可靠性。 表 名稱 型號及規格 單位 數量隔離開關OFPI63 組 7沈陽工業大學26ZN410C 組 16ZN1210Ⅰ 組 2JCC′60 臺 2電壓互感器JYZJ10 臺 1LCW60 臺 5電流互感器LAJ10 臺 20變壓器 SF720220/63 臺 2FZ60 組 1避雷器FS10 組 8第六章 繼電保護及自動裝置規劃設計該變電所采用微機保護。 并聯電容補償裝置技術參數表 表 型號 額定電壓（KV） 額定頻率（Hz） 50標稱總容量（Kvar） 9000沈陽工業大學24單臺額定容量（Kvar） 100裝置額定電流（A） 472K=6%電容器額定電壓（KV） 11/ 3裝置額定電流（A） 433K=12%電容器額定電壓（KV） 12/電容器數量（臺） 900電容器相數量（面） 6 母線的選擇 60KV 側母線的選擇按最大長期工作電流選： =在《電氣工程設計手冊 1 》中查得，應選的母線為 LMY203（平放） =204＞為了使導線統一和購進材料得方便，60KV 側的所有母線均選用 LMY203 型母線。開關柜內裝高壓隔離開關、高壓斷路器、電流互感器及繼電器、儀表。負荷所需補償的最大容性無功量計算公式為：= (∣tg 1∣∣tg 2∣)= mfcQ,fP?fmP1cos2??1cos2?= f0fQ式中： — 負荷所需補償的最大容性無功量（Kvar） ；mfc, — 母線上的最大有功負荷（KW） ；fP — 補償前的最大功率因數角（176。電流互感器的參數如表 6 所示。其計算數據合技術參數列于表 56 中。真空斷路器技術參數表 表 ZN1210Ⅰ ZN410C額定電壓（KV） 10 10最大工作電壓（KV） 沈陽工業大學18額定電流（A） 1250 600額定開斷電流（KA） 極限通過電流 峰值（KA） 80 44最大關合電流 峰值（KA） 80 443s、4s 熱穩定電流（KA） 固分時間（s） ≤（） ＜（配 CT8 為：＜）固合時間（s） ≤ ＜機械壽命（次） 10000 10000額定短路電流開斷次數（次） 10000 16 隔離開關的選擇斷路器及其操動機構應按下表所列的技術條件選擇。ZN1210Ⅰ型真空斷路器概述：ZN1210Ⅰ型真空斷路器概述；ZN1210 型交流高壓真空斷路器為額定電壓 10KV、三相交流 50Hz 的戶內高壓開關設備，示引進德國西門子公司技術制造的產品。沒級由底座、下瓷瓶和上瓷瓶組成。校驗開斷能力的量，在校驗斷路器的斷流能力時，應用開斷電流代替斷流容量。IB）得，其結果如表 41 所示。 電路元件參數計算 基準值計算高壓短路電流計算一般只計算發電機、變壓器、線路的電抗，采用標幺值計算。 從運行靈活性來看，第一種方案比第二種方案的倒閘操作要簡便。缺點：當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電，且影響主變壓器的負荷分配；當出線為雙回路時，常使架空線路出現交叉跨越，擴建使需要向兩個方向均衡擴建。 冷卻裝置為三相風冷。 主變壓器型式的選擇 相數的選擇根據主變壓器相數選擇原則可知：當不受運輸條件限制時，330KV 及以下沈陽工業大學6（待設變電所為 60/10KV）的變電所，均應選用三相變壓器。屋外防雷保護圖一張。配電裝置設計。負荷的同時系數取 。目前有關無人值班變電站設計規程正在編寫之中，不久即將正式頒發，這些文件的頒布與實施必然大大推動變電站無人值班工作更快發展。因此，在發達國家或地區的電網中。無人值班變電站已從 35～110kv 擴大到了220kv，甚至向更高電壓等級的變電站方向發展，由此可見無人值班變電站是大勢所趨。待設計變電所是 60/10KV 地區一般性變電所，分別有近期負荷和遠期負荷兩種負荷方案。有功負荷率取 ；無功負荷率取 。繼電保護及自動裝置規劃設計。沈陽工業大學5第一部分 說明書第一章 原始資料分析該變電所為一般性的地區終端變電所，電壓等級為 60/10KV，有 4 回進線，根據《變電所設計技術規程》60KV 側需用單母分段主接線，由于低壓側有 16回出線，所以可采用單母分段帶旁路接線。 主變壓器繞組的數量待設變電所深入引進至負荷中心，是具有直接從高壓降為低壓供電條件的變電所，所以為簡化電壓等級或減少重復降壓容量，可采用雙繞組變壓器。聯結組標號為 YN, d1沈陽工業大學7第三章 電氣主接線的選擇我國《變電所設計技術規程》SDJ279 規定：“變電所的主接線根據變電所在電力系統的地位、回路數、設計特點及負荷性質等條件確定，并且應滿足運行可靠、簡單靈活、操作方便和節約投資等要求。第二個方案的特點如下：供電可靠，通過兩組母線的隔離開關的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復供電；沈陽工業大學9檢修任意一組母線的隔離開關，只停回路；調度靈活，各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應系統中各種運行方式調度和潮流變化的需要；擴建方便，向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響兩組母線的電源和負荷均勻分配，不會引起原有回