城南二次變電所電氣工程初步設計畢業論文(更新版)

　　

【正文】 路停電。通過以上的比較，可以發現第一種方案投資少、可靠滿足、操作簡便為主要優點，第二種方案可靠性高、擴建方便為主要優點。為了計算方便，通常只取基準容量 SB=100MVA，基準電壓 UB一般取各級平均電壓，即 UB= Ue—額定電壓。短路電流計算結果 表 短路點 短路持續時 間（s） 項目 G(1～5) S 流過電路點的 電流（KA）標幺值 有名值 標幺值 有名值 標幺值 有名值 標幺值 f14 有名值 標幺值 有名值 標幺值 有名值 標幺值 有名值 標幺值 f24 有名值 沖擊電流的求得三相短路發生后得半個周期（t=） ，短路電流的瞬時值達到最大，稱沈陽工業大學13為沖擊電流 ich，其值按下式計算： 沖擊電流的瞬時值：ich= kchI″2 式中：k ch—沖擊系數，可從《電力工程電氣設計手冊 （電氣一次部分） 》中的表 415 查得。一般取斷路器實際開斷時間（繼電保護動作時間與斷路器固有分閘時間之和）的短路電流作為校驗條件。傳動機構室置于底座下部，下瓷瓶作對地絕緣用，中間由操作桿通過。本斷路器的操動機構為彈簧儲能式，可以用交流或支流操作，亦可手動操作。隔離開關參數選擇 表 項目 參數正常工作條件 電壓、電流、頻率、機 械荷載短路穩定電壓 動穩定電流、熱穩定電 流和持續時間承受過電壓對地和斷口之間的絕緣水平、泄露比距技術條件操作性能 分合小電流、旁路電流和母線環流，操作機構環境條件 環境環境溫度、最大風速、覆冰厚度、相對溫度、污穢、相對濕度、海拔高度、地震烈度沈陽工業大學19環境保護 電磁干擾隔離開關的選擇除了不校驗開斷電流以外，其余與斷路器的選擇相同。10KV 隔離開關技術參數表表 表 計算參數 GN910/125040gV10KV eV10KVmaxI I1250Achi pi40KAdzt??2 ?th?2 520?沈陽工業大學20 互感器的選擇跟斷路器和隔離開關一樣，如下表所示。 60KV 電流互感器技術參數表 表 額定二次阻抗（Ω） 10%倍數型號定電壓V額定電流比次組合 級 1 級 D 級 歐姆 倍數秒熱穩定倍數穩定倍數CW60 0 2200/5 動穩定校驗公式： IcKem＜熱穩定校驗公式：（I eKch） 2） ；1? — 補償后的最小功率因數角（176。開關柜一般選用 GBC3GFC1GG1A。 10KV 側母線選擇 e由于 10KV 側的母線承受著較大的負荷電流，傳輸容量也較大，根據規定應按經濟電流密度選擇。 60KV 線路保護對于單相接地故障，應裝設單相接地監視裝置。 主變壓器保護瓦斯保護 瓦斯保護分為重瓦斯保護和輕瓦斯保護。縱差動保護反應于變壓器繞組、套管幾引出線上的故障，并動作于跳閘。7 溫度過高跳主變各側斷路器或發報警信號。零序過電壓保護（接于放電 PT 的開口三角） 。節約用地；運行安全和操作巡視方便；便于檢修和安裝；節約三材、降低造價。 運行要求各級電壓配電裝置之間，以及它們和各種建（構）筑物之間的距離和相對位置，應按最終規模統籌規劃，充分考慮運行的安全和便利。2） 配電裝置內應設有供操作、巡視用的通道。配電裝置中的主要噪音源是主變壓器、電抗器及電暈放電，其中以前者最為嚴重，故設計時必須注意主變與主（網）控樓（室） ，通信樓（室）及辦公樓的相對位置和距離，盡量避免平行相對布置，以便使變電所內個建筑的室內連續噪音級不超過允許值。為保護其他設備而裝設的避雷針不宜裝在獨立的主控制室和 10KV 的高壓屋內配電裝置室的頂上。屋內配電裝置各種通道的最小寬度（凈距）不應小于規定值。配電裝置的布置應該做到整齊清晰，各個間隔之間要有明顯的界限，對同一用途的同類設備，盡可能布置在統一中心線上（指屋外） ，或處于同一標高（指屋內） 。10KV 側屋內配電裝置的安全凈距不應小于規定值 ，配電裝置中相鄰帶電部分沈陽工業大學30的額定電壓不同時，應按較高的額定電壓確定其安全凈距。啟動條件：檢測運行變壓器 10KV 母線無電壓，60KV 側無電流，并檢測備用變壓器線路端有電壓后，經延時后跳運行變壓器一、二次側開關。保護由兩段組成：其第一段無時限或帶時限的電流速斷保護，當靈敏系數不符合要求時，可采用電流閉鎖電壓速斷保護，第二段采用過電流沈陽工業大學28保護，當靈敏系數不符合要求時，可將一部分負荷較大的配電線路接入差動保護回路，以降低保護的起動電流。對外部相間短路引起的變壓器過電流，裝設過電流保護。 瓦斯保護范圍應能反應油箱內部發生的各種故障，不能反應油箱以外的套管及引線等部位上發生的故障，因此瓦斯保護應于縱差動保護相互配合、相互補充。如果單相接地電流較大或保護反應接地電流的暫態值等，也可將保護裝置接于三相電流互感器構成的零序回路中相間保護：采用三段電流保護 根據《繼電保護和安全自動裝置技術規程》要求；35KV 及以上中性點非直接接地電力網中的線路保護，可裝設兩段電流速斷保護和過電流保護，必要時保護應具有方向性。水平放置、環境溫度為 40℃時，允許流量為：=1291A＞。柜框架由角鋼制成，表面裝有門網，每面框架現場可裝卸。 — 由 cos 補償到 cos 時，每 KW 有功負荷所需補償的容0cfQ1?2性無功量（Kvar/KW） ，其值見《電力工程設計手冊 （電氣一次部分） 》 表 98。電流互感器的參數如表 511 所示。而副邊負荷是在確定二次回路方案以后方可計算。故計算數據與斷路器選擇時的計算數據完全相同。其技術參數如表 3 所示。其技術數據見表 52。無窮大電源的特點視短路電流周期分量不衰減，即 It″=I 0″=I，其短路電流周期分量衰減系數 β″=1 60KV 側高壓斷路器得選擇 60KV 側高壓斷路器得最大長期工作電流計算如下： 控制 20MVA 變壓器得斷路器， = 沖擊電流的有效值：Ich= I″ （ =）2)1(??chK2)1(??chK 短路容量的求得 當供電電源為無窮大的時候，不考慮短路電流周期分量得衰減。e20MVAV、63MVA 變壓器電抗標幺值：X*d=Ud eSB—變壓器短路電壓的百分值；U—最大容量繞組的額定容量，單位 MVA。 主接線二次方案的幾點說明主接線二次母線采用單母分段目的是，當一段母線或母線隔離開關出現故障時，由母線隔離開關把故障段隔離，保證完好段母線繼續向用戶供電、 ，可減少停電范圍。缺點：增加一組母線和使每回路就需要增加一組母線隔離開關；當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒閘操作電器，容易誤操作，為了避免隔離開關誤操作，需在隔離開關和斷路器之間裝設連鎖裝置。根據系統和負荷性質的要求，主接線方案初步給出以下兩種。35KV 以下采用 Δ 連接。第二章 主變壓器的選擇 變電所主變壓器的容量和臺數 變壓器容量的確定對于一般性的地區變電所，一般按變電所建成后 5～10 年的規劃負荷選擇，并要適當考慮到遠期 10～20 年負荷發展。五、 設計成品：設計說明書一份。四、 設計工作任務：分析設計任務書中給定的基本條件。本設計是我們在校期間進行的一次比較系統，具體，完整的頗為重要的設計，它是我們將在校期間所學的專業知識進行理論與實踐的很好結合，在我們的大學生活中占有極其重要的作用，是學生在校期間最后一個重要的綜合性實踐教學環節，是學生全面運用所學基礎理論、專業知識和基本技能，對實際問題進行設計（或研究）的綜合性訓練。多少地區沒有堅持下去。發展形式要求城鄉變電站盡快實現無人值班。而到 1997 年底已達到 1000 余座。所處地區地勢平坦，海拔高度為 100m，交通方便，周圍空氣無污染，最高氣溫40℃，最低氣溫25℃，年平均氣溫 10℃。短路電流計算。屋外配電裝置平面一張。 P∑ ─總負荷?COS%對于該變電所，當一臺主變壓器停運時，另一臺變壓器應能保證全部負荷的 70%～80%，所以總負荷乘以 75%，得出得結果為一臺變壓器所要保證的負荷容量，根據該容量確定變壓器的容量。線圈高壓部分采用多層分段連式，低壓部分采用螺旋式結構。圖 主接線方案的確定以上兩個方案中，主接線一次側方案相同，只比較二次側方案。 從可靠性來看，第一種方案由于當一段母線或斷路器發生故障時，使得變壓器負荷分配不均勻。所用變設置兩臺變壓器，其中一臺處于備用狀態。 分支系數的計算 SGSX??∥ SCSG 轉移電抗、計算電抗的求得= =fSXSLGC*?fGXLSC*?GB B B B BGGGGL LS60KV 60KVGBL60KVS60KV60KV10KV 10KVf2f1沈陽工業大學12= = =SX?jfS1jSXBGf?5經過電路點 ff 2的短路電流的標幺值可通過查 《電力工程電氣設計手冊 （電氣一次部分） 》 中得汽輪機運算曲線數字表來取得 0 S、 S、 S、4 S 的短路電流標幺值。斷路器參數選擇 表 項目 參數正常工作條件 電壓、電流、頻率、機 械負荷短路穩定性 動穩定電流、熱穩定電 流和持續時間承受過電壓能力 對地和斷口間的絕緣水 平、泄露比距技術條件操作性能開端電流、短路關合電流、操作循環、操作次數、操作相數、分合閘時間及同期性、對過電壓的限制、某些特需的開斷電流、操動機構環境環境溫度、日溫差、最大風速、相對濕度、污穢、海拔高度、地震烈度環境條件環境保護 噪音、電磁干擾對于斷路器型式的選擇，除應滿足各項技術要求和環境條件外，還應考慮便于施工調試和運行維護，并經經濟比較后確定。 hbgtt?? 式中： —斷路器固有分閘時gt 間；沈陽工業大學16 —斷路器繼電保護時間（取后備保護第二段保護時間） ；bt —斷路器觸頭開斷燃弧時間；h由于 β″=1則 = β″ 2查 =f（t，β″）曲線得 fztaz zt故短路電流發熱等值時間為： zfdzt?60KV 側短路發熱量為： zI??2式中： —短路電流非周期分量發熱等值時間；fzt —短路電流周期分量發熱等值時間；z —短路電流全電流發熱等值時間；dzt斷路器觸頭開斷計算時間為： bgkt??因為 t＞，斷路器觸頭開斷的瞬間短路電流為：I=I″60KV 側得計算數據列于計算書表 2 中。 10KV 側的變壓器二次側總受斷路器的最大長期工作電流計算如下： =S3根據最大長期工作電流和網絡的電壓斷路器選為 ZN410C 型真空斷路器。本真空斷路器配用于開關柜中，ZN410C 型為手推車式，可以裝在固定開關柜內。計算數據合隔離開關的參數列于表 55 中。當系統發生短路時，互感器本身并不遭受短路電流的作用，因此不需要校驗動穩定與熱穩定。并聯電容補償裝置，對于終端變電所主要是為了提高電壓和補償主變壓器的無功損耗，因此并聯電容補償裝置滿足要求。；TBB 并聯補償成套裝置主要用于 6～35KV、50Hz 的電力系統中，作為一種改善功率因數、調整電壓、降低網絡損耗的容性無功功率補償裝置。電容器柜內裝電容器和熔斷器。中性點非直接接地系統中保護變壓器中型點絕緣的閥型避雷器 表 變壓器額定電壓 35 63 110避雷器型式FZ15+FZ10FZ30FZ35FZ40FZ60FZ110J4FZ15由上表可知 60KV 側避雷器選用 FZ60 型，10KV 側選用 FS10 型。 第三段為過電流保護，是后備保護。因重瓦斯繼電器觸頭有可能瞬時接通，故跳閘回路中要加自保持回路。4 過負荷保護延時作用于報警信號。低調減載保護。沈陽工業大學29第七章 配電裝置設計 總的原則高壓配電裝置的設計必須認真貫徹國家的設計經濟政策，遵循上級頒發的有關規程、規范及技術規定，并根據電力系統條件、自然環境特點和運行、檢修、施工方面的要求，合理制定布置方案和選用設備，積極慎重地采用新布置、新設備、新材料、新結構，使配電裝置設計不斷創新，做到技術先進、經濟合理、運行可靠、維護方便。配電裝置的設計要考慮安裝檢修時設備搬運及起吊的便利。對硬導體應顏色。這可以從該變電所的電氣主接線圖中看到