松山化纖廠降壓變電所設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 主變壓器容量應根據 年的發展規劃進行選擇，并應考慮變壓器正常運行和事故時的過負荷能力。對裝設兩臺變壓器的變電站，每臺變壓器額定容量一般按下式選擇 （41） 為變電站最大負荷。這樣，當一臺變壓器停用時，可保證對60%負荷的供電，考慮變壓器的事故過負荷能力40%，則可保證對84%負荷的供電。由于一般電網變電站大約有的非重要負荷，因此，采用 ，對變電站保證重要負荷來說多數是可行的。對于一、二級負荷比重大的變電站，應能在一臺停用時，仍能保證對一、二級負荷的供電。：一般情況下采用三相式變壓器。具有三種電壓的變電站，如通過主變壓器各側繞組的功率均達到 以上時，可采用三繞組變壓器。其中，當主網電壓為，而中壓網絡為 時，由于中性點具有不同的接地形式，應采用普通的三繞組變壓器；當主網電壓為 及以上，中壓為 及以上時，多采用自耦變壓器，以得到較大的經濟效益。根據電氣接線方式，每回線路均應設有相應數量的斷路器，用以完成切、合電路任務。，必須進行逐年各級電壓最大最小有功和無功電力負荷的平衡。當缺乏足夠的資料時，可采用下列數據：①最小負荷為最大負荷的，如主要是農業負荷時則宜取；②負荷同時率取，當饋線在三回以下且其中有特大負荷時，可取～1；③；④線損平均取5%。二、設計主接線的基本要求在設計電氣主接線時，應使其滿足供電可靠，運行靈活和經濟等項基本要求。：供電可靠是電力生產和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個要求。在研究主接線時，應全面地看待以下幾個問題：，估價一個主接線的可靠性時，應充分考慮長期積累的運行經驗。我國現行設計技術規程中的各項規定，就是對運行實踐經驗的總結。設計時應予遵循。，是由其各組成元件（包括一次設備和二次設備）的可靠性的綜合。因此主接線設計，要同時考慮一次設備和二次設備的故障率及其對供電的影響。，同樣的主接線對某所是可靠的，而對另一些所則可能還不夠可靠。因此，評價可靠性時，不能脫離變電站在系統中的地位和作用。，均從以下幾方面考慮：，能否不影響供電。、斷路器或母線故障時，以及母線檢修時，停運出線回路數的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。：主接線的靈活性要求有以下幾方面。①調度靈活，操作簡便：應能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調配電源和負荷，能滿足系統在事故、檢修及特殊運行方式下的調度要求。②檢修安全：應能方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修而不影響電力網的正常運行及對用戶的供電。③擴建方便：應能容易的從初期過渡到最終接線，使在擴建過渡時，在不影響連續供電或停電時間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，且一次和二次設備等所需的改造最少。：在滿足技術要求的前提下，做到經濟合理。①投資省：主接線應簡單清晰，以節約斷路器、隔離開關等一次設備投資；要使控制、保護方式不過于復雜，以利于運行并節約二次設備和電纜投資；要適當限制短路電流，以選擇價格合理的電器設備；在終端或分支變電站中，應推廣采用直降式（）變壓器，以質量可靠的簡易電器代替高壓斷路器。②占地面積小：電氣主接線設計要為配電裝置的布置創造條件，以便節約用地和節省構架、導線、絕緣子及安裝費用。在運輸條件許可的地方，都應采用三相變壓器。③電能損耗少：在變電站中，正常運行時，電能損耗主要來自變壓器。應經濟合理的選擇主變壓器的型式、容量和臺數，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 主接線的設計步驟電氣主接線的具體設計步驟如下： 變電站類型，設計規劃容量（近期，遠景），主變臺數及容量等。 電力系統近期及遠景發展規劃（年），變電站在電力系統中的位置和作用，本期工程和遠景與電力系統連接方式以及各級電壓中性點接地方式等。 負荷的性質及其地理位置、輸電電壓等級、出線回路數及輸送容量等。 當地的氣溫、濕度、覆冰、污穢、風向、水文、地質、海拔高度等因素，對主接線中電器的選擇和配電裝置的實施均有影響。 為使所設計的主接線具有可行性，必須對各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價格等資料匯集并分析比較，保證設計的先進性、經濟性和可行性。根據設計任務書的要求，在原始資料分析的基礎上，可擬定出若干個主接線方案。因為對出線回路數、電壓等級、變壓器臺數、容量以及母線結構等考慮不同，會出現多種接線方案。應依據對主接線的基本要求，結合最新技術，確定最優的技術合理、經濟可行的主接線方案。對擬定的主接線，為了選擇合理的電器，需進行短路電流計算。包括高壓斷路器、隔離開關、母線等電器的選擇。將最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。 基本接線型式一、單母線接線 ：接線簡單清晰、設備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。：不夠靈活可靠，任一元件（母線及隔離開關等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段。但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后，方能恢復非故障段的供電。： 配電裝置出線回路數不超過5 回； 配電裝置出線回路數不超過3 回；配電裝置的出線回路數不超過兩回。二、單母線分段接線：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；當一段母線發生故障，分段短路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不使重要用戶停電 。：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；當出線為雙回路時，常使架空線路出現交叉跨越；擴建時需兩個方向均衡擴建。：配電裝置出線回路數為6 回及以上時；配電裝置出線回路數為回時；V配電裝置的出線回路數為回時。三、雙母線接線：雙母線的兩組母線同時工作，并通過母線聯絡斷路器并聯運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上。由于母線繼電保護的要求一般某一回路固定與某一組母線連接，以固定的方式運行。：①供電可靠。通過兩組母線隔離開關的倒換操作，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，檢修任一回路的母線隔離開關，只停該回路。②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，能靈活地適應系統中各種運行方式調度和潮流變化的需要。③擴建方便。向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，不會引起原有回路的停電。④便于試驗。當個別回路需要單獨進行實驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。：①增加一組母線和使每回路就需要增加一組母線隔離開關。②當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關誤操作，須在隔離開關和斷路器之間裝設連鎖裝置。③適用范圍。當出線回路數或母線上電源較多，輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復供電，母線和母線設備檢修時不允許影響對用戶的供電，系統運行調度對接線的靈活性有一定要求時采用。 配電裝置，當短路電流較大，出線需要帶電帶電抗器時； 配電裝置，當出線回路數超過8 回時，或連接的電源較多，負荷較大時； 配電裝置，出線回路數為5 回及級以上時。四、雙母線分段接線：當 進出線回路數甚多時，雙母線需要分段。：①當進出線回路數為 回時，在一組母線上用斷路器分段；②當進出線回路數為15 回及以上時，兩組母線均用斷路器分段；③在雙母線分段接線中，均裝設兩臺母聯兼旁路斷路器；④為了限制 母線短路電流或系統解裂運行的要求，可根據需要將母線分段；變壓器線路單元接線：：接線最簡單，設備最少，不需要高壓配電裝置。：線路故障或檢修時，變壓器停運；變壓器故障或檢修時線路停運3 適用范圍：只有一臺變壓器和一回線路時；當發電廠內不設高壓配電裝置，直接將電能輸送至樞紐變電所時。五、橋形接線：兩回變壓器線路單元接線相連，接成橋形接線。分為內橋和外橋兩種接線，是長期開環運行的四角形接線①優點：高壓斷路器數量少，四個回路只需三臺斷路器；②缺點：變壓器的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運；橋聯斷路器檢修時，兩個回路須解裂運行；出線斷路器檢修時，線路需長時期停運，為避免此缺點，可加裝正常斷開運行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關，在跨條上需加裝兩組隔離開關，橋聯斷路器檢修時，也可利用此跨條；③適用范圍：適用于較小容量的發電廠、變電所，并且變壓器不經常切換或線路較長，故障率較高的情況。①優點：同內橋形接線；②缺點:線路的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運；橋聯斷路器檢修時，兩個回路須解裂運行；變壓器側斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。為避免此缺點，可加裝正常斷開運行的跨條。橋聯斷路器檢修時，也可利用此跨條；3﹑適用范圍：適用于較小容量的發電廠或變電所，并且變壓器的切換較為繁或線路較短，故障率較少的情況。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋形接線；：多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環形，是單環形接線。為減少因斷路器檢修而開環運行的時間，保證角形接線運行的可靠性，以采用角形為宜。并且變壓器與出線回路一對角對稱布置。此外，當進出回路數較多時，我國個別水電廠采用了雙連四角形接線，形成多環形，從而保證了供電的可靠性。但斷路器數量增多，有的回路連著三個斷路器，布置和繼電保護復雜，沒有推廣使用。 主接線初步設計方案綜上所述，對比兩種接線方式，從可靠性、靈活性、經濟性以及可擴建性等幾方面考慮，我認為單母線分段接線方式較適合本設計要求，故高、中、低壓三側均采用單母線分段接線方式。電氣主接線見圖如圖41所示。圖41 電氣主接線簡圖第5章 短路電流計算 短路的種類及產生短路的原因一、造成短路原因：絕緣損壞、設備老化、使用不當、外力作用、誤操作、鳥獸觸及等。二、短路的危害：①電流劇增至正常電流的幾十甚至幾百倍（電流大）。②系統電壓驟降。：①損害設備和線路。②設備不能正常工作。③影響電力系統運行。④通信線路、電子設備干擾、產生誤動作。：限制、裝設熔斷器、繼電保護裝置等。三、計算短路電流的目的和任務。四、影響短路電流的因素，特別是大容量發電廠及發電廠群距受端系統或負荷中心的電氣距離； 、單機容量、接入系統電壓等級及主接線方式；（特別是主網架）的緊密程度及不同電壓電力網間的耦合程度；，其中性點接地數量和方式對單相短路電流水平影響很大；。五、限制短路電流的措施當電力網短路電流數值與系統運行和發展不適應時，應采取措施限制短路電流，一般可以從電力網結構、系統運行和設備等方面采取措施：a. 電力網結構方面：在保持合理電網結構的基礎上，及時發展高一級電壓、電網互聯或新建線路時注意減少網絡的緊密性，大容量發電廠盡量接入最高一級電壓電網，合理選擇開閉所的位置及直流聯網等，要經過全面技術經濟比較后決定。b. 系統運行方面：高一級電壓電網形成后及時將低一級電壓電網分片運行、多母線分列運行和母線分段運行等。：結合電力網具體情況，可采用高阻抗變壓器、分裂電抗器等常用措施，在高壓電網必要時可采用LC諧振式或晶閘管控制式短路電流限制裝置。：為限制單相短路電流，可采用減少中性點接地變壓器數目、變壓器中性點經小電抗接地、部分變壓器中性點正常不接地，在變壓器跳開前使用快速接地開關將中性點接地、發電機變壓器組的升壓變壓器不接地，但要提高變壓器和中性點的絕緣水平及限制自耦變壓器使用等。 短路計算。 公式及參數列表參數名稱有名值標幺值說明功率S一般取Sd=100MVA電壓U一般取Ud=Uev電流I電抗X=是以Sd為基準容量的標幺值變壓器電抗線路電抗為線路每公里電抗值電抗器電抗%為電抗器銘牌上數值系統等值電抗（MVA）（KA）為某點短路容量，為該點的三相短路電流電動機電抗為啟動電流倍數（短路點①)：，：系統電抗（取短路器）線路電抗：①總電抗標幺值：②三相短路電流周期分量有效值：③其他三相短路電流電流值：④三相短路容量：（短路點②)：，：①系統電抗②線路電抗③電力變壓器電抗：①總電抗標幺值：②求三相短路電流周期分量有效值：③其他三相短路電流電流值：④三相短路容量：（短路點③)：，：①系統電抗②線路電抗③電力變壓器電抗④廠內架空線路電抗（給變電所Ⅰ供電）：因這段架空線路很短，電抗可不計。⑤電力變壓器（變壓器）：：①總電抗標幺值：②求三相短路電流周期分量有效值：③其他三相短路電流電流值：④三相短路容量：。 三相短路電流計算列表短路點計算三相短路電流三相短路容量 ①點 ②點 ③點 第6章 電氣設備選擇 電氣設備選擇的一般條件不同類別的電氣設備承擔的任務和工作條件各不相同，因此它們的具體選擇方法也不相同。但是，為了保證工作的可靠性及安全性，在選擇它們時的基本要求是相同的，即按正常工作條件選擇，按短路條件進行校驗。對于斷路器、熔斷器等，特別要校驗其開斷短路電流的能力。一、按正常工作條件選擇設備一般高壓電氣設備可在環境溫度的范圍內長期正常運行。當使用環境溫度低于時，應選用適合高寒地區的產品；若使用環境溫度超過時，應選用型號帶“TA字樣的干熱帶型產品。一般高壓電氣設備可在溫度為，相對濕度為90%的環境下長期正常運行。當環境的相對濕度超過標準時，應選用型號帶有“TH”字樣的濕度熱帶型產品。安裝在污染嚴重，有腐蝕性物質、煙氣、粉塵等惡劣環境中的電氣設備，應選用防污型產品或將設備布置在室內。一般電