畢業設計110kv變電所畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 設計（論文）說明書 11 6 回及以上時 ,宜采用單母線分段接線方式 。 特點同 35kV主接線 。 變壓器的選擇 變電所設計中 ,變壓器的容量、臺數直接影響主接線的形式和配電裝置的結構，它的確定除依據傳遞容量基本原始資料外，還應根據電力系統5— 10 年發展規劃。輸送功率大小，饋線回路數，電壓等級以及接入系統的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。 變壓器容量的選擇應遵循以下原則： ① 如需要應盡量采用三相變壓器。 ② 按變電所建成后 510 年規劃負荷選擇 ,并適當考慮到遠期 1020 年的負荷發展 ,對 城郊變電所 ,主變壓器的容量應與城市規劃相結合 。 ③ 裝有兩臺以上主變壓器的變電所 ,應考慮一臺主變壓器停運時 ,其余變壓器容量不應小于 70﹪的全部負荷 ,并保證一類二類負荷的供電 。 選擇 兩臺三繞組主變壓器 ,考慮一臺主變的容量應不小于全部負荷的70﹪ ,確定 變壓器所承擔的負荷 ? mS 為最大全部負荷 10kV 等級的用電負荷 1S ＝ ? ) 5656( ?????? = 35kV級用電負荷 2 1 2 1 2 1 0 1 50 . 8 ( ) 4 5 . 2 2 40 . 9 0 . 8S M V A??? ? ? ? 12mS S S?? 一臺主變壓器承擔的容量為 : ? = ( )SS??=(+)= 考慮到今后 510 年發展 ,選擇 兩臺 630 00 / 110ZSFSZ ? 主變壓器 。 河南理工大學畢業設計（論文）說明書 12 3 短路電流計算 短路電流計算的目的 及短路電流計算條件 為了保證電力系統安全，可靠地運行，在電力系統設計和分析中，不僅要考慮系統在正常狀態下的運行情況，還應該考慮系統發生故障時的運行情況及故障產生的后果，短路電流直接影響電器的安全，危害主接線的運行。為了使電器能承受短路電流的沖擊，提高電能的質量，往往通過短路電流計算選用適當容量的電器設備。 ① 容 量和接線。按本工程設計最終容量計算，并考慮電力系統遠景發展規劃（一般為本工程建成后 5~10 年）；其接線應采用可能發生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換中可能短時并列的接線方式。 ② 短路種類。一般按三相短路驗算，若 其它種類短路較三相短路嚴重時，則應按照最嚴重的情況計算。 ③ 計算短路點。選擇 在正常接線方式時 ， 通過電器的短路電流為最大的那些點為短路計算點。 3。 2 電抗 標幺值的 計算 采用近似計算法，則： 取基準容量 Sb=100MVA 基準電壓 Ub=各額定電壓平均值 則基準電流 3bb bSI U? 基準電抗 23bbb bbUUX SI?? ⑴ 對于 110kV系統， 系統電抗標幺值 *1X =(Sb 為 100MVA) ⑵ 對于主變壓器 ， 1 代表高壓， 2 代表中壓， 3 代表低壓 21?U (%)= 31?U (%) = 32?U (%) = 河南理工大學畢業設計（論文）說明書 13 1KU (%)= )(21 323121 ??? ?? UUU=21(+)= 2KU (%)= )(21 313221 ??? ?? UUU=21(+)= 3KU (%)= )(21 213231 ??? ?? UUU =21 (+)= *1TX =nbK SSU ?100(%)1 = ? = *2TX =nbK SSU ?100(%)2 = ? = *3TX =nbK SSU ?100(%)3 = ? = 短路電流計算 圖 31 為系統的接線圖，圖 32 為短路電流計算用的系統的阻抗圖。 圖 31 系統接線圖 河南理工大學畢業設計（論文）說明書 14 圖 32 系統短路電流計算電抗圖 110kV 側母線短路 電流計算 圖 33 110kV側母線短路電流計算電抗圖 將圖 33進行等效變換為 圖 34: 圖 34 等效變 換圖 短路電流標幺值 : 1*1 ??I 110kV 側基準電流為 河南理工大學畢業設計（論文）說明書 15 KAUSIavdd ???? 110kV 側短路電流有名值為 KAIII dp *11 ????? 短路沖擊電流為 KAIKI pmshsh 2 0 0 ?????? 35kV 側母線短路 電流計算 圖 35 35kV 側母線短路電流計算電抗圖 圖 35 可 等 效 為下圖 36： 圖 36 等效變換圖 短路電流標幺值 : 11*2 ??? ?XI 基準電流為 KAUSIavdd 10032 ???? 短路電流有名值為 : KAIII dp *222 ????? 短路電流沖擊值為 : 河南理工大學畢業設計（論文）說明書 16 KAIKI pmshsh 4 ????? 10kV 側母線短路 電流計算 圖 37 10kV側母線短路電流計算電抗圖 圖 37 可 等效為 圖 38： 圖 38 等效變換圖 短路電流標幺值 : 11*3 ??? ?XI 基準電流為 : KAUSIavdd 10033 ???? 短路電流有名值為 : *3 3 3 5. 49 9 3. 30 0 18 .1 5dI I I KA? ? ? ? ? 短路電流沖擊值為 : KAIKI pmshsh ????? 各短路點的計算數值如下表 31所示 河南理工大學畢業設計（論文）說明書 17 表 31 各短路點的計算值 短路點 短路電流標值幺 基準電流 （ kA） 短路電流有名值 (kA) 沖擊電流 (kA) k1 40 k2 k3 河南理工大學畢業設計（論文）說明書 18 4 電氣設備的選擇 電氣選擇的選擇原則 正確地選擇電氣設備的目的是使電氣主接線和配電裝置無論在正常或故障情 況下，均能達到安全，經濟，合理地運行。在進行設備選擇時，應根據工程實際情況，在保證安全，可靠的前提下，積極而穩妥地采用新技術，并注意節約投資，選擇合適的電氣設備。 在變電所中，采用 的電氣設備種類很多，其作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對他們的基本要求都是相同的。 電氣設備選擇的一般要求是： ① 滿足工作要求。應滿足正常運行、 檢修以及短路和過電壓情況下的工作要求。 ② 適應環境條件。應按當地環境條件進行校驗。 ③ 先進合理。應力求技術先進和經濟合理。 ④ 整體協調。應與整個工程的建設標準協調一致、 適應發展，應適當考慮發展，留有一定裕量。 電氣設備選擇的一般原則 ： 電氣設備要能安全 ，可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并短路條件來校驗其熱穩定和動穩定。 (1)按正常工作條件選擇電器 ①按當地環境條件校驗 電氣設備在制造上分戶內、戶外兩大類。戶外設備的工作條件比較惡劣，故各方面要求比較高，成本也高。戶內設備不能用于戶外，但戶外設備可以用于戶內，但不經濟。此外，在選擇電氣設備時，還應根據不同環境條件考慮防水、放火、防腐、防塵、防爆以及電氣設備安裝地點的小環境，當氣溫、風速、溫度。污穢等級、海拔高度、 地震烈度和覆冰厚度等條件進行選擇。 當污穢等級超過使用規定時 ,可選用有利于防污的電瓷產品 ,當經濟上河南理工大學畢業設計（論文）說明書 19 合理時可采用屋內配電裝置。 我國目前生產的電氣設備 使用的額定環境溫度為 40℃，如周圍環境溫度高于 +40℃而低于 +60℃時，其允許電流一般可按每增高 1℃，額定電流減少 %進行修正，當環境溫度低于 +40℃時，環境溫度每降低 1℃，額定電流可增加 %，但其最大電流不得超過額定電流的 20%。 ② 額定電壓和最高工作電壓 電氣設備所在電網的運行電壓因調壓或負荷的變化，通常高于電網的額定電壓，故所選電氣設備的允許最高工 作電壓 almU 不得低于所接電網的最高運行電壓 smU ， 即： almU ? smU 一般電器允許的最高工作電壓：當額定電壓在 220kV 及以下時為 NU ；而實際電網的最高運行電壓不超過 smU 一 般不超過 NSU ，因此在選擇電氣設備時，一般可按照電氣設備的額定電壓不低于裝置地點的電網額定電壓 NsU 的條選擇 ， 即： NU ? NSU 我國普通電氣設備額定電壓的標準是按照海拔 1000m 設計的。如果使用在高海拔地區，應選用高海拔產品，或采取某些必要的措施增強電氣絕緣，方可使用。 ③ 額定電流 和最大長時允許 電流 電氣設備的額定電流 NI 是指在額定周圍環境溫度 0? 下，電氣設備的長期允許電流。 NI 應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續工作電流 maxI ， 即： NI ? maxI 0? C? 由產品生產廠家規定。我國普通電氣設備的額定電流所規定的環境溫度為 +40 C? 。如果設備周圍最高環境溫度與規定值不符時，應對原有的額定電流值進行修正。方法如下： 當環境最高溫度低于規定的 0? C? 時，每低 1 C? 載流量可提高 %，但總提高量不得超過 20%。 河南理工大學畢業設計（論文）說明書 20 當環境最高溫度高于 0? C? ，但不超過 60 C? 時，長時允許電流按下式修正： alI = NIoaloal ?? ?? ?? 39。 式中 al? —— 設備允許最高溫度， C? ； 39。o? —— 環境最高溫度，取平均月最高溫度， C? ； alI —— 修正后的長時允許電流。 修正后的長時允許電流應大于或等于回路的長時工作電流 ， 即 alI ? I (2)按短路情況校驗 按正常情況選擇的電氣設備是否能經受住短路電流電動力和熱效應的考驗，還必須進行校驗。 在選擇電氣設備時，除按一般條件進行選擇外，還應根據它們的特殊工作條件提出附加要求。 ①短路熱穩 定校驗 短路電流通過電氣設備時，電氣設備各部件溫度（或發熱效應）應不超過允許值。滿足熱穩定的條件為： rwI =rwkk ttI kA 式中 rwI 、 rwt —— 額定熱穩定電流及作用時間； kI 、 kt —— 最大穩定短路電流及作用時間。 ②電動力穩定校驗 電動力穩定是電器承受短路電流機械 效應的能力，亦稱動穩定。滿足動穩定的條件為： esi ? shi 或者 esI ? shI 式中 shi 、 shI —— 短路沖擊電流幅值及其有效值； esi 、 esI —— 通過電氣設備的動穩定電流幅值及有效值。 技術規范規定對下列情況不進行動、熱穩定性的 校驗： ① 用熔斷器保護的電氣設備，可不校驗熱穩定。 河南理工大學畢業設計（論文）說明書 21 ② 用限流電阻保護的電氣設備和導體，可不校驗動穩定。 ③ 裝電壓互感器回路的裸導體和電氣設備不校驗動、熱穩定。 (3)短路計算時間 校驗電器的熱穩定和開斷能力時，還必須合理地確定短路計算時間。驗算熱穩定的計算時間 kt 為繼電保護時間 prt 和相應斷路器的全開 斷時間abt 之和 ， 即 ： kt = prt + abt 而 abt =int +at 式中 abt —— 斷路器全開斷時間； prt —— 后備保護動作時間； int —— 斷路器固有分閘時間； at —— 斷路器開斷時電弧持續時間，對少油斷路器為 ~，對6SF 和壓縮空氣斷路器約為 ~。 開斷電器應能在最嚴重的情況下開斷短路電流，故電器的開斷時間brt 應為主保護時間 1prt 和斷路器的固有分閘時間之合 ， 即： brt = 1prt +int 對于無延時保護， 1prt 為保護啟動和執行機構執行時間之和。 電器設備選擇 斷路器的選擇 高壓斷路器是主系統的重要設備之一，高壓斷路器的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設備或線路接入電路或退出運行，起控制作用；當設備或線路發生故障時，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運行，起保護作用。其最大特點是能開斷電路中的負荷電流和短路電流。 為使所 選電器具有足夠的可靠性、經濟性和合理性，并適應電力系統發展的需要，做驗算用的短路電流應按下列條件確定： ① 容 量和接線。按本工程設計最終容量計算，并考慮電力系統遠景河南理工大學畢業設計（論文）說明書 22 發展規劃（一般為本工程建成后 5~10 年）；其接線應采用可能發生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換中可能短時并列的接線方式。 ② 短路種類。一般按三相短路驗算，若其它種類短路較三相短路嚴重時，則應按照最嚴重的情況計算。 ③ 計算短路點。選擇在正常接線方式時，通過電器的短路電流為最大的那些點為短路計算點。 （ 1） 110kV側斷路器的選擇 110kV高壓斷 路器，一般選用電磁操