110kv變電站一次系統畢業設計論文-資料下載頁

【導讀】教學管理的有關規定，同意參加畢業設計（論文）答辯。（論文）答辯委員會（小組）做出如下決議。電站的一次系統的分析與設計。該110KV變電站各母線電壓等級。依次為：110KV，35KV，10KV。環境，氣象信息。無功功率補償裝置。進行短路電流計算，從而選擇電氣設備。第六，擬建變電站大氣過電壓保護措施。

　　

【正文】 24 X 高 =1/2(X 13+ X12 X23)。 X 低 =1/2(X 13+ X23 X12)。 X 中 =1/2(X12+ X23 X13)。 且 X*＝ UK% Sd／ l00 SN， 那么主變壓器的各側電抗為： X 高 =1/200(18+) 100/40=； X 低 =1/200(18+) 100/40=； X 中 =1/200(+) 100/40=. 由于兩臺主變壓器采用并列方式運行，那么根據上述計算結果可以確定 35KV 側和 10KV 側母線的短路電抗： 35KV 側： X35=X11+ X 高 /2+ X 中 /2=； 10KV 側： X10=X11+ X 高 /2+ X 低 /2=。 根據上述計算結果繪制變電站等值網絡圖，如下圖 63 所示： 圖 63 110KV變電站等值網絡圖 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 25 綜合上述計算結果， K1 點短路時總電抗為： 。那么由此可得 K1 點的短路電流： Id1= Sd / 3 U d1= KA； IK1*=1/ X11= ； IK1= IK1* Id1= KA. 取沖擊系數 Kch=,那么可 得短路沖擊電流： ich1 = 2 IK Kch= =21 KA K2 點短路時總電抗為： 。同理可得 K2 點的短路電流： Id2= Sd / 3 U d2= KA； 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 26 IK2*=1/ X35= ； IK2= IK2* Id2= 8 KA. 取沖擊系數 Kch=,那么可得短路沖擊電流： ich 2= 2 IK Kch= 8 =20KA K3 點短路時總電抗為： 。同理也可得 K3 點的短路電流： Id3= Sd / 3 U d3= KA； IK3*=1/ X10= ； IK3= IK3* Id3= 35 KA. 取沖擊系數 Kch=,那么可得短路沖擊電流： ich 3= 2 IK Kch= 35 =88KA 最終計算結果如下表 63所示： 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 27 表 63 三相短路電流統計 短路點： K1點 K2 點 K3點 短路回路電抗標幺值： 短路點基準電流： KA KA KA 短路電流標幺值： 短路電流有名值： KA 8 KA 35 KA 短路沖擊電流： 21 KA 20 KA 88 KA 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 28 電氣設備是變電站運行的重要組成部分， 要求這些設備必須在系統正常情況或非正常情況下都能安全，可靠的運行。合理選擇電氣設備是變電站以后向用戶提供優質電能，經濟合理運行的重要基礎，因此具有重要意義。電氣設備的選擇一般是按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態來校驗其熱穩定和動穩定性。本設計過程只考慮有功功率在系統的傳輸，忽略無功功率，因此功率因數為 1。 變電站的電氣設備主要包括：母線，主變壓器引接線，絕緣 子，斷路器，隔離開關，電流互感器，電壓互感器和熔斷器等幾大類。在選擇過程中應注意以下 4個問題： 1. 各設備的額定電壓，額定電流是否符合系統要求，一般 要 求設備額定電壓不應低于電網電壓額定值，額定電流不應低于于系統正常運行的最大工作電流。 2. 各設備按短路條件進行校驗時，要求短路電流通過設備時，其溫升不應超過允許值。設備本身所能承受的動穩定電流的幅值和有效值不應低于短路沖擊電流的幅值和有效值。 3. 按技術條件所選擇的電氣設備，應盡可能的經濟合理，占用空間少，充分節省金屬材料。同時，各設備應該能方便 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 29 地進行日后檢修維護工作和變電站的二期工程建設。 4．充分考慮自然環境對設備的影響。比如，氣 溫，濕度，風速，污穢等級，地震烈度，覆冰厚度等對設備正常工作的影響，應采取有效措施避免設備因環境問題而引起的故障。 110KV 電氣設備 110KV 母線及主變引接線的選擇 本座變電站 ll0KV 母線及主變引接線均可按線路最大溫升來選取， 110KV 母線的電源進線為 2 回，每回線路的最大輸送功率為 75000KVA，那么按照最大輸送功率來計算最大持續工作電流： IMAX =＝ SMAX/ 3 UN cosΦ =( 75000)/( 3 ll0 1)＝ 4l3 A 式中： — 線路損耗常數 IMAX —— 最大持續工作電流 SMAX —— 最大輸送功率 cosΦ=1 通過查閱《電力設備選型手冊》，選擇 LGJ400/35 鋼芯鋁絞線作為 110KV 母線。按照鋼芯鋁絞線的最大溫升 70℃時，該型母線可最高通過的最大工作電流為 720A＞ 413 A，因此滿足要求。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 30 110KV 主變壓器的引接線同樣按最大溫升來選取。主變壓器的最大持續工作電流 仍按最大輸送功率來計算，即 IMAX =413 A。通過查閱《電力設備選型手冊》，此處選擇 LGJ300/40 型鋼芯鋁絞線作為主變 110KV 側的引接線。按照鋼芯鋁絞線的最大溫升 70℃時，該型線路可通過的最大工作電流為 568 A＞ 413 A，因此滿足要求。 110KV 絕緣子的選擇 根據當地的環境調查，站址污穢等級為Ⅳ級。通過查閱《電力設備選型手冊》， 110KV 母線選擇 XWP7 防污型盤形懸式絕緣子。 ll0KV 斷路器的選擇 根據短路計算， 110KV 母線在 K1點的短路電流為 KA。短路沖擊電流 21KA。 同時 110KV 母線的最大持續工作電流為413 A。據此查閱《電力設備選型手冊》，選擇 LW35l26 型 SF6戶外斷路器。該斷路器參數如下：額定電壓 l26KV ，額定電流 3l50A， 3S短路開斷電流 kA，額定關合電流 100kA。 動穩定校驗： IMAX＝ 4l3 A＜ IN ich＝ 21 kA＜ idw＝ l00 kA 動穩定校驗合格。 熱穩定校驗： Qd＝ Qz十 Qf 式中： Qd—— 短路電流熱效應 Qz—— 周期分量熱效 應 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 31 Qf—— 非周期分量熱效應 假設短路電流作用時間 Teq= 那么 Qz＝ Teq (I2+l0I t/22+I t2)／ l2 ＝ (+l 0 )／ l2 =34 kA2 S 查閱《發電廠電氣部分》表 33： 當短路電流切除時間大于 時，非周期時間 t取 S Qf＝ IK2 t 那么 Qf＝ ＝ Qd＝ Qz十 Qf =34+＝ kA2 S Q 承受 ＝ IK2 T＝ 3＝ 2977 kA2 S Q 承受 ＞ Qd 熱穩定校驗合格。 因此斷路器滿足要求。 110KV 隔離開關的選擇 根據 110KV 母線的最大持續工作電流為 413 A。查閱《電力設備選型手冊》，選擇 GW4l26 型隔離開關。該型隔離開關參數如下： 額定電壓 l26KV，額定電流 1250A，動穩定電流 80kA， 3S 熱穩定電流 . 動穩定校驗： IMAX＝ 4l3 A＜ IN ich＝ 21 kA＜ idw＝ 80 kA 動穩定校驗合格。 熱穩定校驗：同樣假設短路電流作用時間 Teq= 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 32 那么 Qz＝ 34 kA2 S Qf＝ kA2 S Qd＝ Qz十 Qf =34+＝ kA2 S Q 承受 ＝ IK2 T＝ 3＝ 2977 kA2 S Q 承受 ＞ Qd 熱穩定校驗合格。 該型隔離開 關滿足要求。 110KV 主變側電流互感器選擇 按照主變壓器的額定容量計算最大持續工作電流，來選取電流互感器。 IMAX =＝ SMAX/ 3 UN cosΦ =( 40000)/( 3 ll0) ＝ 220 A 35KV 以上配電裝置一般采用瓷絕緣式電流互感器。查閱《電力設備選型手冊》，選擇 LCWD110 型瓷絕緣式戶外電流互感器。該型電流互感器為主變壓器的差動保 護提供信號。熱穩定倍數為75，動穩定倍數為 150。額定電流比 300／ 5A。 動穩定校驗：利用公式 2 I1n Kdw ＞ ich 式中 I1n 一次側額定電流 Kdw 動穩定倍數 ich 短路沖擊電流 那么 ich＝ 21kA Iln＝ Kdw＝ 150 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計 33 2 I1n Kdw＝ 2 150＝ 64 kA＞ 21kA 因此動穩定校驗合格。 熱穩定校驗：利用公式 (I1n Krw) 2＞ Qd 式中 I1n 一次側額定電流 Krw 熱穩定倍數 Qd 短路熱效應 那么 Qd＝ kA2 S (I1n Krw) 2＝ ( 75) 2＝ 506 kA2 S＞ kA2 S 因此熱穩定校驗合格。 該型電流互感器滿足要求。 110KV 出線側電流 互感器選擇 按照最大輸送負荷 75000KVA 計算最大持續工作電流 4l3 A 來選取電流互感器。作為強電系統，電流互感器二次側電流為 5A。查閱《電力設備選型手冊》，選擇 LCW— ll0 型瓷絕緣式戶外電流互感器。該型電流互感器熱穩定倍數為 75，動穩定倍數為 150。額定電流比 600／ 5A。 動穩定校驗： ich＝ 21 kA Iln＝ Kdw＝ 150 2 I1n Kdw＝ 2 l50＝ l27 kA ich≤ 2 I1n Kdw 因此動穩定校驗合格 河南理工大學萬方科技學院本科畢業設計