工廠35kv總降壓變電所設計畢業設計資料-wenkub.com

　 　

【正文】 謝詞： 本次畢業設計得到了昆明理工大學賴華老師的細心指導，也得到了同組同學的幫助，在此，我表示衷心的感謝。因此在本次設計扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 的變電所中，為防止雷電波侵入，在 35kV 進線桿塔前裝設 1000 米避雷線，且在進線斷路器前設一組 FZ－ 35 型避雷器，在 10kV 備用電源進線一段電纜線，靠線路一側設一組閥型避雷器，并在 10kV 的兩段母線上各設一組閥型避雷器。如圖有 D13= 223212 D D ? = 22 18 ? = m 所以 h012=h－ D12/7= 25－ 18/7= m h013=h－ D13/7= 25－ h023=h－ D23/7= 25－ rx1=rx2=rx3=（ ） p== 25－ 2 = m bx12=（ h012－ hx） =（ － ） = m bx13=（ h013－ hx） =（ － ） = m bx23=（ h023－ hx） =（ － ） = m 根據計算，三支避雷針可安全保護整個變電所不受直接雷擊。設三支避雷針：一支為 25 米高的獨立避雷針，另兩支為置于戶內配電裝置建構筑物邊緣的附設式避雷針。而雷電過電壓又分為直擊雷過電壓、感應雷過電壓和侵入雷電波過電壓三種。 電壓繼電器的動作電壓整定，應躲過系統正常運行時開口三角形繞組兩端出現的最大不平衡電壓。因此，絕緣監視裝置又稱為零序電壓保護。如下圖所示： 扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 在變電所每段母線上，裝設一只三相五柱式電壓互感器，在接成Y 形的二次繞組上接 3 只相電壓表，在接成開口三角形的二次繞組上接一只電壓繼電器。變壓器過電流保護的動作時限應比二次側出線過電流保護的最大動作時限大一個Δ t ，一般取 秒。 扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 過電流保護。下圖所示為變壓器定時限過電流保護和電流速斷保護接線圖。 扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 變壓器的氣體保護動作后，運行人員應立即對變壓器進行檢查，查明原因，可在氣體繼電器頂部打開放氣閥，用干凈的玻璃瓶收集氣體，通過分析氣體性質可判斷出發生故障的原因和處理要求，見下表： 氣體繼電器動作后的氣體分析和處理要求 氣體性質 故障原因 處理要求 無色、無臭、不可燃 變壓器含有空氣 允許繼續運行 灰白色、有劇臭、可燃 紙質絕緣物燒毀 應立即停電檢修 黃色、難燃 木質絕緣部分燒毀 應停電檢修 深灰色或黑色、易燃 油內閃絡、 油質炭化 分析油樣，必要時檢修 電流速斷保護。為了避免重瓦斯動作時，氣體繼電器因油氣混合物沖擊引起下觸點抖動，利用中間繼電器觸點 12 進行自保持，以保證斷路器可靠跳閘。 若變壓器油箱嚴重漏油，隨著氣體繼電器內的油面逐漸下降，首先上油杯下降，從而上干簧觸點閉合，發出報警信號，接著下油杯下扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 降，從而下干簧觸點閉合，如圖（ d）所示，發出跳閘信號，使斷路器跳閘。常用的開口杯擋板式氣體繼電器的結構示意圖 及工作原理示意圖如下： 扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 變壓器正常運行時，氣體繼電器容器內充滿了油，上下開口油杯產生的力矩小于平衡錘產生的力矩，開口杯處于上升位置，如圖（ a）所示，上下兩對干簧觸點處于斷開位置。按規定， 800kVA 及以上的油浸式變壓器和 400kVA 及以上的車間內油浸式變壓器均應裝設氣體保護。 ② 電流速斷保護。 因此繼電保護的設計原則為：滿足四個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可 靠性。屋內式的特點：①允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較小；②維修操作不受氣候影響；③外界環境影響較小，可減少維護工作量；扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 ④房屋建筑投資大。 第四節 配電裝置設計 一、配電裝 置的分類及特點 配電裝置是發電廠和變電所的重要組成部分，它是根據主接線的連接方式，由開關電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。 10kV 母線的選擇 （ 1） 導體類型的選擇 10kV 設備為戶內成套配電裝置，考慮方便布置、大電流、配線合理等因素， 10kV 配電裝置采用硬導體。 扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 10kV 饋電線路設備的選擇 以負荷最大的空氣壓縮車間為例，選用 GG10 型高壓開關柜，見下表： 10kV 饋電線路設備選擇參數表 設備名稱 計算數據 型號 斷路器 SN810 隔離開關 GN810 電流互感器LAT10300/5 UN=10kV 10 kV 10 kV 10 kV IN=46A 600A 400A 300/5A ic= 33 kA 50 kA Sk=56MVA 200 MVA I∞ 2tj= （ kA） 2 s 2020 （ kA） 2 熱穩定校驗： （ KtIN1） 2= （ 65 ） 2=＞ （ kA） 2由于 B 相負荷較大，故按照 B 相總負荷進行校驗 SB=＜ 150/3=50 VA 故所選 JDJJ35 型單相油浸式電壓互感器滿足要求。） = W QC=1/ 3 Sbcsin（φ bc+30176。－30176。） + Sbcsin（φ bc－ 30176。 +30176。－ 30176。） =1/ 3 cos（ 176。 35kV 側進線裝設電流表 3 只，電壓表 1 只，功率表 1 只，有功電度表和 無功電度表各 1 只。 隔離開關選擇結果表 計算數據 GW535G/60072 型隔離開關 UNs 35（ kV） UN 35（ kV） Imax （ A） IN 600（ A） Qk [（ kA） 2其選擇及校驗原則如下： （ 1） 種類和形式的選擇 一般 35kV 及以上的屋外中型配電裝置多采用三柱式隔離開關。 斷路器選擇結果表 計算數據 SW235/600 斷路器 UNs 35（ kV） UN 35（ kV） Imax （ A） IN 600（ A） I〃 （ kA） INbr （ kA） iim （ kA） iNc1 17（ kA） Qk [（ kA） 2 取短路計算時間 tk=4s 根據上面計算出的短路電流值為： I〃 =I2s=I4s= I.∞ =（ kA） iC=（ kA） 短路電流周期分量的熱效應 Qp Qp= tk/12（ I〃 2+10 Itk/2 2 + Itk 2） =4（ 2+10 2+ 2） /12 =[（ kA） 2電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態來校驗熱穩定和動穩定。但是，由于工廠廠區不大，總降壓變電所到最遠的車間距離不過幾百米，因此， 10kV 母線與 10kV 配電線路末端的短路電流差別較小。在備用電源開關上裝設備用電源自動投入裝置（ APD），當工作電源故障時，自動投入備用電源，保證一級負荷車間的正常供電。 總降壓變電所的 10kV 側采用單母線分段接線，選用 LMY 型硬鋁母線，用 10kV 少油斷路器將母線分段。以 35kV架空線從電力網中引入作為工作電源。 10kV配電系統采用單母線分段接線以提高供電可靠性。 方案一和方案三的基建投資和年運行費見表 1—— 4，經濟比較見表 5。 （ 1） 基建投資 Z 基建投資一般采用供配電系統中各主要設備從訂貨到安裝完成所需的全部工程費用的綜合投資指標表示。 35kV 線路故障或檢修時， 10kV 備用線路運行期間，電壓損失較大，但這種情況較少，且時間不長，從設備投資來看，方案三比方案一少一臺主變壓器和兩扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 臺 35kV 斷路器，投資降低。可計算出 10kV 備用線路的電壓損失： Δ u2=（ r0 Pjs L+ x0 Qjs L）／ ue2 (L=7 km) =（ 3724 7+ 7）／ 10 = 要求電壓損失為： 10 5%= kV ，作為備用電源由于所用時間少，基本 滿足要求；另外也可通過提高供電側電壓來保證。 按照國家電線產品技術標準規定，經過查表， 35kV 線路選用 LGJ— 35 鋼芯鋁絞線架設，幾何均距確定為 米。 正常運行時以 35kV 單回路供電， 10kV 線路作為備用電源。查表得： r0=／ km ,x0=／ km 。查表得： r0=／km ,x0=／ km 。 技術指標計算 方案一 根據全廠計算負荷為 ，考慮原始資料要求兩路電源正常時只用一路供電，工作電源停運時方用備用電源供電，本方案選用 5000 kVA 的變壓器兩臺，型號為 SJL1— 5000／ 35，電壓為35／ 10kV，查表得到變壓器的主要技術數據： 空載損耗Δ P0= ，短路損耗Δ Pk=45kW 阻抗電壓 Uk% =7 ， 空載電流 I0% = 變壓器的有功功率損耗 Δ Pb=nΔ P0 +Δ Pk(Sjs/Sbe)2／ n （ n 為變壓器臺數） 已知： n=2 （正常運行時備用變壓器充電備用）； Sjs= ；Sbe=5000 kVA 所以，變壓器的有功損耗Δ Pb=2 +45 ()2=54kW 變壓器的無功功率損耗 Δ Qb=n(I0%／ 100)Sbe+(1/n) (Uk%／ 100) Sbe (Sjs/Sjb)2= 2（ ／ 100） 5000+（ 7 ／ 100） 5000 ()2=424kVar 一臺變壓器運行的有功損耗 =Δ Pb－ Δ P0==47 kW 一臺變壓器運行的無功損耗 =Δ *5000=42455=369 kVar 35kV 線路的功 率： Pjs′ =Pjs+Δ Pb－ Δ P0=4522+=4569kW Qjs′ =Qjs+Δ *5000=1405+42455=1774 kVar 扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 Sjs′ = 22 sQj sPj ??? = 22 1774 4569 ? =4901kVA Ijs′ =Sjs′／（ 3 Ue1） = 4901／（ 3 35） = 35kV 線 路的功率因數： cosφ = Pjs′／ Sjs′ = 4569／ 4901= 導線在運行中，因其中有電流流過，將使導線溫度升高。 （ 3）方案三 工作電源采用 35kV供電，備用電源采用 10kV供電。 缺點：工廠內要設總降壓變電所，占用的土地面積多，總降壓變電所要裝設兩臺主變壓器，投資及運行維護費用高。 三個方案的主接線圖如下： 扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 二、 方案分析比較 工廠供電設計不僅要滿足生產工藝提出的各項具體要求，保證安全可靠的供電，而且應力求經濟合理 ,投資少，運行維護費用低。顯然，從技術經濟上比較，內橋接線優于單母線分段接線，故采用內橋接線作為本方案的接線方式。而對于電源進線，則可取兩路 35kV、兩路 10kV 一扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 路 35kV一路 10kV，為此得出了三種不同的方案。 第二節 主接線設計的原則 主接線的設計，必須結合電力系統、發電廠和變電所的具體情況，全面總結分析，經過技術與經濟比較，合理地選擇主接線方案。本廠為扣扣 1074765680 扣扣 1074765680 三班工作制，全年工作時數 8760小時，最大負荷利用小時數 5600小時。因此，主接線的正確、合理設計，必須綜合處理各個方面的因素，經過技術、經濟論證比較后方可確定。 本次設計是在學習《電力系統分析》、《電力系統繼