2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院</b></p><p>  畢業(yè)設(shè)計(論文、專題實驗)任務(wù)書</p><p> 姓名專業(yè)電力系統(tǒng)班級電力11</p><p> 指導(dǎo)教師</p><p> 題目110KV地區(qū)變電站電氣設(shè)計</p><p> 原始數(shù)據(jù)1、待設(shè)計的變電站為一重要的地區(qū)

2、降壓變電站2、該變電站進線為兩回110KV母線,出線經(jīng)聯(lián)絡(luò)變壓器降為35KV和10KV兩種電壓等級供該變電站所處地區(qū)負(fù)荷用電。3、35KV母線上有兩回進線,出線五回,預(yù)留備用空間間隔,每條線路最大輸送容量100MVA。4、10KV母線上有兩回進線,出線八回,每條線路最大輸送容量為80MVA。5、變電站自用電壓為10KV。6、在系統(tǒng)最大運行方式下,系統(tǒng)阻抗值為0.1。</p><p> 說明書(論文、實驗)主要內(nèi)容

3、1、通過經(jīng)濟技術(shù)方案比較,確定電氣主接線形式;2、進行短路電流計算,知道潮流分布;3、選擇主要的電氣設(shè)備;4、自用電電氣主接線的設(shè)計;5、繪制所設(shè)計的電氣圖;</p><p> 圖紙要求按照制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制電氣圖紙如下:1、110KV地區(qū)降壓變電站電氣主接線圖一張。(用一號圖紙畫出)2、自用電電氣主接線圖一張。(用一號圖紙畫出)</p><p> 對學(xué)生綜合訓(xùn)練方面的要求論文前要仔細(xì)研究設(shè)計題

4、目、認(rèn)真閱讀任務(wù)書,明確具體論文任務(wù)和內(nèi)容,備好設(shè)計相關(guān)資料。仔細(xì)分析、準(zhǔn)確比較、認(rèn)真閱讀、保證質(zhì)量充分發(fā)揮主動能動性,獨立完成論文任務(wù)</p><p> 完成期限自2013年11月25日至2013年12月15日</p><p> 備注:說明書用A4紙打印出來,封面用學(xué)院統(tǒng)一的畢業(yè)設(shè)計封面。</p><p> 簽發(fā): 日期:</p&

5、gt;<p>  110KV地區(qū)變電站電氣設(shè)計</p><p><b>  摘要</b></p><p>  電力行業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè),它的發(fā)展直接關(guān)系到國家經(jīng)濟建設(shè)的興衰成敗,它為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和國防提供必不可少的動力。本設(shè)計是某發(fā)電廠110KV地區(qū)降壓變電站的電氣設(shè)計。以發(fā)電廠電氣部分、高電壓技術(shù)、繼電保護等專業(yè)知識為理論依據(jù),主要對該

6、廠變電站高壓部分進行畢業(yè)設(shè)計訓(xùn)練。</p><p>  設(shè)計步驟主要包括:負(fù)荷統(tǒng)計、負(fù)荷計算、方案比較、供電方式確定、短路電流計算、電氣設(shè)備選擇與繼電保護整定以及防雷接地等內(nèi)容。</p><p>  電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力,隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進步,社會生產(chǎn)和生活需要對電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。工廠供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。因此,設(shè)計和建造一個安全、經(jīng)濟的變電

7、所是極為重要的。</p><p>  關(guān)鍵詞:變電站設(shè)計,變電站電器主接線,短路電流計算</p><p><b>  符號說明</b></p><p>  C—電容器 HL—光字牌</p><p>  G—發(fā)電機

8、 PF—頻率表</p><p>  L—電抗器、線圈、線路 PV—電壓表</p><p>  K—繼電器 QF—斷路器</p><p>  M—發(fā)電機 QS—斷路器</p>&l

9、t;p>  R—電阻器 SA—轉(zhuǎn)換開關(guān)</p><p>  S—開關(guān) SB—按鈕開關(guān)</p><p>  T—變壓器 SC—切換開關(guān)</p><p>  V—二極管、穩(wěn)壓管

10、、晶壓管 TA—電流互感器</p><p>  W—母線 TM—電力變壓器</p><p>  ARC—自動重合閘裝置 TV—電壓互感器</p><p>  FA—具有瞬時動作的限流保護器件 VT—三極管<

11、;/p><p>  FU—熔斷器 LC—合閘線圈</p><p>  HC—綠燈 LT—跳閘線圈</p><p>  HR—紅燈 XB—連接片</p><p>

12、<b>  目錄</b></p><p>  第一章 主變壓器的選擇.....................................1</p><p>  1.1 概述...............................................1</p><p>  1.2 主變壓器容量的確定............

13、.....................1</p><p>  1.3 主變壓器臺數(shù)的確定.................................2</p><p>  第二章 電氣主接線的選擇...................................4</p><p>  2.1 選擇原則..........................

14、.................4</p><p>  2.2 主接線設(shè)計的基本要求及原則.........................4</p><p>  2.3 變電站的各側(cè)主接線方案的擬定.......................6</p><p>  2.4 小結(jié)..........................................

15、....10</p><p>  第三章 短路電流計算......................................11</p><p>  3.1 短路計算的目的及假設(shè)..............................11</p><p>  3.2 短路電流計算的步驟................................12&l

16、t;/p><p>  3.3 短路電流計算及計算結(jié)果............................13</p><p>  3.4 小結(jié)..............................................16</p><p>  第4章 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇..............................17</p&g

17、t;<p>  4.1 電氣設(shè)備的選擇原則................................17</p><p>  4.2 斷路器和隔離開關(guān)的選擇............................18</p><p>  4.3 互感器的選擇......................................21</p><p

18、>  4.4 母線的選擇........................................23</p><p>  4.5 高壓熔斷器的選擇..................................25</p><p>  4.6 消弧線圈的選擇....................................25</p><p>

19、;  4.7 小結(jié)..............................................26</p><p>  第五章 變電站防雷保護及其配置............................27</p><p>  5.1 直擊雷的過電壓保護................................27</p><p>  5.

20、2 雷電侵入波的過電壓保護............................27</p><p>  5.3 避雷器和避雷線的配置..............................28</p><p>  5.4 小結(jié)..............................................28</p><p>  第6章 高壓配電

21、裝置及平面布置............................29</p><p>  6.1 設(shè)計原則與要求....................................29</p><p>  6.2 高壓配電裝置......................................30</p><p>  6.3 小結(jié).........

22、.....................................31</p><p>  第7章 無功補償設(shè)計......................................32</p><p>  7.1 無功補償?shù)脑瓌t和基本要求..........................32</p><p>  7.2 補償裝置選擇及容量確定.

23、..........................34 參考考獻(xiàn).................................................35</p><p>  致謝.....................................................36</p><p>  第一章 主變壓器的選擇</p><p>

24、;<b>  1.1概述</b></p><p>  (1)主變壓器的臺數(shù)和容量,應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運行方式等綜合考慮確定。</p><p> ?。?)主變壓器容量一般按變電所、建成后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇,并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期的負(fù)荷發(fā)展。對于城網(wǎng)變電所,主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。</p><p> ?。?)在有一、二

25、級負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺主變壓器,當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟比較合理時,可裝設(shè)兩臺以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得跔容量的備用電源時,可裝設(shè)一臺主變壓器。</p><p> ?。?)裝有兩臺及以上主變壓器的變電所,當(dāng)斷開一臺時,其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷,并應(yīng)保證用戶的一、二級負(fù)荷。</p><p>  1.2主變壓器容量的確定</p><p>  

26、(1)主變器容量一般按變電所建成5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇,并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期。10-20年的負(fù)荷發(fā)展</p><p> ?。?)根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì),和電網(wǎng)結(jié)構(gòu),來確定主變壓器的容量。</p><p>  (3)同等電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多,應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā),推行系列化,標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p><b>  35KV負(fù)荷計算</b>

27、</p><p><b>  10KV負(fù)荷計算</b></p><p>  1.3主變壓器臺數(shù)的確定</p><p>  (1)對大城市郊區(qū)的一次變電所在中低壓側(cè),構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下,變電所應(yīng)裝設(shè)2臺主變壓器為宜。</p><p>  (2)對地區(qū)性孤立的一次性變電所,或大型工業(yè)專用變電所,在設(shè)計時應(yīng)考慮,裝設(shè)3臺主變壓器

28、的可能性。</p><p>  (3)對于規(guī)劃只裝設(shè)2臺主變壓器的變電所,其變壓器基礎(chǔ),應(yīng)按大于變壓器容量的1-2級設(shè)計,以便負(fù)荷發(fā)展時,更換變壓器的容量。單臺容量設(shè)計應(yīng)按單臺額定容量的70%—85%計算。</p><p>  S9—6300/110變壓器參數(shù)</p><p><b>  電氣主接線的選擇</b></p><

29、p><b>  2.1 選擇原則</b></p><p>  電氣主接線是變電站設(shè)計的首要任務(wù),也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線方案的確定與電力系統(tǒng)及變電站運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān),并對電器設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。因此,主接線的設(shè)計必須正確處理好各方面的關(guān)系,全面分析論證,通過技術(shù)經(jīng)濟比較,確定變電站主接線的最佳方案。</p>

30、;<p>  2.2 主接線設(shè)計的基本要求及原則</p><p>  2.2.1變電站主接線設(shè)計的基本要求</p><p><b>  (1)可靠性</b></p><p>  供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求,電氣主接線的設(shè)計必須滿足這個要求。因為電能的發(fā)送及使用必須在同一時間進行,所以電力系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)故障,都將影響到

31、整體。供電可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐,評估某個主接線圖的可靠性時,應(yīng)充分考慮長期運行經(jīng)驗。我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)程中的各項規(guī)定,就是對運行實踐經(jīng)驗的總結(jié),設(shè)計時應(yīng)該予以遵循。 </p><p><b>  (2)靈活性 </b></p><p>  電氣主接線不但在正常運行情況下能根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式,達(dá)到調(diào)度的目的,而且在各種事故或設(shè)備檢修時,能盡快的

32、退出設(shè)備、切除故障,使停電時間最短、影響范圍最小,并在檢修設(shè)備時能保證檢修人員的安全。 </p><p>  (3)操作應(yīng)盡可能簡單、方便 </p><p>  電氣主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便,盡可能使操作步驟簡單,便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作,還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單,可能又不能滿足運行方式的需要,而且也會給運行造成不便,或造成不必要的停電。&

33、lt;/p><p>  (4)經(jīng)濟性 </p><p>  主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上—,還應(yīng)使投資和年運行費用最小,占地面積最少,使變電站盡快的發(fā)揮經(jīng)濟效益。 </p><p>  (5)應(yīng)具有擴建的可能性</p><p>  由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展,電力負(fù)荷增加很快,因此,在選擇主接線時,應(yīng)考慮到有擴建的可能性。<

34、;/p><p>  2.2.2變電站主接線設(shè)計原則</p><p>  (1)變電站的高壓側(cè)接線,應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式,在滿足繼電保護的要求下,也可以在地區(qū)線路上采用分支接線,但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。 </p><p>  (2)在6-10kV配電裝置中,出線回路數(shù)不超過5回時,一般采用單母線接線方式,出線回路數(shù)在6回及以上時,采用單

35、母分段接線,當(dāng)短路電流較大,出線回路較多,功率較大,出線需要帶電抗器時,可采用雙母線接線。 </p><p>  (3)在35-66kV配電裝置中,當(dāng)出線回路數(shù)不超過3回時,一般采用單母線接線,當(dāng)出線回路數(shù)為4~8回時,一般采用單母線分段接線,若接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū),可采用雙母線接線。</p><p>  (4)在110-220kV配電裝置中,出線回路數(shù)不超過

36、2回時,采用單母線接線;出線回路數(shù)為3~4回時,采用單母線分段接線;出線回路數(shù)在5回及以上,或當(dāng)“0—220KV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位;出線回路數(shù)在4回及以上時,一般采用雙母線接線。</p><p>  (5)當(dāng)采用SF6等性能可靠、檢修周期長的斷路器,以及更換迅速的手車式斷路器時,均可不設(shè)旁路設(shè)施。 </p><p>  總之,以設(shè)計原始材料及設(shè)計要求為依據(jù),以有關(guān)技術(shù)規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn),結(jié)

37、合具體工作的特點,準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料,全面分析,做到既有先進技術(shù),又要經(jīng)濟實用。</p><p>  2.2.3 主接線的基本形式和特點</p><p>  主接線的基本形式可分兩大類:有匯流母線的接線形式和無匯流母線的接線形式。在電廠或變電站的進出線較多時(一般超過4回),為便于電能的匯集和分配,采用母線作為中間環(huán)節(jié),可使接線簡單清晰、運行方便、有利于安裝和擴建。缺點是有母線后配電裝置占地面

38、積較大,使斷路器等設(shè)備增多。無匯流母線的接線使用開關(guān)電器少,占地面積少,但只適用于進出線回路少,不再擴建和發(fā)展的電廠和變電站。</p><p>  有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線無分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式;又母線又分為雙母線無分段、雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。</p><p>  無匯流母線的主接線形式主要有

39、單元接線、擴大單元接線、橋式接線和多角形接線等。</p><p>  2.3變電站的各側(cè)主接線方案的擬定</p><p>  在對原始資料分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合對電氣主接線的可靠性、靈活性、及經(jīng)濟性等基本要求,綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟政策的前提下,力爭使其為技術(shù)先進、供電可靠安全、經(jīng)濟合理的主接線方案。</p><p>  供電可靠性是變電所的首要問題,主接線的設(shè)計,首

40、先應(yīng)保證變電所能滿足負(fù)荷的需要,同時要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠性擬從以下幾個方面考慮:</p><p>  (1)斷路器檢修時,不影響連續(xù)供電;</p><p> ?。?)線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時,造成饋線停運的回數(shù)多少和停電時間長短,能否滿足重要的I、II類負(fù)荷對供電的要求;</p><p> ?。?)變電所有無全所停電的可能性;</p

41、><p>  主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性,能適應(yīng)多種運行方式的變化,且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便,高度靈活,檢修安全,擴建發(fā)展方便。</p><p>  主接線的可靠性與經(jīng)濟性應(yīng)綜合考慮,辯證統(tǒng)一,在滿足技術(shù)要求前提下,盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費用(投資與運行)為最小。</p><p>  2.3.1 110KV側(cè)主接線方案</p>

42、<p>  A方案:單母線分段接線</p><p>  圖2-1 單母線接線</p><p><b>  B方案:雙母線接線</b></p><p><b>  分析:</b></p><p>  A方案的主要優(yōu)缺點:</p><p> ?。?)當(dāng)母線發(fā)生故障時

43、,僅故障母線停止工作,另一母線仍繼續(xù)工作;</p><p>  (2)對雙回路供電的重要用戶,可將雙回路分別接于不同母線分段上,以保證對重要用戶的供電;</p><p>  (3)一段母線發(fā)生故障或檢修時,必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線,這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量,并使該段單回線路供電的用戶停電;</p><p>  (4)任一出線的開關(guān)檢修時,該回線路必須停止

44、工作;</p><p>  (5)當(dāng)出線為雙回線路時,會使架空線出現(xiàn)交叉跨越;</p><p>  (6)110kV為高電壓等級,一旦停電,影響下—級電壓等級供電,其重要性較高,因此本變電站設(shè)計不宜采用單母線分段接線。 </p><p>  B方案的主要優(yōu)缺點: </p><p>  (1)檢修母線時,電源和出線可以繼續(xù)工作,不會

45、中斷對用戶的供電;</p><p>  (2)檢修任一母線隔離開關(guān)時,只需斷開該回路;</p><p>  (3)工作母線發(fā)生故障后,所有回路能迅速恢復(fù)供電;</p><p>  (4)可利用母聯(lián)開關(guān)代替出線開關(guān);</p><p><b>  (5)便于擴建;</b></p><p>  (6)雙

46、母線接線設(shè)備較多,配電裝置復(fù)雜,投資、占地面積較大,運行中需要隔離開關(guān)切斷電路,容易引起誤操作.</p><p><b>  (7)經(jīng)濟性差</b></p><p><b>  結(jié)論:</b></p><p>  A方案一般適用于110KV出線為3、4回的裝置中;B方案一般適用于110KV出線為5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要

47、位置、出線4回及以上的裝置中。綜合比較A、B兩方案,并考慮本變電站110KV進出線共6回,且在系統(tǒng)中地位比較重要,所以選擇B方案雙母線接線為110KV側(cè)主接線方案。</p><p>  2.3.2 35KV側(cè)主接線方案</p><p><b>  A方案:單母線接線</b></p><p>  B方案:單母線分段接線</p>&l

48、t;p><b>  分析:</b></p><p>  A方案的主要優(yōu)缺點: </p><p>  (1)接線簡單、清晰、設(shè)備少、投資小、運行操作方便且利于擴建,但可靠性和靈活性較差;</p><p>  (2)當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時,各回路必須在檢修或故障消除前的全部時間內(nèi)停止工作;</p><p

49、>  (3)出線開關(guān)檢修時,該回路停止工作。</p><p>  B方案的主要優(yōu)缺點:</p><p>  (1)當(dāng)母線發(fā)生故障時,僅故障母線停止工作,另一母線仍繼續(xù)工作;</p><p>  (2)對雙回路供電的重要用戶,可將雙回路分別接于不同母線分段上,以保證對重要用戶的供電; </p><p>  (3)當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時

50、,必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線,這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量,并使該段單回線路供電的用戶停電; </p><p>  (4)任一出線的開關(guān)檢修時,該回線路必須停止工作;</p><p>  (5)當(dāng)出線為雙回線時,會使架空線出現(xiàn)交叉跨越。</p><p>  結(jié)論:B方案一般速用于35KV出線為4-8回的裝置中。綜合比較A、B兩方案,并考慮本變電站35KV出線為

51、2回,所以選擇B方案單母線分段接線為35KV側(cè)主接線方案。 </p><p>  2.3.2 10KV側(cè)主接線方案</p><p>  A方案:單母線接線(見圖2-3)</p><p>  B方案:單母線分段接線(見圖2-4)</p><p><b>  分析:</b></p><p>  A方

52、案的主要優(yōu)缺點:</p><p>  (1)接線簡單、清晰、設(shè)備少、投資小、運行操作方便且利于擴建,但可靠性和靈活性較差;</p><p>  (2)當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時;各回路必須在檢修或故障消除前的全部時間內(nèi)停止工作;.</p><p>  (3)出線開關(guān)檢修時,該回路停止工作。</p><p>  B方案的主要優(yōu)缺點:&

53、lt;/p><p>  (1)母線發(fā)生故障時,僅故障母線停止工作,另一母線仍繼續(xù)工作;</p><p>  (2)對雙回路供電的重要用戶,可將雙回路分別接于不同母線分段上,以保證對重要用戶的供電</p><p>  (3)當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時,必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線,樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量,并使該段單回線路供電的用戶停電;</p>&l

54、t;p>  (4)任一出線的開關(guān)檢修時,該回線路必須停止工作;</p><p>  (5)當(dāng)出線為雙回線時,會使架空線出現(xiàn)交叉跨越。</p><p>  結(jié)論:B方案一般適用于10KV出線為6回及以上的裝置中。綜合比較A、B兩方案,并考慮本變電站10KV出線為12回,所以選擇B方案單母線分段接線為10KV側(cè)主接線方案。</p><p><b>  2

55、.4小結(jié)</b></p><p>  本章通過對原始資料的分析及根據(jù)主接線的經(jīng)濟可靠、運行靈活的要求,選擇了兩種待選主接線方案進行了技術(shù)比較,淘汰較差的方案,確定了變電站電氣主接線方案。</p><p>  第三章 短路電流計算</p><p>  3.1 短路計算的目的及假設(shè)</p><p>  3.1.1短路電流計算的目的&l

56、t;/p><p> ?。?)在選擇電氣主接線時,為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等,均需進行必要的短路電流計算。</p><p>  (2)在選擇電氣設(shè)備時,為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作,同時又力求節(jié)約資金,這就需要進行全面的短路電流計算。</p><p> ?。?)在設(shè)計屋外高壓配電裝置時,需按短路條件檢驗軟導(dǎo)

57、線的相間和相對地的安全距離。</p><p>  (4)在選擇繼電保護方式和進行整定計算時,需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。</p><p> ?。?)按接地裝置的設(shè)計,也需用短路電流。</p><p>  3.1.2短路電流計算的一般規(guī)定</p><p> ?。?)驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流,應(yīng)按工程的設(shè)計規(guī)

58、劃容量計算,并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(一般為本期工程建成后5~10年)。確定短路電流計算時,應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式,而不應(yīng)僅按在切換過程中可能并列運行的接線方式。</p><p>  (2)選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流,在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中,應(yīng)考慮具有反饋作用的導(dǎo)步電機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。</p><p> ?。?)選擇導(dǎo)體和電器時,對不帶電抗器回路的計算短

59、路點,應(yīng)按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。</p><p> ?。?)導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗算。</p><p>  3.1.3短路計算基本假設(shè)</p><p>  (1)正常工作時,三相系統(tǒng)對稱運行;</p><p>  (2)所有電源的電動勢相位角相同;</p><p&g

60、t;  (3)電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和,即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化;</p><p>  (4)不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流;</p><p>  (5)元件的電阻略去,輸電線路的電容略去不計,及不計負(fù)荷的影響;</p><p>  (6)系統(tǒng)短路時是金屬性短路。</p><p>  3.2 短路電流計算的步

61、驟</p><p>  目前在電力變電站建設(shè)工程設(shè)計中,計算短路電流的方法通常是采用實用曲線法,其步驟如下:</p><p>  1、選擇要計算短路電流的短路點位置;</p><p>  2、按選好的設(shè)計接線方式畫出等值電路圖網(wǎng)絡(luò)圖;</p><p>  (1)在網(wǎng)絡(luò)圖中,首選去掉系統(tǒng)中所有負(fù)荷之路,線路電容,各元件電阻;</p>

62、<p> ?。?)選取基準(zhǔn)容量 和基準(zhǔn)電壓Ub(一般取各級的平均電壓);</p><p> ?。?)將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么電抗;</p><p> ?。?)由上面的推斷繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖;</p><p>  3、對網(wǎng)絡(luò)進行化簡,把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng),不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點的電抗標(biāo)幺值,即轉(zhuǎn)移電抗;</p>

63、<p><b>  4、求其計算電抗;</b></p><p>  5、由運算曲線查出短路電流的標(biāo)么值;</p><p>  6、計算有名值和短路容量;</p><p>  7、計算短路電流的沖擊值;</p><p>  (1)對網(wǎng)絡(luò)進行化簡,把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng),不考慮短路電流周期分有名值:量的衰減求

64、出電流對短路點的電抗標(biāo)幺值,并計算短路電流標(biāo)幺值、有名值。</p><p><b>  標(biāo)幺值:</b></p><p><b>  有名值:</b></p><p>  (2)計算短路容量,短路電流沖擊值</p><p><b>  短路容量:</b></p>

65、<p><b>  短路電流沖擊值:</b></p><p>  繪制短路電流計算結(jié)果表</p><p>  3.3 短路電流計算及計算結(jié)果</p><p>  等值網(wǎng)絡(luò)制定及短路點選擇:根據(jù)前述的步驟,針對本變電所的接線方式,把主接線圖畫成等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖3-1所示: </p><p>  圖3-1 等值網(wǎng)絡(luò)圖

66、</p><p>  F1-F3為選擇的短路點,選取基準(zhǔn)容量 =100MVA,由于在電力工程中,工程上習(xí)慣性標(biāo)準(zhǔn)一般選取基準(zhǔn)電壓. </p><p>  基準(zhǔn)電壓 (KV):  10.5    37    115</p><p>  基準(zhǔn)電流 (KA):   

67、0; 5.50   1.56   0.50</p><p><b>  1、主變電抗計算</b></p><p>  SFSZ7—31500/110的技術(shù)參數(shù)</p><p>  ∴X12* =( Ud1%/100)*(Sj/SB) =(10.75/100) *(100/40)= 0.269</p&

68、gt;<p>  X13* =( Ud2%/100)*(Sj/SB) =(0/100) *(100/40)= 0</p><p>  X14* =( Ud3%/100)*(Sj/SB) =(6.75/100) *(100/40)= 0.169</p><p>  2、三相短路計算簡圖,圖3-2</p><p><b>  3、三相短路計算&l

69、t;/b></p><p> ?。?)、110kV側(cè)三相短路簡圖如下圖3-3</p><p><b>  當(dāng)F1短路時,</b></p><p><b>  短路電流</b></p><p>  穩(wěn)態(tài)短路電流的有名值</p><p><b>  沖擊電流 &l

70、t;/b></p><p>  短路全電流最大有效值</p><p><b>  短路容量 </b></p><p> ?。?)、35kV側(cè)三相短路簡圖如下圖3-4</p><p><b>  當(dāng)F2短路時,</b></p><p><b>  短路電流<

71、;/b></p><p>  穩(wěn)態(tài)短路電流的有名值</p><p>  沖擊電流 I'ch2 =2.55*4.58=11.68 KA</p><p>  短路全電流最大有效值I"ch2 =1.51*4.58 = 6.92 KA</p><p>  短路容量 S2〃= I"F2*SB=2.933*100=293.3 MVA</p&g

72、t;<p>  (3)、10kV側(cè)三相短路簡圖如下圖3-5</p><p>  當(dāng)F3短路時,I'F3 = SB/(VB3)= 100/(1.732*10.5) =5.499 KA</p><p>  短路電流I"F3〃=1/(0.102+0.269+0.169)=1.852</p><p>  穩(wěn)態(tài)短路電流的有名值I F3′= I'F3*I"F3〃=

73、 5.499*1.852 =10.184 KA</p><p>  沖擊電流 I'ch3 =2.55*10.184 = 25.97 KA</p><p>  短路全電流最大有效值I"ch3 =1.51*10.184 =15.38 KA</p><p>  短路容量 S3〃= I"F3*SB=1.852*100=185.2MVA</p><p>

74、;  短路電流計算結(jié)果見表3-1</p><p>  表3-1       短路電流計算結(jié)果</p><p><b>  3.4 小結(jié)</b></p><p>  短路電流是效驗導(dǎo)體和電氣設(shè)備熱穩(wěn)定性的重要條件,短路電流計算結(jié)果是選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的重要參數(shù),同時繼電保護的靈敏度也是用

75、它來效驗的。所以正確計算短路電流,對整個變電站的設(shè)計至關(guān)重要,也最能體現(xiàn)出整個變電站設(shè)計的經(jīng)濟性。</p><p>  第4章 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇</p><p>  4.1 電氣設(shè)備的選擇原則</p><p>  電氣裝置中的載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備,在正常運行和短路狀態(tài)時,都必須安全可靠地運行。為了保證電氣裝置的可靠性和經(jīng)濟性,必須正確地選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體。各種

76、電氣設(shè)備選擇的一般程序是:先按正常工作條件選擇出設(shè)備,然后按短路條件校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p>  電氣設(shè)備與載流導(dǎo)體的設(shè)計,必須執(zhí)行國家有關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟政策,并應(yīng)做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、運行方便和為今后擴建留有一定的余地。</p><p>  電氣設(shè)備選擇的一般要求包括:</p><p>  1、應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求,

77、并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要;</p><p>  2、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核;</p><p>  3、應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理;</p><p>  4、選擇導(dǎo)體時應(yīng)盡量減少品種;</p><p>  5、擴建工程應(yīng)盡量使新老電器型號一致;</p><p>  6、選用的新產(chǎn)品,均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù),并經(jīng)正式鑒定合格。&l

78、t;/p><p>  7、按短路條件來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。</p><p>  8、驗算導(dǎo)體和110kV以下電纜短路熱穩(wěn)定時,所有的計算時間,一般采用主保護的動作時間加相應(yīng)的斷路器全分閘時間;而電器的計算時間一般采用后備保護動作時間加相應(yīng)的斷路器全分閘時間;斷路器全分閘時間包括斷路器固有分閘時間和電弧燃燒時間。</p><p>  4.2 斷路器和隔離開關(guān)的選擇<

79、/p><p>  4.2.1 110KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇</p><p><b>  短路參數(shù):</b></p><p>  ich=9.84(kA);   I"=I∞=9.8(kA) Ue=110 KV</p><p>  Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*110=

80、286.3(A)</p><p>  110KV側(cè)斷路器的選擇:</p><p>  查設(shè)備手冊試選LW14—110型六氟化硫斷路器。</p><p>  表4-1 LW14—110型斷路器參數(shù)</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Igmax=286.3(A)<

81、Ie</p><p>  ich=16.065 (kA) <Idw=100 kA</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗合格。</b></p><p><b>  熱穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Qk=9.82*0.5 (kA2·S)</p><p>  

82、Q承受=31.52*3 (kA2·S)</p><p>  Q承受>Qk熱穩(wěn)定校驗合格。</p><p>  110KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇:</p><p>  Ue=110 KV    Igmax=286.3(A)</p><p>  查設(shè)備手冊試選GW7-110型隔離開關(guān),參數(shù)如下:</p>

83、;<p>  額定電壓:Ue=110 KV   額定電流:Ie=600A</p><p>  動穩(wěn)定電流:Idw=55 kA   5S熱穩(wěn)定電流:14 kA</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Igmax=286.3(A)<Ie</p><

84、;p>  ich=16.065 (kA) <Idw=55 kA</p><p><b>  熱穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Qd=9.8*9.8*0.5 (kA2·S)</p><p>  Q承受=14*14*5 (kA2·S) Q承受>Qk熱穩(wěn)定校驗合格。</p><p

85、>  4.2.2 35KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇</p><p><b>  短路參數(shù):</b></p><p>  ich=11.68(kA);   I"=I∞=2.933(kA) Ue=35 KV</p><p>  Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*35=104(A) </p

86、><p>  35KV側(cè)斷路器的選擇:查設(shè)備手冊試選ZW23-35C型斷路器。</p><p>  表4-2 ZW23-35C型斷路器參數(shù)</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Igmax=104(A)<Ie</p><p>  ich=11.68(kA) <Idw=

87、100 kA</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗合格。</b></p><p><b>  熱穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Qk=2.9332*0.5 (kA2·S)</p><p>  Q承受=252*4 (kA2·S)</p><p> 

88、 Q承受>Qk熱穩(wěn)定校驗合格。</p><p>  35KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇:</p><p>  Ue=35 KV    Igmax=104(A)</p><p>  查設(shè)備手冊試選GW14-35(D)型隔離開關(guān),參數(shù)如下:</p><p>  額定電壓:Ue=35 KV   額定電流:Ie

89、=1250A</p><p>  動穩(wěn)定電流:Idw=40 kA   2S熱穩(wěn)定電流:16 kA</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Igmax=104(A)<Ie</p><p>  ich=11.68(kA) <Idw=40 kA</p><p

90、><b>  動穩(wěn)定校驗合格。</b></p><p><b>  熱穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Q承受=Irw*Irw*Trw=16*16*2 (kA2·S)</p><p>  Q承受>Qk熱穩(wěn)定校驗合格。</p><p>  4.2.3 10KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)

91、的選擇</p><p><b>  短路參數(shù):</b></p><p>  ich=25.97(kA);   I"=I∞=1.852(kA) Ue=10 KV</p><p>  Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*10=242.8(A) </p><p>  10KV側(cè)斷

92、路器的選擇:</p><p>  由于10 KV選用為戶內(nèi)成套設(shè)備,根據(jù)廠家提供的型號,選空氣絕緣金屬鎧裝移開式KYN28型開關(guān)柜</p><p>  斷路器型號為ZN63A-12/T1250A-31.5</p><p>  其參數(shù)如下:額定電壓: Ue=12 KV  額定電流: Ie=1250 A</p><p>  四秒熱穩(wěn)定電

93、流: Irw4″=31.5 kA   額定短路開斷電流:Ikd=31.5 kA</p><p>  額定峰值耐受電流:Imax=Idw=80 kA   額定短路關(guān)合電流:80 kA</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Igmax=242.8(A)<Ie</p>

94、<p>  ich=25.97(kA) <Idw=100 kA</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗合格。</b></p><p><b>  熱穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Qk=1.852*1.852*0.5 (kA2·S)</p><p>  Q承受= 31

95、.5*31.5*4 (kA2·S)</p><p>  Q承受>Qk熱穩(wěn)定校驗合格。</p><p>  所選斷路器滿足要求。</p><p>  4.2.4主變中性點隔離開關(guān)的選擇</p><p>  主變中性點隔離開關(guān)選取中性點專用型號:GW8-110型</p><p>  主要參數(shù):額定電壓: Ue=1

96、10 KV   額定電流: Ie=400 A</p><p>  動穩(wěn)定電流: Idw=15.5 kA   10S熱穩(wěn)定電流:4.2 kA</p><p>  表4-3 斷路器、隔離開關(guān)參數(shù)表</p><p>  4.3 互感器的選擇</p><p>  4.3.1電流互感器的選擇</p>

97、<p>  1、110kV側(cè)電流互感器</p><p>  Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*110=286.3(A)</p><p><b>  Ue=110 KV</b></p><p>  選取:LVQB—110,300/5,0.5/D/10P</p><p>  電流互感器參數(shù):1秒

98、熱穩(wěn)定電流:40KA,動穩(wěn)定電流:100KA</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  ich=16.065(kA) <100 kA</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗合格。</b></p><p><b>  熱穩(wěn)定校驗:</b></p&

99、gt;<p>  Qd=9.8*9.8*0.5 (kA2·S)</p><p>  Q承受= 1*40*40 (kA2·S)</p><p>  Q承受>Qd熱穩(wěn)定校驗合格</p><p>  2、35kV側(cè)電流互感器:</p><p>  Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*35=104(A)

100、</p><p><b>  Ue=35 KV</b></p><p>  選?。篖VQB—35,600/5,0.5/D/10P</p><p>  電流互感器參數(shù):短時熱穩(wěn)定電流:31.5KA,動穩(wěn)定電流:80KA</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗:</b></p><p

101、>  ich=11.68(kA) <80 kA</p><p><b>  動穩(wěn)定校驗合格。</b></p><p><b>  熱穩(wěn)定校驗:</b></p><p>  Qd=2.933*2.933*0.5 (kA2·S)</p><p>  Q承受=1*31.5*31.5 (kA

102、2·S)</p><p>  Q承受>Qd熱穩(wěn)定校驗合格。</p><p>  3、10kV側(cè)電流互感器:</p><p>  Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*10=242.8(A)</p><p><b>  Ue=10 KV</b></p><p>  由于10 K

103、V選用為戶內(nèi)成套設(shè)備,所以選取和開關(guān)柜配套使用的型號:LMZ—12/1500/5</p><p><b>  電流互感器參數(shù):</b></p><p>  雷電沖擊耐受電壓(kV),75</p><p>  短時工頻耐受電壓(kV),42</p><p>  表4-4 電流互感器選型表</p><p&

104、gt;  4.3.2 電壓互感器的選擇</p><p>  電壓互感器的選擇應(yīng)滿足繼電保護、自動裝置和測量儀表的要求,對于:</p><p>  1、3-20kV配電裝置,宜采用油絕緣結(jié)構(gòu),也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。</p><p>  2、35kV配電裝置,宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。</p><p>  3、1

105、10kV及以上配電裝置,當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足要求時,宜采用電容式電壓互感器。</p><p>  根據(jù)上述條件,選擇如下:</p><p>  110kV:母線選單相、串級式、戶外式電壓互感器。</p><p>  35kV:母線選單相、戶外式電壓互感器。</p><p>  10kV:母線成套設(shè)備配套電壓互感器。</p>&

106、lt;p>  表4—5 電壓互感器選擇表</p><p>  安裝 型號 額定電壓/KV 各級次額定容量/VA</p><p>  地點 原線圈 副線圈 輔助線圈 0.5級 1級 3級</p><p>  110kV母線 JCC2-110

107、110/ 0.1/ 0.1 500 1000 </p><p>  35kV母線 JDJJ-35 35/ 0.1/ 0.1/3 150 250 600</p><p>  10kV母線 JDZJ-10 10/ 0.1/ 0.1/3 50

108、 80 200</p><p><b>  4.4 母線的選擇</b></p><p>  4.4.1 110kV側(cè)母線</p><p>  對于110kV側(cè)母線按照發(fā)熱選取,本次設(shè)計的110kV側(cè)的電源進線為兩回,一回最大可輸送35000KVA負(fù)荷,最大持續(xù)工作電流按最大負(fù)荷算: </p><p>  Igma

109、x=1.05Ie=1.05S/1.732*110=286.3(A)。</p><p>  查設(shè)備手冊表選擇LGJ—185/10鋼芯鋁絞線,在最高允許溫度+70度的長期載流量為539A,滿足最大工作電流的要求。其參數(shù)如下: 計算半徑19.6毫米,計算截面227.83平方毫米,戶外載流量553A。校驗110KV母線選單根的軟導(dǎo)線,其綜合矯正系數(shù)按海拔800米,環(huán)境溫度35℃。則K=0.95。</p>&

110、lt;p>  電流的校驗 : </p><p>  Kie=0.95*553=525.35>Igmax=286.3A </p><p>  則電流校驗滿足要求。</p><p><b>  熱穩(wěn)定校驗 : </b></p><p>  Smin=(Idt/C) =(9.8*103/87) ≈84.3m

111、m2<S=227.83 mm2 </p><p>  所以熱穩(wěn)定滿足要求。</p><p>  4.4.2 35kV側(cè)母線</p><p>  對于35kV側(cè)主母線按照發(fā)熱選取,本次設(shè)計的35kV側(cè)一回最大可輸送35000KVA負(fù)荷,主變壓器的容量為31500KVA,所以最大持續(xù)工作電流按最大負(fù)荷主變壓器的持續(xù)工作電流計算: Igmax=1.05Ie=1.

112、05S/1.732*35=104(A)。</p><p>  查設(shè)備手冊表選擇LGJ-185/45鋼芯鋁絞線,在最高允許溫度+70度的長期載流量為552 A,滿足最大工作電流的要求。其參數(shù)如下: </p><p>  計算半徑19.6毫米,計算截面227.83平方毫米,戶外載流量553A </p><p>  校驗35KV母線選單根的軟導(dǎo)線,其綜合矯正系數(shù)按海

113、拔800米,環(huán)境溫度35℃</p><p><b>  則K=0.95。</b></p><p>  電流的校驗: </p><p>  Kie=0.95*553=525.35>Igmax=104A 則電流校驗合格</p><p><b>  熱穩(wěn)定校驗:</b></p>

114、<p>  Smin=(Idt/C) =(2.933*103/87) ≈34.71mm2<S=227.83 mm2 </p><p><b>  所以熱穩(wěn)定滿足要求</b></p><p>  4.4.3 10kV側(cè)母線</p><p>  Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*10=242.8(A)<

115、/p><p>  查設(shè)備手冊表選擇63*8單片矩形鋁母平放,平放時長期允許載流量為995A。 </p><p>  可選擇TMY-100x10型的矩形銅排。</p><p>  校驗10KV母線,其綜合矯正系數(shù)K=0.95。</p><p><b>  A電流的校驗 </b></p><p>  

116、Kie=0.95*2030=1928.5>Igmax=242.8A,;</p><p><b>  則電流校驗合格</b></p><p><b>  B熱穩(wěn)定校驗 </b></p><p>  Smin=(Idt/C) =(1.852*103/117) ≈162.2mm2<S=1000 mm2 </

117、p><p>  所以熱穩(wěn)定滿足要求。</p><p>  4.5 高壓熔斷器的選擇</p><p>  變電站35kV電壓互感器和10kV電壓互感器以及站用變壓器都用高壓熔斷器保護電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害及用來保護電壓互感器。按額定電壓和開斷電流進行選?。?lt;/p><p>  Igmax<I熔絲<I底座</p>

118、<p>  Igmax=(1.05*125)/( * 10)</p><p><b>  =7.7(A)</b></p><p>  1) 所用變壓器高壓側(cè)熔斷器屬成套設(shè)備選用RN1-10型熔斷器進行保護.</p><p>  2) 35kV電壓互感器選取RW9--35型高壓熔斷器。</p><p>  

119、3) 10kV電壓互感器屬成套設(shè)備,選取RN2-10型高壓熔斷器。</p><p>  表4—6 高壓熔斷器選擇結(jié)果表</p><p>  型號 安裝 額定電壓 額定電流 最大分?jǐn)?備注</p><p>  地點 /KV /KA 電流</p><p>  R

120、W9-35 35kVYH 35 0.5 60 保護電壓互感器</p><p>  RN2-10 10kVYH 10 0.5 50 保護電壓互感器</p><p>  RN1-35 站用變壓器 35 0.5

121、12 電力線路短路或過流保護</p><p>  4.6 消弧線圈的選擇</p><p>  當(dāng)電網(wǎng)容性電流大于下列數(shù)值時,中性點宜裝消弧線圈:3—6KV 30A,10KV 20A,35—60KV 10A,經(jīng)計算本站10KV側(cè)不需裝消弧線圈,35KV側(cè)需裝消弧線圈,消弧線圈一般選用油浸式。</p><p>  表4-7

122、0; 消弧線圈選型表</p><p><b>  4.7 小結(jié)</b></p><p>  電氣設(shè)備的選擇條件包括兩大部分:一是電氣設(shè)備所必須滿足的基本條件,即按照正常工作條件(最高工作電壓和最大持續(xù)工作電流)選擇,并按短路狀態(tài)校驗動、熱穩(wěn)定;二是根據(jù)不同電氣設(shè)備的特點而提出的選擇和校驗項目。本章根據(jù)短路電流計算結(jié)果選擇了本變電站所用的電氣設(shè)備。</p>

123、<p>  第五章變電站防雷保護及其配置</p><p>  避雷針、避雷器是變電站屋外配電裝置和站內(nèi)電工建筑物防護直擊雷過電壓的主要措施。變電站借助屋外配電裝置架構(gòu)上的避雷針和獨立避雷針共同組成的保護網(wǎng)來實現(xiàn),主控制室和屋內(nèi)配電要采用屋頂上的避雷帶。</p><p>  5.1 直擊雷的過電壓保護</p><p>  裝設(shè)獨立避雷針,為防止雷直擊變電設(shè)

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