发电厂课程设计-枢纽变电站电气主接线.doc

燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目 枢纽变电站电气主接线学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 10级电力2班 学 号： 100103030083 学生姓名： 刘巨华 指导教师： 吴杰 钟嘉庆 教师职称： 教授 副教授 燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院 基层教学单位： 电力工程系 学 号100103030083学生姓名刘巨华专业（班级）电力2班设计题目枢纽变电站电气主接线设计技术参数1.电压等级500/220/35kV2.利用小时数:6500小时/年 3.原始资料另附。设计要求1 电气主接线的设计2 厂用电原则接线图3 短路电流计算4 主要电气设备选择及校验（断路器、隔离开关、VT、CT、进线、母线）5.无功功率补偿容量计算与方案设计6.设计说明书：B5纸。工作量1 设计说明书、 计算书、设备表. 不少于5000字2 提交主接线图和站（厂）用电图，最好是计算机绘图。工作计划19周：主接线设计、设备选型、断路电流计算。20周：动、热稳定计算校、验绘图、写设计说明书。参考资料1 电气工程设计手册 (1,2)2 电气工程设备手册 (1,2)3发电厂电气主系统课程设计参考资料 天津大学编写4. 发电厂电气部分课程设计 郭琳 主编指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。年 月 日 课程设计原始资料题目:枢纽变电站电气主接线 1. 变电站的建设规模(1) 类型:枢纽变电所(2) 距接网地点 300KM(3) 利用小时数:6500小时/年2. 接入系统及电力负荷情况(1) 500KV电源进线 4回, 与其它变电所的联络线2回,当取基准容量为100MVA时,系统归算到500kv母线上. 系统装机容量6000MW (2) 220KV电压等级: 出线 8回,220KV最大负荷400MW ,最小负荷300MW,.(3) 35KV电压等级: 出线 6回,35KV最大负荷200MW ,最小负荷150MW, ,.每回额定容量40MW(4) 主保护动作时间,后备保护时间 (5)站用变按考虑.3.环境因素：海拔小于1000米，环境温度，母线运行温度 4.无功功率补偿目标目录 1. 设计任务及要求22. 设计原始资料.33. 主变压器的选择.54. 主接线的确定.55. 主接线图.66. 短路计算.77. 设备的选择87.1断路器的选择7.2隔离开关的选择7.3电流互感器的选择7.4电压互感器的选择7.5母线的选择7.6线路导体的选择 8. 年运行费用的计算209. 无功补偿.2010. 总结.2111. 意见评审.223.主变压器的选择：台数：选择原则：当一台主变压器停运时，其余的变压器容量应该可以满足全部负荷的70%到80%。 最大总负荷：400+200=600MW 容量：S=600/0.85=705.9MVA可以选择3台360MVA的变压器：当一台主变压器停运时，剩余的两台容量为720MVA完全满足总负荷，而且考虑以后扩建，还可以为以后的负荷留出余量。 变压器参数：型号OSFPS2-360000/500 容量（KVA）:360000/360000/36000 空载损耗P0（kw）：190 负载损耗Pk（kw）：800 阻抗电压Uk(%)：高-中：10 高-低：26 中-低：41 空载电流I0（%）：0.8 接线组别：YNa0d114.主接线500KV侧：采用一台半断路器接线在此500KV的配电装置中，进出线一共9回，此配电装置在系统中具有重要的地位，宜采用一台半断路器优点：任意母线故障或检修都不会导致停电 任意断路器检修也不会引起停电 甚至是两组母线都故障的极端情况下功率任然可以继续输送220 KV侧：采用双母线接线加旁路接线在此,220KV的配电装置中，进出线一共11回，此配电装置在系统中也具有比较重要的地位，可以采用双母线带旁路母线接线优点： 供电可靠，通过两组母线的隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不导致供电中断；一组母线故障后可以迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关时，只要断开此隔离开关所属线路和母线，其他的电路均可以通过另一组母线继续运行。而且任一断路器检修时都可以将所对应的回路切换的旁路母线上不至使此回路停电 调度灵活，各个电源和回路可以任意分配到某一组母线上，能灵活的适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；通过倒换操作可以组成各种运行方式。 扩建方便：可以向双母线任一方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。35 KV侧：采用单母线接线5.主接线图：6.短路电流计算：7.设备的选择7.1断路器：1.首先选择断路器的额定电压：不得小于装设电路所在电网的额定电压。2.断路器的额定电流不小于通过断路器的最大持续工作电流3.额定开断电流大于次暂态电流I4.短路开合电流大于短路电流最大冲击值ish5.短路热稳定和动稳定校验一台半接线上的断路器：额定电压为500KV额定电流按照变压器的额定电流选择Imax=Sn/(1.732*Un)=360000000/(1.732*500000)=416A选择LW12500参数：额定电压：500KV 额定电流：4000A 额定开断电流：63KA 额定关合电流（峰值）：160KA 动稳定电流（峰值）160KA 热稳定电流 （3S）:63KA 固有分闸时间：0.02s按短路点1校验：Xj=0.1383 按照有限大电源系统计算通过查运算曲线：I=7.6 有名值为I=7.6*Sn/(1.732*Un)=7.6*600000000/(1.732*500000)=5.3KA额定开断电流63KA短路电流最大冲击值ish=1.9*1.414* I=1.9*1.414*5.3=14.2KA1s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=17.3It* It*t=63*63*3=11907Qk动稳定校验：160KA ish=14.2KA变压器高压侧断路器：额定电压为500KV额定电流按照变压器的额定电流选择Imax=Sn/(1.732*Un)=360000000/(1.732*500000)=416A选择LW12500参数：额定电压：500KV 额定电流：4000A 额定开断电流：63KA 额定关合电流（峰值）：160KA 动稳定电流（峰值）160KA 热稳定电流 （3S）:63KA 固有分闸时间：0.02S按短路点1校验：Xj=0.1383 按照有限大电源系统计算通过查运算曲线：I=7.6 有名值为I=7.6*Sn/(1.732*Un)=7.6*600000000/(1.732*500000)=5.3KA额定开断电流63KA短路电流最大冲击值ish=1.9*1.414* I=1.9*1.414*5.3=14.2KA1s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=17.3It* It*t=63*63*3=11907Qk动稳定校验：160KA ish=14.2KA变压器中压侧断路器：额定电压：220KV额定电流按照变压器的额定电流选择Imax=Sn/(1.732*Un)=360000000/(1.732*220000)=945A选择SFM220参数：额定电压：220KV 额定电流：4000A 额定开断电流：63KA 额定关合电流（峰值）：160KA 动稳定电流（峰值）160KA 热稳定电流 （3S）63KA 固有分闸时间：0.025S按短路点2校验：Xj=0.183 按照有限大电源系统计算通过查运算曲线：I=6有名值为I=6*Sn/(1.732*Un)=6*600000000/(1.732*500000)=9.5kA额定开断电流63KA短路电流最大冲击值ish=1.9*1.414* I=1.9*1.414*9.5=25.6KA1s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=65.2It* It*t=63*63*3=11907Qk动稳定校验：160KA ish=25.6KA220KV负荷侧断路器：额定电压220KV额定电流按照最大负荷选择：Imax=400000000/(0.85*220000*1.732*8)=154A选择SFM220参数：额定电压：220KV 额定电流：4000A 额定开断电流：63KA 额定关合电流（峰值）：160KA 动稳定电流（峰值）160KA 热稳定电流 （3S）63KA 固有分闸时间：0.025S按短路点2校验：Xj=0.183 按照有限大电源系统计算通过查运算曲线：I=6有名值为I=6*Sn/(1.732*Un)=6*600000000/(1.732*500000)=9.5kA额定开断电流63KA短路电流最大冲击值ish=1.9*1.414* I=1.9*1.414*9.5=25.6KA1s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=65.2It* It*t=63*63*3=11907Qk动稳定校验：160KA ish=25.6KA220KV侧旁路断路器：额定电压220KV额定电流按照最大负荷选择：Imax=400000000/(0.85*220000*1.732)=1232A选择SFM220参数：额定电压：220KV 额定电流：4000A 额定开断电流：63KA 额定关合电流（峰值）：160KA 动稳定电流（峰值）160KA 热稳定电流 （3S）63KA 固有分闸时间：0.025S按短路点2校验：Xj=0.183 按照有限大电源系统计算通过查运算曲线：I=6有名值为I=6*Sn/(1.732*Un)=6*600000000/(1.732*500000)=9.5kA额定开断电流63KA短路电流最大冲击值ish=1.9*1.414* I=1.9*1.414*9.5=25.6KA1s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=65.2It* It*t=63*63*3=11907Qk动稳定校验：160KA ish=25.6KA220KV侧母联断路器：额定电压220KV额定电流按照最大负荷选择：Imax=400000000/(0.85*220000*1.732)=1232A选择SFM220参数：额定电压：220KV 额定电流：4000A 额定开断电流：63KA 额定关合电流（峰值）：160KA 动稳定电流（峰值）160KA 热稳定电流 （3S）63KA 固有分闸时间：0.025S按短路点2校验：Xj=0.183 按照有限大电源系统计算通过查运算曲线：I=6有名值为I=6*Sn/(1.732*Un)=6*600000000/(1.732*220000)=9.5kA额定开断电流63KA短路电流最大冲击值ish=1.9*1.414* I=1.9*1.414*9.5=25.6KA1s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=65.2It* It*t=63*63*3=11907Qk动稳定校验：160KA ish=25.6KA变压器低压侧断路器：额定电压：35KV额定电流按照负荷的额定容量选择Imax=2*Sn/(1.732*Un)=2*40000000/(*1.732*35000)=1320 A选择 LW8-40.5参数：额定电压：35KV 额定电流：4000A 额定开断电流：40.5KA 额定关合电流（峰值）：130KA 动稳定电流（峰值）130KA 热稳定电流 （4S）50KA 固有分闸时间：0.06S按短路点3校验：Xj=0.2333 按照有限大电源系统计算通过查运算曲线：I=4.7有名值为I=4.7*Sn/(1.732*Un)=4.7*600000000/(1.732*35000)= 46.5kA额定开断电流31.5KA短路电流最大冲击值ish=1.9*1.414* I=1.9*1.414*46.5=125KA1s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=2008It* It*t=50*50*4=10000Qk动稳定校验：130KAish=125KA 35KV负荷侧的断路器额定电压：35KV额定电流按照负荷的额定容量选择Imax=Sn/(1.732*Un)=40000000/(1.732*35000)=660A选择 LW8-40.5参数：额定电压：35KV 额定电流：4000A 额定开断电流：40.5KA 额定关合电流（峰值）：130KA 动稳定电流（峰值）130KA 热稳定电流 （4S）50KA 固有分闸时间：0.06S按短路点3校验：Xj=0.2333 按照有限大电源系统计算通过查运算曲线：I=4.7有名值为I=4.7*Sn/(1.732*Un)=4.7*600000000/(1.732*35000)= 46.5kA额定开断电流31.5KA短路电流最大冲击值ish=1.9*1.414* I=1.9*1.414*46.5=125KA1s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=2008It* It*t=50*50*4=10000Qk动稳定校验：130KAish=125KA 7.2隔离开关的选择：一台半接线上的隔离开关：额定电压为500KV额定电流按照变压器的额定电流选择Imax=Sn/(1.732*Un)=360000000/(1.732*500000)=416A选择：GW10500参数：额定电压 500KV 额定电流 3150 动稳定电流峰值 125KA 热稳定电流有效值（2s） 50KA按短路点1校验：Xj=0.1381s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=17.3It* It*t=50*50*2=5000Qk动稳定校验：125KA ish=14.2KA变压器高压侧隔离开关：额定电压为500KV额定电流按照变压器的额定电流选择Imax=Sn/(1.732*Un)=360000000/(1.732*500000)=416A 选择：GW10500参数：额定电压 500KV 额定电流 3150 动稳定电流峰值 125KA 热稳定电流有效值（2s） 50KA按短路点1校验：Xj=0.1381s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=17.3It* It*t=50*50*2=5000Qk动稳定校验：125KA ish=14.2KA变压器中压侧隔离开关：额定电压：220KV额定电流按照变压器的额定电流选择Imax=Sn/(1.732*Un)=360000000/(1.732*220000)=945A选择：GW220参数：额定电压：220KV 额定电流：3150A 动稳定电流峰值：125KV 热稳定电流有效值（3s）40.5KA按短路点2校验：Xj=0.181s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=65.2It* It*t=40.5*40.5*3=4921Qk动稳定校验：125KA ish=25.6KA220KV负荷侧隔离开关：额定电压220KV额定电流按照最大负荷选择：Imax=400000000/(0.85*220000*1.732*8)=154A选择：GW220参数：额定电压：220KV 额定电流：3150A 动稳定电流峰值：125KV 热稳定电流有效值（3s）40.5KA按短路点2校验：Xj=0.181s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=65.2It* It*t=40.5*40.5*3=4921Qk动稳定校验：125KA ish=25.6KA220KV侧旁路断路器的隔离开关额定电压220KV额定电流按照最大负荷选择：Imax=400000000/(0.85*220000*1.732)=1232A选择：GW220参数：额定电压：220KV 额定电流：3150A 动稳定电流峰值：125KV 热稳定电流有效值（3s）40.5KA按短路点2校验：Xj=0.181s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=65.2It* It*t=40.5*40.5*3=4921Qk动稳定校验：125KA ish=25.6KA220KV侧母联断路器的隔离开关：额定电压220KV额定电流按照最大负荷选择：Imax=400000000/(0.85*220000*1.732)=1232A选择：GW220参数：额定电压：220KV 额定电流：3150A 动稳定电流峰值：125KV 热稳定电流有效值（3s）40.5KA按短路点2校验：Xj=0.181s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=65.2It* It*t=40.5*40.5*3=4921Qk动稳定校验：125KA ish=25.6KA变压器低压侧断路器：额定电压：35KV额定电流按照负荷的额定容量选择Imax=2*Sn/(1.732*Un)=2*40000000/(*1.732*35000)=1320 A选择：GW1235 参数：额定电压：35KV 额定电流：4000A 动稳定电流峰值：130KV 热稳定电流有效值（3s）50KA按短路点3校验：Xj=0.2331s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=2008It* It*t=50*50*3=7500Qk动稳定校验：130KAish=125KA 35KV负荷侧的断路器的隔离开关也选择GW1235隔离开关7.3电流互感器的选择按照一次回路的额定电压和电流选择一台半接线上断路器两侧的电流互感器额定电压为500KV额定电流按照变压器的额定电流选择Imax=Sn/(1.732*Un)=360000000/(1.732*500000)=416A选择 LB1500参数：额定电压 500KV 变比：800/5 动稳定倍数：60 热稳定倍数（1s）60按短路点1校验：Xj=0.1381s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=17.3（Kt*I1n）2=(60*0.8)2=2304Qp动稳定校验：1.414*I1n*Kes=1.414*0.8*60=67.914.2变压器高压侧断路器两侧的电流互感器：额定电压为500KV额定电流按照变压器的额定电流选择Imax=Sn/(1.732*Un)=360000000/(1.732*500000)=416A选择 LB1500参数：额定电压 500KV 变比：800/5 动稳定倍数：60 热稳定倍数（1s）60按短路点1校验：Xj=0.1381s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=17.3（Kt*I1n）2=(60*0.8)2=2304Qp动稳定校验：1.414*I1n*Kes=1.414*0.8*60=67.914.2变压器中压侧断路器两侧的电流互感器：额定电压：220KV额定电流按照变压器的额定电流选择Imax=Sn/(1.732*Un)=360000000/(1.732*220000)=945A选择：LB3220参数：额定电压 220KV 变比：1200/5 动稳定倍数 100 热稳定电流倍数（3s）40 按短路点2校验：Xj=0.181s,不计非周期热效应，短路电流热效应Qk等于周期分量热效应Qp=（I* I+ Itk* Itk+10* Itk/2* Itk/2）*tk/12=65.2（Kt*I1n）2t=(40*1.2)2*3=6912Qp动稳定校验：1.414*I1n*Kes=1.414*1.2*100=169.725.6KA220KV负荷侧断路器两侧的电流互感器：额定电压220KV额定电流按照最大负荷选择：Imax=400000000/(0.85*220000*1.732*8)=154A选择：LB220参数：额定电压220