变电工程设计—课程设计资料.ppt

2020 1 3 变电工程设计 课程设计 变电工程设计任务书 一 题目 终端变电所设计 或35 10kV 二 设计原始资料1 变电所性质该变电所处于系统末端 直接以10kV线路供镇办企业 军工厂以及农业排灌和生活用电 2 自然条件所区地势平坦 海拔120米 交通方便有公路经过本所附近 最高气温 40 最低气温 38 年平均气温25 最大风速25m s 覆冰厚度10mm 土壤电阻率为黄粘土60 m 雷电日30 冻土深度为1米 主导风向夏南风 冬西北风 变电工程设计任务书 3 负荷资料本变电所高压侧一回进线与电力系统连接 由新城一次变电所向本所供电 其供电距离为15km 10kV侧采用架空出线共6回 供电负荷分别为 区1400kVA 区2000kVA 区1500kVA 区700kVA 区900kVA 区950kVA 6回出线的长度分别为 L1 13km L2 16km L3 13km L4 12km L5 16km L6 18km 负荷年递增率取5 网损率取10 发展年限取5年 总的同时系数取0 8 最大负荷利用小时数为3000 5000h 变电工程设计任务书 L1 L6 区 区 变电工程设计任务书 4 系统资料 最大运行方式X min 0 2129 最小运行方式X max 0 5261 根据系统要求 高低压侧继电保护整定时间取为1 5秒 变电工程设计任务书 三 设计内容1 统计负荷确定负荷容量2 确定变压器容量和台数 两台 3 电气主接线设计4 短路电流计算5 电气设备选择 与设计的主接线一致 高压侧 母线 断路器 熔断器 隔离开关 互感器 悬式绝缘子 软母线 避雷器 所用变压器等 低压侧 母线 断路器 熔断器 支柱绝缘子 硬母线 穿墙套管 避雷器 所用变压器等 变电工程设计任务书 7 设计图纸 电气主接线图 变电所电气总平面布置接线图 室外配电装置纵向断面图 室外配电装置横向断面图 6 接地装置计算 四 设计要求1 说明书2 计算书3 图纸 变电工程设计任务书 五 主要参考书1 教材 各种有关教科书 2 电力工程设计手册 3 变电所设计 4 工厂常用电气设备手册 5 钢铁企业电力设计参考资料上下册 6 变电所设计有关图纸 设计步骤 1 根据统计负荷确定负荷容量 其中要考虑损耗 发展年限和同时系数 P67 2 确定变压器容量和台数 两台 P68 3 根据变电所和负荷的性质设计主接线 4 选择短路计算点 并计算短路电流 1 求出各线路和变压器的电抗标幺值 然后画出等效电路 线路电抗标幺值 变压器电抗标幺值 设计步骤 2 选择短路计算点 3 根据等效电路计算短路计算点的短路电流 包括最大运行方式和最小运行方式 投入一台变压器 的短路电流 4 列出下表 其中 I I I0 2 设计步骤 由上表数据比较可知 最大运行方式下的冲击电流 短路电流均大于最小运行方式的冲击电流和短路电流 故按最大运行方式对电气设备进行选择 校验 NOTE 计算书中必须有全部的计算过程 然后列表汇总 把系统容量视为无穷大电源 这样假设对于设备选择校验是偏于保守的 无穷大电源的特点是短路电流周期分量不衰减 即 I I I0 2 取r0 0 x0 0 4 km SB 100MVA 设计步骤 35kV侧的基准电流 10kV侧的基准电流 I I I0 2 Ich 1 25I ich 2 55I I 2 设计步骤 5 根据课程中所学的方法选出主接线中的每一个设备 并进行校验 NOTE 任务书没有给出变电所的负荷 但因变电所负荷一般不太大 所以直接选用50kVA或100kVA的变压器 6 保护接地装置的计算 求出高压侧 60kV或35kV 要求的接地电阻 求出10kV侧要求的接地电阻 求出所用电 380 220V 要求的接地电阻 设计步骤 3个电压等级共用一个接地装置 选用最小接地电阻 然后考虑到没有自然接地体可利用 需计算人工接地体的情况 根数 最后还要考虑在配电区是否要 每个10米 加均压带 参考例题P1387 画出所要求的图纸 设计步骤 标题栏 180 40mm 2cm 3cm 2cm 3cm 2 5cm 5 5cm 一个圈代表一个二次绕组 3个圈就代表有三个二次绕组 每个二次绕组可以有不同的变比 称双变比互感器 以满足保护和测量的要求 二次绕组级别常见的有 0 2s级 用于计量 0 5级 用于一般测量 3级 用于一般保护 D级 用于差动保护 10级 用于大短路电流的保护 关于电流互感器 变电站变压器 出线电流互感器的配置及作用 出线一般三组 用于保护 测量 计量 若只有两组 那么测量和计量可以串联 用一组互感器 线路不配差动保护 差动是专门保护变压器的 高后备一般也出三组 管普通过流保护 差动保护 和测量 低后备一般也出三组 管普通过流保护 差动保护和测量 若有计量要求 可以与测量公用一组互感器 电压互感器的配置原则 第一 应满足测量 保护 同期和自动装置的要求 第二 保证在运行方式改变时 保护装置不失压 同期点两侧都能方便地取压 母线 6 220kV电压级的每组主母线的三相上应装设电压互感器 旁路母线则视回路出线外侧装设电压互感器的需要而确定 通常作如下配置 330 500kV电压级的电压互感器配置 双母线接线时 在每回出线和每组母线三相上装设 一个半断路器接线时 在每回出线三相上装设 主变压器进线和每组母线上则根据继电保护装置 自动装置和测量仪表的要求 在一相或三相上装设 线路 当需要监视和检测线路断路器外侧有无电压 供同期和自动重合闸使用 该侧装一台单相电压互感器 变压器 变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的