地区变电站电气系统设计

毕业设计说明书 论文 作作 者者 学学 号 号 系系 电子工程与光电技术系 专专 业业 电气工程及其自动化 题题 目目 地区变电站电气系统设计 1 指导者 指导者 姓 名 专业技术职务 评阅者 评阅者 姓 名 专业技术职务 2013 年 5 月 副教授 毕业设计 论文 评语 学生姓名 班级 学号 题 目 地区变电站电气系统设计 1 综合成绩 指导者评语 指导者 签字 年 月 日 毕业设计 论文 评语 评阅者评语 评阅者 签字 年 月 日 答辩委员会 小组 评语 答辩委员会 小组 负责人 签字 年 月 日 毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 中中文文摘摘要要 本次毕业设计的题目是 地区变电站电气系统设计 1 这次毕业设计的 任务是根据设计的要求 在设计的过程中根据所建变电站当地的地理环境 电压 等级 以及该变电站的各个电压等级的负荷状况和将来五年的发展规划等 综合 这些因素来完成 在设计的过程中要完成 根据变电所的容量来选择主变压器 导线的选择 电气主接线的设计 短路电流计算 主要电气设备选择等等 通过技术和经济的比较采用下列方案 选用两台三相双绕组变压器 为了稳 定运行 110kV 选用双母线接线 本工程初步设计内容包括变电所电气设计 35kV 10kV 采用单母线分段 关键词 变电所 主接线 短路电流 设备选择 毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 外外文文摘摘要要 TitleTitle Regional substation design AbstractAbstract The graduation project topic area substation electrical system design 1 The graduation design tasks according to the design requirements In the design process to build substation local geographical environment Voltage level And the load status of the substation voltage level and in the future five years of development planning The combination of these factors to complete In the design process to be completed Selected based on the capacity of the substation main transformer The choice of wire Main electrical wiring design Short circuit current calculation The main electrical equipment selection etc Technical and economic comparison of the following scenarios Use two phase two winding transformer For stable operation 110kV use double bus wiring The preliminary design including substation electrical design 35kV 10kV single busbar Keyword Substation Main wiring Short circuit Equipment selection 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 I 页 共 1 页 目 次 1引言 2 1 1变电站的发展 2 1 2变电站基本概念和基本现状 2 1 3论文的主要工作 3 2 河津变电所接入系统设计 4 2 1确定电压等级 4 2 2初步确定河津变电站导线的型号 4 2 3110kV 负荷计算和接入系统导线截面选择 4 2 4110kV 河津变电站 35kV 侧地方供电系统 5 2 5110kV 河津变电站 10kV 侧地方供电系统 9 2 6110kV 河津变电站主变压器的选择 12 3 河津变电站主接线设计和短路计算 14 3 1电气主接线设计 14 3 2短路电流计算 15 3 3主要电器设备选择 24 4 继电保护和防雷装置 35 4 1继电保护配置 35 4 2避雷器的选择 36 5 总结 38 结 论 39 致 谢 40 参 考 文 献 41 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 1 页 共 42 页 1 1 引言引言 1 1 1 1变电站的发展变电站的发展 20 世纪 70 年代的后期国外开始着手研究变电站综合自动化系统 在 20 世纪 80 年代发展尤其较快 出现了很多著名的制造厂商 他们彼此间一开始就十分注意制 定与协调这一领域的技术规范和标准 使各自为政造成的不良后果带来的不可估计 的影响减小到最小 投入变电站综合自动化研究的高等院校 研究单位和生产厂家 电力企业 电力工厂在 20 世纪 80 年代后期逐步增加 为我国将来的发展培养了许 多技术型和学术性人才 20 世纪 90 年代 变电站综合自动化方面已成为炙手可热的 话题和大学生热门的就业方向 研究单位和产品如雨后春笋般涌现 1 1 2 2变电站基本概念和基本现状变电站基本概念和基本现状 电力行业是整个国民经济的基础和命脉 是我国公民赖以生活的必要条件 是 我国可持续发展的必要条件 是落实科学发展观的必要手段 在新中国建立以后 中国的电力行业取得了长足的发展 重视配电网建设 继续做好城乡电网建设与改造 优化配电网络 城网发展与城 市建设相协调 提高电能质量 提高电能稳定供应 提高配电网运行监控水平 加 强和优化农村电网结构 提高农村电网的供电质量和安全水平 降低损耗 以适应 小城镇建设 农村经济发展和人民生活水平提高的需要 到 2000 年底 中国发电 装机容量达到 31 900 万千瓦 年发电量 13 600 亿千瓦时 到 2001 年底 中国发电 装机容量已达到 33 400 万千瓦 年发电量达 14 650 亿千瓦时 发电总装机容量和 发电量位居世界第二 电力工业已经基本满足了国民经济发展的需要 随着 西电东 送 战略的实施 500 千伏超高压交 直流输变电线路发展迅速 十五 期间将基本 形成大区联网 打破各省自我平衡的局面 实现更大区域内的能源资源优化配置 1998 年开始城乡电网改造 在全国范围内完善了配电网的建设 有效地缓解了制约 城乡居民用电增长的因素 随着中国国民经济保持健康 快速的增长 必将进一步 促进电力工业的发展 国务院的通知要求 电力改革的实施工作要在国务院统一领导下 按照积极稳 妥的原则精心组织 区别各地区和各电力企业的不同情况 重点安排好过渡期的实 施步骤和具体措施 在总体设计下分阶段推进改革 国务院各相关部门已在统一部 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 2 页 共 42 页 署下 着手开展改革的各项工作 预计 2002 年年内将完成企业重组的各项主要任务 1 1 3 3论文的主要工作论文的主要工作 本论文的主要工作是建一所变电站 本工程初步设计内容包含变电所电气设计 新建的河津变电所从 110KV 侧变电所受电 其负荷分为 35kV 和 10kV 两个电压等级 课题题目要求要求满足各个电压级负荷的情况下完成以下内容 1 根据各个工厂的负荷进行负荷计算 2 根据系统中总的负荷选择主变压器和导线 3 根据各个电压级的最大负荷选择出线 4 根据负荷的级别和经济情况来进行电器主接线设计 5 画整个电力系统的等值电路 并且化简 6 运用运算曲线发进行短路计算 7 完成主要电气设备选择 8 继电保护初步设计 9 系统防雷装置初步设计 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 3 页 共 42 页 2 2 河津变电所接入系统设计河津变电所接入系统设计 2 2 1 1确定电压等级确定电压等级 输电线路电压等级的确定应当符合国家规定的标准电压等级 选择电压等级时 应根据输送容量和输电距离 以及接入电网的额定电压的情况来确定 输送容量应 该考虑变电所总负荷和五年发展规划 根据待建 110kV 河津变电所的实际情况确定 最高电压等级应为 110kV 110 kV 河津变电所建成后 所供用户中存在 类重要负荷 如造纸厂 化 工厂 冶炼厂 站甲 水厂这些重要负荷 如果中断供电将造成严重停产 停工 局部地区交通阻塞 大部分城市居民的正常生活秩序被打乱 因此 110kV 河津变电 站应采用双回 110kV 线路接入系统 2 2 2 2初步确定河津变电站导线的型号初步确定河津变电站导线的型号 由于待建 110kV 河津变电所距离受电 110kV 新绎变电站 100km 距离潼关变电站 90km 处于地势平坦 土石方开挖较少 且地处海拔 290 米的地方 综上所述应该 采用架空线路 导线选择 LGJ 型 2 2 3 3110kV110kV 负荷计算和接入系统导线截面选择负荷计算和接入系统导线截面选择 电压 等级 线路 名称 最大 有功 最大 无功 功率 因数 最大 负荷 max T同时 率 A 15 39 540 8518 B 12 89 60 816 C860 810 造纸厂9 67 20 812 化工厂16120 820 35kV 冶炼厂13 68 480 8516 50000 9 站甲2 551 590 853 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 4 页 共 42 页 站乙2 1251 3250 852 5 毛纺厂0 640 480 80 8 水泥厂0 80 60 81 纺织厂0 640 480 80 8 10kV 水厂1 20 90 81 5 35000 85 1 待建 110kV 河津变电所总负荷的计算 15 3 12 8 8 9 6 16 13 6 j 9 54 9 6 6 7 2 12 8 48 353535 SPjQ 75 3 j52 82 75 3 j52 82 1 28 96 1 j67 4 5 35 1 5 S 105 66 MVA 35 S 22 0 9 96 167 4 2 55 2 125 0 64 0 8 0 64 1 2 j 1 59 1 325 0 48 0 6 0 48 0 9 101010 SPjQ 7 955 j5 375 7 955 j5 375 1 28 10 18 j6 88 5 10 1 5 S 10 45 MVA 10 S 22 0 85 10 186 88 0 95 0 9 75 3 j52 82 0 85 7 955 j5 375 5 11011035351010 1 5 SKK SS K 1 28 90 63 j63 36 110 58 MVA 110 S 22 90 6363 36 90 63 110 58 0 82 110110 COSPQ 2 根据查表来确定 max T ec J 4857 小时 35max3510max10 max 3510 PTPT T PP 75 3 50007 955 3500 75 37 955 查表得 1 15 ec J 2 A mm 3 计算导线的经济截面积 SJ 根据所给表格选择导线 110 0 5 3 0 5 110 58 3 110 1000 1 15 JN J ISU S JJ 252 2 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户用电 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 5 页 共 42 页 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 240 2 2 4 4110kV110kV 河津变电站河津变电站 35kV35kV 侧地方供电系统侧地方供电系统 2 4 1 35kV A 所线路设计 1 确定接线回路数 35kV 侧的 A 所线路所供用户为二级重要负荷 为了保护用户正常供电 因此采 用双回线路供电 2 待建变电站到 A 所线路导线截面选择 1 35kV 侧 A 所线路总负荷的计算 19 58 j12 21 353535 SPjQ 5 15 3j9 54 1 5 23 08 MVA 35 S 22 19 5812 21 2 根据查表 确定 max T ec J 5000 小时 得 1 12 A mm2 max T ec J 3 计算导线的经济截面积 SJ 根据所给表格选择导线 190 4 35 0 5 3 0 5 23 08 3 35 1000 1 12 JN J ISU S JJ 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户用电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 185 2 4 2 35kV B 所线路设计 1 确定接线回路数 35kV 侧的 B 所线路所供用户同样为二级重要负荷 为了保护用户正常供电 因 此采用双回线路供电 2 待建变电站到 B 所线路导线截面选择 1 35kV 侧 B 所线路总负荷的计算 16 38 j12 29 353535 SPjQ 5 12 8j9 6 1 5 20 48 MVA 35 S 22 16 3812 29 2 根据查表 确定 max T ec J 5000 小时 得 1 12 A mm2 max T ec J 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 6 页 共 42 页 3 计算导线的经济截面积 根据所给表格选择导线 J S 150 8 35 0 5 3 0 5 20 48 3 35 1000 1 12 JN J ISU S JJ 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类 0 重要负荷 如果选用单回路保障不了用 户用电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 150 2 4 3 35kV C 所线路设计 1 确定接线回路数 35kV 侧的 C 所线路所供用户是二级重要负荷 为了保护用户正常供电 所以要 采用双回线路供电 2 待建变电站到 C 所线路导线截面选择 1 35kV 侧 C 所线路总负荷的计算 12 8 MVA 5 353535 SPjQ 1 5 5 101 5 2 根据查表 确定 max T ec J 5000 小时 得 1 12 A mm2 max T ec J 3 计算导线的经济截面积 SJ 根据所给表格选择导线 94 3 35 0 5 3 0 5 12 8 3 35 1000 1 12 JN J ISU S JJ 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户 用电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 95 2 4 4 35kV 造纸厂线路设计 1 确定接线回路数 由任务书知 35kV 侧的造纸厂线路所供用户是一级重要负荷 为了保护用户正常 工作生产用电 经过分析后要采用双回线路供电 2 待建变电站到造纸厂线路导线截面选择 1 35kV 侧造纸厂线路总负荷的计算 15 36 MVA 5 353535 SPjQ 1 5 5 121 5 2 根据查表 确定 max T ec J 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 7 页 共 42 页 5000 小时 得 1 12 A mm2 max T ec J 3 计算导线的经济截面积 SJ 根据所给表格选择导线 113 1 35 0 5 3 0 5 15 36 3 35 1000 1 12 JN J ISU S JJ 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户 用电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 120 2 4 5 35kV 化工厂线路设计 1 确定接线回路数 35kV 侧的化工厂线路所供用户是一级重要负荷 是非常重要的负荷 为了保护 用户正常供电 所以要采用双回线路供电 2 待建变电站到化工厂线路导线截面选择 1 35kV 侧化工厂线路总负荷的计算 25 6 MVA 5 353535 SPjQ 1 5 5 201 5 2 根据查表 确定 max T ec J 5000 小时 得 1 12 A mm2 max T ec J 3 计算导线的经济截面积 SJ 根据所给表格选择导线 188 5 35 0 5 3 0 5 25 6 3 35 1000 1 12 JN J ISU S JJ 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户 用电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 185 2 4 6 35kV 冶炼厂线路设计 1 确定接线回路数 由题目知 35kV 侧的冶炼厂线路所供用户是一级重要负荷 是很重要的负荷 为 了保护用户正常供电 所以要采用双回线路供电 2 待建变电站到冶炼厂线路导线截面选择 1 35kV 侧冶炼厂线路总负荷的计算 MVA 5 353535 16 1 28 20 48SPjQ 1 5 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 8 页 共 42 页 2 根据查表 确定 max T ec J 5000 小时 得 1 12 A mm2 max T ec J 3 计算导线的经济截面积 SJ 根据所给表格选择导线 150 8 35 0 5 3 0 5 20 48 3 35 1000 1 12 JN J ISU S JJ 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户用 电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 150 选择结果如下 表 2 1 35kV 侧地方供电线路 线路回路数型号 35kV A 所线路设计 2 LGJ 185 35kV B 所线路设计 2 LGJ 150 35kV C 所线路设计 2 LGJ 95 35kV 造纸厂线路设计 2 LGJ 120 35kV 化工厂线路设计 2 LGJ 185 35kV 冶炼厂线路设计 2 LGJ 150 2 2 5 5110kV110kV 河津变电站河津变电站 10kV10kV 侧地方供电系统侧地方供电系统 2 5 1 10kV 站甲线路设计 1 确定接线回路数 河津变电站 10kV 侧的站甲线路所供用户是一级重要负荷 是非常重要的负荷 为了保护用户正常供电 因此要采用双回线路供电 2 待建河津变电站到站甲线路导线截面选择 1 10kV 侧站甲线路总负荷的计算 3 84 MVA 5 101010 SPjQ 1 5 5 31 5 2 根据查表 确定 max T ec J 3500 小时 得 1 26 A mm2 max T ec J 3 计算导线的经济截面积 SJ 根据所给表格选择导线 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 9 页 共 42 页 88 0 22 3 84 1000 2 323 10 1 26 J N PQ S U J 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户用 电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 95 2 5 2 10kV 站乙线路设计 1 确定接线回路数 10kV 侧的站乙线路所供用户是二级重要负荷 为了保护用户正常供电 因此要 采用双回线路供电 2 待建河津变电站到站乙线路导线截面选择 1 10kV 侧站乙线路总负荷的计算 3 2 MVA 5 101010 SPjQ 1 5 5 2 51 5 2 根据查表 确定 max T ec J 3500 小时 得 1 26 A mm2 max T ec J 3 计算导线的经济截面积 SJ 根据所给表格选择导线 73 3 22 3 2 1000 2 323 10 1 26 J N PQ S U J 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户用 电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 70 2 5 3 10kV 毛纺厂线路设计 1 确定接线回路数 10kV 侧的毛纺厂线路所供用户是二级重要负荷 为了保护用户正常供电 因此 要采用双回线路供电 2 待建河津变电站到毛纺厂线路导线截面选择 1 10kV 侧毛纺厂线路总负荷的计算 1 024 MVA 5 101010 SPjQ 1 5 5 0 81 5 2 根据查表 确定 max T ec J 3500 小时 得 1 26 A mm2 max T ec J 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 10 页 共 42 页 3 计算导线的经济截面积 根据所给表格选择导线 J S 23 5 22 1 024 1000 2 323 10 1 26 J N PQ S U J 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户用 电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 25 2 5 4 10kV 水泥厂线路设计 1 确定接线回路数 10kV 侧的水泥厂线路所供用户是二级重要负荷 为了保护用户正常供电 因此 要采用双回线路供电 2 待建河津变电站到水泥厂线路导线截面选择 1 10kV 侧水泥厂线路总负荷的计算 1 28 MVA 5 101010 SPjQ 1 5 5 11 5 2 根据查表 确定 max T ec J 3500 小时 得 1 26 A mm2 max T ec J 3 计算导线的经济截面积 根据所给表格选择导线 J S 29 3 22 1 28 1000 2 323 10 1 26 J N PQ S U J 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户用 电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 35 2 5 5 10kV 纺织厂线路设计 1 确定接线回路数 10kV 侧的纺织厂线路所供用户是二级重要负荷 为了保护用户正常供电 因此 要采用双回线路供电 2 待建河津变电站到纺织厂线路导线截面选择 1 10kV 侧纺织厂线路总负荷的计算 1 024 MVA 5 101010 SPjQ 1 5 5 0 81 5 2 根据查表 确定 max T ec J 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 11 页 共 42 页 3500 小时 得 1 26 A mm2 max T ec J 3 计算导线的经济截面积 SJ 根据所给表格选择导线 23 5 22 1 024 1000 2 323 10 1 26 J N PQ S U J 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户 用电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 25 2 5 6 10kV 水厂线路设计 1 确定接线回路数 10kV 侧的水厂线路所供用户是一级重要负荷 是很重要的负荷 为了保护用户 正常供电 因此要采用双回线路供电 2 待建河津变电站到水厂线路导线截面选择 1 10kV 侧水厂线路总负荷的计算 1 92 MVA 5 5 101010 1 51 5 SPjQ 1 5 2 根据查表 确定 max T ec J 3500 小时 得 1 26 A mm2 max T ec J 3 计算导线的经济截面积 SJ 根据所给表格选择导线 44 0 22 1 92 1000 2 323 10 1 26 J N PQ S U J 2 mm 4 结论 因为所供用户中存在 类重要负荷 如果选用单回路保障不了用户用 电 所以选取导线规格为 2 回 LGJ 50 选择结果 表 2 2 10kV 侧地方供电线路 线路回路数型号 10kV 站甲线路设计 2 LGJ 95 10kV 站乙线路设计 2 LGJ 70 10kV 毛纺厂线路设计 2 LGJ 25 10kV 水泥厂线路设计 2 LGJ 35 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 12 页 共 42 页 10kV 纺织厂线路设计 2 LGJ 25 10kV 水厂线路设计 2 LGJ 50 2 2 6 6110kV110kV 河津变电站主变压器的选择河津变电站主变压器的选择 在 330kV 及以下的变电站中 一般都选用三相式变压器 因为一台三相式变压 器较同容量的三台单相式变压器投资小 占地少 损耗小 所费人力少 同时配电 装置结构较简单 运行维护较方便 有效的减小了工作人员的工作量 为了满足所有负荷正常运行和当一台变压器发生故障时 另一台满足全部负荷 的 70 并且从经济的角度考虑 选择了两台相同的变压器 所有负荷均由两台电压 为 110kV 35kV 10KV 变压器供电 如图 3 1 图 3 1 变压器选择 35kV 用户的 70 全部容量 74 MVA 35 0 7 105 66S 10kV 用户的 70 全部容量 7 315 MVA 10 0 7 10 45S 用户的 70 全部总容量 77 4 MVA 110 0 7 110 58S 经过经济比较和以往经验 决定采用两台相同的变压器因此可选择 SFPSZ9 75000 110 型三相三绕组有载调压变压器 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 13 页 共 42 页 3 3 河津变电站主接线设计和短路计算河津变电站主接线设计和短路计算 3 3 1 1电气主接线设计电气主接线设计 电器主接线又称为电气一次接线 电气主接线得设计原则 应根据变电所在电 力系统中得地位 负荷性质 出线回路数 设备特点 周围环境 气象环境及变电 所得规划容量等条件和所带负荷的具体情况 并满足供电可靠性 运行灵活 操作 方便 节约投资和便于扩建等要求 具体如下 1 双母线有较高的可靠性 应用于出现回路数较多 容量较大 出线带电抗器 的 6 10kV 配电装置 110kV 出线数为 6 回以上等条件下 2 变电所的高压侧接线 根据技术设计规程应尽量采用断路器较少或不用断路 器的接线方式 3 在 35kV 配电装置中 当线路为 3 回及以上时 根据规程一般采用单母线或 单母线分段接线 4 在 10kV 配电装置中 当线路在 6 回及以上时 根据规程一般采用单母线分 段接线方式 根据原始资料 此河津变电站有三个电压等级 110 35 10kV 故可初选三相 三绕组变压器 根据河津变电站与系统连接的系统图知 河津变电站有两条进线 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 14 页 共 42 页 为保证供电可靠性 可装设两台主变压器 对整个方案的分析可知 在配电装置的 综合投资 包括控制设备 电缆 母线及土建费用上 在运行灵活性上 35kV 10kV 侧单母线形接线比双母线接线有很大的灵活性 为保证设计出最优的接线方案 初 步设计以下接线方案为最优方案 综上所述 110kV 选用双母线接线更可靠 35kV 选用单母线分段更合理 可以 使故障的影响降低 最终做出电气主接线图如下 图 3 2 电气主接线图 3 3 2 2短路电流计算短路电流计算 3 2 1 短路点选择 按通过电气设备的短路电流最大地点为短路计算点的原则 选出三个短路计算 点 即 d 1 110kV 河津变电所主变 110kV 侧 d 2 110kV 河津变电所主变 35kV 母线 d 3 110kV 河津变电所主变 10kV 母线 3 2 2 火电厂和变电所参数 由题目知 表 3 1 火电站参数 火电站 M PCOS e U d X 潼关火电站 500 810 514 1 郑州火电站 500 810 514 1 新绎火电站 500 8510 514 3 火电站和变电所参数 表 3 2 变电站参数 变电站 MVA N S K U k 1 2 U 1 3 K U 2 3 K U 0 I 潼关火电站 4 6010 50 85 110kV 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 15 页 共 42 页 潼关变 2 6017 510 56 50 8 洛阳变 2 1209 316 510 70 178 郑州火电站 2 6010 50 8 郑州变 2 6017 510 56 5 新绎火电站 4 6010 50 85 新绎变 2 6017 510 56 50 8 3 2 3 发电机 变电所电抗的归算 选取100 MVA 115 kV B S B U av U 1 发电机电抗归算 潼关火电站 2 100 0 1410 113 22 50 0 8 B dde N S XXX S 郑州火电站 4 100 0 1410 113 22 50 0 8 B dde N S XXX S 新绎火电站 1 100 0 1430 06 44 50 0 85 B dde N S XXX S 无穷大系统 3 d 100 0 0286 3500 B OC S XX S 参考发电厂电气部件恩课程设计参考资料 取为大系统处 110kV 断路器开断容量 3500MVA 2 变压器电抗归算 1 潼关火电站变压器 4 台 60MVA 并列运行 5 10 5 100 0 04375 2 1004 100 60 KB T N US XX S 2 郑州火电站变压器 2 台 60MVA 并列运行 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 16 页 共 42 页 6 10 5 100 0 0875 2 1002 100 60 KB T N US XX S 3 新绎火电站变压器 4 台 60MVA 并列运行 7 10 5 100 0 04375 4 1004 100 60 KB T N US XX S 4 洛阳变电站变压器 2 台 120MVA 并列运行 1 1 2 1 3 2 3 11 9 3 16 5 10 7 7 55 22 KKKK UUUU 2 1 2 2 3 1 3 11 9 3 10 7 16 5 1 75 22 KKKK UUUU 3 2 3 3 1 1 2 11 16 5 10 5 9 3 8 95 22 KKKK UUUU 1 1 81 7 55 100 0 0315 2 1002 100 120 KB T N US XX S 2 2 82 1 75 100 0 0073 2 1002 100 120 KB T N US XX S 3 3 83 8 95 100 0 0373 2 1002 100 120 KB T N US XX S 5 110kV 待建河津变电站降压变压器 2 台 75MVA 并列运行 1 1 2 1 3 2 3 11 10 5 18 6 5 11 22 KKKK UUUU 2 1 2 2 3 1 3 11 10 5 6 5 18 0 5 22 KKKK UUUU 3 2 3 3 1 1 2 11 6 5 18 10 5 7 22 KKKK UUUU 1 1 17 11 100 0 0733 2 1002 100 75 KB T N US XX S 2 2 18 0 5 100 0 003 2 1002 100 75 KB T N US XX S 3 3 19 7 100 0 0467 2 1002 100 75 KB T N US XX S 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 17 页 共 42 页 3 2 4 各段线路电抗归算 选取100 MVA 115 kV B S B U av U 1 新绎火电站至新绎变电站 2 回路 LGJQ 400 L 45km X 0 417 km 19 22 100 0 417 450 071 22 115 B L av S XX LX U 2 新绎变电站至河津变电站 LGJ 240 L 100km X 0 432 km 110 22 100 0 432 1000 327 115 B L av S XX LX U 3 河津变电站至潼关变电站 LGJ 240 L 90km X 0 432 km 111 22 100 0 432 900 294 115 B L av S XX LX U 4 潼关火电站至潼关变电站 2 回路 LGJQ 300 L 40km X 0 427 km 112 22 100 0 427 400 0646 22 115 B L av S XX LX U 5 潼关变电站变至洛阳变电站 LGJQ 400 L 90km X 0 417 km 113 22 100 0 417 900 284 115 B L av S XX LX U 6 洛阳变电站至郑州变电站 LGJQ 300 L 80km X 0 427 km 114 22 100 0 427 800 258 115 B L av S XX LX U 7 洛阳变电站至系统 2 回路 LGJQ 400 L 200km X 0 417 km 116 22 100 0 417 2000 315 22 115 B L av S XX LX U 8 郑州火电站至郑州变电站 2 回路 LGJQ 400 L 42km X 0 417 km 115 22 100 0 417 420 0662 22 115 B L av S XX LX U 1 系统等值电抗图 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 18 页 共 42 页 图3 3 系统等值电抗 2 化简 图 3 4 系统等值电抗化简 a 110kV 10kV 35kV 10kV 110kV 35kV 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 19 页 共 42 页 图 3 5 系统等值电抗化简 b 2213 242213 23 0 64 0 284 0 640 2841 27 0 525 XX XXX X 2313 252313 22 0 525 0 284 0 5250 2841 04 0 64 XX XXX X 4 继续化简 图 3 6 系统等值电抗化简 c 110kV 10kV 35kV 110kV 10kV 35kV 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 20 页 共 42 页 26 1111 0 221 0 294 0 629 0 2211 271 040 294 X 27 1111 1 270 294 3 613 0 2211 271 040 294 X 28 1111 1 040 294 2 958 0 2211 271 040 294 X 3 当 d2 发生短路时 图 3 7 d2 短路时等值电路 291718 0 0703XXX 化简 图 3 8 31 11111 0 502 0 0703 0 65 0 5020 6293 6132 9580 0703 X 32 11111 0 629 0 0703 0 815 0 5020 6293 6132 9580 0703 X 33 11111 3 613 0 0703 4 679 0 5020 6293 6132 9580 0703 X d2 110kV 35kV 110kV 35kV 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 21 页 共 42 页 34 11111 2 958 0 0703 3 831 0 5020 6293 6132 9580 0703 X 4 当 d3 发生短路时 301719 0 12XXX 图 3 9 d3 短路时等值电路 化简 图 3 10 35 11111 0 5020 12 0 755 0 5020 6293 6132 9580 12 X 36 11111 0 6290 12 0 946 0 5020 6293 6132 9580 12 X 37 11111 3 6130 12 5 433 0 5020 6293 6132 9580 12 X 38 11111 2 9580 12 4 448 0 5020 6293 6132 9580 12 X 3 2 5 计算短路电流 1 当 d 1 点短路时 新绎火电站 20 235 3 0 5021 18 100 N js B S XX S 查表得 0 875 0 933 0 I 4 I d3 d3 110kV 10kV 110kV 10kV 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 22 页 共 42 页 kA 0 253 3 0 8751 11 115 3 I kA 4 253 3 0 9331 19 115 3 I 潼关火电站 26 250 0 6291 573 100 N js B S XX S 则 0 65 0 68 0 I 4 I kA 0 250 0 650 816 115 3 I kA 4 250 0 680 853 115 3 I 系统 27 1 0 277IX kA 0 4 100 0 2770 139 115 3 II 郑州火电站 28 125 0 81 100 N js B S XX S 查曲线得 1 035 1 129 0 I 4 I kA 0 125 1 0350 65 115 3 I kA 4 125 1 1290 709 115 3 I 总的短路电流 1 11 0 816 0 139 0 65 2 715 kA 0 I 1 19 0 853 0 139 0 709 2 891 kA 4 I 2 55 2 715 6 923 kA ch 0 i2 55 I 2 当 d 2 点短路时 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 23 页 共 42 页 新绎火电站 31 253 3 0 651 65 100 N js B S XX S 查曲线得 0 622 0 642 0 I 4 I kA 0 253 3 0 6220 791 115 3 I kA 4 253 3 0 6420 816 115 3 I 潼关火电站 32 250 0 8152 038 100 N js B S XX S 则 0 505 0 512 0 I 4 I kA 0 250 0 5050 634 115 3 I kA 4 250 0 5120 643 115 3 I 系统 33 1 0 214IX kA 0 4 100 0 2140 107 115 3 II 郑州火电站 34 125 3 8314 7893 45 100 N js B S XX S 查曲线得 0 21 0 21 0 I 4 I kA 0 125 0 210 131 115 3 I kA 4 125 0 210 131 115 3 I 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 24 页 共 42 页 总的短路电流 0 791 0 634 0 107 0 131 1 663 kA 0 I 0 816 0 643 0 107 0 131 1 697 kA 4 I 2 55 I 0 2 55 1 663 4 24 kA ch i 3 当 d 3 点短路时 新绎火电站 35 253 3 0 7551 912 100 N js B S XX S 查曲线得 0 535 0 545 0 I 4 I kA 0 253 3 0 5350 68 115 3 I kA 4 253 3 0 5450 69 115 3 I 潼关火电站 36 250 0 9462 365 100 N js B S XX S 则 0 433 0 436 0 I 4 I kA 0 250 0 4330 543 115 3 I kA 4 250 0 4360 547 115 3 I 系统 37 1 0 184IX kA 0 4 100 0 1840 0924 115 3 II 郑州火电站 38 125 4 4485 563 45 100 N js B S XX S 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 25 页 共 42 页 查曲线得 0 18 0 18 0 I 4 I kA 0 125 0 180 113 115 3 I kA 4 125 0 180 113 115 3 I 总的短路电流 0 68 0 543 0 0924 0 113 1 43 kA 0 I 0 69 0 547 0 0924 0 113 1 44 kA 4 I 2 55 1 43 3 65 kA ch i 0 2 55 I 3 3 3 3主要电器设备选择主要电器设备选择 3 3 1 断路器的选择 1 110kV 断路器的选择 1 额定电压 e 110kVU 2 额定电流 河津变电站最大长期工作电流 e I gmax I A 3 max 2 120 140 10 1763 5 33 110 g e S I U 3 根据有关资料选择 LW25 110 2000 型断路器 表 3 3 110kV 断路器的选择 技术参数 型号 额定电流 A I 额定开断电 流 kA 极限通过电流 kA gf I 3 秒热稳定电流 kA SMF25 110 2000200031 58031 5 4 校验 eN 110kVUU 2000A1763 5AI 额定开断电流校验 110kV 母线三相稳态短路电流 2 891 kA 4 I 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 26 页 共 42 页 LW 25 110 2000 断路器的额定开断电流为 25 kA 符合要求 动稳定校验 110kV 母线短路三相冲击电流 6 923 kA ch i SMF25 110 2000 断路器的极限通过电流 25 kA gf I 符合动稳定要求 ch i gf I 热稳定校验 查曲线 3 秒 0 4 I I2 715 2 8910 94 ep t 110kV 母线短路热容量 25 kA2S 2 dt4ep tQI LW25 110 1250 断路器的 4 秒热稳定电流 25 kA t I kA2S 22 t t31 532976 8I 符合热稳定要求 22 4ept ttII 2 主变 35kV 侧断路器及分段断路器的选择 1 额定电压 35kV e U 2 额定电流 按 70 的 35KV 最大负荷考虑 A 3 35 max 70 70 117 4 10 1355 6 3335 g N S I U 3 根据有关资料选择断路器如下 表 3 4 主变 10kV 侧断路器及 35kV 分段断路器两侧隔离开关的选择 技术参数 型号 额定电流 A I 额定开断电 流 KA 极限通过电流 kA gf I 4 秒热稳定电流 kA LW8 35 16001600252525 4 校验 eN 35kVUU I 1600A 1355 6 A gmax I 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 27 页 共 42 页 额定开断电流校验 35kV 母线三相稳态短路电流 kA 4 I0 697 LW8 35 1600 断路器的额定开断电流 25kA 符合要求 动稳定校验 35kV 母线短路三相冲击电流 4 24 kA ch i LW8 35 1600 断路器的极限通过电流 25 kA gf I 符合动稳定要求 ch i gf I 热稳定校验 查曲线 3 秒 0 4 I I1 663 1 6970 98 ep t 35kV 母线三相短路热容量 8 64 kA2S 2 dt4ep tQI LW8 35 1600 断路器的 4 秒热稳定电流 25 kA t I kA2S 22 t t2542500I 合热稳定要求 22 4ept ttII 3 35kV 出线断路器的选择 1 额定电压 35kV e U 2 额定电流 按 35KV 出线最大负荷考虑 A 3 35 max 20 10 330 3335 g N S I U 3 根