发电厂110-35-10kv降压变电所电气部分设计

发电厂电气主系统课程设计担当书主题110/35/10kv降压变电站电气部分设计姓名晨风学号专业班设定计价器内容颜鸽子想要求1 .课程设计目的：电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的综合训练中，通过课程设计实践达成的(1)加强“电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识。(二)熟悉国家能源开发战略和相关技术规范、规定、准则等。(3)掌握电厂(或变电站)电气部分设计的基本方法和内容。(4)学习工程设计说明书的编制。(5)培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。2 .课程设计的任务要求：(一)分析生活资料；(2)设计主接线(3)计算短路电流(4)电气设备的选择3 .设计内容(1)设计各电压电平的电气主接线。(2)短路电流的计算。(三)选定和验证主要电气设备；(4)设计主变压器的保护。四、设计成果：(1)完整的主配线图1张(2)设计说明书的一部分开始时间2013年7月1日至2013年7月10日指导教师签字2013年7月1日签系主任的名2013年7月1日学生的签名2013年7月1日简介电力工业在社会主义现代化建设中占有十分重要的地位。 由于电能与其他能源相比具有显着优势，它可以方便地与其他能源交换，实现经济的远距离运输，使用时易于操作和控制，根据工业生产需要决定新设110kV降压变电站，培养综合利用所学知识的能力，培养学生通过此次设计，主要掌握电厂和变电站电气部分的各种电气设备和一、二次系统的接线和装置的基本知识，通过相应的实践环节掌握基本技能。设计变电站为降压变电站，其电压水平为110kV，具有中型容量规模的特点，系统主要承担负荷分配任务，因此站主接线设计应重视可靠性。 该工程的实施有助于完善和加强110kV电网的功能，提高电网的安全运行水平。 负载特征和电压水平表明，它具有110、35、10kV的三级电压。 110kV入线2次。 35kV的线路电路数为6次，10kV线路的电路数为10次。目录前言2主题： 110/35/10kv降压变电站电气部分设计一、原始资料5二、设计目的和要求5三、设计内容5四、设计成果5电气主接线设计对第1节电主配线的基本要求6第二节电主接线方案的初步设计.7第三节若干方案的比较和最终接线8第四节主接线图9电气设备的选型与短路计算第一节变压器选择10第二节短路电流计算13第三节短路电流计算结果动作电流摘要13第四节母线选择14第五节高压断路器的选型16第六节隔离开关的选择18第七节变压器的选择19第八节变流器的选型21三结论25附录a附录b.主题： 110/35/10kv降压变电站电气部分设计一、原始资料1、变电站规模：本变电站为中型降压变电站，一次建成。2、变电站与电力系统的连接情况：(一)变电站在电力系统中的地位和作用；本所位于某郊区小工业园区中心，交通便利，地质条件好，出入线便利，在当地城市、工厂和农村用电。(2)变电站电压电平为110kv、35kv和10kv，110kv系统由2条线路向总部供电，35kv为6条线路，10kv为10条线路。3、负载资料：35kv侧的最大负载为38.5MVA，其中重要负载占60%，最大一次负载为7.5MVA，平均功率因数为0.85，Tmax=6000h，35kv用户没有本处以外的电源。10kv侧的最大负载为25MVA，最大1次为3.2MVA，平均功率因数为0.8，Tmax=4300h，使用负载以变电站最大负载的0.5%计算。4 .最小运行方式：变电站在废除变压器的同时，废除与变电站连接的发电站中容量最大的发电机组。5、环境条件：变电站位于平原，年平均气温17度，最热月平均气温30度，绝对最高气温39度，最热日平均气温35度，最低气温13度，最热月地下0.8米，土壤平均温度18度，当地海拔400米，雷暴天数29.5天/年，无空气污染。 土壤电阻率=200.m二、设计目的和要求1 .课程设计目的：电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的综合训练中，通过课程设计实践达成的(1)加强“电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识。(二)熟悉国家能源开发战略和相关技术规范、规定、准则等。(3)掌握电厂(或变电站)电气部分设计的基本方法和内容。(4)学习工程设计说明书的编制。(5)培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技能。2 .课程设计的任务要求：(一)分析生活资料；(2)设计主接线(3)计算短路电流(4)电气设备的选择三、设计内容1 .设计各电压电平的电气主接线。2 .短路电流的计算。3 .选择和验证主要电气设备。4 .设计主变压器的保护。四、设计成果：(1)完整的主配线图1张(2)设计说明书的一部分电气主接线设计第1节电主配线的基本要求现代电力系统是一个庞大而严密的整体，各类发电站和变电站分工完成整个电力系统的发电、变电站和配电任务，主接线的好坏不仅影响发电站、变电站和电力系统本身，还影响工业农业生产和人民生活，因此发电站、变电站的主接线必须满足以下基本要求一)必须保证发电的可靠性；2 )要有一定的灵活性。3 )操作应尽量简单方便。4 )在经济上必须合理。主接线除了应满足以上技术经济方面的基本要求外，还可能发展和扩展以满足电厂和变电站的可扩展需求。第二节电主接线方案的初步设计电气主接线的基本要求：可靠性、柔软性、经济性三个基本要求。一、主配线的预备选择1，110 kv系统的主接线选择电力工程设计手册 :在110 kv220 kv的配电装置的配线电路不超过2次的情况下，一般在选择单线接线的引线电路为34次的情况下，一般选择单母线段配线，因此比较单母线配线和单母线段配线这两种方式来决定。2、35kV侧的主配线形式电力工程设计手册 :1)35kV6.3kV配电装置的配线电路数据为48次时，采用单母线段配线。2)35kV的线路多为双重电路，检查时间短，一般不设旁母线，配电装置的线路数在8次以上时或者连接的电源多，负载大时采用双重母线配线。 因此，比较决定了单母线段接线和双母线接线两种方式。3，10kv侧配线形式选择根据电力工程设计手册 :610kV系统，线路为6次以上时，一般使用单母线段接线方式，用户要求不能停电时可以设置旁路母线。 因此，选择单母线段接线和单母线段横母接线这2种方式进行比较决定。二、可靠性要求1 .检查断路器时，不得影响系统的供电。2 .断路器或母线故障及母线检查时，尽量减少停止运行的电路数和停止运行的时间。3 .避免全部停电的可能性。三、灵活性要求1 .安排时，可灵活接通变压器和线路进行切除，供应电源和负载。2 .检查时，方便地停止断路器、母线及保护，进行安全检查。3 .扩张时，容易从初始接线转移到最终接线。四、经济要求：1 .投资部。2 .主接线简单，节约一次设备。3 .二次回路简单。4 .限制短路电流，可选择廉价设备。5 .占地面积小。6 .电力损失少。第三节若干方案的比较和最终接线基于以上几点对主布线的初始设计方案进行比较，结果如下110kV方案1 :“单总线接线”方案2 :“单母线段接线”优点：接线简单，设备少，操作简单，易于扩展。缺点：缺乏灵活性和可靠性。优点：断路器分割母线后，重要用户从不同段引出，供应两个电源。 某母线故障时，段断路器自动切除故障段，保证正常段母线供电，供电可靠性高。缺点：土地大，投资多。35kV方案1 :“单母线段接线”优点：不让不间断电源和关键用户停电。缺点：1.一级母线或母线开关发生故障或检查时，该级母线的电路应在检查期内停电。2 .导线为2回路时，架空的导线往往交叉跨越。 3 .扩张需要两个方向。方案2 :“双母线接线”优点：供电可靠，一般不会扭曲停电。缺点：地面宽，刀片多，投资多。10kV方案1 :“单母线段接线”优缺点：同上方案2 :“单母线段带横母线”优点：供电可靠。缺点：地面宽，刀片多，投资多。为建设变电站所属地区的变电站，负荷主要为地区负荷，该变电站的110kV、35kV、10kV侧均采用单母线段接线。第4节主配线图方案1图方案2图电气设备的选型与短路计算第一节变压器选择1 .变压器容量可按以下原则确定：(1)变压器的容量和台数的选择(二)应根据变电站实际情况，根据以下原则进行选择：(3)主要容量一般在变电站建设后510年的计划负荷下选择(4)根据电压网络的结构和变电站所具有的负荷的性质决定主变的容量，在有重要用户的变电站中，在主变停运时该剩馀变压器测量过负荷能力后的允许时间内，保证用户的一级和二级负荷，在一般变电站中，在一台机械停运时该剩馀变压器为全负荷的70%80%(5)类电压的降压变压器容量水平不太高，必须串行化、标准化(6)在大都市郊外的一次变电站，中低压侧已经构成环网，并且正在变电，因此最好设置2台变压器。2 .变压器绕组形式选择根据：在运输条件无限制的情况下，330kV以下的发电站和变电站采用三相变压器。3 .变压器绕组数的选择根据：在有三种电压的变电站中，通过主变的各侧的电力达到该主变容量的15%以上，或者在低压侧没有负载，但在变电站内设置无功功率补偿设备的情况下，主变最好采用三线圈变压器。4 .绕组连接方式根据：在我国110kV以上的电压电平下，变压器绕组均为Y0的接合法，35kV以y连接，中性点通过消弧环接地。 第三绕组用三角形连接。高、中压电网联系变压器通过二级电网正常和检修状态下可能出现的最大电力交换来确定容量，依赖于二级电网的合理安排。联络变压器为2台时，考虑到一台突然切除后，另一台在短时间内承担全负荷，一台变压器的容量为总容量的5075%，采用50%时，一台变压器突然切除，另一台过负荷倍率为2，允许运转7.5分钟，采用75%时，过负荷倍率为1.3， 允许2小时运行，应保证在上述时间内电网调度适当调整系统潮流，降低联系人的通过电力。5 .主变压器台数的确定1 ) .减少变压器台数的方法如下(1)使用发电机-变压器扩大单元。(2)需要并联连接变压器时，使用2台变压器很方便。 认为一台变压器退出工作后的预备能力相当，使用两台变压器时，其总容量比使用各台变压器的总容量增加，但考虑到上述变压器台数减少引起的综合利益和损失的减少，仍然使用两台变压器是合理的。2 ) .负载变电站降压变压器、发电站、变电站高、中压电网联络变压器一般选择两台主变压器是合理的。(1)选择降压结构：绕组排列结构从内侧向外侧：低中高；(2)容量的选择：根据给予的资料35KV侧10KV侧变电站用电负荷如下所示变电站的最大负荷考虑到冗馀，部署主变量：单一主要故障时，另一台承担50%75%的负荷50%时：S1=63.82*0.5=31.91 MVA75%时：S1=63.82*0.75=47.865 MVA按照国家标准规定的R10系列1010倍系列的容量等级原则，最好从40 MVA、50 MVA、63 MVA中选择40 MVA。为了减少维护费用，优选选择三相油浸空冷、铝线圈、有负载调压主要变化，核对表为sfsz9- 40000 kva/110 kv8*1. 25 %/38.52 *2.5%/10.5，核对表不选择主要变化包括：主变Ud%额定电流PoIo名字高-中高-低中-低(高/中/低) (a )(KW )(% )1#，2#17.0%17.0%