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机械厂
变电所
电气设计
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机械厂变电所的电气设计,机械厂,变电所,电气设计
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黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第 6 页 机械厂变电所电气设计综述1 序言电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源，同时也是现代社会中最重要也是最方便的能源。随着工业时代的发展，电力已成为人类历史发展的主要动力资源。要科学合理的驾驭电力，必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓，提高电力系统的安全可靠性和运行效率，从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。本次设计将是对我所学知识进行的一次实践，使我所学的专业知识得到巩固和加深。2 变电所主体设计2.1 变电所设计的基本原则 变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。因此，变电所的作用显得尤为重要。首先要满足的就是变电所的设计规范，安全可靠地发、供电是对电力系统运行的首要要求。 1、变电所的设计要认真执行国家的有关技术经济政策，符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求。 2、变电所的设计应根据工程的5-10年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。 3、变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理的确定设计方案。 4、变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。2.2 变电所所址的选择原则1、尽量接近负荷中心。2、进出线方便，特别是要便于架空进出线。3、接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。4、设备运输方便。5、不应设在有剧烈振动或高温的场所，无法避开时，应有防振和隔热措施。6、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所。7、不应设在厕所、浴室和其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。8、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。9、不应设在地势低洼和可能积水的场所。2.3 变压器的选择2.3.1 变电所主变压器台数的选择原则1、应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相联的联络线作为备用电源，或另有自备电源。2、对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。3、除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或多台变压器。4、在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。2.3.2 变电所主变压器容量的选择1、主变压器容量应满足全部用电设备总计算负荷的需要。2、车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1000kVA（或1250kVA）。3、适当考虑今后510年电力负荷的发展，留有一定余地。2.4 电气主接线方案的选定电气主接线是整个变电所电气部分的主干。变电所电气主接线指的是变电所中汇集、分配电能的电路，通常称为变电所一次接线，是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的,是电力系统总体设计的重要组成部份。变电所主接线形式应根据变电所在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。主接线设计的基本要求为：(1)供电可靠性。发电厂和变电站是电力系统的重要组成部分，其主接线的可靠性应与系统的要求相适应。当系统发生故障时，要求停电范围小，恢复供电快。 (2)适应性和灵活性。能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化；改变运行方式时操作方便，便于变电站的扩建。 (3)经济性。在确保供电可靠、满足电能质量的前提下，要尽量节省建设投资和运行费用，减少用地面积。 (4)简化主接线。复杂的主接线不利于倒闸操作，且容易造成误操作，导致事故的发生。配网自动化、变电站无人化是现代电网发展必然趋势。简化主接线为这一技术的全面实施，创造更为有利的条件。(5)设计标准化。同类型变电站采用相同的主接线形式，可使主接线规范化、标准化，有利于系统运行和设备检修。电气主接线方案的选定对变电所电气设备的选择，现场布置，保护与控制所采取的方式，运行的可靠性、灵活性、经济性，检修、运行维护的安全性等，都有直接的影响。因此，选择优化的电气主接线方式，具有特别重要的意义。3 电气设备的选择3.1 导体和电器的选择原则1、力求技术先进，安全适用，经济合理。2、满足正常运行，检修，短路，过电压情况下的要求，并考虑远景发展。3、应按当地环境条件校准。4、选择的导体品种不宜过多。5、应与整个工程建设标准协调一致。6、选用新产品应积极慎重，新产品应有可靠的试验数据，并经主管单位鉴定合格。3.2 隔离开关的配置 1、中小型发电机出口一般应装设隔离开关；容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。 2、在出线上装设电抗器的610KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。 3、接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。 4、中性点直接接地的普通变压器中性点应通过隔离开关接地，自藕变压器中性点则不必装设隔离开关。3.3 电压互感器的配置 1、电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。 2、6-220KV电压等级的每一组主母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。 3、当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 4、发电机出口一般装设两组电压互感器。3.4 电流互感器的配置 1、凡是装设断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量、保护和自动装置的需要。 2、在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机变压器中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。 3、中性点直接接地系统一般按三相配置；非直接接地系统根据需要按两相或三相配置。4、一台半断路器接线中，线路线路串根据需要装设3-4组电流互感器，线路变压器串，如果变压器套管电流互感器可以利用时，可装设三组电流互感器。3.5 避雷器的装置 1、配电装置的每组母线上应装设避雷器，但进出线装设避雷器时除外。 2、旁路母线上是否装设避雷器视其运行时避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。 3、220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。4、三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。4 防雷和接地变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护试验方便，并在保证可靠性的前提下力求经济性。防止雷电直击的主要电气设备是避雷针，避雷针由接闪器和引下线、接地装置三部分构成。避雷针位置的确定，是变电所防雷设计的关键步骤。首先应根据变电所电气设备的总平面布置图确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程范围的要求，初步确定避雷针的安装位置后再根据公式进行校验，是否在保护范围之内。同时做好变电站的接地电网，也可以有效的防止电力事故的发生。5 继电保护在电力系统的运行中，变电所可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路，其中包括相间短路和接地短路。此外，还可能发生输电线路断线，旋转电机、变压器同一绕组的匝间短路等。这样供电系统就不能顺利完成输送电，此时继电保护就很重要。继电保护系统主要有保护作用、控制作用 、监视作用 、事故分析与事故处理作用、自动化作用。继电保护装置在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统可靠性，是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的重要技术措施之一。在现在的电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持系统正常运行。6 结语电网运行的最基本要求是安全与稳定，电网安全稳定的核心问题是要建立一个与该供电网络相适应的合理的电网结构。变电所是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，通过其变压器将各级电压的电网联系起来。建设变电站时，在保证安全的前提下还要保证其经济性和灵活性。随着电力人不断的努力，变电站的设计一定会不断完善的。参考文献 1 肖艳萍.
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