(完整版)电力系统自动化专业毕业设计论文

(完整版)电力系统自动化专业毕业设计论文（本科）电力系统自动化专业毕业设计设计题目：220kV降压变电所电气部分初步设计函授站：班级：学生姓名：指导老师：日期：2011.12前言随着社会生产力的迅猛发展，电力能源已成为了人类历史发展的主要动力资源之一。近年来，我国的电力工业也有了很大的发展，这对电业生产人员的素质也提出了更高的要求。作为一名电力企业职工和一名电气工程及自动化专业的毕业生，我要科学合理地驾驭电力。因此，必须从电力工程的设计原则和方法上来理解和掌握其精髓，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、提高经济效益和巩固、提高所学知识的目的。本次毕业设计是继完成专业基础课和专业课后的总结和运用，是一次综合运用理论和实践相结合来解决工程问题能力的训练。通过毕业设计，可以将所学各门课程的理论知识和工作技能综合复习和运用一遍，可以培养我们独立工作和独立思考的能力，还可以通过方案的比较查阅各种手册、规程、资料、数据等来扩大知识面，了解国家的方针和政策，以便更好地适应工作的需要。本毕业设计论文共包括设计的任务、说明、计算、图纸等几大部分，内容是关于220KV变电所电气部分初步设计。作者通过参考电力系统毕业指导书及老师的帮助，进行了主接线方案的设计，选择了主变的容量和型号，然后再通过短路计算，选择和校验了电气设备及母线，最后，为全厂配置微机继电保护、进行防雷的规划等等。通过本次毕业设计，可以熟悉国家能源开发的方针政策和有关技术规程、规定、导则等，树立工程设计必须安全、可靠、经济的观点。巩固并充实所学基本理论和专业知识，能够灵活应用，解决实际问题。初步掌握电气工程及其自动化专业工程的设计流程和方法，能独立完成工程设计、工程计算、工程绘图、编写工程技术文件等相关设计任务。培养严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。在整个毕业设计过程中，得到南京工程学院陈跃、程桂林老师的指导和帮助，在此深表感谢！设计说明书本次毕业设计的任务是进行220kV降压变电所电气部分初步设计。设计的主要任务是：确定主接线方案，选择主变的容量和型号，进行短路计算，选择和校验电气设备及母线，为全厂配置微机继电保护，进行防雷规划等等。在设计中，我们遵循了以下原则：1.安全可靠性原则：电力系统的安全可靠性是最重要的，必须考虑各种可能的故障和事故，确保系统的安全运行。2.经济性原则：电力系统的设计必须考虑到经济效益，降低生产成本，提高经济效益。3.先进性原则：电力系统的设计必须考虑到最新的技术和设备，使用最先进的技术和设备，提高系统的运行效率和可靠性。在本次设计中，我们采用了最新的技术和设备，确保了系统的安全可靠性和经济性。同时，我们也在设计过程中不断学习和总结，提高了自己的专业能力和综合素质。1.本变电所位于城市近郊，为开发区的炼钢厂和附近地区提供电力。2.本变电所的电压等级为220kV、110kV和10kV，其中220kV为电源电压，110kV和10kV为二次电压。3.本变电所的电源来自对侧220kV变电所的双回线路和另一系统的双回线路，中压侧110kV母线向炼钢厂送出2条线路，低压侧10kV母线向地区负荷送出11条线路。4.该变电所所处地势平坦，交通便利。5.该地区年最高气温为40℃，最热月平均最高气温为36℃。10kV用户负荷统计资料如下：-炼钢厂为重要负荷，22条回路，最大负荷为42000kW，功率因数为0.95，重要负荷百分数为50%。-机械厂和矿机厂为重要负荷，各有2条回路，最大负荷分别为1900kW和900kW，功率因数均为0.91，重要负荷百分数分别为70%和40%。根据公式Smin=Qd/(12C*Ioo*Tdz)，其中S为导体截面，Qd为短路电流的热效应，C为热稳定系数，Ioo为稳态短路电流，Tdz为热稳定的短路计算时间。假设主保护动作时间tb=0.05s，断路器全开断时间为tkd=0.06s，则短路电流持续时间为tr=tb+tkd=0.05+0.06=0.11s。周期电流热效应Qp=Qk=(I"2+10I2(t2)+It2)t1/2=(14.452+1014.452+14.452)2.112=438.55KA2·S。考虑短路电流非周期分量，查表Ta=0.05，Qnp=Ta*I"2=0.05*14.452=10.44KA2·S，Qk=Qp+Qnp=438.55+10.44=448.99KA2·S。根据公式θW=40+(70-40)1154.71523.56=40+22.7，查表C=90，则Smin=448.99/(12*90*1.5*1.1)=2.58mm2。根据给定的公式，计算所需的母线截面面积和热稳定校验。首先，计算母线所需的截面面积。将给定的数值代入公式中，得到所需的截面面积为396.9平方毫米。该截面面积满足母线正常发热的要求。接下来，进行热稳定校验。根据给定的公式，计算出所需的热稳定决定的导体最小允许截面。将短路电流持续时间和其他数值代入公式中，得到所需的热稳定决定的导体最小允许截面为237.76平方毫米。由于所选的导线截面面积为396.9平方毫米，因此满足热稳定要求。最后，进行动稳定校验。根据给定的公式，计算出母线截面系数。将给定的数值代入公式中，得到母线截面系数为2.5×10-5立方米。根据变压器出口短路时的电流值，计算出惯性半径。由于频率大于155HZ，因此β=1，不考虑母线共振问题。最终得出母线截面系数符合动稳定校验的要求。)=1.05×20000(√3×110)=52.5(A)选电流互感器型号LCWB2-110W,额定变比2005，准确度级0.2,ｐ级．5.2.310KV电流互感器选择最大长期工作电流：Igmax=1.05×Se(√3Ue)=1.05×2000(√3×10)=5.25(A)选电流互感器型号LCWB2-10W,额定变比2005，准确度级0.2,ｐ级．确定方案：根据电压互感器和电流互感器的技术要求，我们选用了不同型号的电压互感器和电流互感器。220KV电压互感器采用三只单相电容式电压互感器，型号为YDR-220，额定变比220√３0.1√３0.1√３，准确度级0.5、3P级，额定容量150VA，最大容量1200VA。110KV电压互感器采用三只单相电容式电压互感器，型号为YDR-110，额定变比110√３0.1√３0.1√３，准确度级0.5、3P级，额定容量150VA，最大容量1200VA。10KV电压互感器采用三相五柱式电压互感器，型号为JSJW-10，额定变比10√３0.1√３0.1，准确度级0.5，额定容量120VA，最大容量960VA。电流互感器的选择也满足了技术要求，具体型号分别为LCWB2-220W、LCWB2-110W和LCWB2-10W，额定变比2005，准确度级0.2，ｐ级。这样的方案能够满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求，并且在正常工作条件、短路稳定性、承受过电压能力等技术条件及一定的环境条件下能够稳定运行。9.510KV线路保护配置PSL-641是一种成套线路保护装置，基本配置包括电流保护、电压保护和三相重合闸。该保护装置包含两个CPU插件，一个用于保护和重合闸功能，另一个用于人机接口。两个CPU插件相互独立，所有保护和自动化功能均由软件实现。十、防雷规划为了防止直击雷，220KV和110KV配电装置采用避雷针，而10KV配电装置则采用独立避雷针。为了防止反击，主变构架上不设置避雷针。为了防止雷电侵入波对设备绝缘造成的危害，采用避雷器。考虑到氧化锌避雷器的非线性伏安特性优越于磁吹避雷器，且没有间隙，保护特性好没有工频续流、灭弧等问题。因此，220KV、110KV和10KV系统均采用氧化锌避雷器。10.1避雷器选择在选择避雷器时，需要考虑持续运行电压、标准雷电波残压等因素。220KV和110KV母线的避雷器选择型号是电压190KV、持续运行电压116.8KV，标准雷电波残压320KV和电压103KV、持续运行电压58.4KV，标准雷电波残压200KV的避雷器。10KV母线的避雷器选择型号是HY5WZ2-16.550，工频参考电压20KV，持续运行电压13.2KV。设备名称安装地点型号220KV母线-电压190KV、持续运行电压116.8KV，标准雷电波残压320KV110KV母线-电压103KV、持续运行