《《单相相控整流电路的应用》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《单相相控整流电路的应用》-公开DOC·毕业论文（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、l 安徽机电职业技术学院安徽机电职业技术学院 课程设计报告书课程设计报告书 09 级电气自动化专业 题 目 单相相控整流电路的应用 班 级 电自 3091 学 号 1303093029 学生姓名 指导教师 日期 年 11 月 16 日 l 目 录 标题 摘要 关键词 2 前言 3 第一章 原始资料分析 4 1 1 本所设计电压等级 4 1 2 电源负荷 4 第二章 电气主接线设计 6 2 1 主接线接线方式 6 2 2 电气主接线的选择 8 第三章 所用电的设计 10 3 1 所用电接线一般原则 10 3 2 所用电接线方式确定 10 3 3 备用电源自动投入装置 10 第四章 短路电流计算
2、12 4 1 短路计算的目的 12 4 2 短路计算过程 12 第五章 继电保护配置 20 5 1 变电所母线保护配置 20 5 2 变电所主变保护的配置 20 第六章 防雷接地 22 6 1 避雷器的选择 22 6 2 变电所的进线段保护 23 6 3 接地装置的设计 23 致谢 27 参考文献 28 l 电气自动化 110 35kv 变电所设计 摘 要 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 这次设计以 110kV 降压变电所为主要设计对象 分析变电站的原始 资料确定变电所的主接线 通过负荷计算确定
3、主变压器台数 容量 及型号 根据短路计算的结果 对变电所的一次设备进行了选择和 校验 同时完成防雷保护及接地装置方案的设计 关键词 变电所电气主接线 短路电流计算 一次设备 防雷保护 l 前 言 本次设计题目为 110KV 变电所一次系统设计 此设计任务旨在 体现对本专业各科知识的掌握程度 培养对本专业各科知识进行综 合运用的能力 同时检验本专业学习三年以来的学习结果 此次设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数 分析负荷发展趋势 通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑 并通过对负荷资料的分析 安全 经济及可靠性方面考虑 确定了 110kV 主接线 然后又通过负荷计算及供电范围确定
4、了主变压器台 数 容量及型号 同时也确定了站用变压器的容量及型号 在根据 最大持续工作电流及短路计算结果 对设备进行了选型校验 同时 考虑到系统发生故障时 必须有相应的保护装置 因此对继电保护 做了简要说明 对于来自外部的雷电过电压 则进行了防雷保护和 接地装置的设计 最后对整体进行规划布置 从而完成 110kV 变电所 一次系统的设计 l 第一章原始资料分析 1 1 本所设计电压等级 根据设计任务本次设计的电压等级为 110 35KV 1 2 电源负荷地理位置情况 1 电源分析 与本所连接的系统电源共有 3 个 其中 110KV 两个 35KV 一个 具体情况如下 1 110KV 系统变电所
5、 该所电源容量 即 110KV 系统装机总容量 为 200MVA 以火电为 主 在该所等电压母线上的短路容量为 650MVA 该所与本所的距 离为 9KM 以一回路与本所连接 2 110KV 火电厂 该厂距离本所 12KM 装有 3 台机组和两台主变 以一回线路与 本所连接 该厂主接线简图如图 1 1 图 1 1 110KV 火电厂接线图 3 35KV 系统变电所 该所距本所 7 5KM 以一回线路相连接 在该所高压母线上的短 路容量为 250MVA 以上 3 个电源 在正常运行时 主要是由两个 110KV 级电源来供电给本所 35KV 变电所与本所相连的线路传输功率较小 为联络用 当 3 个
6、电源中的某一 l 电源出故障 不能供电给本所时 系统通过调整运行方式 基本是能满足本所 重要负荷的用电 此时 35KV 变点所可以按合理输送容量供电给本所 2 负荷资料分析 1 35KV 负荷 表 1 1 35KV 负荷参数表 用户名称 容量 MW 距离 KM 备注 化工厂3 515 类负荷 铝厂4 313 类负荷 水厂1 85 类负荷 注 35KV 用户中 化工厂 铝厂有自备电源 2 10KV 远期最大负荷 3 本变电所自用负荷约为 60KVA 4 一些负荷参数的取值 负荷功率因数均取 cos 0 85 负荷同期率 Kt 0 9c 年最大 负荷利用小时数 Tmax 4800 小时 年 表中所
7、列负荷不包括网损在 内 故计算时因考虑网损 此处计算一律取网损率为 5 各电压等 级的出线回路数在设计中根据实际需要来决定 各电压等级是否预 备用线路请自行考虑决定 l 第 2 章 电气主接线设计 电气主接线是变电所电气设计的首要核心部分 也是电力构成 的重要环节 电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电 所的性质 选择出某种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接 线方式 2 1 主接线接线方式 2 1 1 单母线接线 优点 接线简单清晰 设备少 操作方便 便于扩建和采用成 套配电装置 缺点 不够灵活可靠 任一元件 母线或母线隔离开关等 故 障时检修 均需使整个配电装置停电 单母线可用隔
8、离开关分段 但当一段母线故障时 全部回路仍需短时停电 在用隔离开关将故 障的母线段分开后才能恢复非故障母线的供电 适用范围 35 63KV 配电装置出线回路数不超过 3 回 110 220KV 配电装置的出线回路数不超过 2 回 2 1 2 单母线分段接线 优点 用断路器把母线分段后 对重要用户可以从不同段引出 两个回路 有两个电源供电 当一段母线发生故障 分段断路器自 动将故障切除 保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电 缺点 当一段母线或母线隔离开关故障或检修时 该段母线的 回路都要在检修期间内停电 当出线为双回路时 常使架空线路出 现交叉跨越 扩建时需向两个方向均衡扩建 适用范围
9、35KV 配电装置出线回路数为 4 8 回时 110 220KV 配电装置出线回路数为 3 4 回时 2 2 3 单母分段带旁路母线 这种接线方式在进出线不多 容量不大的中小型电压等级为 35 110KV 的变电所较为实用 具有足够的可靠性和灵活性 l 2 2 4 桥型接线 1 内桥形接线 优点 高压断器数量少 四个回路只需三台断路器 缺点 变压器的切除和投入较复杂 需动作两台断路器 影响 一回线路的暂时停运 桥连断路器检修时 两个回路需解列运行 出线断路器检修时 线路需较长时期停运 适用范围 适用于较小容量的发电厂 变电所并且变压器不经 常切换或线路较长 故障率较高的情况 2 外桥形接线 优
10、点 高压断路器数量少 四个回路只需三台断路器 缺点 线路的切除和投入较复杂 需动作两台断路器 并有一 台变压器暂时停运 高压侧断路器检修时 变压器较长时期停运 适用范围 适用于较小容量的发电厂 变电所并且变压器的切 换较频繁或线路较短 故障率较少的情况 2 2 5 双母线接线 优点 1 供电可靠 可以轮流检修一组母线而不致使供电中断 一组 母线故障时 能迅速恢复供电 检修任一回路的母线隔离开关 只 停该回路 2 调度灵活 各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母 线上 能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要 3 扩建方便 向双母线的左右任何的一个方向扩建 均不影响 两组母线的电源
11、和负荷均匀分配 不会引起原有回路的停电 4 便于试验 当个别回路需要单独进行试验时 可将该回路分 开 单独接至一组母线上 缺点 1 增加一组母线和使每回线路需要增加一组母线隔离开关 2 当母线故障或检修时 隔离开关作为倒换操作电器 容易误 操作 为了避免隔离开关误操作 需在隔离开关和断路器之间装设 连锁装置 适用范围 6 10KV 配电装置 当短路电流较大 出线需要带电 抗器时 35KV 配电装置 当出线回路数超过 8 回时 或连接的电源 l 较多 负荷较大时 110 220KV 配电装置 出线回路数为 5 回及以 上时 或 110 220KV 配电装置在系统中占重要地位 出线回路数为 4 回
12、及以上时 2 2 6 双母线分段接线 双母线分段可以分段运行 系统构成方式的自由度大 两个元 件可完全分别接到不同的母线上 对大容量且相互联系的系统是有 利的 由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸 因此在 继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题 而较容易实现分阶 段的扩建优点 但容易受到母线故障的影响 断路器检修时需要停 运线路 占地面积较大 一般当连接的进出线回路数在 11 回及以下 时 母线不分段 2 3 电气主接线的选择 2 3 1 35kV 电气主接线 根据资料显示 由于 35KV 的出线为 4 回 一类负荷较多 可以 初步选择以下两种方案 1 单母分段带旁母接线且分段断路器
13、兼作旁路断路器 电压等 级为 35kV 60kV 出线为 4 8 回 可采用单母线分段接线 也可 采用双母线接线 2 双母接线接线 表 2 2 35KV 主接线方案比较 方案项目方案 单母分段带旁母方案 双母接线 技术 单清晰 操作方 便 易于发展 可靠性 灵活性差 旁路断路器还可以 代替出线断路器 进行不停电检修出 线断路器 保证重 要用户供电 扩建时需向两个方 供电可靠 调度灵活 扩建方便 便于试验 易误操作 l 向均衡扩建 经济 设备少 投资小 用母线分段断路器兼 作旁路断路器节省投资 设备多 配电装 置 复杂 投资和占地面 大 虽然方案 可靠性 灵活性不如方案 但其具有良好的经济 性
14、鉴于此电压等级不高 可选用投资小的方案 2 3 2 110kV 电气主接线 根据资料显示 由于 110KV 没有出线只有 2 回进线 可以初步 选择以下两种方案 1 桥行接线 根据资料分析此处应选择内桥接线 2 单母接线 表 2 3 110KV 主接线方案比较 经比较两种方案都具有接线简单这一特性 虽然方案 可靠性 灵 活性不如方案 但其具有良好的经济性 可选用投资小的方案 方案项目方案 内桥接线方案 单母分段 技术 线清晰简单 调度灵活 可靠 性 不高 简单清晰 操作 方便 易于发展 可靠性 灵活性 差 经济 占地少 使用的断路器少 备少 投资小 l 第 3 章 所用电的设计 变电所的所用电
15、是变电所的重要负荷 因此 在所用电设计时 应按照运行可靠 检修和维护方便的要求 考虑变电所发展规划 妥善解决因建设引起的问题 积极慎重地采用经过鉴定的新技术和 新设备 使设计达到经济合理 技术先进 保证变电所安全 经济 的运行 3 1 所用电接线一般原则 1 满足正常运行时的安全 可靠 灵活 经济和检修 维护方便等 一般要求 2 尽量缩小所用电系统的故障影响范围 并尽量避免引起全所停 电事故 3 充分考虑变电所正常 事故 检修 起动等运行下的供电要求 切换操作简便 3 2 所用变容量型式的确定 站用变压器的容量应满足经常的负荷需要 对于有重要负荷的 变电所 应考虑当一台所变压器停运时 其另一台
16、变压器容量就能 保证全部负荷的 60 70 由于 60KVA 且由于上述条件所限制 S站 所以 两台所变压器应各自承担 30KVA 当一台停运时 另一台则 承担 70 为 42KVA 故选两台 50KVA 的主变压器就可满足负荷需求 考虑到目前我 国配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无油化过渡的 目标 可选用干式变压器 表 3 1 S9 50 10 变压器参数表 l 电压组合 型号 高压 高压分 接范围 低压 连接 组标 号 空 载 损 耗 负 载 损 耗 空 载 电 流 阻抗 电压 S9 50 10 10 5 10 6 3 6 0 4Y yn 0 0 1 7 0 8 7 2 84 3 3 所用电接线方式确定 所用电的接线方式 在主接线设计中 选用为单母分段接线选 两台所用变压器互为备用 每台变压器容量及型号相同 并且分别 接在不同的母线上 3 4 备用电源自动投入装置 3 4 1 备用电源自动投入装置作用 备用电源自动投入装置目标 为消除或减少损失 保证用户不 间断供电 BZT 定义 当工作电源因故障被断开以后 能迅速自动的将备 用电源投入或将用电设备自动切换到备用电源上去
