110kV降压变电站毕业设计.doc

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1、电气工程学院本科生毕业电气工程学院本科生毕业 设计任务书设计任务书 题目 题目 110kV110kV 降压变电所电气部分设计降压变电所电气部分设计 一 原始资料 1 变电所规模 1 建设两台三绕组降压变压器 电压等级为 110 38 5 10 5kV 2 气象条件 气象条件为典 II 级 年最高温度 40 度 平均温度 20 度 最大风速 30 米 秒 最大覆冰 无特殊要求 2 各电压等级负荷及与系统的连接情况 1 110kV 电压等级 系统采用两条 110kV 线路向本所供电 当取基准容量为 100MW 系统归算为 110kV 母线的等值电抗为 0 2 2 35kV 电压等级 35kV 架空

2、出线 8 回 线路全长共 50km 最大负荷 40MW 最小负荷 38MW cos 0 85 Tmax 4800h a 3 10kV 电压等级 10kV 电缆出线 10 回 线路全长 40km 最大负荷 14MW 最小负荷 10MW cos 0 8 Tmax 4800h a 二 设计内容 1 设计各电压等级的电气主接线 2 短路电流的计算 3 选择主要电气设备并校验 4 设计主变压器保护 5 设计变电所防雷保护 三 设计成品 兰州理工大学毕业设计说明 1 说明书一份 2 图纸两张 1 电气主接线图一张 2 配电装置断面图一张 四 设计目和及要求 毕业设计的主要目的是 培养综合运用所学基础课 理

3、论课 专业课知识去分析和 理解本专业范围内的一般工程技术问题的能力 通过专业设计进一步巩固 扩大和深化 所学的理论知识和基本技能 从而实现理论与实践相结合的最终目的 毕业设计应达到 下列要求 1 熟悉电力行业有关技术规程 规定 导则 树立供电必须安全 可靠 经济的 观点 2 掌握电力系统设计的基本方法 3 熟练一些电力系统中的基本计算 4 学习工程设计说明书的撰写 5 所学理论知识能通过做毕业设计得到复习 运用 验证 6 培养电力工程设计能力 兰州理工大学毕业设计说明 摘要 本设计是 110kV 降压变电站设计 负荷性质为地区负荷 根据负荷性质和主接线方 案的比较 确定了主接线形式及主变容量

4、台数 根据所给系统参数计算系统阻抗及短 路电流 并对主要电气设备及导线进行了选择和校验 按常规无人值守站进行了保护配 置 根据所给地形地理条件 对配电装置进行了布置 对全站电工建筑物进行了防雷保 护设计 关键词 变电站 设计 The summary It is that 110 kVs step down the transformer substation is designed to originally design load nature is the regional load And mainly wire the comparison of the scheme accordin

5、g to load nature the capacity platform are counted after defining the main wiring form and mainly become And hold up in the electric current according to the impedance calculated for parameters systematically anding has chosen to the main electric equipment and wire and check up Nobody stood on duti

6、ly and protected disposing to fit the routine According to giving the topography a geographical condition have assigned to the distribution device To standing electrician go on and defend thunder protects and set up by building completely The keyword Transformer substation The design 兰州理工大学毕业设计说明 目

7、录 第一章第一章 绪论绪论 6 第二章第二章 电气主接线设计电气主接线设计 6 第一节对电气主接线的基本要求 6 第二节 对电气主接线方案的初步设计 7 第三节 几种方案的比较及最终接线 8 第三章第三章 短路电流计算短路电流计算 9 第一节 画等值电路图 9 第二节 计算短路电流 10 第三节 短路电流计算结果汇总 14 第四章第四章 主要电气设备的选择主要电气设备的选择 14 第一节 变压器选择 14 第二节母线选择 16 第三节 高压断路器选择 17 第四节 隔离开关的选择 18 第五节 电压互感器的选择 21 第六节 主要设备参数 27 第七节 LW34 40 5 型六氟化硫断路器 2

8、9 第八节 VS1 ZN63 型户内高压真空断路器 31 第五章第五章 继电保护整定及配置继电保护整定及配置 34 第一节 概述 34 第二节 保护配置 34 第三节 主变保护的整定计算 35 第六章第六章 防雷保护设计防雷保护设计 38 兰州理工大学毕业设计说明 电气工程学院本科生毕业电气工程学院本科生毕业 设计说明书设计说明书 第一章第一章 绪论绪论 电力工业在社会主义现代化建设中占有十分重要的地位 因为电能与其他能源比较 具有显著的优越性 它可以方便地与其他能量相互转换 可以经济的远距离输送 并在 使用时易于操作和控制 根据工农业生产的需要 决定新建一座 110kV 降压变电所 培 养综

9、合运用所学知识的能力 扩大和深化所学的理论知识和基本技能 从而使理论与实 践相结合 通过此次设计 主要掌握发电厂和变电所电气部分中各种电器设备和一 二 次系统的接线和装置的基本知识 并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 其电压等级为 110kV 具有中型容量的规模的特点 在系统中将主要承担负荷分配任务 从而该站主接线设计务必着重考虑可靠性 该工程 的实施有利于完善和加强 110kV 电网功能 提高电网安全运行水平 从负荷特点及电压 等级可知 它具有 110 35 10kV 三级电压 110kV 进线两回 35kV 出线回路数为 6 回 10kV 出线回路数为 8 回 第二

10、章第二章 电气主接线设计电气主接线设计 第一节第一节 对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求 现代电力系统是一个巨大的严密整体 各类发电厂和变电所分工完成整个电力系统 的发电 变电和配电任务 主接线的好坏不仅影响到发电厂 变电所和电力系统本身 同时也影响到工农业生产和人民生活 因此 发电厂 变电所的主接线 必须满足以下 基本要求 1 必须保证发供电的可靠性 2 应具有一定的灵活性 3 操作应尽可能简单 方便 4 经济上应合理 主接线除应满足以上技术经济方面的基本要求外 还应有发展和扩建的可能性 以 适应发电厂和变电所可能扩建的需要 兰州理工大学毕业设计说明 第二节第二节 对电气主接线方案

11、的初步设计对电气主接线方案的初步设计 电气主接线基本要求 可靠性 灵活性 经济性三项基本要求 一 主接线的初步选择 1 110kV 系统的主接线选择 根据 电力工程设计手册 110kV 220kV 配电装置出线回路不超过 2 回时一般选 用单母线接线 出线回路 3 4 回时一般选用单母线分段接线 故选用单母线接线与单母 线分段接线两种方案进行比较决定 2 35kV 侧的主接线形式 根据 电力工程设计手册 1 35kV 6 3kV 的配电装置出线回路数在 4 8 回时 采用单母线分段接线 2 35kV 的出线多为双回路 且检修时间短 一般不设旁母 当配电装置出线回 路数在 8 回以上时 或连接的

12、电源较多 负荷较大时采用双母线接线 故选用单母线分 段接线与双母线接线两种方案进行比较决定 3 10kV 侧接线形式选择 根据 电力工程设计手册 6 0kV 系统中 出线在 6 回或以上时一般使用单 母线分段接线形式 当用户要求不能停电时可装设旁路母线 故选用单母线分段接线与 单母线分段带旁母接线两种方案进行比较决定 二 可靠性的要求 1 断路器检修时 不宜影响对系统的供电 2 断路器或母线故障以及母线检修时 尽量减少停运的回路数和停运时间 3 避免全所停电的可能 三 灵活性的要求 1 调度时 可灵活的投入和切除变压器和线路 调配电源和负荷 2 检修时 方便的停运断路器 母线及保护 进行安全检

13、修 3 扩建时 容易从初期接线过渡到最终接线 四 经济性的要求 1 投资省 兰州理工大学毕业设计说明 2 主接线力求简单 以节省一次设备 3 二次回路简单 4 能限制短路电流 以便选择价廉的设备 5 占地面积小 6 电能损失少 第三节第三节 几种方案的比较及最终接线几种方案的比较及最终接线 根据以上几点要求对主接线的初设方案进行比较 结果如下 方案一 为 单母线接线 方案二 为 单母线分段接线 110kV 优点 接线简单清晰 设备少 操作方便 便于扩展 缺点 不够灵活可靠 优点 用断路器把母线分段后 对重要用 户从不同段引出 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 段切除

14、保证正常段母线供电 供电可靠 性高 缺点 占地面地大 投资较多 35kV 方案一 为 单母线分段接线 优点 不间断供电和不致使重要 用户停电 缺点 1 当一段母线或母线刀闸 故障或检修时 该段母线的回路 都要在检修期内停电 2 当出线为双回路时 常使架空 方案二 为 双母线接线 优点 供电可靠性高 一般不对歪停电 缺点 占地面地大 刀闸多 投资较多 兰州理工大学毕业设计说明 出线呈交叉跨越 3 扩建需两个 方向 10kV 方案一 为 单母线分段接线 优缺点 同上 方案二 为 单母线分段带旁母接线 优点 供电可靠性高 缺点 占地面地大 刀闸多 投资较多 由于待建变电所属地区变电所 负荷主要是地区

15、性负荷 该变电站 110kV 35kV 10kV 侧均采用单母线分段接线 第三章第三章 短路电流计算短路电流计算 1 本计算中采用以下的假设 正常情况下 三相系统对称运行 所有的电源的电动 势相位角相同 电力系统中所有电机为理想电机 电力系统所有电源都在额定负荷下运 行 其中 50 负荷在高压母线上 50 负荷接在系统侧 短路发生在短路电流最大的瞬间 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流 输电线路的电容略去不计 2 本计算中一律采用短路电流的工程实用解法 运算曲线法 先计算出各电源到 短路点的运算阻抗 Xjs 再化为该电源标幺值下的 Xjs 当 Xjs 3 时 Z0 Z0 1 I 无穷 1

16、 Xjs 第一节第一节 画等值电路图画等值电路图 1 计算系统阻抗 基准容量 Sj 100MVA 基准电压 Uj 115 37 10 5kV 额定电压 110 8 1 25 38 5 2 2 5 10 5kV 容量比 40 40 40 Ij Sj 3 Uj 100 3 115 100 199 18 0 5021 KA 2 各元件参数计算公式为 X 变压器 Ud 100 Sj Se 兰州理工大学毕业设计说明 则有 Ud1 1 2 U d U d U d 1 2 17 17 6 5 13 75 Ud2 1 2 U d U d U d 1 2 6 5 17 17 3 25 Ud3 1 2 U d U d U d 1 2 17 6 5 17 3 25 X1 X2 Ud1 100 Sj Se 13 75 100 100 40 0 343 X3 X4 Ud2 100 Sj Se 3 25 100 100 40 0 081 X5 X6 Ud2 100 Sj Se 3 25 100 100 40 0 081 第二节第二节 计算短路电流计算短路电流 考虑最大运行方式为两台主变三测并列运行 最大短路电流为