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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章、毕业设计课题及原始资料课题：变电所电气一次初步设计原始资料：1.110kv进线2回，归算至此110KV母线的系统短路电抗为0.26，基准电压取平均电压，基准功率取100MVA；2.35KV出线6回，最大负荷50MW，最小负荷30MW,功率因数0.85，最大负荷小时数5000；3.10KV出线12回，最大负荷10MW，最小负荷8MW，功率因数0.8，最大负荷小时数4500；4.所用电率2%；5.环境条件：同本地环境条件。内容要求：1. 分析原始资料，设计5种可行的电气主接线方案；2. 通过初步技术经济比较，确定两种较好方案；3. 针对所选的两种较好方案进行短路电
2、流计算；4. 选择电气设备并进行校验；5. 进行技术经济比较，确定最佳方案；6. 涉及屋内，外配电装置；7. 设计防雷保护，选择避雷针并进行校验。成果形式：1. 设计说明书一份；2. 计算书一份（短路电流，设备校验，运行费，防雷校验等计算）；3. 图纸5-7张；电气主接线图，电气总平面布置图，屋外配电装置断面图，防雷校验图等。第二章、主接线初步拟定在对原始资料分析的基础上，结合对电气主接线的可靠性，灵活性，经济性的基本要求，进行综合考虑，在满足技术经济政策的前提下，力争使其成为技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。电气主接线的设计原则：1. 考虑线路断路器，母线故障时，以及母线检修时，造成
3、馈线停运的回数多少和停电时间长短；2. 变电所有无停电的可能；3. 考虑近期和远期的发展规模；4. 考虑备用容量的有无和其大小对主接线的影响。对变电所还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修，事故等特殊状态下，操作方便，调度灵活，检修安全，扩建方便。变电所主接线除了可靠性，灵活性，还应具有很强的经济性。特别是象本次设计的地区变电所，可靠性要求不是十分高，而且所址不会离市区很远，地价较高，则它在经济上更应该站住脚，尽可能做到投资少，占地少，电能损失少，年费用为最小。当然，也不能一味的追求经济性而忽视了可靠性，毕竟安全可靠是要放在第一位的，它与经济性应辩证统一的进行分析。针对本设计
4、的特点及以上的分析，初步拟定五种能满足上述可靠性，灵活性与经济性要求的主接线形势，对它们进行初步技术经济比较。选出两种较好的方案，作进一步的分析与比较。表1 五种可行的电气主接线方案比较接线形式优点缺点方案一110KV侧双母线10KV侧单母线分段运行方式比较灵活，供电可靠，便于扩建设备多，配电装置复杂，投资和占地面积大，容易误操作方案二110KV侧内桥式10KV侧单母线分段线路的投入和切除比较方便，节省占地面积，变压器不需经常切除变压器操作复杂，出线断路器检修时，线路需要较长时间停运 方案三110KV侧单母线10KV侧单母线分段简单清晰，设备少投资小，运行操作方便，有利于扩建可靠性和灵活性差方
5、案四110KV侧单母线带旁路母线10KV侧单母线分段变压器投切方便，供电可靠性高，输送功率大，送电距离远停电影响大，检修时间长，增加投资方案五110KV侧单母线分段10KV侧单母线分段变压器投切比较方便，一次侧可转供功率，可增加进出线数目断路器数量多，配置和运行复杂从初步的技术经济比较可看出：方案一，虽灵活性和可靠性高，但使用设备多，配电装置复杂，投资和占地面积大，而且当母线故障和检修时，隔离开关作为倒换操作电器使用，容易误操作，为此在隔离开关和断路器之间需装闭锁装置，一般110KV出线数目为5回及以上时，可采用双母接线。方案二，当线路发生故障时，仅线路侧断路器断开，不影响其它回路运行。桥型接
6、线用的高压断路器数量少，四个回路用三台断路器，节省了占地面积，它适用于线路较长，回数少，故障及率较高，而变压器不需经常切除时。方案三，优点不少，但可靠性灵活性差。当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所接的电源，在整个检修期间均须停止工作。此接线方式，所用断路器和隔离开关较少，比较经济，根据本站的情况可以考虑。方案四，广泛地用于出现数较多的110KV及以上的高压配电装置中，电压等级高，输送功率大，送电距离远。投资特别大，不适合。方案五，虽然可靠性高，但是使用断路器数量多，且配置和运行也复杂，投资较大。综合考虑，初步选方案二和三作进一步比较。本站35KV侧出现6回，采用单母线分段，优点是，
7、当某一段母线或母线断路器出现故障时，由分段断路器把故障段隔离，保证完好段母线向用户继续供电，可减少停电范围。10KV侧出现12回，为了减少母线故障的影响，决定采用单母线分段接线，优点同上。第三章、主变的选择1. 台数的确定：为保证供电可靠，装设两台主变，并列运行；一台因故障退出，仍可保证大部分用户用电，不致全所停电。2. 形势选择：因该变电所有三个电压等级，首选经济效益较好的三相自耦变压器。3. 容量确定：考虑到变压器正常运行和事故过负荷能力，每台变压器容量按Sn=0.7Sm确定（其中，Sn为变压器额定容量，Sm为变电所最大负荷）。这样，当一台变压器停用时可保证对70%负荷供电。考虑到变压器事
8、故过负荷能力为40%，则可保证对98%的负荷供电。而一般电网变电所有20%左右的非重要负荷，所以，按上述原则确定的变压器容量是可行的。即每台容量：Sn=0.7Sm=0.7(50/0.85+10/0.81.01=50.426MVA=50426KVA其中50/0.85为35KV侧最大负荷；10/0.8是10KV侧最大负荷；1.01是考虑了1%的所用电。根据上述三条原则，查发电厂电气部分课程设计参考资料，可选SFS-60000KVA/110型变压器。参数可参见下表表2 主变压器参数表型号及容量KVASFS-63000阻抗电压%高-中17.5额定容量比高-低10.5额定电压121/38.5/11中-低
9、6.5损耗KW空载63综合投资（万元）短路274连接组别Yn/Yn0/-11空载电流%0.6冷却方式第四章、所用变压器选择1. 台数确定：所用变压器在变电所中担负着重要的作用。工作，事故照明 ，通风，主变冷却等用电都由所用变提供。由于本站负荷小，只装设一台就可以。2. 型式选择：为节约占地，选三相变压器，高压侧接于10kv侧。3. 容量选择：每台容量Sn=0.02(50/0.85+10/0.8=1.43 MVA根据上述三条原则,在实际中参考主变滤油器容量的大小，可选SC9-50的10kv标准容量变压器。其参数见下表 表3所用变压器参数表型号及容量KVA50阻抗电压%4.5额定容量比10/0.4
10、综合投资（万元）2.04额定电压10损耗KW空载2.85连接组别Y/Y0-12短路20冷却方式自冷空载电流%1.5第五章、方案的最终确定初选方案的技术经济比较，由于两方案只是在高压侧接线方式有所区别（方案二高压侧是内桥接线，方案三是单母线接线），所以只就它们的不同之处进行技术经济比较。1. 从技术特点上进行比较（参见表11）表4两方案技术特点比较结果方案二方案三内桥接线单母接线使用的断路器数量少，经济性好，节省占地面积。线路的投入和切除比较方便，当线路故障时，仅线路侧断路器断开，不影响其他回路运行，可靠性比单母线高。变压器不需要经常切除，适用于线路较长，回数少时。接线简单清晰，设备少，投资少，
11、运行操作方便，且有利于扩建。和桥型接线比较可靠性和灵活性较差。当故障时和检修期间均需停止工作，变电站会处于瘫痪状态。可以看出，内桥接线满足经济性，可靠性，灵活性，优于单母线接线。2. 从经济指标进行比较综合造价的计算：Z=Z0(1+a/100Z0为主体设备的综合投资 a为不明显的附加费用比例系数，110KV取90设备名称型号单价（万元）110KV断路器LW30-12680110KV隔离开关GW4-1101.1方案二：3个断路器，10个隔离开关Z0=251万元Z=251(1+90/100=476.9万元方案三：4个断路器，8个隔离开关Z0=328.8万元Z=328.8(1+90/100=624.
12、72万元显而易见，方案二无论从经济性和技术性都优于方案三。所以，最终决定采用方案二。第六章、短路电流计算短路电流计算的目的：在变电所的电气设计中，短路电流计算是其中一个重要环节，其计算目的有以下几个方面： 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否采取限制短路电流措施等均需进行必要的短路电流计算。在选择电气设备时，为了保证设备正常运行和故障情况下都能安全可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流的计算。 在设计屋外高压配电装置时，须按短路条件校验软导线的相间和相对地距离。 接地装置的设计也需用短路电流。短路电流计算的一般规定：计算情况; 电力系统中的有电源均在额
13、定负荷下运行。 短路发生在短路电流为最大值的瞬间。 所有电源的电动势相位角相同。 应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。 接线方式：计算短路时所用得接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 计算容量：应按本工程设计规划容量计算。 短路计算点;是在正常运行的接线方式下，通过电气设备的短路电流为最大的地点。 短路种类;一般按三相短路计算1. 短路点选择：（方案二）在选择设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全，可靠的工作，所以把通过电器设备的短路电流最大的地点选为短路计算。2. 短路电流计算过程（详见计算书）
14、。3. 短路电流计算结果（见表四）符号说明：Ub-基准电压；Uav-平均电压；Xjs计算电抗;I-0秒短路电流；I-稳态短路电流；Ich-全电流最大有效值；ich-短路电流冲击值；S-0秒短路容量表5方案二短路电流计算结果短路情况Xjs0秒短路电流周期分量稳态短路电流短路电流冲击值全电流最大有效值短路容量标么值有名值标么值有名值D-10.263.8461.9313.8461.9314.9162.916367.905D-20.4022.4883.7312.4883.7319.4985.634226.180D-30.3502.85715.7092.85715.70939.98923.721272.088第七章、设备选择与校验原则:本设计选择设备时，在满足要求的前提下，尽可能选择先进的操作灵活的，体积小，造价低的产品，在同一电压等级下尽量用同一型号设备，便于安装，调试及维修。按正常工作条件选择，按短路情况校验。选择与校验过程详见计算书，此处只列出选择与校验结果。1、 断路器的选择与校验（见表五）断路器选择的具
