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1、个人收集整理 勿做商业用途LANZHOU IINTVERSTTY OF TECHNOLOGY继续教育学院毕业设计说明书11Okv终端变电所电气部分设计姓 名教学点指导教师专 业提交日期个人收集整理勿做商业用途摘要本次毕业设计的题目是 110KV 终端变电所电气部分设计 。根据设计的要 求，在设计的过程中 ,根据变电站的地理环境、容量和各回路数确定变电站电气 主接线和站用电接线 ,并选择各变压器的型号；进行参数计算、画等值网络图， 并计算各电压等级侧的短路电流,列出短路电流结果表；计算回路持续工作电 流、选择各种高压电气设备,并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备。随着科学技术的发
2、展，网络技术的普及,数字化技术成为当今科学技术发展的前沿，变电站数字化对进一步提升变电站综合自动化水平将起到极大促进作 用，是未来变电站建设的发展方向. 基于这种发展的需求 ,该变电站采用 110kV 变电站综合自动化。利用数字化技术来解决目前综合自动化变电站存在的问题已成 为可能 .本变电站就是利用数字化技术使变电站的信息采集、传输、处理、输出 过程全部数字化，并使通信网络化、模型和通信协议统一化、设备智能化、运行 管理自动化。通过本次设计，学习了设计的基本方法,巩固三年以来学过的知识 ,培养独立分析问题的能力，而且加深对变电站的全面了解。关键词 : 主接线 ;短路电流；电气设备；主变保护
3、; 配电装置个人收集整理 勿做商业用途AbstractPermanent Magnet Synchronous Motor (PMSM ) is well known as suchadvantages ：the simply structure ， high power factor ， high efficiency ， lowinertia and so on. AC servo systems which use PMSM as power units will be the trend 。Keywords ：Permanent Magnet Synchronous Motor ； D
4、irect Torque Control ； Vector Control ； SVM DTCI-个人收集整理 勿做商业用途第1章绪论1.1永磁同步电机的特点 1.2永磁同步电机的控制策略1.2.1 VVVF 控制122磁场定向矢量控制123直接转矩控制以上几种控制策略各有优缺点，它们的调速性能比较如表1。1所示2表1。1几种控制策略的调速性能比较控制策略调速范围调速精度低速特性响应速度调压调频窄（1 : 10）低差较慢矢量控制较宽(1 : 20200 )较高较好（连续）较快直接转矩控制较窄(1: 15100)较高较差（脉动）快1.3永磁同步电机直接转矩控制策略的研究现状 1.4本文的研究目标
5、 1.5本文的主要内容第2章 永磁同步电机的数学模型#2.1引言 2.2永磁同步电机的结构221永磁同步电机的总体结构2.2.2永磁同步电机的转子磁路结构iqsC图2.4二极面装式 PMSM勺物理模型2.3永磁同步电机的数学模型2.3.1定子电压和磁链方程在ABC坐标系中，定义定子电流空间矢量为is 23仏 aiB a2ic）（2。 1）.2 j其中a e 3 ,同理定义定子电压空间矢量us,永磁体的磁链空间矢量ffejr , r为f在ABC坐标系中的相位角，于是在 ABC坐标系中表示的定子电压矢量方程为UsRsisdisLs sdtdt( fejr)(2.2)式中,Rs为定子相电阻，Ls为等
6、效同步电感2.3.2转矩方程电磁转矩的矢量表达式为：17（2。13）3.Te2 nP s is第3章 永磁同步电机直接转矩控制的原理总结目前永磁同步电机直接转矩控制策略的研究在国内外开展不久，各种深入的 研究的探索还在进行，包括理论上的完善和实际上的应用。参考文献1 李华德 , 白晶 , 李志民等 . 交流调速控制系统 .北京：电子工业出版社， 2003, 1-22 林伟杰。永磁同步电机伺服控制策略的研究： 浙江大学博士学位论文 。杭州 : 浙江大学电气学院， 2005,1 183 唐任远。现代永磁电机理论与设计. 北京:机械工业出版社， 1997,1 354 郭庆鼎，王成元 .交流伺服系统。
7、 北京 : 机械工业出版社， 1994,11 14 5 李钟明，刘卫国。 稀土永磁电机。 北京： 国防工业出版社 ,1999,1-13 6 Z。 Q。 Zhu， D 。 Howe。 Instantaneous magnetic field distribution inbrushless permanent magnet dc motors ， Part I open-circuit field 。 IEEE Transactions on Magnetics. 1993 ， 29(1 )： 124 135 7 Atallah K ， Zhu Z. O。 Curvature effect in
8、 radial permanent magnet machines 。 Electric Machines and power system.1994, 22(4):511 521 8 孙丹 . 高性能永磁同步电机直接转矩控制: 浙江大学博士学位论文 。 杭州: 浙江大学电气学院 ,2004 ， 1311339 许大中。 交流电机调速理论 .浙江：浙江大学出版社 ,1991,1 35 10舒志兵，周玮,李运华等。 交流伺服运动控制系统。北京：清华大学 出社 ,2006 ， 56 62 11 李夙。 异步电动机直接转矩控制。北京：机械工业出版社 ,1999 ，1-2312 田蕉。永磁同步电机SV
9、W DTC控制策略研究：南京航空航天大学硕士学位论文 。 南京：南京航空航天大学，2004， 2-4 13 Chris French, Paul Acarnley. Direct Torque Control of Permanent MagnetDrives. IEEE Trans On IA 。 1996, 32(5) ： 10801088致谢首先感谢母校为我提供了学习深造和研究的机会。 本论文的研究工作是在导师 悉心指导下完成的附录A第4章110KV终端变电所、八刖言第一章负荷计算及变压器选择1.1 变电所位置分析.31.2 负荷计算-41.3 主变压器的选择5第二章电气主接线设计2。1
10、电气主接线的设计原则112.2 设计方案进行比较12第三章短路电流计算3。1短路电流计算的目的143.2 短路电流计算过程 15第四章 电气设备及母线的选择4.1 选择电气设备和母线的主要技术条件 204.2断路器，隔离开关的选择原则214。3 110KV 母线,断路器，隔离开关的选择224。4 35KV 母线，断路器，隔离开关的选择284。5 10KV 母线，断路器，隔离开关的选择31第五章继电保护设计及整定5。1主变压器保护规划与整定335.2 母线保护36第六章防雷保护和接地装置6.1 变电所的防雷设计原则376。2变电所的主要防雷设计37第一章负荷计算及变压器选择1。 1变电所位置分析
11、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。电气主接线是发电厂和变电所的主要环节，电气主接线的 拟定直接关系着全（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保 护和自动装置的确定，是变电所电气部分投资大小的决定性因素。110kv两回出线线路长20km（户外配电装置）35kv六回出线（屋外配电装置）10kv二十回出线（成套固定开关柜）（正常运行时由远方通过远动通道监控，QF 就地操作）系统大方式阻抗： X=0。016系统最小方式阻抗：X=0。024零序阻抗：X=0。048线路阻抗：X=0.4 欧/kmX0=3.
12、5X1。35kv金磨线 磨料厂 7500kva个人收集整理勿做商业用途磨具厂10050kva2.35kv 花纱线 砂轮厂12600kva金钢玉厂7030kva棕钢玉厂2715kva水泥厂1600kva3.10kv 金华线 198台配电变压器 2155kva1.2负荷计算要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力kt同时系数（35kV 取 0.9、10kV 取 0。85、35kV 各负荷和照明负荷）、10kV负荷、35kV负荷nScKt1%由公式i 1 cos式中SC-某电压等级的计算负荷85 )#负荷与10kV各负荷之
13、间取 0.9、站用负荷取 0a%-该电压等级电网的线损率，一般取5 %个人收集整理 勿做商业用途P、COS各用户的负荷和功率因数（由于任务书已给出该变电所主变为：两台 50MVA故负荷不再做计算，只校验其容量是否满足要求。）1.2。1 10kV 负荷计算S10KV=2155kva1.2。2 35kV 负荷计算S35KV=7500+10050+12600+7030+2715+1600=41495kvaS 沪2155+41495=43650=44MVA可见，任务书所给变压器容量符合要求。1。3主变压器的选择1。3.1主变压器的选择变电所主变压器容量一般应按5 10年规划负荷来选择。根据城市规划，负
14、荷性质，电网结构等综合考虑确定其容量.对于重要变电所应考虑以1台主变压器停运时其余变压器容量在计及负荷能力允许时间内，应满足I类及H类负荷的供电。对于一般变电所，当一台主变 停运时，其余变压器的容量应能满足全部负荷的 70%-80% ，在目前 实际的运行情况变电所中一般均是采用两台变压器互为暗备用并联运 行。变压器容量首先应满足在Sc 下，变压器能够可靠运行。对于单台：Snt Sc对于两台并联运行：Snti + Snt2 ScSNT1Sc1+ Sc2SNT2Sc1 + Sc2变压器除满足以上要求外还需要考虑变电所发展和调整的需要， 并考虑 5-10 年的规划 , 并留有一定的裕量并满足变压器经济运行的条 件。根据现实运行的经验，一般是采用两台变压器互为备用.对于两台互为备用并联运行的变压器,变电所通常采用两台等容量的变压器,单台变压器容量视它们的备用方式而定：
