60kv变电站电气部分设计.doc
《60kv变电站电气部分设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《60kv变电站电气部分设计.doc(57页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、本科生毕业设计(论文)摘 要本文是对西郊60kV/10kV二次降压变电站提供的设计方案的说明与计算,本文包括了对原始设计条件的分析,电容器的选择,变压器的选择,电气主接线的选择,短路计算,各种电气设备的选择与校验,防雷接地的规划设计,变电所继电保护和自动装置的规划设计。在设计和选择设备中都充分考虑到了可靠性,灵活性和经济性。另外,各种断路器、隔离开关、电流互感器型号的选择与高压配电装置的布置联系在一起考虑。计算部分包括了变电所的负荷计算,采用需要系数法,直接求出计算负荷,用于设备数量多,容量差别不大的工程计算,尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算,得出计算负荷4283KVA。应用计算负荷结果最
2、终确定两台10000KVA变压器做为主变,以及无功补偿768Kvar。短路电流计算一章根据系统接线图和主接线图选择了三个短路点并进行了短路电流计算,K1点做为60KV侧选择电气设备用,得短路冲击电流14.03KA,K2点做为10KV侧选择电气设备用,得短路冲击电流22.51KA,K3点做为10KV侧出线选择电气设备用得短路冲击电流4.36KA,。电气设备选择与校验一章,60K侧、10KV侧选择了断路器,按额定电压、最大长期工作电流、额定开断电流、关合电流选择并校验,60K侧为LW9-63、10KV侧为VS1-12。并用类似方法选择了GW5-63、JCC5-63、LCWB5-63、LDZ1-10
3、、JSJW-10等一些设备,开关柜选了KYN28-12型。并通过避雷针有关计算公式选择了四只作为变电所的防雷保护。关键词:电力系统;变电所;短路计算;设备选择;校验AbstractThis article is on the western suburbs of the two 60kV/10kV step-down substation provide design description and calculation, this paper includes the original design condition analysis, the selection of the capa
4、citor, the choice of transformer, the main electrical wiring, short-circuit calculation, all kinds of electrical equipment selection and calibration, lightning protection and grounding design of substation, relay protection and automatic device of planning and design. In the design and selection of
5、equipment are fully taken into account the reliability, flexibility and economy. In addition, a variety of circuit breaker, isolating switch, current transformer model selection and high voltage distribution device arrangement linked to consider.Calculation part comprises the substation load calcula
6、tion, using need coefficient method, is derived from the calculation of load, for a large number of equipment, the capacity of different engineering calculation, especially suitable for the match, substation and line load calculation, a formula for calculating the load 4283KVA. Application of comput
7、ational load results in the final two of 10000KVA transformer as the main variable, and reactive power compensation 768Kvar. Calculation of short circuit current chapter according to the system diagram and wiring diagram selected three short circuit point and a short-circuit current calculation, K1a
8、s the60KV side selection of electrical equipment, have short circuit impulse current14.03KA, K2as the10KV side selection of electrical equipment, have short circuit impulse current22.51KA, K3as10KV side outlet selection of electrical equipment have short circuit impulse current4.36KA,. Electrical eq
9、uipment selection and calibration of a chapter,60K side, side 10KV chose breaker, at rated voltage, maximum working current, rated breaking current, closing current selection and calibration of LW9-63,10KV,60K side to side VS1-12. In a similar method to select GW5-63, JCC5-63, LCWB5-63, LDZ1-10, JSJ
10、W-10and other equipment, switch cabinet selection KYN28-12. And through the lightning related calculation formulas have chosen only four as substation lightning protection.Key words:electric power system;substation;short circuit calculation;the choice of the equipments;proofreading目 录第1章 绪 论1第2章 负荷分
11、析计算22.1 负荷计算的内容和目的22.2 负荷计算方法2第3章 主变压器的选择33.1.1 主变台数的确定33.1.2 主变容量的确定33.1.3 主变压器绕组的接线方式33.2 主变压器容量的计算3第4章 无功补偿54.1 提高功率因数的意义54.2 电容器组总容量确定的要求54.3 并联电容器组的基本接线类型54.4 并联电容器组每相内部的接线方式54.5 功率因数的计算64.6 无功补偿校验7第5章 电气主接线设计85.1 电气主接线的基本要求85.2 电气主接线的选择85.2.1 主接线的预定方案8第6章 短路电流计算126.1 短路电流计算的目的126.2 短路计算的基本步骤12
12、6.3 短路点的选择126.4 根据系统接线图得出等值电路图并化简136.5 当60kV侧(k1(3)点)母线出线上发生短路时176.6 当10kV侧(k2(3)点)母线上发生短路时196.7 当10kV侧线路上(k3(3)点)发生短路时21第7章 电气设备的选择与校验237.1 断路器的选择237.1.1 60kV侧断路器的选择237.1.2 10kV侧断路器的选择247.2 隔离开关的选择267.2.1 60kV侧高压隔离开关选择267.3 电流互感器的选择277.3.1 60KV侧电流互感器选择277.3.2 10kV侧电流互感器的选择297.4 电压互感器的选择307.4.1 60KV
13、侧电压互感器的选择307.4.2 10kV侧电压互感器的选择317.5 10kV侧开关柜的选择317.5.1 10kV负荷配出线断路器的选择327.5.2 10kV负荷配出线电流互感器的选择337.6 避雷器的选择357.6.1 60kv侧高压避雷器的选择357.6.2 10kv侧避雷器的选择35第8章 继电保护设计368.1.1 对继电保护的基本要求368.1.2 变压器保护的配置原则368.1.3 西郊二次变电所主变保护配置36第9章 防雷接地设计399.1 避雷针的装设399.1.1 单只避雷针的保护范围计算399.1.2 两只等高避雷针保护范围409.2 接地装置41第10章 结 论4
14、3参考文献44致 谢45IV第1章 绪 论为了促进电力工业的可持续发展,满足各地区供电负荷的要求,实现安全供电,保证供电可靠性,地区变电所的建设将具有十分重要的意义。离开了电力,要想实现人类社会的物质文明和精神文明是根本不可能的,要实现国家的现代化也是办不到的。因此电力统的安全运行,及合理建设方式,涉及到国家经济和文化的发展。随着各国电力工业的发展,电网的规模的迅速扩大,电压等级和自动化水平的不断提高,供电部门为适应市场机制,加强科技进步和提高经济效益就成为电力经营管理关注的重点问题。为了解决这一问题,我国于2002年首先推出了以打破垄断,引入竞争为首的体制改革方案.预期将对发输供电效率的提升
15、产生积极作用。通过毕业设计可以巩固所学到的专业理论知识,包括设计原则,设计步骤,和设计方法。为更好的熟悉设备及掌握电气接线原则,因此毕业设计选择方向为二次降压变电所。本设计是根据毕业设计的要求,针对二次变电站的电气部分初步设计做出的阐述和说明。主要内容包括了对概述及原始资料分析,负荷分析计算及无功补偿,主变压器的选择,电气主接线的选择,短路计算,电气设备选择与校验,变电所继电保护,防雷接地保护设计。待设计变电所是60/10kV地区一般性变电站,电源为60kV,两回进线,重要负荷占总负荷的70%。为了保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求,本设计将按照远期负荷规划进行设计建设,从而保证该变电
16、所能够长期可靠供电。本设计是我们进行的一次比较系统、具体、重要的设计,它是我们将所学的专业知识进行理论与实践的很好结合,是学生在毕业前最后一个重要的综合性实践教学环节,是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能,对实际问题进行设计(或研究)的综合性训练。第2章 负荷分析计算2.1 负荷计算的内容和目的在进行变电所设计时,基本的原始资料以用户提供的额定容量为设计依据。但是,能否简单地用用户提供的容量来选择导体和设备呢?显然是不能的。因为各条线路的设备并非都同时运行,再有运行的设备实际需用的负荷,也并不是每一时刻都等于设备的额定容量,而是在不超过额定容量的范围内,时大时小地变化着。所以直接用各
17、条线路提供的额定容量选择设备,必将导致浪费和工程投资的增加,因而,设计的第一步需要计算全所和各条线路的实际负荷。2.2 负荷计算方法1.需要系数法用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷。用于设备数量多,容量差别不大的工程计算,尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算。2.利用系数法采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷,再考虑设备台数和功率差异的影响,乘以与有效台数有关的最大系数,得出计算负荷。适用于各种范围的负荷计算,但计算过程稍繁。有功总负荷:P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8=550+540+550+580+500+510+550+575=4355(kW)无功总
18、负荷:Q=P1tan(arccos1)+P2 tan(arccos2)+P3 tan(arccos3)+P4 tan(arccos4)+P5 tan(arccos5)+P6 tan(arccos6)+P7 tan(arccos7)+P8 tan(arccos8)=296.86+320.23+340.86+343.95+309.87+302.44+311.7+431.25=2657(kVar) 有功功率计算负荷: (2.1) =0.84355=3484(kW)无功功率计算负荷: (2.2) =0.82657=2126(kVar)考虑线损 5%: =3658(kW)=2232(kVar)K、K为同
19、时率取0.8视在功率计算负荷:S=4283(KVA)第3章 主变压器的选择3.1.1 主变台数的确定变电所中主变压器的台数为一台或两台。根据本地区的负荷情况以及重要负荷所占的比例,同时60千伏系统提供了两个电源。因此,考虑供电的可靠性和经济性选择两台为宜。这样在一台主变因故障或检修影响供电时,仍然可以由备用变压器向重要负荷提供电源,保证不间断供电,满足供电可靠性的要求。3.1.2 主变容量的确定主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择。根据变电所所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器容量。并考虑变压器正常和事故时的过负荷能力。对两台变压器的变电所,每台变压器的容量按不小于负荷容量
20、的70来选择,当一台主变压器停运时,其余变压器容量应能保证全部负荷的7080。对保证重要负荷来说是可行的。II主变压器初步选定为SFZ910000/66型三相油循环风冷变压器3.1.3 主变压器绕组的接线方式变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致,否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y和,高、低侧绕组如何组合应根据工程确定。我国35KV以下电压,变压器绕组都采用型连接,因为是作为变电所的主变压器,所以我选择了YN,d11接线。考虑到容量及负荷的重要性,选择有载调压。3.2 主变压器容量的计算考虑同时系数、线损及无功补偿后得:变电所有功总负荷:P=3658(kW)变电所无功总负荷
21、:Q=Q1 QC=2232768=1464(kVar) 负荷侧容量最大负荷容量:SMAX=3940(KVA)1、单台变压器应满足全部负荷的70%变压器负荷容量: S= S70%=394070%=2758(KVA)2、单台变压器应满足全部类负荷根据运行条件、供电可靠性、今后发展和负荷容量的要求,选择两台SFZ9-10000/66型变压器,并列运行。表3.1 变压器主要参数表内容额定容量(kVA)额定电压(kV)连接组标号短路损耗(kW)空载损耗(kW)空载电流(%)阻抗电压(%)参数10000高压 6081.25%低压 10.5YN,d1150.414.20.859.0第4章 无功补偿4.1 提
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 60 kv 变电站 电气 部分 设计
