望花二次變電所電氣部分初步設計_畢業(yè)論文設計

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)望花二次變電所電氣部分初步設計目錄摘 要 .IAbstract.I I引 言 .III第一篇 說明書 .- 1 -第一章 設計總則 .- 1 -第二章 主變壓器的選擇 .- 2 -2.1變壓器的選擇原則 .- 2 -2.2主變壓器臺數(shù)的確定 .- 2 -2.3主變壓器形式的選擇 .- 3 -2.4主變壓器容量的確定 .- 3 -2.5本次設計所選變壓器 .- 4 -第三章補償電容器的選擇 .- 4 -第四章電氣主接線的選擇 .- 7 -4.1主接線的設計原則 .- 7 -4.2主接線設計的基本要求 .- 8 -4.3本變電所的設計方案 .

2、- 9 -第五章短路電流計算 .-12-5.1短路電流計算的目的 .-12-5.2短路計算的條件和原則 .-13-5.3短路計算的一般規(guī)定 .-13-5.4對有變電所的幾點特殊說明 .-14-5.5短路點的選取 .-14-5.6參數(shù)計算 .-14-5.7三相短路電流周期分量的計算 .-14-5.8沖擊電流的計算 .-15-第六章電氣設備的選擇 .-16-6.1電氣設備選擇的一般問題 .-16-6.260KV 側(cè)高壓電氣設備的選擇 .-16-6.2.1高壓斷路器的選擇 .-16-6.2.2隔離開關的選擇 .-19-6.2.3電壓互感器的選擇 .-20-6.2.4電流互感器的選擇 .-20-6.3

3、 10KV 側(cè)高壓開關柜的選擇 .-22-6.3.1KYW 10Z 型高壓開關柜用途 .-22-6.3.2KYW 10Z 型高壓開關柜結(jié)構特點 .-22-6.3.3KYN 10Z 型高壓開關柜工作條件 .-23-6.3.4本次設計所選開關柜 .-24-6.4母線的選擇 .-25-6.4.1母線材料、截面形狀和布置方式選擇 .-25-6.4.2母線截面尺寸選擇 .-26-6.4.3電暈電壓校驗 .-27-6.4.4熱穩(wěn)定校驗 .-27-6.4.5動穩(wěn)定校驗 .-28-第七章 防雷保護的設計 .-29-7.1裝設避雷針的原則 .-30-7.2裝設避雷器的原則 .-30-7.3變電所的保護對象 .-

4、31-7.3.1電工裝置的防雷保護 .-31-7.3.2雷電過電壓保護對象 .-31-7.4防雷保護措施 .-32-7.5避雷針的選擇 .-32-7.6本次設計所選避雷器 .-33-第八章高壓配電裝置規(guī)劃設計 .-35-8.1配電裝置的一般說明 .-35-8.1.1屋內(nèi)配電裝置 .-36-8.1.2屋外配電裝置 .-36-8.1.3成套配電裝置 .-37-8.1.4配電裝置的設計和安裝應滿足如下基本要求 .-37-8.2設備配置 .-37-8.2.1隔離開關的配置 .-37-8.2.2接地刀閘的配置 .-38-8.2.3電壓互感器的配置 .-38-8.2.4電流互感器的配置 .-38-8.2.

5、5避雷器的配置 .-38-8.3配電裝置的選擇 .-39-8.4本設計采用的配電裝置 .-39-第九章自動裝置和備用電源裝置 .-40-9.1電力系統(tǒng)自動裝置的設計 .-41-9.2自動重合閘的裝設 .-41-9.3備用電源和備用設備自動投入 .-42-第十章 變電所繼電器保護設計 .-43-10.1 繼電保護的一般原則 .-43-10.2 主變壓繼電器保護設計 .-44-10.3 母線保護 .-45-10.4 線路保護 .-46-10.5 過電壓保護 .-47-第二篇 計算書.-49-第一章 變壓器的選擇 .-50-1.1變電所 60KV 的用戶總?cè)萘?.-50-1.2折算到變壓器的容量 .

6、-50-1.3主變壓器的選擇 .-50-第二章補償電容器的選擇 .-51-第三章短路電流的計算 .-53-3.1參數(shù)計算 .-54-3.2網(wǎng)絡簡化 .-55-3.3高壓側(cè)短路計算 .-58-3.4低壓側(cè)短路計算 .-59-第四章電氣設備的選擇 .-60-4.1斷路器的選擇（ 60KV 側(cè)） .-61-4.2隔離開關選擇（ 60kV ） .-63-4.3電壓互感器選擇（ 60 kV 側(cè)） .-64-4.4電流互感器的選擇（ 60 kV 側(cè)） .-65-4.5母線的選擇 .-66-4.6母線的選擇（ 10KV 側(cè)） .-67-4.7高壓開關柜的選擇（ 10KV 側(cè)） .-69-總 結(jié) .-70-致

7、 謝 .-72-參考文獻 .-73-摘要本設計是望花二次變電所電氣部分初步設計。本設計除了摘要、畢業(yè)設計計算書之外，還詳細的說明了各種設備選擇的最基本的要求和原則依據(jù)。變壓器的選擇包括：主變壓器的臺數(shù)、容量、型號等主要技術數(shù)據(jù)的確定；電氣主接線主要介紹了電氣主接線的重要性、設計依據(jù)、基本要求、各種接線形式的優(yōu)缺點以及主接線的比較選擇，并制定了適合本所要求的主接線。短路電流計算是最重要的環(huán)節(jié)，本設計詳細的介紹了短路電流計算的目的、 一般規(guī)定、元件參數(shù)的計算、 網(wǎng)絡變換以及各種短路點的計算等知識；高壓電氣設備的選擇包括：母線、高壓斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器的選擇原則和要求，并對這些設

8、備進行校驗和產(chǎn)品相關介紹。而根據(jù)本所設計介紹的高壓配電裝置的設計原則、要求和 10KV 側(cè)的配電裝置，決定此次設計對本所采用普通中型布置。繼電保護和自動裝置的規(guī)劃，包括總則、自動裝置、一般規(guī)定主變壓器、母線等設備的保護，而變電所的防雷保護則主要針對避雷針和避雷器的設計。此外，在計算書適當?shù)奈恢眠€附加了圖紙（主接線、平面圖、斷面圖）及表格以便閱讀、理解和應用。關鍵詞： 電力系統(tǒng)，短路計算，設備選擇，變電所設計AbstractThis graduate design thesis is WangHua Substation Electrical Engineering (part) Design.

9、 Whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation every kind of most basic request that equipments choose with principle according to. The choice of the transformer includes: Main transformer use the main technique in number, capacity, model number etc. in s

10、et data of the transformer to really settle; The electricity lord connected the line to introduce primarily the electricity lord connects the linear importance, design according to, the basic request, every kind of merit and shortcoming and lords that connect the line form connects the linear choosi

11、ng more, the lord that combine to establish the in keeping with my plant the request connects the line. The short-circuit galvanometer is regarded as the most important link, this thesis introduced the calculating purpose in short-circuit electric current, assumption term, general provision, the cal

12、culation, network transformation of a parameter detailedly, and each calculation etc. knowledge that short circuit order; The choice of the in product. But go together with the design principle of the electricity device, request to go together with the electricity device with 60KV according to this

13、thesis a to adopt the cent the mutually medium-sized arranging to the my plant. After electricity protection with the programming of the automatic device, include total,automatic device, general provision with the protection of generator, transformer, mother line etc. equipments, but power plant wit

14、h change to give or get an electric shock a design for defending thunder protection then primarily aiming at lightning rod with lightning arrester. In addition, return in the appropriate position in thesis additional diagram paper (The lord connects the line diagram, plane chart defend thunder prote

15、ction diagram, Cross section diagram etc.) and forms read, comprehend with the convenience with applied.Key words: power system , short- circuit , equipments choice,substation design引言電力是發(fā)展國民經(jīng)濟不可缺少的一種寶貴能源， 它在各個領域中已獲得了廣泛的應用，離開了電力，要想實現(xiàn)人類社會的物質(zhì)文明和精神文明是根本不可能的，要實現(xiàn)國家的現(xiàn)代化也是辦不到的。因此電力統(tǒng)的安全運行，及合理建設方式，涉及到國家經(jīng)濟和文化

16、的發(fā)展。畢業(yè)設計也是大學的最后一個教學環(huán)節(jié)，通過設計可以鞏固所學到的專業(yè)理論知識，包括設計原則，設計步驟，和設計方法。由于本人將要到電力系統(tǒng)工作，為更好的熟悉設備及掌握電氣接線原則，因此畢業(yè)設計選擇方向為二次降壓變電所。經(jīng)過三年的全日制學習， 使我自己在專業(yè)知識上面的積累和設備的了解有了大大地的加深 .合理有效地的分配電能， 為自己的日后工作有了很大的幫助， 在短短的幾個月的實際中，我完成了很多項目的設計，由主變壓器的選擇到設備的計算，在到配電裝置的規(guī)劃，以及最后到電氣主接線的上機畫圖。待設計變電所是 6010KV 地區(qū)一般性變電所。其10KV 側(cè)供電負荷出線共有11 回，為了保證供電的可靠性

17、和一次滿足遠期負荷的要求，本設計將按照遠期負荷規(guī)劃進行設計建設，從而保證該變電所能夠長期可靠供電。望花二次變電所電氣部分初步設計是我們在校期間進行的一次比較系統(tǒng)，具體，完整的頗為重要的設計， 它是我們將在學校期間所學的專業(yè)知識進行理論與實踐的很好結(jié)合，在我們的大學生活中占有極其重要的作用，是學生在校期間最后一個重要的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，是學生全面運用所學基礎理論、專業(yè)知識和基本技能，對實際問題進行設計（或研究）的綜合性訓練。也是我們將來走向工作崗位為奠定良好基石的實踐。通過畢業(yè)設計，可以培養(yǎng)我們運用所學知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力，增強工程觀念，以便更好地適應工作的需要。第一篇說明書第一章

18、設計總則1、變電所的設計必須貫徹執(zhí)行黨中央的有關方針政策，設計中應不斷結(jié)合實踐經(jīng)驗，在保證安全進行、經(jīng)濟合理的條件下，力求接線簡單、布置緊湊。同時逐步提高自動化水平并積極慎重運用采用新技術。2、變電所的所內(nèi)建筑物、構造物的布置應緊湊合理，充分利用地形并應考慮方便以后擴建。為了減少變電所占地面積或當?shù)貐^(qū)面積受到限制時，配電裝置應盡量減少或在布置上采用方型或半方型方式等。3、變電所區(qū)域的豎向布置所符合的要求： 盡量利用原有自然地形、減少土石方量。 建筑物的標高、基礎埋深路基和管線埋深應互相配合。建筑物的屋內(nèi)地面一般高出屋外地面 150-300mm 并根據(jù)地質(zhì)條件考慮沿降量。4、變電所所址應符合的條

19、件： 不接近負荷中心。 不占或少占農(nóng)田。 便于各級電壓線路的引入和引出，架空線路走廊應與所址同時確定。 交通運輸便利。 具有適宜的地址條件，如所址選在有礦藏的地區(qū)應征得有關部門的同意。第二章主變壓器的選擇2.1 變壓器的選擇原則1、變壓器的確定：根據(jù)變電所設計中的有關規(guī)定：變電所一般裝設兩臺主變壓器，其中一臺因事故停運后，其余主變的容量應保證該所全部負荷的 70，在設計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級負荷和二級負荷正常運行。 若變電所有其他能源可供保證在主變停運后用戶的一級負荷則可裝設一臺主變壓器。2、與電力系統(tǒng)連接的220330KV 變壓器若不受運輸條件限制，應選用三相變壓器。2

20、.2 主變壓器臺數(shù)的確定1、選定原則：為了保證供電可靠性，變電所一般應裝設兩臺以上主變壓器，當變電所裝設兩臺以上變壓器時，每臺容量的選擇應按照其中一臺停運時，其余容量至少能保證一級負荷為變電所全部負荷的60 -70。通常一次變電所采用75，二次變電所采用60。2、據(jù)要求選兩臺主變壓器。2.3 主變壓器形式的選擇1、主變采用三相變壓器若因制造和運輸條件的限制，在220KV 的變電所中，可采用單相變壓器組，當裝設一組單相變壓器組時，應考慮備用相，當變壓器超過一組，且各組的容量滿足全所負荷的75% 時，可裝備用相。2、當系統(tǒng)有調(diào)壓要求時，應采用有載調(diào)壓變壓器。對新建的變電所，從網(wǎng)絡經(jīng)濟運行的觀點考慮

21、，應該注意選用有載調(diào)壓變壓器。其所附加的工程造價，通常在短期內(nèi)是可以回收的。3、與兩個中性點直接接地系統(tǒng)的變壓器，除低壓負荷較大或與高中壓間的潮流不定的情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需做技術經(jīng)濟比較。4、具有三種電壓等級的變電所。例如220KV ，110KV，35KV ，一般采用三繞組變壓器。2.4 主變壓器容量的確定根據(jù)發(fā)電廠變電所電氣接線和布置中規(guī)定：主變壓器的容量應滿足電氣系統(tǒng)5 10 年內(nèi)的近期規(guī)劃。 變電所的變壓器額定容量按 S=0.7Pm 選擇。按負荷確定單臺容量：由原始數(shù)據(jù)可知：有功負荷率 =0.75；=0.80根據(jù)負荷表求出：PMAX 19100KWQMAX9532.09Kv

22、 aSM A21346.45K V AX由于線路中有損耗，所以提高5% ，負荷同時系數(shù)K=0.9，SMAX(15%)0.9SMAX20172.4KVA變電所裝設兩臺主變壓器，其中一臺事故停運后，其余主變的容量應保證該所全部負荷的 70，所以：SB0.7SM A X 14120.68K V A2.5 本次設計所選變壓器查設備書選擇變壓器的型號為：SFL11600060 具體的參數(shù)見表所示。表 1600060 參數(shù)型號SFL1 1600060負載損耗 (KW)103額定容量 (KVA)16000空載損耗 (KW)19.5高壓 (KV)63阻抗電壓 (U k%)9低壓 (KV)10.5空載電流 (I

23、 00.8%)第三章補償電容器的選擇工礦企業(yè)的生產(chǎn)用耗電設備多為感性負荷，除電源用有功功率之外，還有大量的無功功率由電源到負荷往返交換，導致功率因數(shù)降低，從而造成了下述不利影響。引起線路電流增大，使供電設備的容量不能充分利用，降低了供電能力。電流增大，使設備和線路的功率損耗和電能損耗急劇增加、線路電壓損失增大，影響負荷端的電壓質(zhì)量。對發(fā)電機而言，無功功率電流增加，使電機的風去磁能力增加，端電壓降低，使發(fā)電機達不到預定的出力。綜上所述，無功功率對電源及工礦企業(yè)內(nèi)部供電系統(tǒng)都有不良影響，從節(jié)約電能改變配電設備利用情況和提高電能質(zhì)量等方面考慮， 必須設法減少負荷無功功率帶來的不利影響，為此需要安裝無

24、功補償裝置。設置補償裝置時， 應由系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)電網(wǎng)電壓、 系統(tǒng)穩(wěn)定性、 有功分配、無功平衡、調(diào)相調(diào)壓、以及限制諧波電壓、潛供電流、暫時過電壓等因素，提出補償裝置的設置地點、種類、型式、容量和電壓等級。電氣專業(yè)要從安裝的自然環(huán)境條件、裝置的接線方式、布置型式、控制保護方式、設備的技術條件，以及避免或限制補償裝置引起的操作過電壓和諧振過電壓等角度出發(fā)，予以配合。功率因數(shù)計算：補償前計算負荷的自然功率因數(shù)為：cospcapca2Qca2（ 3.1）補償后的計算負荷功率因數(shù)為：cospcapca2(QcaQc ) 2（ 3.2）靜電電容器無功補償容量為：Qcpca(tg 1tg 2 ) （ 4.3）P

25、ca-有功計算負荷Qca-無功計算負荷Qc-無功補償容量Pc-補償率1 2 -補償前后的功率因數(shù)角所選的補償電容型號為：BWF11 1203W 型其參數(shù)見表所示。表1203W 參數(shù)型號額定電壓（ KV ）額定容量（ Kvar ）額定電容（ uF）BWF11 120310.51203.47W第四章電氣主接線的選擇變電所電氣主接線系指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務。變電所的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個重要組成部分。主接線的確定，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟運行以及變電所電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方法的擬定將會產(chǎn)生直接的影響。4.1 主

26、接線的設計原則1、考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。2、考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設計應根據(jù)510 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。應根據(jù)負荷的大小和分布、負荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式以及所連接的電源數(shù)和出線回數(shù)。3、考慮負荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響對一級負荷，必須有兩個獨立的電源供電，且當一個電源失去后，應保證全部一級負荷不間斷供電；對二級負荷，一般要有兩個電源供電，且當一個電源失去后，能保證大部分二級電源供電。三級負荷一般只需要一個電源供電?？紤]主變臺數(shù)對主接線的影響4、變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。 而容量小的變電所， 其傳輸容量小， 對主接線的