220kv區(qū)域性降壓變電所初步設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)③變壓器保護(hù)整定計(jì)算；（7）致謝（8）參考文獻(xiàn)（15篇以上，按引用順序排列序號(hào)）（9）附錄，包含：畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書開(kāi)題報(bào)告外文資料原文，外文資料翻譯（按漢字計(jì)算不少于2000字）設(shè)計(jì)圖紙：電氣主接線圖（CAD出圖A1圖紙一張）變壓器保護(hù)整定展開(kāi)圖（手繪A2圖紙一張）變電站平面布置圖（手繪A2圖紙一張）2、要求（1）電氣主接線方案設(shè)計(jì)應(yīng)合理，主接線方案論證與比較不能少于兩個(gè)方案。（2）短路電流及電氣設(shè)備選擇校驗(yàn)方法應(yīng)正確。（3）主接線圖形符號(hào)、線條及圖簽符合規(guī)范，接線正確，圖面布局合理，參數(shù)標(biāo)注正確，圖形清晰美觀。（4）論文格式應(yīng)符合要求，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)，層次分明，文理通順，無(wú)錯(cuò)別字，要求打印，統(tǒng)一用A4紙。（5）獨(dú)立完成，嚴(yán)禁抄襲或請(qǐng)人代作。（6）按分配時(shí)間階段完成相應(yīng)任務(wù)。六、其它1、參考文獻(xiàn)[1]馮金光.王士政合編,發(fā)電廠電氣部分.中國(guó)水利電力出版社，2002[2]姚春球編,發(fā)電廠電氣部分，中國(guó)電力出版社，2007[3]弋東方主編,電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）.中國(guó)電力出版社，1989[4]弋東方主編,電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣二次部分）.中國(guó)電力出版社，1989[5]陳珩編,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.中國(guó)電力出版社，1998[6]李光琦編,電力系統(tǒng)暫態(tài)分析.中國(guó)電力出版社，2002[7]機(jī)械工業(yè)信息研究院,變壓器與電力電容器產(chǎn)品供應(yīng)目錄.機(jī)械工業(yè)出版社，2002[8]許建安,《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算》[M]．中國(guó)水利水電出版社，2007[9]傅知蘭編,電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算.中國(guó)電力出版社，2004[10]張建業(yè)主編,電力設(shè)備選型手冊(cè).中國(guó)水利水電出版社，2007[11]周文俊主編,電力設(shè)備實(shí)用手冊(cè).中國(guó)水利水電出版社，1999[12]鞠平編,電力工程.機(jī)械工業(yè)出版社，2010[13]朱雪凌主編,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.中國(guó)電力出版社，2009[14]劉學(xué)軍主編,繼電保護(hù)原理.中國(guó)電力出版社，2004[15]賀家李宋從矩合編,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，20032、時(shí)間安排本次設(shè)計(jì)的時(shí)間共12周，各部分設(shè)計(jì)內(nèi)容的時(shí)間安排大致如下：收集資料，熟悉任務(wù)、撰寫開(kāi)題報(bào)告1周主接線方案論證比較1周短路電流計(jì)算2周電氣一次設(shè)備選擇計(jì)算2周保護(hù)配置、配電裝置、接地防雷等設(shè)計(jì)2周計(jì)算機(jī)及手繪圖紙1周編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書、計(jì)算書、翻譯資料1周校核、裝訂1周答辯1周指導(dǎo)教師：許強(qiáng)王賽爽年月日附錄四華北水利水電大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名趙洪亮學(xué)號(hào)201109923專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化題目名稱15094變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)課題來(lái)源模擬主要內(nèi)容一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是本專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的重要環(huán)節(jié)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)發(fā)電廠的初步設(shè)計(jì)實(shí)踐，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，貫徹執(zhí)行我國(guó)電力工業(yè)有關(guān)的方針政策，理論聯(lián)系實(shí)際，鍛煉獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，為未來(lái)的工作奠定必要的基礎(chǔ)。二、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）電氣一次部分1、電氣主接線設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)本變電站的電氣主接線，選出至少兩個(gè)電氣主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定一個(gè)最佳方案）；2、短路電流計(jì)算及主要電氣設(shè)備選擇；3、配電裝置設(shè)計(jì)。（二）電氣二次部分1、變壓器的保護(hù)配置設(shè)計(jì)；2、變壓器保護(hù)方案設(shè)計(jì)。三、重點(diǎn)研究問(wèn)題通過(guò)初步設(shè)計(jì)，查閱資料，了解及掌握電力行業(yè)的發(fā)展動(dòng)向和新技術(shù)，重溫和鞏固已學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行包括電氣主接線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇、配電裝置設(shè)計(jì)、二次保護(hù)初步設(shè)計(jì)以及變壓器的保護(hù)整定計(jì)算等內(nèi)容的設(shè)計(jì)。采取的主要技術(shù)路線或方法一、電氣一次部分1、電氣主接線設(shè)計(jì)接線電氣主接線設(shè)計(jì)：(一)主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)型三項(xiàng)基本要求。（二）設(shè)計(jì)程序：1）對(duì)原始資料分析：2）擬定若干個(gè)可行的主接線方案：3）對(duì)各方案進(jìn)行技術(shù)論證：4）對(duì)所保留的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較：5）對(duì)最優(yōu)方案進(jìn)一步設(shè)計(jì)：2、短路電流計(jì)算為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電氣設(shè)備時(shí)，都要用可能流經(jīng)設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動(dòng)力的巨大沖擊。本次設(shè)計(jì)要對(duì)三相短路電流和不對(duì)稱短路電流（單相短路，兩相短路，兩相短路接地）均進(jìn)行計(jì)算。三相短路電流的計(jì)算方法（1）使用運(yùn)算曲線法1）根據(jù)選擇的主接線方案作出相應(yīng)電氣接線圖；2）根據(jù)規(guī)定的電氣設(shè)備選擇任務(wù),按照短路電流最大處確定短路計(jì)算點(diǎn)；3）計(jì)算各電器元件的電抗標(biāo)幺值，畫出等值電路圖；4）對(duì)各短路點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)；5）求出各個(gè)電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗；6）求出各個(gè)電源的計(jì)算電抗；7）由運(yùn)算曲線查出各時(shí)刻的短路電流標(biāo)幺值8）將標(biāo)么值化為有名值，并相加即各短路計(jì)算點(diǎn)的三相短路電流值。疊加原理即畫出故障分量網(wǎng)絡(luò)，則0s時(shí)刻任意一點(diǎn)的短路電流基頻交流分量初始值等于從該點(diǎn)向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)看進(jìn)去的等值阻抗取倒數(shù)，最后化為有名值即可；其他時(shí)刻（包含0s）的短路電流基頻交流分量的有效值的求解方法用運(yùn)算曲線法。2．不對(duì)稱短路電流的計(jì)算使用正序增廣網(wǎng)絡(luò)法：（1）畫出電氣接線圖；（2）根據(jù)規(guī)定的電氣設(shè)備選擇任務(wù)，按照短路電流最大處確定短路計(jì)算點(diǎn)；（3）找出短路點(diǎn)f，形成三序網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算各序阻抗；（4）根據(jù)短路類型，計(jì)算附加阻抗；（5）由公式，計(jì)算正序電流分量；（6）由短路類型，查得故障相短路電流對(duì)正序分量的倍數(shù)，得故障相短路電流。3、主要電氣設(shè)備選擇本設(shè)計(jì)要求選擇的設(shè)備有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、高壓熔斷器、絕緣子和穿墻套管、消弧線圈、避雷器以及母線等。根據(jù)電氣設(shè)備選擇的一般原則，按照正常運(yùn)行情況選擇設(shè)備，按短路情況校驗(yàn)設(shè)備。同時(shí)兼顧今后的發(fā)展，選用性價(jià)比高、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)成熟的設(shè)備，盡量減少選用設(shè)備的類型，以減少備品備件，也有利于運(yùn)行、檢修等工作。1．?dāng)嗦菲?、隔離開(kāi)關(guān)：選擇時(shí)需要考慮型式、額定電壓、額定電流；校核時(shí)需要校核額定開(kāi)斷能力、動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定。2．電流互感器：根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)、用途等具體條件確定互感器的結(jié)構(gòu)類型、準(zhǔn)確等級(jí)、額定電流比；其次要根據(jù)互感器的額定容量和二次負(fù)荷計(jì)算二次回路連接導(dǎo)線的截面積；最后校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。3．電壓互感器：根據(jù)安裝地點(diǎn)和用途，確定電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型、接線方式和準(zhǔn)確級(jí)；確定電壓比；計(jì)算電壓互感器的二次負(fù)荷，使其不超過(guò)相應(yīng)準(zhǔn)確度的額定容量。4．熔斷器：應(yīng)根據(jù)額定電壓、額定電流、型式種類、開(kāi)斷電流、保護(hù)的選擇性等進(jìn)行選擇。5．母線：母線的選擇內(nèi)容包括確定母線的材料、截面形狀、布置方式；選擇母線的截面積；校驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定；對(duì)重要的和大電流的母線，校驗(yàn)其共振頻率；對(duì)于110kV及以上的母線，還應(yīng)校驗(yàn)?zāi)芊癜l(fā)生電暈。6．絕緣子和穿墻套管：支柱絕緣子應(yīng)按安裝地點(diǎn)和額定電壓選擇，并進(jìn)行短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)；穿墻套管應(yīng)按安裝地點(diǎn)、額定電壓和額定電流選擇，并按短路條件進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。7．避雷器：根據(jù)安裝地點(diǎn)選擇類型種類。8.主變壓器(1)主變壓器容量、臺(tái)數(shù)的選擇變電所主變壓器的容量一般按變電所建成后5—10年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并應(yīng)按照其中的一臺(tái)停用時(shí)其余變壓器能滿足變電所最大負(fù)荷Smax的60%-70%或全部重要負(fù)荷選擇，即 Sn=（0.6-0.7）Smax/（n-1）（MVA)式中n—變電所主變壓器臺(tái)數(shù)為了保證供電的可靠性，變電所一般裝設(shè)2臺(tái)主變壓器；樞紐變電所裝設(shè)2—4臺(tái)；地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可裝設(shè)3臺(tái)。(2)主變壓器型式的選擇a.相數(shù)的確定：在330kV及以下的變電所中，一般都選用三相式變壓器b.繞組數(shù)的確定：有三種電壓的變電所，可以采用雙繞組變壓器或三繞組變壓器c.繞組接線組別的確定：變壓器的繞組接線連接方式必須使得其線電壓與系統(tǒng)線電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行d.結(jié)構(gòu)型式的選擇：應(yīng)根據(jù)功率的傳輸方向來(lái)選擇其結(jié)構(gòu)型式e.調(diào)壓方式的確定：變壓器的電壓調(diào)整是用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭f.冷卻方式的選擇：冷卻方式有自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫空氣冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，水內(nèi)冷等冷卻方式4、配電裝置的初步設(shè)計(jì)1、高壓配電裝置需滿足的要求：（1）按照國(guó)家有關(guān)方針、政策，因地制宜，在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料，降低造價(jià)；（2）在保證運(yùn)行可靠的前提下，力求整齊清晰，并保證有足夠的安全距離；（3）巡視、操作和檢修設(shè)備安全方便。2、發(fā)電機(jī)電壓配電裝置配置采用室內(nèi)布置的方式，電壓等級(jí)為6-10kV，采用高壓成套配電裝置3、主變壓器的布置主變壓器的布置應(yīng)遵循的原則：（1）距離發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)盡可能地近，以縮短發(fā)電機(jī)電壓大電流母線的長(zhǎng)度，最大限度減少電能損耗（2）盡量減少占地面積，最大限度減少土建工程量（3）安裝高程應(yīng)與主廠房的安裝場(chǎng)同高程，以便檢修時(shí)用安裝場(chǎng)的橋式吊車對(duì)主變壓器進(jìn)行起吊（4）主變壓器的進(jìn)線與出線應(yīng)方便。根據(jù)主變壓器的布置原則，通常將主變壓器布置在廠房周圍，水電廠布置在主廠房下游側(cè)的尾水平臺(tái)上。二、電氣二次部分1、二次部分初步整體設(shè)計(jì)二次回路作用是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行測(cè)量、保護(hù)、調(diào)節(jié)控制等，能夠反映并控制一次設(shè)備的工作狀況，當(dāng)一次設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能將故障部分迅速退出工作，以保持電力統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài),繼電保護(hù)必須滿足的四點(diǎn)基本要求：（1）選擇性（2）速動(dòng)性（3）可靠性（4）靈敏性1、測(cè)量系統(tǒng)2、絕緣監(jiān)視裝置系統(tǒng)3、控制和信號(hào)裝置4、繼電保護(hù)系統(tǒng)5、自動(dòng)裝置6、直流電源設(shè)備7、通訊2、變壓器的保護(hù)整定計(jì)算電力變壓器可能發(fā)生的故障及異常運(yùn)行情況有：繞組及其引出線的相間短路，中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接點(diǎn)短路，繞組的匝間短路，外部相間短路引起的過(guò)電流，中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過(guò)電流，中性點(diǎn)過(guò)電壓，過(guò)負(fù)荷，油面降低，變壓器溫度生高及冷卻系統(tǒng)故障等。針對(duì)上述可能發(fā)生的故障及異常運(yùn)行情況，變壓器應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)：1瓦斯保護(hù)。適用于油浸式變壓器，它反應(yīng)油箱內(nèi)的故障。當(dāng)油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)工作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)的斷路器。2縱差動(dòng)保護(hù)。適用于6.3MVA及以上的廠用變壓器和并聯(lián)運(yùn)行的變壓器。它是變壓器的主保護(hù)。3零序電流差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)縱差動(dòng)保護(hù)對(duì)單相接地短路靈敏度不滿足要求時(shí)，應(yīng)增設(shè)此保護(hù)，以提高單相接地短路時(shí)保護(hù)的靈敏度。4相間短路的后備保護(hù)。對(duì)降壓變壓器宜采用過(guò)電流保護(hù)；當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，應(yīng)采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)。各種后備保護(hù)均帶時(shí)限動(dòng)作于相應(yīng)的斷路器跳閘。5過(guò)負(fù)荷保護(hù)。對(duì)自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能反應(yīng)公共繞組及各側(cè)繞組的過(guò)負(fù)荷情況。過(guò)負(fù)荷保護(hù)采用單相式，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。在無(wú)經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作跳閘或切除部分負(fù)荷。時(shí)間安排收集資料，熟悉任務(wù)、撰寫開(kāi)題報(bào)告1周主接