110KV降压变电所的设计.doc

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毕业设计说明书

摘要

本设计是平东110KV降压变电所的电气一次部分设计。

本变电所有两个电压等级为110KV、10KV，在设计中要考虑主接线的选择，主变压器的选择，电器设备的选择等。

并要进行大量的短路计算以及变压器保护的整定计算工作。

在设计中考虑变压器保护的设计，根据变压器继电保护配置原则，采用差动保护，瓦斯保护，过电流保护，过负荷，零序保护等。

电力变压器作为电力系统和广大企业用户广泛应用的电气设备，在联络电网，电力的输送、分配和使用过程中发挥着核心关键作用，而变压器风冷控制系统则是保证其安全正常运行的重要部分。

传统的变压器风冷装置，由于控制系统主要由机械触点逻辑电路实现，安全隐患多，自动化程度低，不能适应当今无人值守变电站的需要，因此新的控制系统的设计方案势在必行。

本文针对传统变压器风冷控制系统存在的控制回路复杂、可靠性低、风机的保护方式简单、控制误差大、故障率高、维护工作量大、无法实现远程通讯等问题，经过多方面的技术分析和调研，设计开发了以单片机为核心的变压器风冷控制系统，该系统充分利用软件资源，在保证控制系统可靠性的基础上尽量简化装置的硬件电路，彻底摒弃继电器逻辑处理方式，完善了变压器风冷控制系统的功能。

系统以变压器顶层油温及负荷等参数作为被控量，采用具有延迟裕度的投、切温度阈值的控制策略和按风机累计运行时间自动均衡投切风机的控制方法来实现风机的自动控制。

关键词：

主接线；变压器，单片机，风冷系统，自动控制

Abstract

Thisdesignwasfloat,eastof110kvstep-downsubstationelectricalpartdesignatatime.Thevoltagesubstationaretwolevelsof110KV,35KV,10KV.,inthedesigntobeconsideredthemainwiringoptions,thechoiceofmaintransformer,electricalequipmentselection.Andconductextensivecalculationofshortcircuitandtransformerprotectionsetting.

Consideredinthedesignofthetransformerprotectiondesign,distributiontransformerprotectionprinciples,useofdifferentialprotection,gasprotection,over-currentprotection,overload,zero-sequenceprotection.

Aselectricalequipment,powertransformeriswidelyusedinpowersystemsandenterpriseusers.Itcontactsnetwork,convertsthepowersupplynetworkvoltagetovoltagethatelectricalequipmentsordevicescanusedirectlyandplaysakeyroleinpowertransmission,distributionanduseprocess.Transformercoolingcontrolsystemisanimportantparttoensureitssafetyofnormaloperation.Thetraditionaltransformercoolingcontrolsystem,duetothecontrolsystemconsistingoflogiccircuitofmechanicalcontacts,highsecurityhiddenhazards,lowautomatization,cannotadapttotheneedsoftoday'sunattendedsubstation,sothenewcontrolsystemdesignisimperative.Fortheexistingtransformercoolingcontrolsystemhasmanyshortcomings,suchasthecomplicatedsystemcontrolcircuit,thelowreliability,protectionmethodsoffanbeingsosimple,largecontrolerror,highfaultrate,massivemaintenanceworkandnomethodtorealizeremotecommunication,thispaperdevelopsanovelintelligenttransformercoolingcontrolsystembasedonthecenterofmicroprocessorthroughall-roundtechnologyanalysisandresearch.Thissystemhasfulluseofsoftwareresources,whileensuringthereliabilityofcontrolsystembasedonthehardwarecircuitassimplydevice,completelyabandontherelaylogicapproach,improvedthefunctiontransformercoolingcontrolsystem.Transformertopoiltemperatureandsystemloadandotherparametersastheamountcharged,byamarginofthevotedelay,cuttingthetemperaturethresholdofthecontrolstrategiesandthecumulativetimefanautomaticallybalancedbyswitchingthefanscontrolmethodtoachieveautomaticcontroloffans.

Keywords:

transformer,mainconnection,single-chipmicrocomputer,air-cooledsystem,automaticcontrol

目录

摘要 I

Abstract II

绪论 1

第一章毕业设计主要内容 3

1.1毕业设计任务 3

1.2毕业设计的主要功能和技术指标 3

第二章设计方案的选择 4

2.1主接线设计的概况及依据 4

2.1.1在选择电气主接线时的设计依据 4

2.1.2主接线设计的基本要求 4

2.2几种接线形式的比较 4

2.2.1单母接线的优缺点 4

2.2.2单母线分段接线的优缺点 5

2.2.3双母线接线优缺点 6

2.2.4带旁路母线的单母线分段接线优缺点 7

2.2.5桥式接线的优缺点 7

2.3主接线方案的拟定 8

2.3.1110KV侧主接线的设计 8

2.3.210KV侧主接线的设计 8

第三章主变压器的选择 10

3.1主变压器选择原则 10

3.2变电所主变压器台数的确定 10

3.3变电所主变压器容量的确定 10

3.4主变相数选择 11

3.5主变的调压方式 11

3.6变压器冷却方式选择 11

3.7变电站主变压器型式的选择 11

3.8备用变压器选型 12

第四章110KV变电站电气部分短路计算 13

4.1短路电流计算的目的及规定 13

4.1.1短路电流计算的目的 13

4.1.2短路电流计算的一般规定 13

4.2短路电流的计算 13

4.2.1计算变压器电抗 13

4.2.2系统电抗 13

4.2.3系统等值网络图 13

4.2.4短路计算点的选择 14

4.2.5短路电流计算 14

4.2.6最大方式下短路电流值列表 15

第五章主要电气设备的选择 16

5.1电气设备选择概述 16

5.1.1选择的原则 16

5.1.2电气设备和载流导体选择的一般条件 16

5.2110KV侧断路器隔离开关的选择 16

5.2.1进线侧断路器、母联断路器的选择 16

5.2.2进线侧隔离开关、内桥断路器隔离开关的选择 17

5.2.310KV侧断路器与隔离开关的选择 18

5.2.4主变压器侧断路器的选择 19

5.2.5主变压器侧隔离开关的选择 19

5.3电流互感器的选择 20

5.3.1110KV侧电流互感器的选择 20

5.3.210KV侧电流互感器的选择 21

5.3.3电压互感器的选择 21

5.3.4110KV侧母线电压互感器的选择 22

5.3.510KV侧母线电压互感器的选择 22

5.410KV侧熔断器的选择 22

5.4.1熔断器选择概述 22

5.4.210KV侧熔断器的选择 23

5.5母线的选择 23

5.5.1导体选择的一般要求 23

5.5.2母线型式 24

5.5.3母线截面的选择 24

5.5.4110KV母线的选择 24

5.5.510KV母线的选择 24

5.5.6变压器10KV侧引接线的选择与校验 25

5.6接地开关的选择 27

5.6.1简述 27

5.6.2110KV侧接地开关的选择 27

5.6.310KV侧接地开关的选择 28

第6章系统保护配置 29

6.1继电保护 29

6.1.1继电保护的作用 29

6.1.2继电保护的基本要求 29

6.1.3电力系统继电保护的工作特点 29

6.2瓦斯保护 29

6.2.1轻瓦斯保护 29

6.2.2重瓦斯保护 30

6.2.3过电流保护 30

6.2.4零序后备保护：

30

6.2.5单相式过负荷保护：

30

6.3纵差动保护整定计算 31

6.3.1纵差动保护 31

6.3.2确定保护的一次动作电流：

31

6.3.3确定保护的二次动作电流：

31

6.3.4差动保护的实际动作电流：

32

6.3.5非基本侧的平衡线圈和工作线圈匝数：

32

6.3.6校验 32

6.3.7动作时限 32

6.3.8灵敏度校验：

32

6.4复合电压起动过电流保护 33

6.4.1动作值整定：

33

6.5变压器过负荷保护整定计算 33

6.5.1动作值整定：

33

第七章电力系统微机保护 35

7.1微机保护的发展 35

7.2变电站微机监控系统 35

7.3变电站现场的微机保护和监控系统的抗干扰 38

7.4以MSP430F1611单片机为基础的微机保