110kv变电站电气设计Word格式文档下载.doc
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120MVA
cosΨ=0.06
Xd″=0.167
注:
括号内为最小运行方式
三、负荷情况:
电压
负荷
名称
每回最大负荷(KW)
功率因数
回路数
供电方式
线路长度(km)
35KV
乡镇变1
6000
0.9
1
架空
15
乡镇变2
7000
0.92
8
汽车厂
4300
0.88
2
7
砖厂
4500
0.85
11
乡区变
1000
3
5
纺织厂1
700
0.89
电缆
纺织厂2
800
纺织厂3
600
4
加工厂
材料厂
五、设计任务
1、负荷分析及主变压器的选择。
2、电气主接线的设计。
3、变压器的运行方式以及中性点的接地方式。
4、无功补偿装置的形式及容量确定。
5、短路电流计算(包括三相、两相、单相短路)
6、各级电压配电装置设计。
7、各种电气设备选择。
8、继电保护规划。
9、主变压器的继电保护整定计算。
六、设计目的
总体目标:
培养学生综合运用所学各科知识,独立分析各解决实际工程问题的能力。
七、设计成果
1、设计说明书:
说明设计思想,方案比较及最终结果,并附有必要的图表。
2、设计计算书:
设计参数选取的依据、计算公式、计算过程、计算结果、结论。
3、图纸:
(共七张)
(1)所有设计图均采用2或3号图;
可用CAD出图;
(2)电气主结线图部分3张,其中主接线图一张、变电所平面布置图一张、立面图一张;
(3)二次部分要求:
选作发电机保护的必须有一张保户配置图和一张主保护原理图;
选作变压器保护的必须有一张保户配置图和一张主保护原理图;
选作输电线路保护的必须有一张保户配置图和一张主保护原理图;
(4)自动化设计部分要求:
选做自动重合闸装置的必须有一张重合闸工作原理图;
选做自动准同期装置的必须有一张重合闸工作原理图;
选做备用电源自动投入装置的必须有一张重合闸工作原理图;
(5)发电厂变电所防雷设计要求一张防雷平面布置图和一张立面图。
八、参考文献
列出10篇以上(格式如下)
1《电气工程电气设备手册》上册下册电力工业部西北电力设计院编
2《继电保护和自动装置》王秀英编
3《电力系统继电保护》沈阳电专李骏年编
4《发电厂电气设备》郑州电力高等专科学校于长顺编
第二章:
负荷分析
一、负荷分类及定义
1、一级负荷:
中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏,且难以挽回,带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。
一级负荷要求有两个独立电源供电。
2、二级负荷:
中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱,且较长时间才能修复或大量产品报废,重要产品大量减产,属于二级负荷。
二级负荷应由两回线供电。
但当两回线路有困难时(如边远地区),允许有一回专用架空线路供电。
3、三级负荷:
不属于一级和二级的一般电力负荷。
三级负荷对供电无特殊要求,允许较长时间停电,可用单回线路供电。
二、本设计中的负荷分析
市镇变1、2:
市镇变担负着对所辖区的电力供应,若中断供电将会带来大面积停电,所以应属于一级负荷。
煤矿变:
煤矿变负责向煤矿供电,煤矿大部分是井下作业,例如:
煤矿工人从矿井中的进出等等,若煤矿变一旦停电就可能造成人身死亡,所以应属一级负荷。
化肥厂:
化肥厂的生产过程伴随着许多化学反应过程,一旦电力供应中止了就会造成产品报废,造成极大的经济损失,所以应属于一级负荷。
砖厂:
砖厂的生产过程与电的联系不是非常紧密,若终止电力供应,只会造成局部破坏,生产流程混乱,所以应属于三级负荷。
镇区变:
镇区变担负着对所辖区域的电力供应,若中止镇区变的电力供应,将会带来大面积停电,带来极大的政治、经济损失,所以应属于一级负荷。
机械厂:
机械厂的生产过程与电联系不是非常紧密,若中止供电,不会带来太大的损失,所以应属于二级负荷。
纺织厂1、2:
若中断纺织厂的电力供应,就会引起跳线,打结,从而使产品不合格,所以应属于二级负荷。
农药厂:
农药厂的生产过程伴有化学反应,若停电就会造成产品报废,应属于一级负荷。
面粉厂:
若中断供电,影响不大,所以应属于三级负荷。
耐火材料厂:
三、35KV及10KV各侧负荷的大小
1、35KV侧:
ΣP1=6000+7000+4500*2+4300*2+5000=35600KW
ΣQ1=6000*0.48+7000*0.426+4500*0.62*2+4300*0.54*2+5000*0.62=19186Kvar
2、10KV侧:
ΣP2=1000*3+800*2+700+800*2+600+700+800*2=9800KW
ΣQ2=1000*3*0.48+700*0.512+800*0.512*2+800*0.54*2+600*0.54+700*0.48+800*0.48*2=4909.6Kvar
ΣP=ΣP1+ΣP2=35600KW+9800KW=45400KW
ΣQ=ΣQ1+ΣQ2=19186+4909.6=24095.6Kvar
所以:
ΣS=(454002+24095.62)1/2=51398KVA
考虑线损、同时系数时的容量:
ΣS2=51398*0.8*1.05=43174.3KVA
第三章主变压器的选择
(参考资料:
《电力工程电气设计手册》电器一次部分,第五章:
主变压器选择)
一、主变台数的确定
对于大城市郊区的一次变电所,在中、低压侧已构成环网的情况下,变电所以装设两台主变压器为宜。
此设计中的变电所符合此情况,故主变设为两台。
二、主变容量的确定
1、主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择,并适当考虑到远期10-20年负荷发展。
对城郊变电所,主变压器容量应与城市规划相结合。
2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。
对于有重要负荷的变电所,应考虑到当一台主变压器停运时,其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷;
对一般性变电所,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70%-80%。
此变电所是一般性变电所。
有以上规程可知,此变电所单台主变的容量为:
S=ΣS2*0.8=43174.3*0.8=34539.48KVA
所以应选容量为40000KVA的主变压器。
三、主变相数选择
1、主变压器采用三相或是单相,主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。
2、当不受运输条件限制时,在330KV及以下的发电厂和变电所,均应采用三相变压器。
社会日新月异,在今天科技已十分进步,变压器的制造、运输等等已不成问题,故有以上规程可知,此变电所的主变应采用三相变压器。
四、主变绕组数量
1)、在具有三种电压的变电所中,如通过主变压器各侧的功率均达到该变压器容量的15%以上,或低压侧虽无负荷,但在变电所内需装设无功补偿装备时,主变压器宜采用三绕组变压器。
根据以上规程,计算主变各侧的功率与该主变容量的比值:
高压侧:
K1=(35600+9800)*0.8/40000=0.9>
0.15
中压侧:
K2=35600*0.8/4000=0.7>
低压侧:
K3=9800*0.8/40000=0.2>
由以上可知此变电所中的主变应采用三绕组。
五、主变绕组连接方式
变压器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、中、低三侧绕组如何要根据具体情况来确定。
我国110KV及以上电压,变压器绕组都采用Y0连接;
35KV亦采用Y连接,其中性点多通过消弧线接地。
35KV及以下电压,变压器绕组都采用△连接。
有以上知,此变电站110KV侧采用Y0接线
35KV侧采用Y连接,10KV侧采用△接线
主变中性点的接地方式:
选择电力网中性点接送地方式是一个综合问题。
它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关,直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰。
主要接地方式有:
中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和直接接地。
电力网中性点的接地方式,决定了变压器中性点的接地方式。
电力网中性点接地与否,决定于主变压器中性点运行方式。
35KV系统,IC<
=10A;
10KV系统;
IC<
=30A(采用中性点不接地的运行方式)
35KV:
Ic=UL/350=35*(15+8+10*2+7*2+11)/350=6.8A<
10A
10KV:
Ic=10*(5*3+7*2+4+5+7*2)/350+10*(2*2+3)/10=8.2A<
30A
所以在本设计中110KV采用中性点直接接地方式
35、10KV采用中性点不接地方式
六、主变的调压方式
《电力工程电气设计手册》(电器一次部分)第五章第三节规定:
调压方式变压器的电压调整是用分解开关切换变压器的分接头,从而改变变压器比来实现的。
切换方式有两种:
不带电切换,称为无励磁调压,调压范围通常在+5%以内,另一种是带负荷切换,称为有栽调压,调压范围可达到+30%。
对于110KV及以下的变压器,以考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压。
由以上知,此变电所的主变压器采用有载调压方式。
七、变压器冷却方式选择
参考《电力工程电气设计手册》(电器一次部分)第五章第四节
主变一般的冷却方式有:
自然风冷却;
强迫有循环风冷却;
强迫油循环水冷却;
强迫、导向油循环冷却。
小容量变压器一般采用自然风冷却。
大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却方式。
故此变电所中的主变采用强迫油循环风冷却方式。
附:
主变型号的表示方法
第一段:
汉语拼音组合表示变压器型号及材料
第一部分:
相数S----三相;
D------单相
第二部分:
冷却方式J----油浸自冷;
F----油浸风冷;
S----油浸水冷;
G----干式;
N----氮气冷却;
FP----强迫油循环风冷却;
SP----强迫油循环水冷却
本设计中主变的型号是:
SFPSL—40000/110
第四章无功补偿装置的选择
一、补偿装置的意义
无功补偿可以保证电压质量、减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗,同时对增强系统的稳定性有重要意义。
二、无功补偿装置类型的选择
教材----《电力系统》第五章第四节:
《电力工程电器设计手册》电器一次部分第九章)