完整版电气自动化毕业设计说明书最终版Word下载.docx

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第五章方案比较…………………………………………………9

第六章主变压器及站用变压器选择……………………………10

第七章互感器配置………………………………………………11

第八章防雷及接地装置…………………………………………11

第九章变电站的自动化控制……………………………………12

第二部分设计计算书

第一十章站负荷情况………………………………………………14

第一十一章主变台数及容量的选择计算………………………14

第一十二章主接线图………………………………………………15

第一十三章短路计算………………………………………………16

第一十四章主要电气设备选择与校验……………………………24

附：

1）变电所电气主接线图

2）变电站平面布置图

3）防雷保护图

4）进出线剖面图

变电站电气（一次）初步设计说明书

第一章毕业设计任务书

1-1、毕业设计（论文）课题：

XZ变电站电气（一次）初步设计

1-2、毕业设计（论文）工作自2009年10月至年12月8日

1-3、毕业设计（论文）的内容要求

原始数据和参考资料：

1、设计内容和要求

1）设计说明书一份

2）设计计算书一份

3）电气主接线图一张，变电站平面布置图一张，进、出线剖面图各一张，防雷保护图一张。

4）建站依据

5）建站必要性

6）负荷情况简介

7）电气主接线设计

8）短路电流计算

9）主要电气设备选择与校核

10）防雷保护与接地极

11）站变的选择（数目，容量，形式，接线）

12）二次回路设想

2、原始资料

1）地质概况：

碳酸盐褐土（砂质粘土），土壤电阻率ρ＝102Ώ.m。

2）气象、水文资料：

海拔高度：

110m超过该地区百年一遇的洪水位；

全年最高月平均温度：

26.2℃，全年最低月平均温度：

1.4℃，年平均温度：

13.7℃；

相对湿度：

60%；

风霜冰冻情况：

正常最大风速20米秒；

地震级：

7级；

全年平均降雨量：

200～300mm；

雷暴活动情况：

虽少雷区，但该站位置相对较高

3）电源：

系统侧：

双回容量：

无穷大供电电压：

220Kv,至变电站阻抗标么值：

0.3（）

电厂侧：

941MVA供电电压：

220KV至变电站阻抗标么值：

0.2（）

母线穿越容量：

211.7MVA

3、出线情况：

110KV侧：

4回

Ⅰ，Ⅱ回（企业用电）总容量84.7MVA,其中一类负荷容量50.82MVA；

Tmax=6000h

Ⅲ回（一般工业用电）容量40MVATmax=5000h

Ⅳ回（农业用电）容量21.18MVATmax=4000h

380V侧：

（站内用电）容量0.73MVA（按输送总量的0.5%计算）

1-4、参考资料：

1、电力工程电气设计手册（电气一次部分）西北电力设计院编

2、电力工程电气设计手册（电气二次部分）西北电力设计院编

2、电力工业国家标准选编

（2）《电力工业国家标准选编》编委会

第二章原始资料分析

首先考虑变电所所址的标高，历史上有无被洪水浸淹历史；

进出线走廊应便于架空线路的引入和引出，尽量少占地并考虑发展余地；

其次列出变电所所在地暴日、污秽等级，把这些作为设计的技术条件。

2-1、该站土质为碳酸盐褐土（砂质粘土），土壤电阻率为p=102Ώ.m

2-2、气象、水文资料：

2-3、海拔高度：

110m,超过该地区百年一遇的洪水位；

2-4、全年最高月平均温度：

1.4℃；

2-5、年平均温度：

2-6、相对湿度：

2-7、风霜冰冻情况：

2-8、地震级：

7级

2-9、全年平均降雨量：

2-10、雷暴活动情况：

虽少雷区，但该站位置相对较高；

故需考虑避雷装置的可靠性。

第三章建站必要性

3-1、建站依据：

该站为河北南部枢纽变电站之一，系统要求该站通过220KV。

3-2、建站必要性：

为本地区新增工农业负荷供电。

3-3、负荷情况：

为本地区供电负荷主工业用电、农业及部分居民用电。

3-4、站址选择：

河北省南部低山丘陵地带，海拔：

110m以上。

3-5、建站规模：

该变电站，汇集多个电源。

第四章初步拟定变电站主接线形式

变电站主接线的设计要求，根据变电站在电力系统中的地位、负荷性质、出线回路数等条件和具体情况确定。

对本变电站原始材料进行分析，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。

在满足技术、经济政策的前提下，力争使其技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。

此主接线还应具有足够的灵活性，能适应各种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安全、扩建发展方便。

故拟定的方案如下：

4-1、220KV：

a）双母带旁路；

b）双母单断路器接线；

c）双母单断路器双母同时工作；

4-2、110KV：

a）单母接线；

b）双母带旁路；

c）双母单断路器；

d）双母单断路器,双母同时工作；

4-3、10KV：

单母单断路器

通过4-1、4-2、4-3的组合，得到以下几种主接线方案：

方案一：

110KV为单母接线，220KV为双母单断路路器；

优点：

接线简单、清晰，系统设备较小，投资小，运行操作比较方便，便于扩建和采用成套配电装置；

缺点：

不够灵活可靠，任一元件的故障或检修均需使整个配电装置停电（母线或母线隔离开关等）。

单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短路时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障的供电；

方案一

方案二：

110KV为单母线单断路器分段接线；

220KV为双母单断路器接线；

220KV线路供电可靠性高，调度灵活，便于扩建，且用断路器分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个回路供电，这样当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证整段母线不间断供电和不致使重要用户停电；

缺点:

当110KV单母分段断路器DL检修或故障段时，影响其供电可靠性，会造成生产上的重大损失等；

方案二

方案三：

110KV为双母带旁路接线；

110KV及220KV线路供电可靠性较高，：

调度灵活，操作方便，进行安全检修时，不影响电力网的正常运行及对用户的供电，扩建方便；

10KV接线当一段母线故障时，分段断路器DL将自动切除故障，保证正常段母线不间断供电；

在满足以下技术要求时，投资相对增加，配电装置占地面积大，且继电保护复杂。

方案三

方案四：

110KV、220KV均为双母接线，但Ⅰ号母线工作，Ⅱ号母线备用；

供电可靠、检修方便、调度灵活、便于试验、也便于扩建；

所用设备较多，配电装置复杂，经济性差．运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，给自动化控制及远距离控制造成不便：

尤其是母线系统故障时，必须短时切断较多的电源和线路；

为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置；

方案四

方案五：

接线方式同方案四，但Ⅰ号母线和Ⅱ号母线同时工作；

供电可靠性较高，经济性较好；

所用设备较多，灵活性较差，继电保护性较差，但检修某处时，不存在方案四中的停电影响；

方案六：

110KV及220KV母线均为双母带旁路

可靠性高，检修出线断路器不中断对线路的供电，调度灵活；

按线复杂，所用设备较多，经济性差；

方案六

第五章方案比较

依据对主接线基本要求，通过对方案优缺点进行技术性比较，应保留方案三、四、五。

40个隔离开关，17个断路器，共六条母线

36个隔离开关，17个断路器，共五条母线

故通过经济性（一次性投资较少和年运行费用较低）及现场实用性比较的结论是，主接线方案五符合要求。

绘制电气主接线图（见下图）。

双母线同时工作接线图方案

由于该变电站电压等级在110KV～220KV之间，作为枢纽变电站且减小投资的考虑，应该选用三相三绕组有载调压变压器。

第六章主变压器及站用变压器选择

6-1、主变选择：

①台数选择：

因该变电站为枢纽变电站，既承担系统联络功能，同时为本地区新增工农业负荷供电，为了保证供电可靠性，选2台主变压器；

②容量选择：

结合负荷情况，参照《电力工程电气设计手册》，选用Ste=120MVA的变压器；

③变压器形式选择：

变压器台数和容量的选择直按影响接线的形式和配电装置的结构。

它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应依据电力系统5-10年的发展规划．输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。

选择主变压器型式时，应考虑以下问题：

相数、绕组数与结构、绕组接线组别（在电厂和变电站中一般都选用YN,yn0,d11常规接线）、调压方式、冷却方式。

由于本变电站具有三种电压等级220KV、110KV、10KV，所以主变压器采用三绕组变压器。

因该变电站既可以向系统输送功率，又可以从系统中吸取功率，具有可逆工作的特点，为了保证供电质量、降低线路的损耗及恒定母线电压，所以此变比器采用的是有载调压方式，在运行中可改变分接头开关的位置，而且调节范围大。

由于本地区的自然地理环境的特点，故冷却方式采用自然风冷却。

为保证供电的可靠性，该变电所装设两台主变压器。

当系统处于最大运行方式时两台变压器同时投入使用，最小运行方式或检修时只投入一台变压器时能满足供电要求。

查《电力工程电气设计手册》（电力工业部西北电力设计院，中国电力出版电力变压器，型号意义：

S-三相，F-风冷，P-强迫油循环，S-三绕组，Z-有载调

6-2、站用变压器的选择：

l、台数：

为保证可靠、灵活供电，站用变压器选用2台；

2、容量：

S>

=0.73MVA；

3、侧式：

选用有载调压电力变压器；

4、连接组标号：

Y,yn0；

5、查《电力工程电气设计手册》（电力工业部西北电力设计院．中国电力出高压：

10±

4×

2.5%,KV；

低压：

0.4KV；

阻抗电压：

4.5%

损耗：

空载1660W，短路10400W

空载电流：

2.5%

第七章互感