220kv变电站工程电气毕业设计(编辑修改稿)

220kv变电站工程电气毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

3 2 .2 6 9% % 1 2 1 4 5 .1 7 03KDK D K EIU X K AI      合格 c、 校验正常运行时电压损耗 : m a x 2 .0 7 6% % sin 1 2 0 .6 4 .9 53lDKD KEIUX I        合格 根据图五可得 ( 3 )10 *14 310 * 14 * 36 .2 69 26 .8 70. 58 54 0. 20 46KXI I KAXX     ∴ ( 3 )1 0 3 1 4 9 .3 9 3KI I I KA   故加入 限流电抗器后 K3点短路时 ,两 变压器 低压侧 10KV出线与两同步调相机出 线的电流分别为 : 2 3 3 3 5 61 3 .4 4 4 .6 9 6I I KA I I KA         变压器低压侧 10KV 出线上的短路冲击电流为 ,同步调相机出线 的短路冲击电流为 ，则出口断路器能够满足要求。 K1点短路 分析 等值电路图如下 : 化简可得 : 23 2 3 * 1 2 * 3 3 * 1 3 * 5 * 6 *7*2 3 * 2 * 3 3 * 1 3 * 5 * 6 *2 2 * 3 2 *9 * 4 *2 2 * 3 2 *( ) ( )( 0 .0 6 6 7 0 .2 0 9 4 ) ( 0 .0 6 6 7 0 .2 0 9 4 ) 1 .1 7 0 7 1 .1 7 0 70 .6 6 7 7 0 .2 0 6 4 0 .6 6 7 0 .2 0 9 4 1 .1 7 0 7 1 .1 7 0 70 .7 3 3 50 .0 0 8 3 ( 0 .0 00 .1 1 9 9X X X X X XXX X X X X XXXXXXX             8 3 )0 .1 1 5 80 .0 0 8 3 0 .0 0 8 3 继续化简可得 : ( 3 )* 1 *( 3 ) ( 3 )1 1 *( 3 )1( 3 )1( 3 )111 596 16. 7910016. 79 153 3 230 5 54. 215 10. 748 15 230 32 164 35 51 1 15 65KbKKavim p KK K avim p KXIXSI I K AUi I K AS I U MVAI I K A                   K2点短路 分析 K2点短路时等值 电路图如下 : 2 2 * 3 2 *7*2 3 * 3 2 * 08 3 ( 08 .3 ) 04 08 3 08 3XXX          24 2 1 * 3 *9 * 1 *2 1 * 3 1 * 25 09 4 56 25 25XXXX XX    经化简可 得： ∴ *   ( 3 )2* *11 16 .31 61 3KI X    ∴ ( 3 ) ( 3 )2 2 * 1001 6 . 3 1 3 8 . 1 91 . 7 3 2 1 1 53 bKK avSI I K AU     ( 3 )22 . 5 5 2 . 5 5 8 . 1 9 2 0 . 8 8im p ki I K A    ( 3)23 1 . 7 3 2 8 . 1 9 1 1 5 1 6 3 1 . 2 8K k a vS I U M V A     ( 3)21 . 5 1 1 . 5 1 8 . 1 9 1 2 . 3 6 7im p kI I K A    短路计算成果表 ( 100bS MVA ) 短路点 基准电压 (KV) 基准电流(KA) 短路冲击电流(KA) 短路电流 (KA) 短路容量 (MVA) 短路全电流最大有效值 (KA) 公式 b avUU 3bbbSI U (3) (3) (3)3 3* 3KKavSbII U (3)3K K avS I U (3) K1 230 K2 115 K3 二． 10KV 母线的母联断路器分闸运行 计算电路图如下 : 25 10KV 母线 分段 运行 ， 在此选 K1 点为短路计算点分析讨论： 等值电路图 及化简 (见附录Ⅰ ) 总电抗的标么值 : *   ∴ 短路电流的标么值 : ( 3 )1* *11 X    ∴ ( 3 ) ( 3 )1 1 * 1008 . 8 5 4 8 . 6 8 73 3 1 0 . 5bkk avSI I K AU     又 ∵ 前面分析中 设置了限流电抗器。 ∴ 在分段 运行时， 10KV 母线上发生三相对称短路时的短路电流为： 20 17 6*20 17 6() ( 0. 06 27 0. 06 23 0. 20 94 ) 1. 17 07 . 06 27 0. 06 23 0. 20 94 1. 17 07DKDKX X X XX X X X X          ∴ ( 3 )1* *11 60 1kI X     ( 3 ) ( 3 )1 1 * 1003 . 8 4 5 2 1 . 1 4 33 3 1 0 . 5bkk avSI I K AU     ( 3 )12 . 5 5 2 1 . 1 4 3 2 . 5 5 5 3 . 9im p Ki I K A    ( 3)13 1 . 7 3 2 2 1 . 1 4 3 1 0 . 5 3 8 4 . 5K K a vS I U M V A     ∵ 在两台主变压器低压侧 10KV 出线上都串有一 台限流电抗器。 ∴ 10KV 母线上发生三相短路电流应该小于。 根据以上数据分析，10KV 母线上可以分段 运行 . 26 第三章 导体和电器的选择设计 第一节 总则 一 、 一般规定 导体和电器的选择设计，同样必须执行国家的有关技术政策，并应做到技术先进，经济合理，安全可靠，运行方便和适当的留有余地，以满足电力系统安全运行的需要，对导体和电器选择设计规定简述如下： 1应满足正常行，检修，短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。 2应按当地环境条件检验。 3应与整个工程的建设 标准协调一致，尽量 使新老电器型号一致。 4选择导线时应尽量减少品种。 5选用新产品应积极慎重，新产品应有可靠试验数据，并经 主管部门鉴定 合格。 ： 导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动稳定和热稳定，并按环境条件校核电器的基本使用条件 ： 1在正常运行条件下，各回路的持续工作电流，应按有关规定进行计算。 2验算导体和电器用的短路电流，按下列情况进行计算： ① 除计算 短路电流的衰减时间常 数和低压网络的短路电流外，元 件的电阻 都略去不计。 ② 在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容 补偿装置放电电流的影响。 ③ 在变电所中，应考虑如果安 有同步调相机时，应将其视作附加电源，短 路电流的计算方法与发电机相同。 ④ 对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为 最大的地点，对带电抗器的 6— 10KV 出线的计算点，除其母线隔离开关 前的引线和套管应选择在电抗器前外，其余导线和电器宜选择在电抗器 之后 3验算导体和 110KV 以 下电缆短路热稳定时，所用的计算时间，一般用主 保护的动作时间加相应在的断路器全分闸时间，如主保护有死区时，则采 用能对该处死区起 作用的后备保护动作时间，并采用 相应处的短路电流 值。 电器和 110KV 及以上充油电缆和短路电流计算时是，一般须用后备保 27 护动作时间加相应的短路器全分闸时间。 4导体和电器的动稳定，热稳定以及电器开断电流，可按三相短路验算，若 发机出口两相短路或中性点直接接地系统，自耦变压器等回路中的单相， 两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况验算。 5环境条件：选择导体和电路时，应按 当地环境条件校核，当气温、风速、 湿度 、污秽、 海 拔、 覆冰等环境条件超出一般电器的基本使用条件时，应通过经济 技术 比较分别采取下列措施： ① 向制造部门提出补充要求，订制符合该环境条件的产品。 ② 在设计或运行中采取相应的防护措施，如采用屋内配电装置、水冲洗、 减震器等。 二、 按额定电压选择的要求是： 要求设备的额定电压不低于设备安装地点的电网的额定电压，由于线路 供电端额定电压比受电端额定电压高 105%,因此设备必须能够长期承受这个电压值，电器能够长期 承受的最高电压称为最高工作电压，对 220KV 及以 下设备其最高工作电压额 定电压高 15%， 330 及 500KV 设备的最高工作电压比额定工作电压高 10%，由此可知，只要设备的额定电压不小于该 处电网的额定电压，其最高工作电压不小于该处电网的额定电压，其最高 工作电压一定能满足电网首端电压要求。 三、按额定 电流选择的要求是： 设备的额定电流不小于流过设备的最大长期负荷电流，当周围介质的温度不等于规定值时，设备的容许电流应进行修正。 四、 短路热稳定校验的要求是： 导体的 最高短时温度不大于短时允许最高温度，对于电器来说，是短 路电流热脉冲不大于电器允许的热脉冲 2tI t,tI 是 t 秒钟的热稳定电流。 tI 和 t 值可由电器的铭牌或手册中查出。 五、 校验动稳定校验的要求是： 对导体 (母线 )来说，其中通过三相短路冲击电流时产生的应力不小大于材料的允许应力，对于电器来说，是通过它的三相短路冲击电流不大于它的最大允许动稳定电流。 28 第二节 母线的选择设计 一﹑母线材料的选择 配电装置 中所用母线材料有铜、铝、钢三种，铜的电阻率低 ，机械强度大，抗腐蚀性强，但铜的贮量少，价格贵，一般不建议采用，只在空气中有腐蚀性气体的户外配电装置中才用，铝的电阻率较高，较易腐蚀，但贮量多，价格便宜，广泛用作配电装置中的母线，钢的电阻率更大，还有很大的磁滞损耗和涡流损耗，但它的优点是机械强度高和价格便宜，通常用于高压小容量电路，工作电流不大于 300— 400A 的低压电路以及直流路中，本 设计 中的母线均选铝质材料。 二 ﹑ 母线截面形状选择 要求母线的截面形状应 使集肤效应小，散热良好，机械强度高，安装简单和连接方便，实 际上常采用的母线截面形状有圆形、矩形 (单条、双条、三条的 )、管形、双槽 形等 圆形母线只适用于小功率的电气装置中，矩形母线常用于 35KV 及以下的户内配电装置中，为了增大散热面面积，减小集肤效 应，应兼顾机械强度。 矩形母线的边 比通常是 1/12— 1/15,为避免集肤效应过大，单条母线的截面积不应大于 1000— 1200 ㎜ 2。 当单条矩形的最大容许电流不满足要求时可采用两条矩形母线，条间的距离一般取为一条母线的厚度，以保证散热良好，当工作电流更大时，可采用三条矩形母线，当每相有三条矩形母线时，中间一条中的电流占总电流的 20%，两边的每条占总电流的 40%,可见母线材料的利用率低，通常不宜采用每相有四条以上的矩形母线。 在工作电流很大的装置中，可采用双 槽 形母线和管形母线，双 槽 形母线集肤效应较小，散热面大，机械强度高，适用于工作电流很大 (4000— 8000A)。 短路电流也较 (150kA 及以上 )大 的场合，管形母线的机械强度大，但内表面的散热条件差，如果管内采用通风冷却或通水冷却，其载流能力可较普通母线提高几倍或几十倍，管形母线多用作绝缘封闭水内冷母线作为巨大容量发电机的连接线，硬管及软管母线也可用于户外高压配电装置中，本设计中 220KV、 110KV 母线形状选管型， 10KV 母线选矩形母线。 三 ﹑ 220KV母线选择 根据本变电站的设计资料知道 220KV 母线上所有负荷出线容量为 790MVA，每台主变压器容量比为 100/100/50，所以母线所通过的功率为 790＋ 100 2＝990MVA。 由此推出最大工作持续电流为 avS 9 9 0I 2 . 4 8 5 K A3 U 3 2 3 0= = =。 ： 最大负荷利用小时数 Tmax＝ 5000 h。 查手册可得导体的电流密度 J取。 29 所以导体截面积 2II m m ( J 0 . 7 7 5 )J。