红安60kv降压变电所电气工程初步设计_毕业设计(编辑修改稿)

红安60kv降压变电所电气工程初步设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

截面 ， 然后用求得的导线标准截面的实际 1r 、 1x 计算实际沈阳工程学院毕业设计 (论文 ) 6 线路的实际电压损 失。 再与允许电压损耗相比较 ， 判断选择是否适合。 导线截面的校验 导线截面校验方法一般包括电晕电压校验、机械强度校验、热稳定校验、导体载流量的校验、电压损耗校验。 电晕电压校验 ： 电晕放电将引起 电晕损耗、无线电干扰、噪声干扰和金属腐蚀等不利现象。 电晕的产生与电压等级及导体的直径有很大关系。 只有在 110KV 及以上电压等级才需要校验电晕电压 ， 本次设计的是 10KV 线路电压等级不够所以不用进行电晕电压校验。 机械强度校验 ： 导线截面应保证一定的机械强度。 由于架空线在运行时要承受一定的机械负载 ， 所以 要求导线截面不可过小。 否则难以保证应有的机械强度。 通常根据重要程度将架空线分成三个等级 ： 35KV 以上线路为 I类线路 ， 135KV 为Ⅱ类线路 ， 1KV以下为Ⅲ类线路 ,只有 35KV 及以上的线路才需要校验。 本次设计属于Ⅱ类线路单股导线导体材料为钢筋铝绞线 ， 所以不用进行机械强度校验。 热稳定校验 ： 本次设计选择的是组合导线是按照经济电流密度法选择 ， 起 且 热稳定能满足要求 ， 所以一般不作热稳定校验。 综上所述 ， 只进行导体载流量校验和电压损耗校验即可。 按导体载流量校验 按导体载流量校验时 ， 允许温度为钢芯铝绞线 取 +70℃验算时的周围空气温度采用当地取高年平均气温 ， 架空电力线路的导线截面应使导线的最大长期工作 电流。 小于其持续工作电流 Ial ， 即 maxWI Ial。 长期允许电流 Ial 修正式如下 ： 0 alalk 式 （ 36) k 修正系数 ； al 导体或电气设备正常发热允许最高温度设计中 CQal 70 ；  环境最高温度 380C ； 0 导体额定 的温度 250C。 校验 : alal IKI  若 maxWI alI 则合格。 3． 按电压损失校验 电压损耗 : NPR QXU U+D= 式 (37)R 各段线路电阻  ； 红安 60KV 降压变电所电气工程初步设计 7 X 各段线路电抗  ； P 各段线路通过的有功功率 Mw ； Q 各段线路通过的无功功 R率 Mvar ； NU 线路上的额定电压 kv。 )co s(tgPQ 1 式 (38) LxX LrR 11   L 线路长度 km ； 1r 每千米线路电阻  ； 1x 每千米线路电 抗 。 注 :电压损失不超过 8%则合格。 本设计含有单双回路 ， 从最恶劣情况来看双回路中，有一条线路开路，即仅有一条回路工作 ， 所以在线路损耗上全部采用以上公式来进行计算，如果电压损失的情况符合条件，那么双回路一定符合条件。 10KV 线路的参数清单 : 表 序号 负荷名称 线路状况 型号 经济密度 ( 2Amm ) 电阻值 ( kmW ) 电抗值 ( kmW ) 回路 长度 1 制钉厂 2 4 LGL95 2 齿轮厂 2 3 LGL150 3 电炉厂 2 3 LGL150 4 齿轮厂 2 6 LGL70 5 钢网厂 2 7 LGL95 6 矿山机械厂 1 9 LGL150 7 电焊机厂 2 4 LGL120 8 机修配厂 1 8 LGL120 沈阳工程学院毕业设计 (论文 ) 8 4 静电补偿电容器的选择 电力系统的无功功率平衡是系统电压质量的根本保证。 在电力系统中，整个系统的自然无功负荷总大于原有的无功电源。 因此必须进行无功补偿。 合理的无功补偿和有效的电压控制。 不仅可保证电压质量，而且将提高电力系统运行的稳定性、安全性和经济性。 电力系统中，必须设法提高电力网中各有关部门的功率因数，以充分利用电力系统中各发电设备和变电 设备的容量，增加其输电能力，减小供电线路导线的截面，节约有色金属，减小电力网中的功率损耗和电能损耗，并降低线路中的电压损失和电压波动，以达到节约电能和提高供电质量的目的，为了补偿无功功率，在工业企业中经常装设电力电容器作为补偿装置。 补偿装置都是设置于发电厂、变电所、配电所或开关站中，大部分连接在这些厂站的母线上，也有的补偿装置是并联或串联在线路上。 电容器型号由系列代号、介质代号、设计序号、额定电压、额定容量、相数或频率尾注号或使用环境等部分组成，符号代号一般用汉语拼音字头表示。 本设计选用电容器型号为 型号含义为：并联，烷基苯浸复合 介质， 200 Kvar 单相户外式电容器。 无功功率的平衡 系统的无功功率平衡是电力系统运行中的一个重要问题。 所谓无功功率平衡就是指在运行的每一个时刻系统中各无功电源发出的无功功率要等于用户所消耗的无功功率（即无功负荷）与系统中各环节上无功功率损耗之和。 电力系统的无功功率电源除了发电机外还有同步调相器、静电电容器及静止补偿器。 后三种装置又称为无功补偿装置。 本设计采用补偿装置为静电电容器 ,且采用星型 接法。 无功补偿的意义 （ 1） 提高功率因数； （ 2） 改善电能质量； （ 3） 降低网络功率损耗和电能损耗。 电容器的选择原则 1） 补偿装置可分为两大类：串联补偿装置和并联补偿装置； 红安 60KV 降压变电所电气工程初步设计 9 （ 2） 对于 110KV 及以下电网中的串联电容补偿装置，可以减少线路电压降，降低受端电压波动，提高供电电压；在闭合电网中，改善潮流分布，减少有功损耗； （ 3） 对于并联补偿装置的（同期）调相机，可以向电网提供可无级连续调节的容性和感性无功，维持电网电压；并可以强励补偿容性无功，提高电网的稳定性； （ 4） 对于并联补偿装置，可以向电网提供可阶梯调节的容 性无功，以补偿多余的感性无功；减少电网有功损耗和提高电网电压； （ 5） 对于静止补偿装置，可以向电网提供可快速无级连续调节的容性和感性无功，降低电压波动和波形畸变率，全面提高电压质量，并兼有减少有功损耗，提高系统稳定性，降低工频过电压的功能。 （ 6） 电力电容器的台数应均为 6 的倍数。 因为电容器集中补偿在变电所的低压侧且本设计中低压侧采用单母分段，为了保证无功功率的平衡 ，所以电容器的选择应为 6的倍数。 （ 7）因为 6KV 以上的并联电容器采用 Y型接线，所以本次设计电容器应选择 Y型接线。 电容器的计算 线路的功率损耗 的计算 RU QPP222  式 （ 41） 222NPXU+D= 式 （ 42） 式中： P — 线路总有功损耗（ kw） ； Q — 线路总无功 损耗（ vark ） ； P 、 Q — 线路末端有功功率和无功功率（ Mw， varM ） ； NU — 线路末端电压 (kv)。 双回路时： （ 1） 两条线路运行222222( ) ( )2( ) ( )2NNNNP Q RPUP Q XQU236。 239。 +239。 D = ?239。 239。 239。 239。 237。 239。 +239。 D = ?239。 239。 239。 239。 238。 式 （ 43） （ 2） 一条线路运行222222( ) ( )( ) ( )NNNNPQPRUPXU236。 239。 +239。 D=239。 239。 239。 239。 237。 239。 +239。 D=239。 239。 239。 239。 238。 式 （ 44） 总的线路的损耗 沈阳工程学院毕业设计 (论文 ) 10 12P P P P nD S = D + D + 鬃鬃鬃鬃 +D 式 （ 45） 12Q Q Q Q nD S = D + D + 鬃鬃鬃鬃 +D 式 （ 46） 各回路的计算负荷 1 N caP P P PS = + + + caP P P162。 = DS + S 式 （ 48） 1 N caQ Q Q QS = + + + caQ Q Q162。 = D S + S 式 （ 49） 计算变电所的低 压侧 母线的负荷 (Kp= ,Kq=) 39。 ca P caP K P=? 39。 ca q caQ K Q=? 式 （ 410） 功率因数的计算 计算补偿前总平均功率因数 ( ==) 1211 ( )cacaC O S Qpf ba=+当 1COSf 就要进行补 式 （ 411） 利用 12( ta n ta n )C caQPa f f=求出 cQ 的值。 在确定了总的补偿容量 CQ 后 ,就可以根 据所选电容器的单个容量来确定电容器的个数 CeQn Q= 根据计算所得电容器的个数 ,为了 保持三相平衡应取 3的倍数 ,两台变压器并联运行就要保持两边平衡所以 要取 6的倍数。 校验补偿后的功率因数 2211 ( )ca ccaCO S pf ba= + 当 2COSf 合格 式 （ 412） 红安 60KV 降压变电所电气工程初步设计 11 选择电容 器 电容器型号为 表 型号 额定电压（ kv） 标称容量（ vark ） 标准电容)(F 相数 外型尺寸（ mm） 重量 （ kg） 105 200 15． 78 1 700 174 1010 120 由此可见，每台电容器的容量为 200 Kvar，则需要电容器 36台，每相 6 台 ,并列使用，星型接线。 若考虑在变压器的二次侧加电容器进行补偿，则在选定变压器前应减掉补偿的无功功率，加电容器后应再次经过计算保证变电所的功率因数达到 以上。 则补偿后低压侧母线的： Pca =（ KW） Qca =（ Kvar） Sca = 2 2 2()ca ca CP Q Q+=（ KVA） 注：本设计采用 器 型号为 BWF 3/11 2001W 沈阳工程学院毕业设计 (论文 ) 12 5 主变压器的选择 规程 1 主变容量和台数的选择 ,应根据 电力系统设计技术规程 161 85SJD 有关规定和审批的电力规划设计决定进行。 凡有两台及以上主变的变电所，其中一台停运后，其余主变的容量应保证供应该所全部负荷的 70% ，在计算其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。 若变电所有其它的能源可保证主变停 运后用户的一级负荷，则可装设一台主变压器。 2与电力系统连接的 220 330kv 变压器，若不受运输条件的限制，应选用三相变压器。 3 根据电力负荷的发展情况及潮流的变化，结合系统短路电流、系统稳定、系统继电保护、对通讯线路的影响、调压和设备制造等条件允许时，应采用自耦变压器。 4 在 220 330kv 具有三种电压的变电所中，若通过主变各侧绕组的功率均达到该变压器容量的 15% 以上，或者第三绕组 需要装设无功补偿装置时，均宜采用三绕组变压器。 5 主变调压方式的选择，应符合《电力系统设计技术规程》 161SJD 的有关规定。 主变选择的一般原则 主变台数的确定 为保证供电的 可靠性，变电所一般应装设两台主变，但一般不超过两台主变。 当只有一个电源或。