历城60kv降压变电所电气部分毕业设计(编辑修改稿)

历城60kv降压变电所电气部分毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

工作量。 所以，最终确定选择三相双绕组电力变压器。 主变压器绕组的数量 待设变电所深入引进至负荷中心，是具有直接从高压降为低压供电条的变电所，所以为简化电压等级或减少重复降压容量，可采用双绕组变压器。 历城 60KV 降压变电所电气部分 绕组连接方式 我国 35KV 以上采用 Y 连接，其中中性点通过消弧线圈接地。 35KV 以下采用Δ连接 ； 变压器三相绕组的接线组别必 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有星形 Y 和三角形 d 两 种。 因此，变压器三相绕组的连接方式应根据具体工程来确定； 在发电厂和变电所中，一般考虑系统和机组的同步并列要求以及限制 3 次谐波对店员的影响等因素，根据以上变压器绕组连接方式的原则，主变压器接线组别一般都选用 YN,d11 常规接线。 综上所述，该变电所主变压器选用 SF720200/60 SF720200/60 概述 ： 该电力 变压器用于额定频率 50Hz，电压等级为 60KV，容量为20200KVA 的输变电线或变电所中，作传输电能和改变电压用，可在户外连续工作。 油浸式变压器的基本组成有铁心、线圈、器身、油箱、调压装置、冷却装置、出线装置及测量保护装置等部分。 线圈高压部分采用多层分段连式，低压部分采用螺旋式结构。 冷却装置为三相风冷。 联结组标号为 YN, d11 沈阳工程学院毕业设计 2 电气主接线的选择 我国《变电所设计技术规程》 SDJ279 规定：“变电所的主接线根据变电所在电力系统的地位、回路数、设计特点及负荷性质等条件确定 ，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。 ” 主接线的设计原则及基本要求 电气主接线是由电器设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。 用规定的电器设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电器设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。 主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、机电保护、 自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。 因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各个方面的因素，经过技术、经济论证比较后方可确定。 主接线应满足的 基本要求 (1) 可靠性 供电可靠性是电力生产和电能分配的首要任务。 由于电力系统的发电、送电和用电是同时完成的，并且在任何时候都保持平衡关系，无论哪部分故障，都将影响整个电力系统的正常运行。 电气主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一次部分和二次部分综合。 因此除了尽可能选用工作可靠的一次设备和二次设备外，还应设计这些设备的合理连接方式。 可靠性的具 体要求： 断路器检修时，不宜影响对系统和设备供电； 线路、 断路器或母线故障、以及 母线 或母线隔离开关 检修时，尽量减少停运 的回路数和停运时间，并保证对一般负荷及全部或部分二级负荷的供电； 尽量避免变电所全部停运的可能性。 (2) 灵活性 电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。 灵活性包括以下几个方面：操作的方便性，电气主接线应该在满足可靠性的条件下，接线简单，操作方便，尽可能的使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致再操作过程中出错：调度的方便性，电气主接线在正常运行时，要能根据调度要要求，方便地 改变运行方式 ，并且在发生事故时，要能尽快地切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行；扩建的方便性，对将来要扩建的变电站，其主接线必须具有扩建的方便性，在设计主接线时应留有发展的余地。 设计时不仅要考虑最终接线的实现，还要考虑从初期接线过渡到最终接线的可能和分阶段施工的可行方案，使其尽可能的不影响连续供电或在停电时间最短的情况下，将来可顺利完成过渡方案的实施，使改造工作量最少。 (3) 经济性 在设计主接线使 ,主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间 .通常设计应在满足可 靠历城 60KV 降压变电所电气部分 性和灵活性的前提下做到经济合理 .经济性主要从以下几个方面考虑 :一是节省一次投资 ,二是占地面积少 ,三是电能损耗少。 主接线的选择 本设计为 60/10KV电压等级的二次变电所，可选择的接线方式有： 方式 Ⅰ 有汇流母线的接线。 单母线、单母线分段、双母线、双母线分段、增设旁路母线或旁路开关等。 方式 Ⅱ 无汇流母线的接线。 桥形接线、角形接线 ，单元接线等。 60KV 侧主接线的选择 (1) 单母线接线 a 主要优点：接线简单清晰、操作方便、 设备少、经济性好 ,母线便于向两端延伸 ,扩建方便。 b 主要缺点： 可靠性差，母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就是造成全站长期停电；调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时， 又较大的短路电流。 c 适用范围：一般适用于 6220KV系统中只有一台发电机或一台主变的，且出线回路数又不多的中小型发电厂或变电所。 如图 所示。 图 单母线接线 图 单母分段接线 (2) 单母线分段 a 优点 用 分段 断路器把母线分段后 可提高供电可靠性和灵活性，对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由 两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障 段隔离 ，保证正常段母线不间断供电 ，不致使重要用户 停电。 b 缺点 当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电 ；当出线为双回路时，常使架空线出现交叉跨越 ； 扩建时需向两个方向均衡扩建 ． c 使用范围： 610KV配 电装置出线回路数为 6 回及以上 ； 48回。 如图 所示。 根据以上比较可知，单母分段形式主接线更能保证供电的可靠性，沈阳工程学院毕业设计 灵活性，更适合题目要求。 所以 60KV侧选用单母分段主接线形式。 10KV 侧主接线的选择 (1) 单母分段 a 优点 用分段断路器把母线分段后可提高供电可靠性和灵活性，对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电。 b 缺点 当一段母线或母线 隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电；当出线为双回路时，常使架空线出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建． c 使用范围： 610KV配电装置出线回路数为 6 回及以上； 48回。 (2) 双母线接线 双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。 a 优点 ： 供电可靠性 :通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母 线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只需断开此隔 离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线，其他母线均可通过另一组母线继续 运行 ； 调度灵活 ： 各个电源和回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要 ，通过倒闸操作可以组成各种运行方式 ； 扩建方便 ； 便于试验。 b 缺点 ： 增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关，投资增大 ； 当母线故障和检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。 c 适用范围 ： 当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供 电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。 各级电压采用如下： 610KV 配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时 ； 3560KV配电装置，当出线回路数超过 8 回数时；或连接的电源较多、负荷较大时。 根据以上比较分析可知，双母线接线虽然从供电可靠性、灵活性等各方面都比较好但双母线接线投资比较大，根据变电所的情况可知，单母分段已经能够满足要求，又比较经济，所以 10KV侧选用单母分段主接线形式。 根据以上比较分析，考虑到供电的可靠性、经济性、灵活性的要求，及变电所扩建等要求，结合本次变电所的实际情况和 负荷分配情况，结合本次变电所的实际情况和负荷分配情况，本次设计的变电所 60KV和 10KV母线均采用单母线分段的接线方式。 历城 60KV 降压变电所电气部分 3 短路电流计算 计算短路电流的目的 目的： 用于电气主接线的选择；导线及电气设备的选择，确定中性点接地方式；计算软导线的短路摇摆；验算接地装置的接触电压和跨步电压；）选择继电保护装置和进行整定计算。 供电系统的设计和运行中，不仅要考虑到正常工作状态，而且还需考虑到可能发生的短路故障以及正常运行情况。 多年运行经验表明，供电系统的故障，大多数是由短路引起的，短路故障的基本类型有 四种：三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路。 三相短路时，由于短路回路的三相电流基本相等。 因此，三相电流和电压仍是对称的，故又称为对称短路，其他类型的短路均为不对称短路。 统计资料表明，在大接地电流系统中，以单相接地故障最多；小接地电流系统中，主要是相间短路故障。 发生短路故障后，将会使电气设备绝缘过热而被烧坏严重时影响电机、照明、生产和家用电器等电气设备正常运行，甚至破坏发电机的并列运行，造成系统解列和电压崩溃，导致大面积停电。 巨大的短路电流将在电气设备中产生很大的电动力，可能使导体变形、扭曲或损坏。 正因为短路故障对电力系统可能造成极其严重的后果，所以一方面采取限制短路电流的措施；另一方面要正确选择电气设备载流导体和继电保护装置，以防止故障的扩大，保证电力系统的安全运行。 只有正确计算出各种网络结构不同短路点的短路电流才能正确地选择各种电气设备，并对继电保护进行整定。 计算条件 电气系统短路电流计算条件 基本假定： (1)正常工作时三相系统对称运行； (2)所有电源的电动势相位角相同； (3)系统中的同号和异步电机均为理想电机， 不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流及导体肌肤效应等影响，转子 结构完全对称；定子三相绕组空间位置相差 120176。 电角度； (4)电力系统中个元件的磁路不饱和，既有铁芯的电器社别电抗值不随电流大小发生变化； (5)电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中 50％ 负荷接在高压母线上， 50％负荷接在系统侧； (6)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； (7)短路发生在电流为最大值是瞬间； (8)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 (9)元件的计算参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围； (10)输电线路的电容略去不计。 沈阳工程学院毕业设计 一般规定 (1)验算倒替和电器动稳定，热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景规划发展。 确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 (2)选择导体和电器用的短路电流，在电器连接网络中，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)选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算电路点，应选择在正常接线方式短路电流的最大的地点。 (4)导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流， 一般按三相短路验算，若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相，两相接地系统短路较三相短路严重时，应按严重情况计算。 限制措施 (1) 电力系统可以采取的限制短路电流的措施 ： 提高电路系统的电压等级；采用直流输电方式；在电力系统的主网加强联系后，将次级电网解列运行；在允许的范围内，增大系统的零序阻抗。 (2) 变电所可以采取的限流措施 ： 变压器分列运行；在变压器回路中装设分裂电抗器；采用低压侧为分绕组的变压器；出线上装设电抗器。 短路电流的计算方法 电力系统短路电 流的计算方法通常有三种，即标么值法、短路容量法（又称 MVA 法）和有名单位制法（又称欧姆法），高压系统中，一般采用标么值法。 网络变换 图 网络变换 历城 60KV 降压变电所电气部分 (1) △ /Y 变换 1 1 3 1 2 1 3 1 2 2 3()          2 1 2 2 3 1 2 1 3 2 3()          () 3 1 3 2 3 1 2 1 3 2 3()          (2) Y/△变换。