110kv青阳变电站电气一次设计_毕业设计(编辑修改稿)

110kv青阳变电站电气一次设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

对于电压等级高的配电装置也是严要缺点。 因为电压等级高的断路器检修时间较长，对用户影响甚大。 方案 (三 )单母分段带旁路接线 图 36 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 10 图 36 单母分段带旁路接线图 (1)优点 ，供电可靠性比单母分段接线更高，运行更加灵活，一般用在 35110kV的变电所的母线。 路母线是为检修断路器而设的，通常采用可靠性高，检修周期长的 SF6 断路器，或气体绝缘金属封闭开关设备时，可取消旁路母线。 (2)缺点 ，占地面积比较大，花费比较高。 以上三种方案比较：方案（一）的虽接线简单、清晰、设备少、 操作方便，投资少，便于扩建，但供电可靠性差，不能满足对不允许停电的重要用户的供电要求，方案（三）在供电可靠性与灵活性方面能满足本站供电要求，但考虑到接线较复杂，占地面积大且费用较高，所以也不符合要求，而方案（二）恰好符合本站设计所须的可靠性与经济性的 要求，所以 10kV侧采用方案（二）的接线。 由以上分析比较，可得变电站的主接线方案为： 110kV采用单母分段接线， 10kV采用单母分段接线。 第四章 负荷分析及主变压器的选择 负荷分析 各类负荷对供电的要求： (1)一类负荷为重要负荷，必须由两个或两个以上的独立电源供电，当任何一个电源失去后，能保证全部一级负荷不间断供电。 (2)二类负荷为比较重要负荷，一般要由两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证二级负荷的供电。 (3)三类负荷一般指需要一个电源供电的负荷。 负荷情况： 110kV和 10kV本期用户负荷统计资料见表 1 和表 2。 功率因素为 ，同时率为 表 110kV用户负荷统计资料 用户名称 负荷（ kw） 罗东线 15000 湖东线 15000 表 10kV用户符合统计资料 用户名称 负荷（ kw） 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 11 本变 —嘉华 3200 本变 —官前 3000 本变 —锦田 2100 本变 —倒桥 1300 本变 —集源 2500 本变 —荣盛 3500 本变 —银声 3200 本变 —苏塘 2900 本变 —南宅 3000 本变 —芳山 2200 本变 —上厝 1200 本变 —龙林 2560 本变 —张林 2280 本变 —五中 2020 备用 5回 由公式  %1c o s1   nitc pKS （ 41） 式中 sC ——某电压等级的计算负荷 kt ——同时系数取 а%——该电压等级电网的线损率，一般取 5% P、 cos ——各用户的负荷和功率因数 负荷计算 10 (3200+3000+2100+1300+2500+3500+3200+2900+3000+2200+1200+2560+2280+2020)/ (1+5%)= 负荷计算 110kV侧所需负荷功率可通过主变压器由 110kV母线获得，则 110 10kv KVSS 远景负荷计算 考虑增长，按 5年计算，由工程概率和数理统计得知，负在荷一定阶段内的自然 增长率是按指数规律变化的，即 39。 S=Smxe 式中 S39。 —初期负荷 x —年数，一般按 5～ 10 年规划考虑， x取 5。 m —年负荷增长率，由概率统计确定。 m取 10%。 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 12 所以，考虑负荷增长以及线损，年负荷增长率取 10%，按 5年计算，代入公式，得本变电站负 荷为 39。 S=S (1 5%)mxe  = 主变台数、容量和型式的确定 变电所主变压器台数的确定 主变台数确定的要求： ，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。 ，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。 考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密。 故选用两台主变压器，并列运行且容量相等。 变电所主变压器容量的确定 变压器容量的确定要求： 5～ 10 年的规划负荷选择，并适当考虑到远 期10～ 20 年的负荷发展。 对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设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：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的 60%。 S = 所以，两台主变压器各自承担 ，当一台停运时另一台则应承担 60%为 ，所以选择 25MVA 的即可。 表 变压器主要技术参数 型号 SFZ725000/110 额定容量 （ kVa） 25000 额定电压（ kV） 高压 /低压 110 8 % 11 空载电流（ %） 空载损耗 (kw) 负载损耗（ kw） 174 阻抗电压（ %） 连接组标号 YN， d11 无功补偿 本变电站每台主变 10kV母线上安装采用电力电容四组 , 容量为 44800kVar，远景再预留两组电容器位置。 要求电容器能够频繁投切。 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 13 第五章 短路电流计算 短路电流计算的目的 选择电气主接线时， 为了比较各种接线方案，确定某接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 在选择电气设备时，为了保证各种电器设备和导体在正常运行和故障情况下都能保证安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要用短路电流进行校验。 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地安全距离。 在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时短路电流为依据。 短路电流计算的一般规定 验算导体和电器的动、热稳定及电器开断电流所用的短路电流、应按工程的设计手册规划的容量 计算、并考虑电力系统 5－ 10 年的发展。 接线方式应按可能发生最大短路电流和正常接线方式，而不能按切换中可能出现的运行方式。 选择导体和电器中的短路电流，在电气连接的电网中，应考虑电容补偿装置的充放电电流的影响。 选择导体和电器时，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，Id 最大的点，对带电抗器的 6－ 10kV出线应计算两点，电抗器前和电抗器后的 Id。 短路时，导体和电器的动稳定、热稳定及电器开断电流一般按三相电流验算，若有更严重的按更严重的条件计算。 计算短路电流的步骤 （ 1) 画出计算电路图。 (2) 绘制等值网络。 ① 选取基准容量 BS 和基准电压 B avVV ； ② 无限大功率电源的内电抗等于零； ③ 略去负荷。 (3)进行参数计算。 ① 基准值的选取及计算，选取基准容量和基准电压。 kVUkVUM V AS BBB ,115,100 21  ② 电力变压器的电抗标幺值 12 %100SBTT NUSXX S （ 51） ③ 电力 线路的电抗标幺值 0 2BL BSX x L U   (52) 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 14 (4)计算各短路点的短路电流 该站 110kV 电源来自 220kV 的上级变电站。 将 220 kV 的上级变电站作无穷大电源考虑，阻抗标幺值为 1 。 分别计算各短路点的短路电流。 第六章 高压电器设备选择 电器选择的一般条件 电器设备选择是发电厂和变电站电气设计的重要内容之一。 选择合适的电器设备能使电气主接线和配电装置安全、经济运行。 在进行电器设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠、经济的前提下，广泛采用新技术，选择合适的电器设备。 电器设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。 (1)按正常工作条件选择电器设备 ① 额定电压和最高工作电压 在选择电器时，一般按照电器的额定电压 NU 不低于装置地点电网额定电压 NSU 的条件选择，即 NU ≥ NSU。 ② 额定电流 电器的额定电流 NI 是指在额定周围环境温度 0 下，电器的长期允许电流。 NI 应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 maxI ，即 NI ≥ maxI。 ③ 按当地环境条件校验 在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境条件，当气温、风速、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取措施。 (2)按短路情况校验 ① 短路热稳定校验 短路电流通过电器时，电器各部件温度应不超过允许值。 满足热稳定的条件为2tkI t Q 式中 KQ ——短路电流产生的热效应； tI 、 t ——电器允许通过的热稳定电流和时间。 ② 电动力稳定校验 电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。 满足动稳定的条件为 ( 3 ) 3m ax m ax shIIshii（ ）或 式中 (3) 3sh Ishi （ ）、 ——短路冲击电流幅值及其有效值； maxi 、 maxI ——电器允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。 下列几种情况可不校验热稳定或动稳定： 1)熔断器保护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定。 2)采用有限流电阻的熔断器 保护的设备，可不校验动稳定。 山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 15 3)装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算动、热稳定。 ③ 短路电流计算的条件 为使电器能够可靠、经济、合理地运行，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作校验用的短路电流应按下列条件确定： 1)容量和接线 按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为本工程建成后 5～ 10 年）；其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。 2)短路种类 一般按三相短路校验，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情 况校验。 3)计算短路点 选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。 ④ 短路计算时间 校验电器的热稳定和开断能力时，还必须合理的确定短路计算时间。 验算热稳定的计算时间 kt 为继电保护动作时间 prt 和相应断路器的全开断时间 abt 之和，即 kt = prt + abt ，而 abt = int +at 式中 abt ——断路器全开断时间； prt ——后备保护动作时间； int ——断路器固有分闸时间； at ——断路器开断时电弧持续时间。 开关电器应能在最严重的情况下开断短路电流，故电器的开断计算时间 brt 应为主保护时间 pr1t 和断路器固有分闸时间 int 之和，即 brt = pr1t +int。 高压断路器的选择 为保证高压电器在正常运行、检修、短路和过电压情况下的安全，高压电器应按下列条件选择： ① 按正常工作条件包括电压、电流、频率、机械荷载等选择 ② 按短路条件包括短时耐受电流、峰值耐受电流、关合和开断电流等选择； ③ 按环境条件包括温度、湿度、海拔、地震等选择； ④ 按承受过电压能力包括绝缘水平等选择； ⑤ 按各类高压电器的不同特点包括开关的操作性能、熔断器的保护特性配合、互感器的负荷及准确等级等选择。 ① 按工作电压选择选用的高压电器，其额定电压应符合所在回路的系统标称电压，其允许最高工作电压 Umax 不应小于所在回路的最高运行电压 Uy，即 Umax ≥ Uy ② 按工作电流选择高压电器的额定电流 In 不应小于该回路在各种可 能运行方式山东轻工业学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 16 下的持续工作电流 Ig，即 In ≥ Ig。 ① 短路稳定性校验的一般要求 ② 短路电流的热效应 ③ 短路稳定性校验 ① 选择电器的环境温度 ② 选择电器的环境湿度 ③ 高海拔对高压电器的影响 ④ 地震对高压电器的影响 ① 额定短路开断电流的选择 ② 额定短路关合电流的选择 ③ 额定操作顺序的选择 ④ 额定失步开断电流的选择 ⑤ 额定异相接地故障电流、发展性故障电流及关于开断电流的选 择 ⑥ 额定近区故障开断电流的选择 ⑦ 额定线路充电开断电流、额定电缆充电开断电流、额定电容器组开断电流、额定电容器组关合涌流、额定感应电动机开断电流、额定空载变压器开断电流、额定电抗器开断电流等的选择。 标准中对上述各项开断电流和关合电流未作规定，但使用中应按制造厂给出的试验数据选用。 （。