110kv变电站设计电气工程毕业论文(编辑修改稿)

110kv变电站设计电气工程毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

1kd≥ icj 短路电流不仅在电流互感器内部产生作用力，而且由于其邻相之间电 流的相互作用使绝缘帽上受到外力的作用。 因此需要外部动稳定校验，即： Fy≥ Lα 107N 对于瓷绝缘的母线型电流互感器（如 LMC 型）可按下式校验 Fy≥ iy2 Ljsα 10 7N 在满足额定容量的条件下，选择二次连接导线的允许最小截面为： S≥ PLjsZe2(Vy+Vj+Vc) m2 四、电压互感器的选择： 1. 互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表 、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况，其作用有： 1）将一次回路的高电压和电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量 仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，便于屏内安装。 2）使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。 电流互感器的特点： 1）一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流完全取决于被测量电路的负荷，而与二次电流大小无关； 2）电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互 感器在近于短路状态下运行。 电压互感器的特点： 1）容量很小，类似于一台小容量变压器，但结构上需要有较高的安全系数； 2）二次侧所接测量仪表和继电器电压线圈阻抗很大，互感器近似于空载状态运行，即开路状态。 互感器的配置： 1）为满足测量和保护装置的需要，在变压器、出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器； 2）在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器，如：发电机和变压器的中性点； 3）对直接接地系统，一般按三相配制。 对三相直接接地系统，依其要求按两相或三相配制； 4） 6~220KV 电压等级的每组主母 线的三相上应装设电压互感器； 5）当需要监视和检测线路有关电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 电压互感器的选择 电压互感器的准确级和容量 电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为额定值时，电压误差最大值。 由于电压互感器本身有励磁电流和内阻抗，导致测量结果的大小和相位有误差，而电压互感器的误差与负荷有关，所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量，通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。 按一次回路电压选择 为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行， 电压互感器一次绕组所接电网电压应在（ ~） Ve 范围内变动，即应满足： V1 按二次回路电压选择 电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求，电压互感器二次侧额定电压可按下表选择 接 线 型 式 电网电压 （ KV） 型 式 二次绕组电压（ V） 接成开口三角形辅助绕组电压 IV 一台 PT不完全符形接线方式 3~35 单相式 100 无此绕组 Yo/ Yo/□ 110J~500J 单相式 100/ 3 100 3~60 单相式 100/ 3 100/3 3~15 三相五柱式 100 100/3（相） 电压互感器及型式的选择 电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择，在 6～ 35KV 屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。 110～ 220KV 配电装置中一般采用半级式电磁式电压互感器。 220KV 及以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，一般采用电容式电压互感器。 按容量的选择 互感器的额定二次容量（对应于所要求的准确级）， Se2 应不小于互感器的二次负荷 S2，即： Se2≥ S2 S2 = (∑p o)2+ (∑Q o)2 Po、 Qo — 仪表的有功功率和无功功率 各电压互感器除供给测量仪表和继电保护外，另有辅助绕组，供给保护及绝缘监察装置用。 电压互感器的配置原则如下： I、 II 段母线 都装有一组电压互感器，用于同步、测量仪表和保护装置。 变压器 变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的要求，设有一组电压互感器。 根据以上配置原则和电压互感器选择和校验条件选出电压互感器如下： 安 装 地 点 型 号 数 量 额 定 变 比 最 大 容 量(VA) 110KV 母线 TYD110/ － 6 1200 10KV 母线 JSJW10 2 10000/100/100/3 960 五、 熔断器选择： 熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。 屋内型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器，也可常用于保护电压互感器。 按额定电压选择 对一般的高压熔断器，其额定电压必须大于或等于电网额定电压。 另外对于充填石英砂有限流作用的熔断器，只能用于等于其额定电压电网中。 按额定电流选择 （ 1）熔管额定电流选择：为了保证熔断器壳不致损坏，高压熔断器的熔管额定电流 Ierg应大于熔化的额定电流 Iert 即： Ierg≥ Iert （ 2）熔体额定电流选择：为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外的短路可按下式选择 即： Iert = kIgmax 用于保护电力电容的高压熔断器熔体： 即： Iert = kIec k— 可靠系数 (一台电力电容时 k =~，一组电力电容器时 k =~)。 Iec— 电力电容器回路的额定电流。 熔断器开断电流校验： Iekd≥ Icj（或 Iz˝） 对于保护 电压互感器用的高压熔断器，只需按额定电压及断流量来选择。 选择的高压断路器、隔离开关、熔断器校验项目 项 目 额定电压 额定电流 开断电流 关合电流 热 稳 定 动稳定 高压熔断器 Ve≥ Vew Ie≥ Imax Iekd≥ Iij — — — 高压断路器 Ve≥ Vew Ie≥ Igmax Iekd≥ Ig igh≥icj igh ≥ I8 tdzt idw≥ icj 隔离开关 — — 由于 110KV 侧电压互感器的电压等级很高，不宜装设熔断器，下面对 10KV 侧熔断器进行选择。 由于 PT一次绕组电流很小，故熔断器只需按额定电压和开断电流进行选择。 即： 选择结果如下表： 安 装 地 点 型 号 额定电压（ KV） 额定电流（ A） 最大开断电流（ KA） 断流容量（ MVA） 10KV 电压互感器 RN2— 10/ 10 85 1000 六、 无功补偿装置 无功电源和有功电源一样是保证系统电能质量和安全供电不可缺少的。 据统计，电力系统用户所消耗的无功功率大约是它们所消耗的有功功率的 50~100%。 另外电力系统中的 无功功率损耗也很大，在变压器内和输电线路上所消耗掉的总无功功率可达用户消耗的总无功功率的75%和 25%。 因此，需要由系统中各类无功电源供给的无功功率为总有功功率的 1~2 倍。 由无功功率的静态特性可知，无功功率与电压的关系较有功功率与电压的关系更为密切，从根本上来说，要维持整个系统的电压水平就必须有足够的无功电源。 无功电源不足会使系统电压降低发送变电设备达不到正常出力，电网电能损失增大，故需要无功补偿。 有功功率必须由发电厂送至负荷点，而无功功率则不宜由输电线路远距离输送，这有以下原因： 1）电压降增加，使电 压控制复杂化； 2）由于加大电流而增加损失，使输电费用增加； 3）由于加大电流，使变压器、架空线路和电缆等电气设备和导体的热容量不能充分利用。 所以，现代电力系统中的无功电源和无功负荷都在各级电压电网中的变电所和用户处逐级补偿，就地平衡，我国现行规程规定，以 35千伏及以上电压等级直接供电的工业负荷，功率因数不得低于。 一、补偿装置的确定： 1）同步调相机：同步调相机在额定电压177。 5%的范围内，可发额定容量，在过励磁运行时，它向系统供给感性的无功功率起无功电源作用，能提高系统电压，在欠励磁运行时，它从系 统吸收感性的无功功率起无功负荷作用，可降低系统电压。 装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑改变输出（或吸收）无功功率，进行电压调节，但是调相机的造价高，损耗大，维修麻烦，施工期长。 2）串联电容补偿装置：在长距离超高压输电线路中，电容器组串入输电线路，利用电容器的容抗抵消输电线的一部分感抗，可以缩短输电线的电气距离，提高静稳定和动稳定度。 但对负荷功率因数高（ oy＞ ）或导线截面小的线路，由于 PR/V 分量的比重大，串联补偿的调压效果就很小。 故串联电容器调压一般用在供电电压为 35KV 或 10KV，负荷波动大而频繁，功率因数又很低的配电线路上。 3）静电补偿器补偿装置：它由静电电容器与电抗器并联组成电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出（或吸收）无功功率的静止补偿器，与同步调机相相比较，运行维护简单，功率 损耗小，但相对串联电容及并联电容补偿装置，其造价高维护较复杂，一般适用以较高的电压等级 500KV 变电所中。 4）并联电容器补偿装置：并联电容器是无功负荷的主要电源之一。 它具有投资省，装设地点不受自然条件限制，运行简便可靠 等优点，故一般首先考虑装设并联电容器。 由于它没有旋转部件，维护也较方便，为了在运行中调节电容器的功率，可将电容器连接成若干组，根据负荷的变化，分组投入或切除。 由于本次设计的变电站为 110KV 降压变电站，以补偿的角度来选择，以上四种均能满足要求，但是在经济和检修方面来考虑，首先选择并联和串联补偿装置。 而原始资料可知，补偿装置主要补偿负荷的无功容量及平衡主变损耗。 所以选择并联补偿装置。 二、补偿装置容。