变电所毕业设计完成

变电所毕业设计完成内容摘要：

83。 30 进行短路计算 30 第十章 电气设备的选择计算及校验 36 高压断路器的选择计算 36 隔离开关的选择计算 39 电压互感器的选择计算 42 电流互感器的选择 43 母线的选择计算 46 避雷器 的选择 47 第十一章 避雷针的选择 49 结 论 51 致 谢 52 参 考 文 献 53 — １ — 引 言 本毕业设计论文为浑河 220/60KV 降压变电所电气部分设计，要求所设计的变电所能长期可靠为其负荷供电。 设计过程中遵循国家的法律、法规，贯彻执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序，运用系统工程的方法从全局出发，正确处理生产与生活、安全与经济等方面的关系，实行资源的综合利用，节约能源和用地，对生产工艺、主要设备和主体工程要做到可靠、适用、先进。 在 上述原则基础上，明确设计的目的，逐步完成主变的选择、电气主接线的拟定、短路电流的计算、电气设备选择、高压配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划设计、防雷保护规划、绘制图纸等主要工作，形成较为完整的论文。 目前，电力技术已成为世界能源领域的主流技术，发电、输电、配电技术的进步，提高了供电的能力、质量和可靠性，扩大了电力应用范围，因此，变电所的合理设计也变得尤为重要。 设计工作是工程建设的关键环节。 做好设计工作，对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。 本论文即在遵循原则、合理规划、反复校验的基础上完成。 — ２ — 原始资料分析 一、 设计题目 浑河 220KV 一次降压变电所电气部分初步设计 二、 变电所条件 变电所为地区变电所，以 14 回 60KV 出线向地区用户送电。 主要用户为工业用户。 2 所址地势平坦海拔 100 米，最高气温 40℃，最低气温 35℃，年平均气温 10℃，空气无污染，交通便利。 三、 变电所 60KV 的用户负荷表 序号 负荷名称 最大负荷（ KW） 功率因数 出线 出线回路数 近期 远期 1 机械厂 5000 10000 架空 1 2 东科科技园 5000 10000 架空 1 3 数字机床厂 6000 12020 架空 2 4 高压电气厂 8000 12020 架空 2 5 111 变电所 8000 12020 架空 2 6 121 变电所 6000 10000 架空 2 7 131 变电所 12020 12020 架空 2 8 市工业园 8000 15000 架空 2 最大负荷利用小时数 T=5000H，负荷同时系数 ，线损率为 5%，重要负荷 占 65%。 四、电力系统接线方式如图所示。 220KV 100KM 70KM 80KM 250MVA 2*240MVA 2*200MW X= Uk=13% COSФ = Sj=100MW Xd= 待设变电所 第一章 主变压器的选择 — 3— 第一章 主变压器的选择 主变压器台数的确定 根据规程，为保证供电的可靠性和经济性，变电所一般装设两台主变压器。 故本变电所选择两台主变。 主变压器容量及型式的确定 （ 1） 变电所中，主变压器一般采用三相式变压器，其容量应根据电力系统 510 年的发展规划进行选择。 装有两台及以上主变压器的变电所中，当一台停运时，其余主变压器的容量至少能保证所供的全部负荷的 70%。 （ 2）变电所中的主变压器在系统调压有要求时，一般采用有载调压变压器，对于新建的变电所，从网络经济运 行的观点考虑，应注意选用无载调压变压器。 （ 3）具有直接由高压降为低压供电条件的变电所，为简化电压等级，减少重复降压容量，可采用双绕组。 根 据 本 变 电 所 实 际 情 况 ， 交 通 便 利 ， 只 有 两 个 电 压 等 级220/60KV，故选择采用三相双绕组变压器。 （ 4）根据计算，确定选择两台容量为 90000KVA 的变压器，其型号为 SFPZ4— 90000/220。 主要参数如表 1— 1。 表 1— 1 变压器主要参数 额定容量（ KVA） 90000 额定电压（ KV） 高压 220177。 8*% 低压 69 连接组标号 YN， d11 空载电流（ %） 空载损耗（ KW） 102 负载损耗（ KW） 阻抗电压（ %） 第二章 电气主接线的选择 — 4— 第二章 电气主接线的选择 变电所电气主接线是电力系统接线的主要组成部分，主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。 设计原则 （ 1）变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位，回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠，简单灵活，操作方便和节省投资等要求。 （ 2） 220KV 终端变电所的配电装置，当满足运行要求时，应尽量采用断路器较少的接线，如桥形接线等。 设计的基本要求 可靠性 （ 1）应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析。 （ 2）主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度，采用可靠性高的电气设备可以简化接线。 （ 3）要考虑所设计的变电所在电力系统中的地位和作用。 灵活性 主接线的灵活性有以下几方面的要求： （ 1）调度要求，可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷，能够满足系统在事故运行方式下 ，检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。 （ 2）检修要求，可以方便地停运断路器，母线及其继电保护设备进行安全检修且不致于影响对用户的供电。 经济性 （ 1）投资省 a、主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、互感器、避雷第二章 电气主接线的选择 — 5— 器等一次设备。 b、要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。 （ 2）占地面积小 主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。 （ 3）电能损失小 经济合理的选择主变压器的种类、容量和数量，要避免因两次变压而增加电能损失。 本变电所电气主接线的选 择 220KV 侧主接线的选择 根据《变电所设计》等书籍中关于接线形式适用范围规定可知，220KV 配电装置出线回路不超过两回时，可选用单母线、单母线带旁路接线，也可使用桥式接线。 下面选取单母线带旁路和内桥接线两种方案进行介绍和比较，从而选择最佳方案作为本变电所侧一次主接线。 方案一 单母线带旁路接线 图 2— 1 单母线带旁路接线 第二章 电气主接线的选择 — 6— 方案二 内桥接线 图 2— 2 内桥接线 表 2— 1 220KV 侧主接线方案比较 方案一：单母线带旁路 方案二：内桥 特点 变压器投切方便，进线断路器检修时，可由旁路断路器可靠供电。 线路的投入和切除比较方便，当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路运行。 但是变压器发生故障时，与该台变压器相连的两台断路器都断开，从而影响了一回为发生故障的线路的运行。 由于变压器是少故障元件，一般不经常切换。 因此，利于线路的运行操作。 可靠性 方案一当控制变压器的断路器出现故障时，该变压器只好停运，而方案二中当控制变压器的断路器出现故障时，可由旁路隔离临时供 电。 经济性 由于两种方案变压器型号和容量的选择均相同，所以只比较综合造价。 方案一比方案二占地面积大，设备多，故方案一不经济。 灵活性 方案一比方案二投切变压器时，倒闸操作方便。 第二章 电气主接线的选择 — 7— 综上述，方案一比较灵活，方案二占地小，投资少，供电可靠，考虑综合因素，选方案二：内桥接线为本变电所一次侧主接线。 60KV 侧接线的选择 由于 60KV 侧进出线数共 16 回，查找规程，可选用双母线，而当配电装置的进线和出线总数为 12— 16 回时，在一组母线上设置分段断路器，且采用双母线的 220KV 配电装置一般 设置旁路母线，且出线超过 11 回可装设专用旁路断路器。 故本变电所二次侧采用双母线分段带旁路，设置专用旁路断路器的接线方式。 图 2— 3 双母线分段带旁路接线 关于二次侧方案的说明： 采用此种接线方式的特点是：两组母线同时工作，并通过母联断路器并联运行，可以轮流检修母线而不致使供电中断。 检修任一回路的隔离开关，只停该回路，不影响其他回路供电，且母线故障后，可迅速恢复供电，调度灵活，各电源和各负荷回路可以任意分配到某一组母线上，有利于扩建和便于试验。 综上述，本变电所主接线选择：一次侧采用 内桥接线，二次侧采用双母线分段带旁路接线。 第三章 短路电流的计算 — 8— 第三章 短路电流的计算 短路电流计算的目的 （ 1）电气主接线的选择 （ 2）选择导体和电气设备，保证设备在正常运行情况下，都能正常工作，保证安全可靠，而且在发生短路时保证不损坏。 （ 3）选择断电保护装置。 短路的基本类型 三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路，其中三相短路是对称短路。 为了检验和选择电气设备和载流导体，以及为了继电保护的整定计算，常用下述短路电流值。 Ich：短路电流的冲击值，即短路电流最 大瞬时值。 I〞：超瞬变或次暂态短路电流的有效值，即第一周期短路电流周期分量有效值。 I∞ ：稳态短路电流有效值。 短路电流计算的基本假定 （ 1）正常运行时，三相系统对称运行。 （ 2）所有电源的电动势相位角相同。 （ 3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁蕊的电气设备电抗值不随电流大小发。