毕业设计论文-变电所供配电技术设计

毕业设计论文-变电所供配电技术设计内容摘要：

荷引起的中性线电流不超过低压绕组额定电流的 25%，且其一相的电 流在满载时不致超过额定值时，可选用 Yyn0联结变压器。 表 3 变压器型号的选择 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 18 车间号 变压器型号 联结组别 台数 S91000／ 10(6) Yyn0 1 S91000／ 10(6) Yyn0 1 S9315／ 10(6) Yyn0 1 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 19 第 5 章 总配变电所的主接线方案的确定 对变电所主接线的基本要求为安全、可靠、灵活、经济。 （ 1）安全包括设备安全和人身安全。 （ 2）可靠就是变电所 的主接线应能满足各级负荷的不中断供电要求。 （ 3）灵活就是利用最少的切换，能适应不同的运行方式。 （ 4）经济是在满足了以上要求的条件下，尽量减少初投资和年运行费用。 此外确定供电方式还应考虑未来的发展。 进线主接线方案的选择 本厂总配变电所经由电业部门某 35/10KV变电所馈电，采用 10KV 双回路架空线。 高压无母线 低压单母线分段的变电所主接线图（如图 8），这种主接线的供电可靠性较高，当任一主变压器或任一电源进线停电检修或发生故障时该变电所通过闭合低压母线分段开关，即可迅速恢复对整 个变电所的供电。 如果两台主变压器高压侧断路器装设互为备用的备用电源自动投入装置，则任一主变压器高压侧断路器因电源断电而跳闸时，另一主变压器的高压侧的断路器在备用电源自动投入装置作用下自动合闸，恢 复整个变电所的供电。 这时该变电所可供一、二级负荷。 高压采用单母线、低压变电所主接线图 9，这种主接线通用于装有两台及以上主变压器或具有多路高压出线的变电所，其供电可靠性也较高。 任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。 但在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍要停电。 这时只能供电给三级负荷。 如果有与其他变电所相连的高压或低压联络线时，则可供一、二级负荷。 高低压侧均为单母线分段的变电所主接线图（图 10）。 这种变电所的两段高压母线，在正常时可以接通运行。 任一台主变压器或任一路电源进线停电检修或发生故障时，通过切换操作，均可迅速恢复对整个变电所的供电，因此供电可靠性相当高，可供一、二级负荷。 综上所述，本厂高压侧应选择高低压侧均为单母线分段的变电所主接线图。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 20 Q S3 Q S4Q S1 Q S2T V1F V1Q F1T A1F V2T V2T A2Q F3 Q F4Q K1Q K2T A3T A42 2 0 / 380 VQ F5图8 高 压侧无母线、低压单母线分段的配电所主接线图 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 21 QF622 0/ 380VQF4QK1QF5QK2联络线TVFUQ S4QS1Q F1QS2QF2QS3QF36~1 0V6~ 10kV电源进线图9 高 压采用单母线、低压单母线分段的配电所主接线图 6~10kv 电源进线TV1FV1QF1 QF2FV2TV2QF3 QF4220/380VQF5图10 高 低压侧均为单母线分段的配电所主接线图徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 22 出线主接线方案的选择 常用母线制主要有三种：单母线制、单母线分段制、双母线制，工厂供电系统一般不采用双母线制。 单母线制：用于只有一回进线的情况，单母线制的可靠性和灵活性都较低，母线和连接于母线上的任一隔离开关发生故障或检修时，都将影响全部负荷的用电，（如图 11）所示。 T QFB图11 单母线制电路图 单母线分段制：在两回电源进线的情况下，宜采用单母线分段制，母线分段开关可采用隔离开关或断路器，（如图 12）所示。 当分段开关需要带负荷操作或继电保护和自动装置有要求时，应采用断路器，否则可仅装设隔离开关。 单母线分段制在可靠性和灵活性方面较单母线分段制有所提高，基本上可满足一、二类负荷用户的要求。 当双回路同时供电，母线分段开关通常是打开的，一条回路故障或一段母线故障将不影响向另一段母线的正常供电。 此外，检修亦可采用分段检修方式，不致使全部负荷供电中断。 线分段制中，正常情况下，母线是“合”或是“分”，应根据技术经济比较而定，在用户供电系统中，一般采用“分”的方式。 单母线分段的缺点是 ：①某分段上的母线、母线分段开关发生故障或检修时，电源只徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 23 能通过一回进线供电，供电功率较低，从而使部分用户停电。 ②当分段上进行检修时，该段重要用户失去备用。 QF1 QF2QSQF1 QF2QF图12 单 母线分段制电路图 双母线制：对于特别重要的负荷，当采用单母线分段制，可靠性仍不能满足要求时，可考虑采用双母线制，（如图 13）中 B1为工作母线， B2为备用母线，每一进出线路经一个断路器和两个隔离开关接于双母线上。 双母线的优点：①轮流检修母线而不致引起供电中断。 ②检修任一母线隔离开关仅使本回路断开。 ③在工 作母线发生故障时，通过备用母线能迅速恢复供电。 双母线的缺点：开关数目增多，联锁机构复杂，切换操作繁琐，造价高，工厂供电 综上所述，本厂出线侧应选择单母线分段制为最佳方案。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 24 QF图13 双 母线制电路图 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 25 总配变电所的位置与结构 一、总配变电所的布置方案 变电所的布置型式有户内、户外和混合式 3种。 户内式变电所将变压器、配电装置安装于室内，工作条件好，运行管理方便；户外式变电所将变压器、配电装置全部安装于室外；混合式则部分安装于室内，部 分安装于室外。 变电所一般采用户内式。 户内式又分为单层布置和双层布置，视投资和土地情况而定。 35KV户内变电所宜采用双层布置， 6～ 10KV变配电所宜采用单层布置。 布置主要由变压器室、高压配电室、低压配电室、电容器室、控制室（值班室）、休息室、工具间等组成。 本系统总配变电所的布置采用户内式 1 2 3 4 1— 变压器室 2— 低压配电室 3— 值班室 4— 高压配电室 配电装置安放位置应保证所要求的最小允许通道宽度，考虑今后发展和扩建的可能。 高、低压配电室、变压器室等的门应向外开，相邻的配电室的门应双向开启。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 26 第 6 章 短路电流的计算 进行短路电流的计算，首先要绘出计算电路图，在计算电路图上，将短路计算所需考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。 短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。 短路电流的计算方法 短路 电流的计算方法：欧姆法（又称绝对值法）和标幺制法（又称相对值法）。 欧姆法 适用于低压系统中，短路电流的计算前提条件为无限大容量电力系统。 ： Xs= Uc2／ Soc 【 19】 式中 Uc短路计算点的计算电压，取为比所在电网额定电压 5%（单位为千伏） Soc 电力系统出口断路器的断路容量（单位为 MVA） 电力线路的阻抗（单位为欧） 电阻 Rwl =RoL 【 20】 电抗 Xwl =XoL 【 21】 式中 L线路长度（单位为 KM）； Ro线路单位长度电阻（单位为Ω /km）； Xo线路单位长度电抗（单位为Ω /km）。 Ro、 Xo可查有关手册，见表 83表 836。 其中 Xo亦可采用表 51 所示的电抗平均值。 表 4 电力线路单位长度电抗平均值 线路结构 电力线路单位长度电抗平均值（ Ω /km） 35~110KV 6~10KV 220／ 380KV 架空线路 电缆线路 电力变压器的阻抗（单位为Ω）： 电阻 RT≈△ Rk（ Uc/SN） 2 【 22】 电抗 XT≈ (Uk%/100)•( Uc2/SN) •103 【 23】 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 27 式中△ Pk—— 变压器的短路损耗（负栽损耗，单位为 W） ； Uk%变压器的短路电压（阻抗电压）百分值； SN 变压器的额定容量（单位为 kVA） ； UC— 短路计算点的计算电压（单位 kV）。 △ Pk，△ UK可查有关手册，如表 27，表 28 所示。 必须注意：在计算短路电路的阻抗时，假如电路内含有电力变压器，则电路内的 z 阻抗都应统一换算到短路点的短路计算电压去，阻抗等效换算的条件是元件的功率损耗不变。 对系统和变压器阻抗来说，其阻抗计算公式的 VC采用短路计算点的计算电压即相当于已经换算，而对线路阻抗，则必须按下列公式换算： R’ =R(Uc’ /Uc)2 X’ =X(Uc’ /Uc)2 短路电流的计算 分别对各短路计算点计算其三相短路电 流周期分量 Ik（ 3） ，短路次暂态短路电流 I” (3)，短路稳态电流 I∞ (3)，短路冲击电流 ish(3)及短路后第一个周期的短路全电流有效值 (又称短路冲击电流有效值 )Ish(3)。 三相短路电流周期分量有效值按下式计算： Ik（ 3） ＝ Uc/ 3 XΣ 【 24】 在无限大容量系统中，存在下列关系： Ik（ 3） ＝ I” (3)＝ I∞ (3) 【 25】 高压电路的短路冲击电流及其有效值按下列公式近似计算： ish(3)＝ I” (3) Ish(3)＝ I” (3) 【 26】 低压电路的短路冲击电流及其有效值可以按下列公式近似计算： ish(3)＝ ” (3) Ish(3)＝ I” (3) 【 27】 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 28 三相短路容量 三相短路容量按下式计算： Sk（ 3） = 3 UC Ik（ 3） 【 28】 标幺制 法 一般用于高压系统，没有单位 按标公制法进行短路计算时，一般是先选定基准容量 Sd和基准电压 Ud； 基准容量 工程设计中常取 Sd=100MVA， 基准电压 通常取元件所在处的短路计算电压，即取 Ud＝ UC； 基准电流 Id=Sc/ 3 U c 下面分别讲述供电系统中各主要元件的电抗计算，一般只计算电抗，另外，由于各元件电抗均采用相对值与短路计算点的电压无关，因此无须进行电压换算 电力系统的电抗标幺值： XS*=Sd/Soc 【 29】 电力变压器的电抗标幺值： XT*=Uk%Sd/100SN 【 30】 UK%变压器的短路电压标幺值（阻抗电压的值） 电力线路的电抗标幺值； Xwl*=XolSd/Uc2 【 31】 短路电流的计算 无限大容量系统三相短路周期分量有效值的标幺值按下式计算： Ik（ 3） ＊ ＝ 1/XΣ * 【 32】 因此可求得三相短路电流周期分量有效值 Ik（ 3） ＝ Id /XΣ * 【 33】 求得后，即可利用前面的公式求出 I” (3) I∞ (3) ish(3) Ish(3)。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 29 三相短路容量计算 Sk（ 3） = Sd /XΣ * 【 34】 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 30。