冶金工业厂35kv降压变电站设计毕业论文(编辑修改稿)

冶金工业厂35kv降压变电站设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

不太高；适用于输电线路较长，故障机率较高，而变压器又不需经常切换时采用。 根据本厂特点输电线路仅 8km，出现故障的机率相对较低，因此该接线方式不太合适。 外桥。 该接线方式的特点是需用断路器和其它设备少，占地面积和所需投资相对较少，但可靠性不太高；适用于较短的输电线路，故障机率相对较低，而 变压器又需经常切换，或系统有穿越功率流经就较为适宜。 而输送本厂电能的输电线路长度仅 8km，出现故障的机会较少，因此，该接线方式比较合适。 通过上述接线方式比较，选择 C 即外桥的接线方式 [4]。 工厂总降压变电所低压侧主 接 线方式比较 考虑到本厂低压侧的负荷较大和出线较多，以及便于日后馈线的增扩，决定选择有汇流母线的接线方式，具体方案论证如下： A、单母线。 具有接线简单清晰、设备少、投资相对小、运行操作方便，易于扩建等优点，但可靠性和灵活性较差，故不采用； B、单母线隔离开关分段。 具有单母线 的所有优点，且可靠性和灵活性相对有所提高，用隔离开关分段虽然节约投资，但隔离开关 不 能带负荷 拉闸 ，对日后的运行操作等带来相辽宁工程技术大学成人教育学院毕业设计（论文） 11 当多的不便，所以不采用； C、单母线用断路器分段。 具有单母线隔离开关分段接线的所有优点，而且可带负荷切合开关，便于日后的运行操作，可靠性和灵活性较高。 经综合比较，选择方案 C 作为工厂总降压变电所低压侧主 接 线方式 [4]。 工厂总降压变电所供配电电压的选择 目前，此类降压变电所的低压侧常用电压等级一般为： 10kV 和 6kV 两个，但考虑到本厂低压侧有 6kV 的负荷，如采用 10kV 的电压 等级，还需进行二次降压，这样会增加一套降压设备，投资增大，不符合经济原则。 所以，在本设计中选择只用 6kV 的电压等级，将 35kV 的电压降为 6kV 等级的电压使用即可。 选择这种变压的供配电方式既可以节省投资，又能够降低损耗。 而对于 380V 的 5 个车间，分别根据容量来选择 6kV 的电压降为 380kV 的变压器。 总降压变电所电气主接线设计 总降压变电所 35kV 侧（高压侧）采用外桥接线方式， 2 台主变，一台运行另一台热备用（定期切换，互为备用，不并列运行）； 6kV 侧（低压侧）由运行的主变供电，采用单母（开关）分段的 接线方式，经开关供 9 路 出 线负荷，其中 6 路通过变压器将 6kV 降到 380V。 根据上述对于变电所高压侧、低压侧主结线方式的比较讨论 ；变压器的选择， 确定了总降压变电所的主 接 线图 主接线图。 高低压配电柜选择 本次设计的高低压配电柜分别选择为： 35kV 线路上的电压互感器可选择 JYN35,112。 35kV 线路上的电流互感器可选择 JYN35,43。 35kV 主变压器低压侧的 6kV 出线端电流互感器可选择 JYN210。 6kV 变压器低压侧的 380V 出线端电流互感器可选择 PGL205。 6kV 母线 上的电压互感器可选择 GG1A(F)54。 通过以上各步骤的设计，我们可以得出比较完整的变配电所主接线图，我们可以通过AUTOCAD20xx 绘制得出，图在附录 B 中 [7]。 某 冶金工业厂 35kV 降压变电站 设计 12 图 主接线图 2PT 馈 馈 馈 馈 馈 馈 馈 馈 馈 线 线 线 线 线 线 线 线 线 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 主变 2 主变 1PT 6kVⅠ段母线 6kV Ⅱ段母线 1 线路 PT 2 线路 PT 35kV进线 1 35kV进线 2 辽宁工程技术大学成人教育学院毕业设计（论文） 13 4 短路电流计算 短路计算的意义 短路时电力系统的严重故障。 所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统） 发生通路的情况。 在电力系统和电气设备设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，这些问题主要是：  选择有足够 动 稳定度和热稳定度的电气设备，例如断路器、互感器、母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。 这里包括计算冲击电流以校验设备的 电 动力稳定度；计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度；计算制定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力等。  为了合理配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算与分析。 在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值，还必 须知道电流在网络中的分布情况。 有 时 还 要 知道系统中某些节点的电压值。  在设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时，为了比较各种不同方案的接线图，确定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。  进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也包含有一部分短路计算的内容。 要对系统进行短路计算，必须先要求出变压器和输电线路的电抗值，所以先要选择线路的材料 [5]。 短路计算 短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则 [5]：  正常工作时，三相系统对称运行。  所有电源的电动势相位角 相同。  短路发生在短路电流为最大值的瞬间。  不考录短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。  元件的计算数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。  输电线路的电容略去不计。 绘制计算电路 如图 所示： 某 冶金工业厂 35kV 降压变电站 设计 14 图 系统等值电路 根据原始资料，我们应该分别计算系统最大运行方式即 200kMAXS MVA 和最小运行方式 min 175kS MVA 时的短路电流。 而对于短路点 d3，由于系统中的变压器不相同，而变压器的阻抗分别为 和 5，所以下面的计算中 6kV 变压器短路点会分两种情况 d3 和 d3’。 所有短路点的计算过程在附录 A 的设计计算书中。 而我们可得得到的短路电流归纳在下面 2 个表中。 表 200MVA 短路计算表 短路计算点 三相短路电流 /kA Ik(3) I”(3) I∞(3) Ish(3) d—1 d—2 d—3 d—3’ 表 175MVA 短路计算表 短路计算 点 三相短路电流 /kA Ik(3) I”(3) I∞(3) Ish(3) d—1 d—2 d—3 d—3’ 20 辽宁工程技术大学成人教育学院毕业设计（论文） 15 5 电气 设备选择 电气 设备选择与校验的条件与项目 为了保证一次设备安全可靠地运行，必须按下列条件选择和校验 [2]： 1)按正常工作条件包括电压、电流、频率及开断电流等选择。 2)按短路条件包括动稳定和热稳定进行 校验。 3)考虑电气设备运行的环境条件如温度、湿度、 海拔 高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求。 4)按各类设备的不同特点和要求如短路器的操作性能、互感器的二次 负荷 和准确度级等进行选择。 设备选择 断路器的选择 断路器形式的选择，除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。 根据当前我国生产制造情况，电压 6～ 200kV的电网一般选用少油断路器 ；电压 110～ 330kV 的电网，当少油短路器技术条件不能满足要求时，可选用六氟化硫或空气断路器 ；大容量机组采用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器 [6]。 断路器选择的具体技术要求如下： （ 1）电压： ()gNUU系统工作电压 () （ 2）电流： . m a xII最大持续工作电流 () （ 3）开断电流： ..()d t kd d t kdI I S S或 () .dtI —断路器实际开断时间 t 秒的短路电流周期分量。 .dtS —断路器 t 秒的开断容量。 kdI —断路器的额定开断电流。 kdS —断路器额定开断容量。 （ 4）动稳定： maxchii () 某 冶金工业厂 35kV 降压变电站 设计 16 maxi —断路器极限通过电流峰值。 chi —三相短路电流冲击值。 （ 5）热稳定： 22dz tI t I t  () I —稳态三相短路电流。 dzt —短路电流发热等值时间。 tI —断路器 t 秒而稳定电流。 各电压等级断路器的选择 ： 35kV 等级变压器高压侧选择少油断路器 SW335[6]。 电压： 35 35kV kV 电流： 88 603AA 断流能力： kA 动稳定度： 17kA kA 热稳定度： 222 .1 2 8 .8 2dzI t kV    226 .6 4 1 7 4tI t kV   22dz tI t I t  满足要求 6kV 等级变压器低压侧与出线选择少油短路器 SN10—10Ⅱ [6]。 电压： 6 10kV kV 电流： 512 1000AA 断流能力： kA 动稳定度： 80kA kA 热稳定度： 226 .9 4 1 .5 7 2 .2 5dzI t kV    223 1 .5 2 1 9 8 4 .5tI t kV   22dz tI t I t  满足要求 380V 等级选择低压断路器 DW15—1500/3D[4]。 电压： 380 380V kV 电流： 1124 1500AA 辽宁工程技术大学成人教育学院毕业设计（论文） 17 断流能力： 40kA kA 380V 低压短路器不需要考虑动稳定和热稳定，所以满足。 隔离开关的选择 负荷开关型式的选择，其技术条件与断路器相同 ，但由于其主要是用来接通和断开正常工作电流，而不能断开短路电流，所以不校验短路开断能力。 隔离开关型式的选择，应该根据配电装置的 布置 特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较然后确定 [6]。 （ 1）电压： ()gNUU系统工作电压 () （ 2）电流： . m a xII最大持续工作电流 () （ 3）动稳定： maxchii () maxi —断路器极限通过电流峰值。 chi —三相短路电流冲击值。 （ 4）热稳定： 22dz tI t I t  () I —稳态三相短路电流。 dzt —短路电流发热等值时间。 tI —断路器 t 秒而稳定电流。 各电压等级隔离开关的选择 ： 35kV 等级：变压器高压侧选择隔离开关 GW4—35T[6]。 电压： 35 35kV kV 电流： 88 630AA 动稳定度： 50kA kA 热稳定度： 222 .1 2 8 .8 2dzI t kV    2 t kV 22dz tI t I t  满足要求。 6kV 等级：变压器低压侧选择隔离开关 GN19—10/1000[1]。 某 冶金工业厂 35kV 降压变电站 设计 18 电压： 66kV kV 电流： 512 1000AA 动稳定度： 80kA kA 热稳定度： 226 .9 4 1 .5 7 2 .2 5dzI t kV    223 1 .5 4 1 5 .8tI t kV   22dz tI t I t  满足要求。 380V 等级隔离开关选择为 HD13—1500/30[6]。 电压： 380 380VV 电流： 1124 1500AA 低压隔离开关不需要考虑动稳定和热稳定，所以满足 要求。 高压熔断器选择 熔断器的形式可根据安装地点、 使用要求选用。 高压熔断器熔体在满足可靠性和下一段保护选择性的前提下，当在本段保护范围内发生短路时，应能在最短时间内切断故障，以防止熔断时间过长而加剧被保护电器的损坏 [4]。 （ 1）电压： ()gNUU系统工作电压 () 限流式高压熔断器不宜使用在工作低于其额定电网中，以免因过电压使电网中的电器损坏，故应该 gNUU。 （ 2）电流： .max 2 1g f N f NI I I () 2fNI —熔体的额定电流。 1fNI —熔断器的额定电流。 （ 3）断流容量： ( )ch kdI I I或 () chI —三相短路冲击电流的有效值。