220kV变电站一线设计.doc
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1、毕业设计论文题目:220kV终端变电站电气一次主接线与配电装置设计 毕业设计论文内容:220kV终端变电站电气一次与系统分析;220kV终端变电站电气一次电气主接线方案比拟、设计,绘制电气主接线图;短路电流计算;220kV终端变电站电气一次导体和电气设备选择设计;220kV终端变电站电气一次高压配电装置设计,绘制配电装置平面布置图、断面图;220kV终端变电站电气一次过电压保护与防雷规划设计;220kV终端变电气一次继电保护配置规划设计,绘制保护配置图;编制设计说明书。专题内容:设计题目220kV终端变电站电气一次系统设计变电站设计参数:220kV最终两回进出线电压kV站用电率电源距离kmTm
2、axh系统容量MVAXd*2200.6565600035000.45负荷数总负荷MW距离km电缆距离kmcos110kV35kV110kV35kV110kV35kV35kV40.8546653050201设计自然条件:海拔:,本地区污秽等级 :级,地震烈度 :级,最大风速:,最高气温:,最低气温:,平均温度:目录目 录4摘 要5前言6第一章 变电站主接线设计7第二章 短路电流计算19第三章 电器设备与导体的选择27第四章 配电装置设计54第五章 防雷保护59第六章 保护装置68结 论72总结与体会73谢 辞74参考文献75摘 要220KV终端变电所工程电气一次初步设计,主要包括以下内容:在对各
3、种电气主接线比拟后确定本站的电气主接线,主变压器和厂用变压器的选择,再进行短路电流计算,根据短路计算结果表选择导体和一次主要设备,画出主接线图,剖面图、防雷配置图和保护配置图。关键词: 主接线 短路计算 设备选择 防雷保护前 言一 设计目的意义毕业设计是在完成全部专业课程的根底上的最后一个理论与实践相联系的一个重要教学环节;是全面运用所学根底理论、专业知识和根本技能,对实际问题进行设计的综合训练;是培养学生综合素质和实践能力的过程。对培养工作态度、作风和独立能力具有深远的影响。通过毕业设计,可以培养我们运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神。本次所设计的课题是某220KV变电所电气初步设计,
4、该变电所是一个地区性终端变电电所,它主要担任110KV与35KV两电压等级功率输送,把接受功率全部送往110KV侧和35KV侧线路。系统容量Sxt=3500MVA;系统电抗Xxt=0.45;与系统连接的线路长度65km;COS =0.85;110KV出线4条;总负荷65WM;最大设备利用小时Tmax=6000h。35KV侧出线有6条,总负荷为30 WM,同时35KV侧作为站用电源接两台变,互为备用,110KV到负荷地的距离为50KM,35KV到负荷地的距离为20KM电缆。接题目后,先审题,然后根据题目的要求查了大量的资料。第一步,拟订初步的主接线图,列出可能的主接线形式,各种方案进行比拟,最后
5、确定两个最有可能的主接线形式,再做经济性比拟,最终确定方案。第二步,经过精确的计算,然后选择了主变压器和厂用变压器。第三步,短路计算和做短路计算结果表。第四步,导体和设备的选择与其校验,做设备结果表。第五步,继电保护,配电装置和防雷接地的布置,通过这次设计将理论与实践结合,更好的理解电气一次局部的设计原理。通过毕业设计应到达以下要求:熟悉国家能源开发的方针政策和有关技术规程、规定、导那么等,树立工程设计必须平安、可靠、经济的观点;稳固并充实所学根底理论和专业知识,能够灵活应用,解决实际问题;初步掌握电气工程专业工程的设计流程和方法,独立完成工程设计、工程计算、工程绘图、编写工程技术文件等相关设
6、计任务,并能通过辩论;培养严肃认真、实事求是和刻苦钻研的作风。二 设计原始资料分析本次的设计任务是:设计一座220110/35KV终端变电站的电气主接线和配电装置,防雷保护和接地装置、继电保护的配置规划。设计的重点是对变电站电主接线的拟定以与配电装置的布置。设计的内容包括:1、电气主接线方案的设计;2、短路电流计算;3、导体、电气设备选择与校验;4、设计配电装置;5、设计防雷保护和接地装置6、继电保护的配置规划;7、按设计方案绘制电气一次主接线图、配电装置的平面布置图、断面图以与防雷图(图纸见附页);8、写设计说明书一份。本次设计的根本条件:变电站的设计题目:设计一座11035/10KV通过变
7、电站的电气一次局部。110KV出线有4回出线末端无电源,其总负荷为65MW,35kV出线6回,总负荷为30MW。1、系统容量: Sxt=3500MVA;2、系统电抗:Xxt=0.45;3、与系统连接的线路长度65km;4、最大设备利用小时Tmax=6000h;5、站址海拔:1000m;6、地震烈度:7度以下;7、本地污秽等级:2级;8、年最高气温38;年平均气温15;月平均最低气温-2;9、风速:2.5m/s;10、功率因数为:0.85。通过对变电所原始资料的分析,根据设计任务书的要、要求,利用相关论文和参考资料,并结合设计工具书进行了电气主接线方案的论证与技术经济比拟,同时对可能引起系统故障
8、的短路情况进行了计算;另外由电气设备的选择校验技术条件和设计要求,用短路电流的计算结果,选择并校验了导体和电气设备;并根据变电站的类型和总体布置对选定的主接线方案进行高压配电装置设计,进一步查阅电测量仪表技术规程,对仪表规划设计,对主设备进行保护规划配置设计,进行避雷器的选择,接地网的设计。最终对本次设计的相关局部展开专题综述。编制了设计说明书,计算书,绘制了主接线图,平面图和断面图。第一章电气一次主接线设计一.主接线的方案初步设计一原始资料分析待设计变电站:系统容量Sxt=3500MVA;系统电抗Xxt=0.6 ;与系统连接的线路长度35km;COS =0.85;110KV出线4条;总负荷6
9、5WM;最大设备利用小时Tmax=6000h。35KV侧出线有6条,总负荷为30 WM,同时35KV侧作为厂用电源接两台厂用变,互为暗备用,变电站不受场地限制,按标准状态设计。通过对原始资的分析,查阅相关设计手册,依据设计任务书提供的技术参数,进行主接线方案的初步比拟。据以上资料分析,该变电站属地区通过变电站,对所属电网的供电可靠与否有十分重要的作用,全站停电后,将引起区域电网解列。依据?发电厂电气局部?P21页,对重要变电站,应考虑当一台主变压器停运时,其余变压器容量在计与过负荷能力允许时间内,应满足I类和II类负荷的供电;对一般性变电站,当一台主变压器停运时,其余变压器容量应满足全部负荷的
10、70%-80%。通过对原始资料的分析,查阅相关设计手册,结合该站供电负荷情况,220KV系统电源进线选择两条。依据设计任务书提供的技术参数,进行主接线方案的初步比拟。二主接线方案的初步比拟。1、220kV侧主接线选择 (表-1)方 案名称优点缺 点适用范围备 注1、单母线接线接线简单清晰、设备少,投资小、运行操作方便,有利扩建和采用成套设备可靠性、灵活性较差,不利于设备检修,不能满足对、类负荷供电可靠性的要求出线回路少的中小型变电站母线故障时全站失压,无法满足该站可靠性要求。2、双母线接线供电可靠调度灵活扩建方便便于扩建。轮流检修母线时,不会停止对用户的供电,工作母线发生故障时,能利用备用母线
11、使无故障电路迅速恢复正常工作。增加一组母线每回路就需增加母线隔离开关。当母线故障检修,隔离开关作为倒换操作电器,易误操作,为防止误操作,需在隔离开关和断路器间装设连锁装置。出线断路器检修或故障时,线路无法供电。适用于大中型变电站、110220KV配电装置出线回路数为5回与以上出线。不适用于本站。4、单母线分段用断路器把母线分段后,重要用户可以从不同段进行供电,即两个电源供电任意母线故障,分段断路器自动切除故障回路,保证正常段母线不间断供电,不致重要用户停电。当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期内停。当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩
12、建。适用于出线回路数为34回的中型容量变电站。适于本站2、110KV 侧主接线选择110KV出线4条,负荷65MW (表-2)方 案名称优点缺 点适用范围备 注1、单母线分段断路器把母线分段,对重要用户可从不同段进行供电,即两个电源供电当一母线段发生故障,分段断路器自动切除故障段,保证正常段母线继续间断,不使重要用户停电,由此提高供电的可靠性和灵活性。段数多故障停电范围就小,但断路器多且供电容量较小,配电装置增多,运行复杂当一母线段或其隔离开关故障检修时,该段母线的回路在检修期间内停。当出线为双回路时,架空线路常出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。适用于110220KV配电装置中,线路为
13、34回路。可靠性能满足本站。2、双母线接线供电可靠,轮流检修母线时,不会停止对用户的供电,工作母线发生故障时,能利用备用母线使无故障电路迅速恢复正常工作。调度灵活便于扩建。使用设备多,配电装置复杂,投资较多,易发生误操作,设备检修期间可靠性有所降低。适用于110KV 出线为5回与以上变电站。不适用于本站出线。3、母联兼作旁路断路器节约专用盘路断路器和配电装置间隔整定复杂,增加母联断路器的负担和隔离开关切换工作量。当电站为系统的主要连接点时,有可能减弱其联系,占地面积大、投资大。适用于110KV与以上大中型变电站5回与以下出线。不适用于本站出线。但本厂可不装设旁路4、双母线带旁路接线加装旁路母线
14、那么可防止检修断路器时造成短时停电,运行操作方便,不影响双母线正常运行6回以上出线必装设一台专用旁路断路器,增加了投资和配电装置的占地面积。适用于110KV与以上大中型变电站5回与以上出线。不适用于本站出线。但本厂可不装设旁路3、35KV 侧主接线选择方 案名称优点缺 点适用范围备 注单母线接线形式接线简单清晰,设备少,投资小,运行操作方便,有利于扩建和采用成套设备。可靠性,灵活性差,不利于设备检修,不能满足对,类负荷供电可靠性的要求。适用于出线回路少,并且没有重要负荷的变电站。当母线故障时,全站停电,无法满足该站可靠性要求。单母线分段接线对重要用户可以从不同段进行供电,任意母线故障时,分段断
15、路器将自动切除故障回路,供电的可靠性和灵活性较高。单一段母线或隔离开关故障或检修时,该母线上的回路都将停电。扩建时需从两个方向均匀扩建,出线较多时会出现交叉。广泛用于中小容量的变电站的610kV接线中,重要负荷的出线较多、供电容量较大时不予采用该接线形式能满足可靠性要求。双母线接线形式有两条母线后,可以在正常时轮换检修母线,而不致使供电中断,检修母线隔离开关时,不需要检修的回路可以正常工作,调度灵活,扩建方便。设备多,投资大,配电装置复杂,容易发生误操作。适用于3560KV出线数超过8回,或连接电源较大、负荷较大时。不适用于本站。带旁路母线的双母线接线形式供电可靠,装设旁路后使得检修与它相连的
16、任意回路的断路器时,该回路都不停电,运行操作方便,不影响双母线正常运行。大大增加了投资,使用设备多。适用于出线数6回与以上。从可靠性上分析适用本站,但本站可不装设旁路和双母线本设计是设计终端变电站,有三个电压等级,220kV,110kV,35kV。110kV侧有4条负荷数,总负荷为65MW,35kV侧有6条负荷数,总负荷为30MW,由负荷数可以确定该变电所主接线采用以下两种方案:方案一220kV采用单母分段接线方式,当变压器发生故障或运行需要切除时,只需要断开本回路的断路器,单母分段接线使用与于线路较短,变压器按经济运行需要经常切换且有穿越功率经过的变电所的功能。110kV母线上近期负荷为4回
17、出线,采用单母接线形式,根据?发电厂电气局部?可知,3560KV配电装置中,当线路为3回以上的,一般采用单母线或单母线分段接线。假设连接电源较多,出线较多,负荷较大时,可采用双母接线形式。35kV采用单母分段接线方式,根据?电力工程电气设计手册?第一册可知,在1035KV配电装置中,线路在6回与以上时,一般采用单母分段的接线方式,当短路电流较大,出线回数较多,功率较大等情况时,可采用双母分段接线形式。通常,不设旁路断路器。其接线特点:1110kV采用外桥接线方式,当变压器发生故障或运行需要切除时,只需要断开本回路的断路器,外桥接线使用与于线路较短,变压器按经济运行需要经常切换且有穿越功率经过的
18、变电所。235kV采用单母接线形式,供电可靠,轮流检修母线时,会停止对用户的供电,工作母线发生故障时,能利用备用母线使无故障电路迅速恢复正常工作。310kV出线比拟多,所以也采用单母分段形式。单母线分段,可以分段运行,系统构成方式的自由度大,两个元件可完全分别接到相同的母线上,对大容量且在需相互联系的系统是有利的,由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸,因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。而较容易实现分阶段的扩建等优点,但是易受到母线故障的影响,断路器检修时要停运线路,占地面积大,一般当连接的进出线回路数在11回与以上时,一般采用分段接线形式。方案二110kV采用内桥接线方式
19、,当变压器发生故障或运行需要切除时,只需要断开本回路的断路器,内桥接线使用与于线路较短,变压器按经济运行需要经常切换且有穿越功率经过的变电所。35kV母线上近期负荷为6回出线,易采用双母接线形式,根据?电力工程电气设计手册?第一册可知,3560kV配电装置中,当线路为3回以上的,一般采用单母线或单母线分段接线。假设连接电源较多,出线较多,负荷较大时,可采用双母接线形式。10kV可采用单母分段接线方式,根据?电力工程电气设计手册?第一册可知,在610kV配电装置中,线路在6回以上时,一般采用单母分段的接线方式。其接线特点:1110kV采用外桥接线方式,当变压器发生故障或运行需要切除时,只需要断开
20、本回路的断路器,外桥接线使用与于线路较短,变压器按经济运行需要经常切换且有穿越功率经过的变电所。235kV采用双母接线形式,供电可靠,轮流检修母线时,不会停止对用户的供电,工作母线发生故障时,能利用备用母线使无故障电路迅速恢复正常工作。335kV侧采用单母线分段的接线形式,用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路;有两个电源供电。当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。但是,一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电,而出线为双回时,常使架空线路出现交叉跨越,扩建时需向两个方向均衡扩建。二 方案的经
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