毕业设计(论文)-汤屯一次降压变电所电气部分初步设计.doc
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1、汤屯一次降压变电所电气部分初步设计摘要本毕业设计论文是汤屯降压变电所电气部分初步设计。全论文除了摘要、毕业设计书之外,还详细的说明了各种设备选择的最基本的要求和原则依据。 变压器的选择包括:主变压器的台数、容量、型号等主要技术数据的确定;电气主接线主要介绍了电气主接线的重要性、设计依据、基本要求、各种接线形式的优缺点以及主接线的比较选择,并制定了适合本厂要求的主接线;短路电流计算是最重要的环节,本论文详细的介绍了短路电流计算的目的、假定条件、一般规定、元件参数的计算、以及各短路点的计算等知识;高压电气设备的选择包括母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器的选择原则和要求。计算书部分包
2、括了计算变电所的最大负荷容量,计算主变压器的容量,化简短路阻抗和计算短路电流,电气设备的校验,防雷保护保护范围的计算。图纸部分包括电气主接线图、总平面布置图、配电装置断面图。关键词 变电所,电气工程,设计AbstractThis graduate design thesis makes the first design of a 220/60kV stop down substation in Tang tu. Whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation e
3、very kind of most basic request that equipments choose with principle according to. The choice of the transformer includes: Main transformer use the main technique in number, capacity, model number.etc. in set data of the transformer to really settle; The electricity lord connected the line to intro
4、duce primarily the electricity lord connects the linear importance, design according to, the basic request, every kind of merit and shortcoming and lords that connect the line form connects the linear choosing more, the lord that combine to establish the in keeping with my plant the request connects
5、 the line; The short-circuit galvanometer is regarded as the most important link, this thesis introduced the calculating purpose in short-circuit electric current, assumption term, general provision, the calculation, each calculation etc. knowledge that short circuit order; The choice of the high pr
6、essure electricity equipments includes the mother line, high pressure breaks the road machine and insulate the switch, electric current to feels with each other the machine, electric voltage feels with each other the choice principle of the machine, high pressure switch cabinet with request, and pro
7、ceed to these equipments the school check with the related introduction in product.The calculation book include:Short circuit electric current computing, is the most important link, this book introducing calculating purpose, term, general provision, dollar in short-circuit electric current a paramet
8、er transformation etc.Key wordssubstation, electric engineering, designI目录摘要IABSTRACTII引言1第一部分说明书21主变压器的选择21.1 主变压器的选择21.2 选择主变压器的原则21.2.1 主变压器台数的确定21.2.2 主变压器型式的选择31.2.3主变压器容量的确定32 电气主接线的选择42.1 电气主接线的设计42.1.1 电气主接线的基本要求42.2 变电所主接线的选择52.3 主接线方案62.3.1 主接线方案的初步确定62.3.2 方案分析63短路电流计算123.1 短路电流计算的目的123.2
9、 短路电流计算的一般规定123.3基本假定123.4三相短路电流计算133.4.1 等值网络的绘制133.4.2 化简等值网络133.4.3 三相短路电流周期分量任意时刻的计算133.5限流措施143.5.1 电力系统可以采取的限流措施143.5.2 发电厂和变电所中可以采取的限流措施143.6 规定说明153.7短路计算点的选择153.8 三相短路电流冲击值的计算154 变电所电气设备选择174.1 电气设备的选择原则174.1.1 电气设备选择的一般要求174.1.2 电气设备选择的一般原则174.2 电气设备的选择194.2.1 高压断路器的选择194.2.2 隔离开关的选择204.2.
10、3 电流互感器的选择204.2.4 电压互感器的选择224.2.5 互感器的配置要求224.3母线的选择234.3.1 软母线的选择234.4 避雷器的选择244.4.1避雷器的技术参数244.4.2 避雷器的配置255 高压配电装置的规划设计265.1 屋内外配电装置的安全净距265.1.1 配电装置分类265.1.2 配电装置特点265.1.3 基本要求265.2 总的原则285.3 设计要求285.4设备的配置要求285.4.1 隔离开关的配置285.4.2 接地刀闸的配置285.4.3 电压互感器的配置285.4.4 电流互感器的配置295.4.5 避雷器的配置295.5配电装置的选型
11、295.6间隔宽度和设备布置295.7平面布置305.8构架高度306 继电保护及其自动装置的规划316.1 继电保护及其设计316.1.1 220kV及中性点直接接地电网线路保护配置316.1.2 短线路纵差保护的整定计算326.1.3 变压器保护的配置326.1.4 母线保护及断路器失灵保护346.1.5本变电所继电保护的配置356.2自动装置规划设计356.2.1 自动装置的作用356.2.2 配置原则356.2.3本变电所自动装置的配置367 防雷保护及其配置377.1避雷针及其保护范围377.1.1 避雷针保护范围的计算377.1.2避雷针接地的主要要求387.2 防雷保护的有关规定
12、397.3 防雷保护的设计40第二部分计算书411 主变压器的容量计算411.1变电所60kV的用户总容量411.2变压器的容量421.3主变压器容量的选择422 短路电流计算432.1 系统等值网络432.1.1 系统等值电路图432.1.2 各元件电抗标幺值的计算432.2 K1点短路电流计算442.2.1 网络化简442.2.2 短路电流计算452.3K2点短路电流计算462.3.1 网络化简462.3.2短路电流计算472.3.3短路电流计算结果493 设备的选择计算503.1 断路器的选择503.1.1 220 kV侧断路器的选择503.1.2 60kV侧断路器的选择523.2 隔离
13、开关选择543.2.1 220kV侧隔离开关的选择543.2.2 60kV侧隔离开关选择563.3 电压互感器选择573.4 电流互感器的选择583.4.1 220 kV侧电流互感器选择583.4.2 60kV侧电流互感器选择603.5 母线的选择623.5.1 220 kV侧母线的选择623.5.2 60 kV侧母线的选择633.6 避雷器的选择644 避雷针的保护范围计算654.1 避雷针的定位及针距654.2单根避雷针的保护半径计算654.2.1 220kV侧针高30米时654.2.2 60kV侧针高30米时664.3多根等高避雷针的保护范围计算664.3.1 220kV侧针高30米时6
14、64.3.2 60kV侧针高30米时67结论70致谢71参考文献72附录73A1.1 设备选择一览表73A1.2 设计相关图74汤屯一次降压变电所电气部分初步设计引言本毕业设计论文为汤屯220kV降压变电所电气部分初步设计,要求所设计的变电所能够保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求,本设计将按照远期负荷规划进行设计。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
15、,逐步完成主变的选择、电气主接线的拟定、短路电流的计算、电气主接线中的设备配置、电气设备选择、高压配电装置的规划、继电保护和防雷保护规划、绘制图纸等主要工作,形成较为完整的论文。随着经济的飞速发展,电力这种洁净的二次能源将对未来的国民发展起着举足轻重的作用。为了促进电力工业的持续稳定发展,满足各个地区供电负荷要求,实现安全供电,保证供电可靠性,变电所的合理设计就变得尤为重要。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。通过对汤屯220kV降压变电所电气部分初步设计,可将大学四年来所学的知识进行系
16、统的归纳,巩固自己的专业知识,提高动手能力,科研能力和解决实际问题的能力,开发自己的创造性,培养严谨的科学作风和实事求是,认真负责的工作作风,同时进一步了解,熟悉电气设备,以便为毕业后更快适应将来的工作奠定坚实的基础。本论文即在遵循原则、合理规划、反复校验的基础上完成。第一部分说明书1主变压器的选择正确合理的选择主变压器的台数,容量和型式是电力系统规划和具体变电所主接线设计中的有关规定。1.1主变压器的选择根据220500kV变电所设计技术规程SDJ2-88中的有关变电所主变压器选择的规定。(1)主变容量和台数的选择应根据电力系统设计技术规程SDJ161-85有关规定和审批的电力系统规划设计决
17、定运行,凡装有两台及以上变压器的变电所,其中一台事故停运后,其余主变的容量应保证供应该所全部负荷的70%。在计算过负荷能力后的允许时间内,应保护用户的一级负荷和二级负荷,若变电所有其它能源可保护在主变运行后用户的一级负荷,则可装设一台主变压器。(2)与电力系统连接的220330kV变压器,若不受运输条件限制,应选择三相变压器。(3)根据电力负荷的发展与潮流的变化,结合电力系统短路电流,系统稳定,系统继电保护,对通讯线路的危险影响,调相,调压和设备符合具体条件允许时,应采用自藕变压器。(4)主变压器调压方式的选择,应符合电力系统设计技术规程SDJ161的有关规定。1.2选择主变压器的原则1.2.
18、1主变压器台数的确定为保证供电可靠性,避免一台主变压器故障或检修时影响供电,变电所中一般装设两台变压器,但一般不超过两台变压器,如果有一个电源或变电所的主要负荷可由低压侧电网取得备用电源时,可只装设一台主变压器。对于大型超高压枢纽变电所,装设两台大型变压器由电压侧供电给整个城市及工业区,在一台变压器故障时,要切断大量负荷是很困难的,因此国外对大型枢纽变电所,根据各工程具体情况,安装24台主变压器。当变电所装设两台及以上主变时,每台容量的选择,应按照其中任一台停运时,其余容量至少能保证所供一级负荷成为变电所全部负荷的6075%,通常一次变电所采用75%。1.2.2主变压器型式的选择主变压器一般采
19、用三相变压器,若因制造和运输条件限制,在220kV的变电所中,可采用单相变压器组,当装设一组单相变压器时,应考虑装设备用相,当主变超过一组,且各组容量满足全部负荷的75%时,可不装设备用相。当系统有调压要求时,可采用有载调压变压器,对新建的变电所,从网络经济运行的观点考虑,应注意选用有载调压变压器,其所加的工程造价,通常在短期内是可以回收的。与两个中性点直接接地系统连接的变压器,除低压负荷较大或与高中压间潮流不定情况外,一般采用自藕变压器,但仍需做技术经济比较。1.2.3主变压器容量的确定主变压器的容量应根据电力系统510年的发展规划进行选择,变压器容量的选择必须力求使其切合实际需要。为此尽可
20、能把510年负荷发展规划做得正确,这是最根本的。1.2.3.1变电所的最大负荷按下式确定:(1.1)式中:-负荷同时系数;-按负荷等级统计的综合用电负荷。为了正确选择厂用变压器的额定容量,要绘制变电所的年及日负荷曲线,并从该曲线得出变电所的年及日最高负荷和平均负荷。1.2.3.2 对于两台变压器变电所的变压器额定容量按下式选择:(1.2)总安装容量为:(1.3)当一台变压器停用时,可保证对70%负荷的供电,考虑变压器的事故过负荷能力为40%,则可保证98%的负荷供电。综上所述:所选变压器为表1.1变压器参数额定容量63000 kVA额定高电压22071.43% kV额定低电压69kV连接组别Y
21、0/11型号SFPZ3-63000/220备注沈变阻抗电压10.5(%)2电气主接线的选择电气主接线是多种主要电气设备(如发电机、变压器、开关、互感器、线路、电容器、电抗器、母线、避雷器等)按一定顺序要求连接而成的,是分配和传送电能的总电路。将电路中各种电气设备统一规定的图形符号和文字符号绘制成的电气连结图,称为电气主接线图。变电所的电气主接线是电力系统接线的主要部分。主接线的确定对变电所的安全、稳定、灵活、经济运行以及对电气设备选择、配电装置布置、继电保护拟定等都有着密切的关系。由于发电、变电、输配电和用电是同时完成的,所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电所本身,同时也影响到工农业生产
22、和人民生活。因此,主接线设计是一个综合性问题。变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位,变电所的规划容量,负荷性质,线路,变压器连接元件总数,设备特点的条件确定。并应综合考虑供电可靠,运行灵活,操作检修方便,投资节约和便于过渡或扩建等要求。在主接线设计时,必须从全局出发,统筹兼顾,根据本变电所在系统中的地位,进出线回路数,负荷情况,工作特点,周围环境条件等确定合理的设计方案。2.1 电气主接线的设计根据220500kV变电所设计技术规程SDJ2-88中的有关主接线设计的有关规定。并结合对电气主接线的基本要求进行选择。2.1.1电气主接线的基本要求2.1.1.1 可靠性所谓可靠性是指主
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