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110kv变电站设计论文.doc

110kv变电站设计论文

yuan辉h
2017-10-17 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《110kv变电站设计论文doc》,可适用于活动策划领域

kv变电站设计论文目录摘要前言、概述设计的概述电力系统概述KD变电所各级电压负荷情况分析KD变电所的自然条件第二章电气主接线电气主接线设计的基本要求主变压器台数、容量、型式的选择电气主接线设计方案的技术、经济比较与确定KD变电所电气主接线特点第三章电气设备及载流导体高压开关电器互感器母线电缆及绝缘子第四章所用电接线所用电电压等级的确定所用电接线所用电电源所用变压器台数、容量的选择KD变电所的所用电接线第五章短路电流计算短路电流计算的条件短路电流计算的方法与步骤KD变电所三项短路电流计算文献综述总结致谢KVKD变电所设计摘要:电力工业为现代化生产提供主要动力电力科学的发展和广泛应用对我国工农业的迅速发展及人民生活的提高起到了巨大的作用和深远的影响。通过对理论的学习理解以及实际的工作我对变电所的原理和设备有了初步的了解。为了增加自己的动手能力为以后的工作打下良好的基础我选择了KVKD变电所设计作为自己的毕业课题。随着大规模农网发行事业的深入实施一个优质、安全、可靠、宽松的供电环境已逐步形成我们国家的电力事业逐渐和国际接轨。为了适应我国电力事业的发展及将所学的知识运用到实际生产中去我行进了变电所设计。本次设计的是KV的市级常规变电所以枝江市地区的情况为基本依据以提出地区供电质量减少供电损失满足该地区的负荷增长需要为目的本着经济的原则进行设计由于本地人口集中工业负荷比重较大以及各种用电较多此变电所就要求各种配套设备齐全并考虑到十年规划从而使变电所的设计更加严密跟得上时代发展的步伐。关键字:负荷、变电所、变压器、主接线、短路电流。前言电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全在变电所中还需进行电压调整、潮流(电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布)控制以及输配线路和主要电工设备的保护。按用途可分为电力变电所和牵引变电所(电气铁路和电车用)。电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频率。这些变电所按电压等级可分为中压变电所(千伏及以下)、高压变电所(~千伏)、超高压变电所(~千伏)和特高压变电所(千伏及以上)。按其在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。变电所由主接线主变压器高、低压配电装置继电保护和控制系统所用电和直流系统远动和通信系统必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属于二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备它的性能和配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电所需装台主变压器KV及以下时主变压器通常采用三相变压器其容量按投入年的预期负荷选择。此外对变压所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。变电所继电保护分系统保护(包括输电线路和母线保护)和元件保护(包括变压器、电抗器及无功补偿装置保护)两类。变电所的控制方式一般分为直接控制和选控两大类。前者指一对一的按钮控制。对于控制相对较多的变电所如采用直接控制方式则控制键盘数量太多控制监视面太大不能满足运行要求此时需采用选控方式。选控方式具有控制容量大、控制集中、控制屏占地面积较小等优点缺点是直观性较差中间转换环节多不便使用。第一章概述设计的概述一、设计内容由于枝江经济园区建设的需要为满足柯达经济园区用电需要决定建立一个×MVA(×MVA)KV的降压变电所简称KD变电所。二、设计任务、变电所电气主接线设计(一次接线图)、所用电接线设计(结合电气主接线一起考虑)、短路电流设计。三、设计参数文献资料、《KV变电站设计规范》、《发电厂、变电所设计》指导、参考资料、《KV变电所设计指导》、《发电厂、变电站电气部分》教材、《发电厂、变电所电气接线和布置》中国电力出版社年第二版电力系统概述一、本变电所与电力系统的联系、接线图:KVKVKVKVKVKVKVKVKVKVKVKVMVAMVAMVA(*MVA)(*MVA)(*MVA)KVKVKVKVKVKVKVMVA(*MVA)KV、KD变电所通过两回公里的KV线路和与电力系统相连接的宜枝变电所KV电压级侧相连并由其供电。、系统参数如下一、KD变电所在电力系统中的地位和作用、根据KD变电所与系统联系的情况来看属于KV终端变电所。、KD变电所主要供电给本地区用户还有一些外资企业一旦停电不但会造成直接经济损失在政治上还会有较大的影响。按其供电可靠性该变电所的用电负荷属于类负荷。KD变电所各级电压负荷情况分析一、满足系统的技术要求、主变容量:本期×MVA远景规模为×MVA。、电压等级:KV。、主变形式:三相绕组有载调压电力变压器有载调压范围×KV。、进出线回路数:KV二回KV本期回远期回。、无功补偿:MVAR最终规模为每段KV母线各接两组KVAR电容电阻共组。、本变电所主变中性点直接接地方式。、接地变:最终规模为每段各接一台共两台本期不上。二、供电方式、KV侧:共有两回路进线由系统连接宜枝变电所通过双回路对KD变电所供电。、KV侧:本期出线回远期出线回由KD变电所降压供电。三、负荷资料、全区用供电负荷本期为MW回每回按MW设计远期用电负荷为MW回每回按MW计最小负荷按计算供电距离KM。、负荷同时率取COS=年最大利用小时数Tmax=小时年。、所用电率取。KD变电所的自然条件一、地形地质资料、海拔M所址处于砂质粘土的丘陵地地势平坦、开阔但本所是在柯达园区指定范围内。、土壤电阻率=×土壤地下深处(m)温度。二、气象条件、最热月高气温平均值月份。、最冷月最低气温平均值月份。、年平均温度、年最高温度、年最低温度、主导风向:东南风、雷暴日数:日年三、所址地理位置与交通运输情况、地理位置:位于枝江市中心西侧距离江北岸KM距离高速南KM处。、交通运输情况:交通方便有高速公路可达。第二章电气主接线电气主接线设计的基本要求一、对电气主接线有以下几个方面的基本要求:(根据系统和用户的要求保证必要的供电可靠性和电能质量。(具有运行、维护的灵敏性和方便性。(具有经济性:在满足技术要求的前提下力求经济合理。(具有发展和扩建的可能。主变压器台数、容量、型式的选择一、主变压器的选择原则第四章主变压器的台数()为保证供电可靠性变电所一般装设两台主变压器()当只有一个电源或变电所可由低侧电网取得所用电源给重要负荷供电时可装设一台。()对于大型枢纽变电所根据工程具体情况可安装~台变压器。第五章主变压器容量()主变压器的容量应根据~年的发展规划进行选择并考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力。()对装一台变压器的变电所变压器额定容量应满足容量用户电负荷的需要选择遵循式子。SnKPmCOSΦ{式子中:Sn变压器额定容量(KVA):SmPm变电所最大负荷的视在功率和有功功率(KVA,KW)COSΦ负荷功率因数K负荷率可取}()对装有两台变压器的变电所中当一台断开时另一台变压器的容量一般保证全部负荷的供电但应保证用户的一级负荷和大部分二级负荷。每台变压器容量一般遵循下式选择:SnKSm()主变压器容量选择还应考虑周围的环境温度影响:SnSmKθ{式中Kθ周围环境温度修正系数}主变压器的型式()一般情况下采用三相等级的变压所如通过主变压器各侧绕组的功率均达到Sm以上时可采用三相绕组变压器。二、计算、选择和校验、经济园区的负荷计算()近期:根据符合资料近期回出线每回MW计近期总负荷Pm=×MW()远期:很据符合资料远期回出线每回按MW计远期总负荷Pm=×=MW五、主变压器台数、容量的选择二、用电负荷总视在功率Sm近期:Sm=PmcosΦ==MVA三、选择变压器容量、台数a主变容量:SnKSm=×=MVA{其中K为同时率根据资料取}b选一台主变压器时选主变容量Sn=MVA选两台主变压器时因为每台主变压器容量应满足SnKSm=MVA则选每台主变压器容量Sn=MVA()校验A选一台主变压器时主变容量Sn=MVA>MVA满足容量选择(,)KSm来进B选两台主变压器时根据每台主变压器容量Sn行校验。由于×=MVA>MVA,×MVA>MVA所以选择两台主变压器的容量不满足要求需重选同时为满足系统要求则重选定本期主变容量为×MVAC考虑周围环境温度的影响:θp=(θmaxθmin)=Kθ=(θp)=根据SnKSmKθ,可知×=MVA即Sm=MVAMVA满足要求)通过计算和校验最终选择KD变电所的主变压器为两台每台容量为(MVA、主变压器型式的选择为了满足系统对本变电所的技术要求并查KV变电所设计指导近期选择SFZT的主变压器其调压范围为×KV远期选择SFPZT的主变压器其调压范围为×KV其技术参数如下额定容额定电压空载空载负载阻抗连接量(KV)电流损耗损耗电压组别型号()(KW(KW(KVA))高压低压)SFZTYn,d×SFPZTYn,d×电气主接线设计方案的技术、经济比较与确定一、各级电压配电装置接线方式的拟定、把对电气主接线设计的五点基本要求作为依据及电能资料的分析来拟定各级电压配电装置接线方式。、KV电压母线接线方式:GxGxDLDLGXGXDLDLDLDLMMDLDLFDMMFDMMxxxxxxxxxxxxxxxx图一图二图三()单母线接线其简图见图一()单母线分段接线其简图见图三、KV电压母线接线方式:()单母线接线其简图见图一()单母线分段接线其简图见图三()桥式接线由于线路故障和操作的机会比变压器多所以选用桥式时一般选用内桥式其简图见图二、主变压器台数:为了保证供电可靠性故装设两台主变。二、本变电所可能的电气主接线方案的拟定(一)方案拟定方案KV单母线接单母线分单母线分单母线接内桥接线内桥接线线段接线段接线线主变台台台台台台KV单母线接单母线分单母线接单母线分单母线接单母线分线段接线线段接线线段接线(二)六种电气主接线方案的简图如下:方案一方案二方案三方案四方案五方案六(三)方案的技术比较、单母线接线:优点:结构简单清晰、操作简便、所用设备少、不易误操作节省投资和占地易于扩建缺点:母线停运(母线检修、故障线路故障后线路保护或断路器拒动)将使全部支路停运即停电范围为该母线段的且停电时间长若母线自身损坏需待母线修复之后方能恢复各支路运行。通过该接线优缺点的分析可见KD变电所在系统中为终端变电所对于KV侧若采用该接线方式一旦母线或母线侧隔离开关故障或检修将造成全站停电而KD变电所所处地柯达经济园区全所停电将在经济上及政治上造成较大影响故KV不宜采用此接线对于KV侧若采用该接线方式在母线或母线侧隔离开关故障或检修时将中断对用户的全部供电且这种接线方式不利于向重要用户双电源供电故KV也不宜采用此接线。、母线分段接线优点:母线经断路器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一段母线故障时(或检修)公停故障(或检修)段工作非故障段仍可继续工作。缺点:当一段母线或母线隔离开关故障或检修时接在该母线上的电源和出线在检修期间必须全部停电任一回路的断路器检修时该回路必须全部停止工作。通过该接线优缺点的分析可见对于KV侧若采用该接线方式其优点是当一段母线发生故障分段断路器能自动把故障切除保证正常段母线不间断供电和不至于造成用户停电缺点是当一段母线侧隔离开关故障或检修时接在该母线上的回路都要在检修期间停电所以该接线方式对于KV侧可以考虑。对于KV侧若采用该接线方式其优点是对重要用户可以从不同段母线引出两回路有两个电源供电增加了供电的可靠性缺点是但一段母线或母线侧隔离开关故障或检修时接在该母线上的回路都要在检修期间停电所以该接线方式对于KV侧可以考虑。、桥形(内桥)接线:优点:两台线路上装一台断路器因此线路的投入和切除比较方便当线路发生短路时仅故障线路断路器跳开仅停该线路其它三回路仍可继续工作。高压断路器数量少容易发展为单母线分段接线。缺点:变压器的投入和切除比较复杂需要操作两台断路器并影响一回线路暂时停运。通过该线路优缺点的分析可见在KD变电所首期负荷较少引出线数目不多考虑到变压器的故障及操作比线路少的情况下KV侧可以考虑采用此接线。一旦母线或母校侧隔离开关检修或故障时将造成全站停电二KD变电所所处柯达经济园区全所停电将在经济上及政治上造成重大影响故KV不宜采用此接线对于KV侧采用该接线方式在母线或母线侧隔离开关故障或检修时将中断对用户的全部供电。且这种接线方式不利于向重要用户双电源供电故KV也不宜采用此接线。、选用两台主变的优缺点优点:可以满足全部用电负荷的需要提高供电可靠性当一台故障另一台可以继续供电。缺点:投资大、占地面积大。、从上述分析比较出两个技术上较好的方案:方案:KV电压母线采用单母线分段接线KV电压母线采用单母线分段接线方案:KV电压母线采用内桥接线KV电压母线采用单母线分段接线(四)方案、方案的经济比较、从电气设备数目及配电装置上进行比较项目方案方案方案KV配电装置单母分段单母分段KV配电装置单母分段内桥接线主变压器台数KV进线回路高压断路器数KV目KV高压隔离开关KV数目KV综合投资(万元)、计算综合投资ZZ=Z(a)(元)式中Z为主体设备的综合投资包括变压器、高压断路器、高压隔离开关及配电装置等设备的投资a为不明显的附加费用比例系数一般KV取。主体设备的综合投资如下:主变:每台主变的参考价格主变压器的投资(单位:万主变容量(单位:MVA)(单位:万元台)元)×=×=KV侧SF断路器每台SF断路器的参考价格方案中的SF断路器方案中的SF断路器的(单位:万元台)的投资(单位:万元)投资(单位:万元}×=×=KV侧GW型隔离开关每台隔离开关的参考价格方案中的隔离开关投方案中的隔离开关投资(单位:万元台)资(单位:万元)(单位:万元)×=×=配电装置接线方式单母分段内桥投资(单位:万元)综合投资单母分段内桥主体设备总投资(单Z=×××Z=×××位:万元)==综合投资(单位:万Z=ZZ=Z(a)=(元)(a)=()=)=、计算年运行费用U=aAUU(万元)式中U检修、维护费一般为(,)ZU折旧费一般为(,)ZA电能电价一般可取元KWH(也可取各省、市的实际电价)A变压器电能损失(KWH)(一年)双绕组变压器:A=n(PKQ)n(PQ)×(SSe)t(KWH)式中n,台数n=t,对应负荷运行S运行时的小时数t=hP、Q,每台变压器的空载有功损耗无功损耗Q=()Se(),台变压器的空载电流百分值P、Q,每台变压器的短路有功损耗无功损耗Q=U()SeU(),变压器的短路电压百分值K,无功经济当量系统中的变压器取查产品目录型号为SFZ,×的变压器其各参数如下:空载电流空载损耗负载损耗阻抗电压百分数=P=KWP=KWU=则Q=×(Se)=×()=(kvar)Q=U×(Se)=×()=(kvar)A=(×)(×)×(×)×=(万KWH)方案与方案的年运行费如下:方案:U=aAZ=××=(万元)方案:U=aAZ=××=(万元)(五)最佳方案的确定、从技术上比较:单母线分段的接线方式可靠性较高而当采用内桥接线时重要有一台变压器故障就会影响到线路停电单变压器故障的几率较小其寿命也就相对较长一般为年。、从经济上比较:因为Z>Z,U>U所以最后选择方案为最佳方案即KV母线采用内桥接线KV母线采用单母线分段接线。KD变电所电气主接线特点一、KD变电所电气主接线图二、KD变电所电气主接线特点(一)KV母线接线:KV母线采用内桥接线其优点是:高压断路器少四个元件只需三个断路器。缺点是:变压器的切除和投入较为复杂需操作两台断路器并影响一回路暂时停运:连接桥断路器检修时两回路需解列运行出线断路器检修时线路需要在此期间停运。(二)KV母线接线:KV母线采用单母线分段接线其优点是:用断路器把母线分段后对重要用户可以从不同段引出两回路有两个电源供电当一段母线发生故障时分段断路器能自动将故障切除保证正常段母线不间断供电和不至于使重要用户停电。缺点是:当一段母线或母线隔离开关故障或检修时连接在该段母线的回路都要在检修期间停电当母线为双回路时常使架空线出现交叉跨越扩建时需要两个方向均衡进行。第三章电气设备及载流导体高压开关电器一、高压开关的概述、在电力系统的各类电力装置中主要电力元件如发电机、变压器、线路、母线等在改变运行方式或停电检修时需要进行正常的投入与切出在出现故障时则需迅速分断短路电流切除故障电路以保证系统或装置的其他部分的正常工作。这种直接用于正常投切电路的电器一次设备称开关电器。开关电器的分类有以下三种方式:()按电压高低分类。开关电器按使用电压的高低分为高压开关电器和低压开关电器两类后者用于KV及以下电力网路中。()按安装场所分类。开关电器按安装场所分为户内式和户外式两类其中低压开关电器除少数例外多为户内式KV及以上的开关电器主要是户外式。()按功能分类。根据开关电器在开断和关合电路中所担负的任务的不同分为以下几类:断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器。高压断路器是高雅电器中最重要的部分是电力系统一次设备中控制和保护的关键电器受它控制和保护的电路无论在空载、负载或短路故障状态都应可靠地动作。、对高压断路器的基本要求:()工作可靠()具有足够的开断能力()动作快速()具有自动重合闸性能()结构简单经济合理三、断路器的基本参数()额定电压。指断路器长时间运行能承受的正常工作电压。它不仅决定了断路器的绝缘水平而且在相当程度上决定了断路器的总体尺寸和灭弧条件。由于输电线路由电压降电网不同地点的电压可靠高出额定电压左右使断路器可能在高于额定电压下长期工作故制造厂规定断路器高电压对于,KV为倍额定电压对于KV及以上为倍额定电压。()额定电流。它是断路器的触头结构和导电部分在规定环境温度下允许通过的长期工作电流其相应的发热温度不会超过国家标准。它决定了断路器触头及导电部分的截面并且在某种程度上页决定了他的结构。()额定开断电流。指断路器在耳朵电压下能可靠断开的最大短路电流的有效值。他表征断路器的开断能力。由于开断电流与电压有关当断路器降低电压级使用(例如KV断路器用于,KV电网)时其开断电流相应增大但有一最大值称为极限开断电流。()额定开断容量。断路器的开断能力也可间接用开断容量S来表示在三相电路中其大小等于额定电压与耳朵开断电流的倍。()动稳定电流。表明断路器在冲击短路电流作用下承受电动力的能力。其值由导电和绝缘等部件的机械强度决定。)热稳定电流。表明断路器承受短路电流热效应的能力。用通电时间(一(般取S)和最大电流有效值综合表示。()开断时间。从操作机构跳闸线圈接通脉冲起到三相电弧完全熄灭时止的一段时间称为断路器的开断时间它等于断路器的固有分闸时间T和熄弧时间T之和。四、断路器的操动机构的分类操动机构按操动动能来进行分类可分为手动型、电磁型、液压型、气压型和弹簧型等多种类型。()手动型操动动能机构是指靠人力合闸、靠弹簧力分闸的操动机构。)电磁型操动机构是直接依靠电磁力来合闸的操动机构。(()液压型操动机构是用高压油推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。()气压型操动机构是以压缩空气推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。()弹簧型操动机构是用小功率电动机将弹簧拉伸储能实现合闸与分闸的操动机构。五、高压断路器的分类()油断路器。指采用变压器油作为灭弧介质的断路器。它又可分为多油断路器和少油断路器。多油断路器的油除了作灭弧介质和触头开断后的绝缘外还作为带电对地绝缘采用瓷件或其他介质。和多油断路器相比少油断路器具有用油最少、体积小、重量轻、运输安装方便、有利于防火等优点。()压缩空气断路器。指采用压缩空气作为灭弧介质和弧隙绝缘介质的断路器。压缩空气断路器的特点是灭弧能力强动作迅速能快速自动重合闸。此外其体积小防火爆在低温下能可靠地工作维护检修方便。缺点是工艺要求消耗有色金属多操作时噪声大并需一套专供操作作用的压缩空气设备等。()真空断路器。指采用真空的高绝缘强度来灭弧的断路器。这种断路器的动静触头密封在真空泡内利用真空作为灭弧介质和绝缘介质。它的特点是体积小能频繁操作维修工作量小。()六氟化硫(SF)断路器。指利用具有优异的绝缘性能和灭弧性能的SF气体作为灭弧介质和绝缘介质的断路器。由于SF气体的电气性能好所以SF断路器的断口电压较高在电压等级相同、开断电流和其他性能相近的情况下SF断路器比少油断路器串联断口要少可使制造、安装、调试和运行比较方便和经济。它的特点是:灭弧能力强绝缘强度高开断电流大燃烧时间短断开电容电流或电感电流时无重燃过电压低电气寿命长检修周期长适于频繁操作操作功小机械特性稳定操作噪音小。隔离开关隔离开关是奥雅电气装置中保证工作安全的开工电器其结构简单。隔离开关在分闸状态下动静触头间应有明显可见的断口绝缘可靠在关合状态下其导电系统中可以通过正常的工作电流和故障下的短路电流。隔离开关没有灭弧装置除了开断很小的电流外不能用来开断负荷电流更不能用来开断短路电流但隔离开关必须具备一定的动、热稳定。隔离开关的作用:()隔离电源保证安全。利用隔离开关将高压电气装置中需要检修的部分与其他带电部分可靠地隔离这样工作人员可以安全地进行作业不影响其部分的正常工作。()倒闸操作。隔离开关经常用来进行电力系统运行方式改变时的倒闸操作。()接通或切断小电流电路。可以利用隔离开关接通或切断下列电路:电压互感器避雷器长度不超过km的kv空载线路或长度不超过km的kv空载线路kv、kvA及以下和kv、kvA及以下的空载变压器等。高压熔断器熔断器是最简单和最早使用的一种保护电气它串联在电路中当电路发生短路或过载时熔断器自动断开电路使其他电气设备得到保护。与现在受电保护控制的断路器相比熔断器保护显得较为原始和简陋如每次熔断后需要停电更换容件才能再次使用且其保护特性不够稳定常使用保护的选择性动作发生困难。但它直接动作无需断电保护和二次回路相配合本身结构简单、体积小、布置紧凑、使用维护简便。高压负荷开关高压负荷开关是一种结构比较简单具有一定开断和关合能力的开关电器。它具有灭弧装置和一定的分合闸速度能开断正常负荷电流和过负荷电流但不能开断短路电流。高压负荷开关在分闸状态有明显可见的断口可起到隔离开关的作用但性能又优于隔离开关是介于隔离开关与断路器之间的一种开关电器。互感器互感器包括电压互感器和电流互感器是一次系统和二次系统间的联络元件用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈的电流线圈供电正确反映电器设备的正常运行和故障情况。其一、二次绕组与系统的连接方式。互感器的作用:()将一次回路的高电压和大电流变为一次回路标准的低压和小电流使测量仪表和保护装置标准化、小型化、结构轻巧、价格便宜并便于屏内安装。()使二次设备与高电压部分隔离且互感器二次侧均接地从而保证了二次设备和人身的安全。电压互感器的工作特点:电压互感器也是一种特殊的变压器电压互感器的一次侧并联接入电网电压额定值不低于kv。二次侧并联接入测量仪表和继电器等的电压绕组其阻抗都非常大故所带负荷很小且恒定不变致使电压互感器正常个哦工作状态接近变压器空载状态。和普通变压器一样电压互感器的二次侧负载不允许短路否则就有被烧毁的危险故一般在其二次侧装设熔断器或自动开关作短路保护。为了防止互感器本身出现故障而影响电网的正常运行其一次侧一般也需装设熔断器和隔离开关。母线、电缆及绝缘子母线的用途及类别母线(也称汇流排)是汇集和分配电流的裸导体指发电机、变压器和配电装置等大电流回路的导体也泛指用于多种电气设备连接的导线。母线处于配电装置的中心环节作用十分重要。由于母线在正常运行中通过的功率大在发生短路故障时承受很大的热效应和电动力效应因此应合理选择母线材料、截面形状及布设方式正确地进行安装和运行以确保母线的安全可靠和经济运行。母线有软、硬之分。软母线一般采用钢芯铝绞线用悬式绝缘子将其两端拉紧固定。软母线在拉紧在时存在适当的度。工作时会产生横向摆动故软母线的线间距离要大常用于室外配电装置。硬母线采用矩形、糟形或管形截面的导体用支柱绝缘子固定多数只作横向约束而沿纵向则可以伸缩主要承受弯曲和剪切应力。硬母线的相间距离小广泛用于室内、外配电装置。绝缘子的作用:绝缘子被广泛用于室内外配电装置、变压器、开关电器级输配电线路中用来支持和固定带电导体并与地绝缘或作为带电导体之间的绝缘。因此它必须具有足够的机械强度和电器强度并能在恶劣环境下安全运行。第四章所用电接线所用电电压等级的确定一、所用电电压等级的确定:、根据厂(所)用电设计的基本要求及设计的一般原则对于KD变电所的所用电的电压等级确定为V。所用电接线一、所用电接线的基本要求、满足正常运行时的安全、可靠、经济、灵活和检修、维护方便等一般要求。、尽量缩小厂用电系统的故障影响范围并应尽量避免引起全厂停电事故。、充分考虑发电厂正常、事故、检修、起动等运行方式下的供电要求切换操作简便。、便于分期扩建或连续施工对公用负荷的供电要结合远景规模统筹安排。二、所用电接线方式的设计根据厂(所)用电设计的一般原则KD变电所所用电接线采用单母线分段接线。从不同段母线引出两回线路供给重要负荷如刀闸操作电源等提高了供电可靠性。所用电电源一、工作电源和备用电源、工作电源:对于KD变电所应装设两台所用变压器两台所用变压器的工作电源应分别从KV、段母线供给接在各段母线上的所用负荷。、备用电源:与两台变压器互为备用引接网()备用方案采用暗备用对于两台所用变压器的应装设备用电源自动投入装置。所用变压器台数、容量的选择一、所用变压器台数的选择所用变压器台数选择的原则:保证供电的可靠性。按设计原则选用台所用变压器互为备用。二、所用变压器容量的选择根据负荷资料所用电率取。主变容量:近期:×=KVA远期:×=KVA所用电负荷:近期:Sj=×=KVA远期:Sj=×=KVA选择所选用的所用变容量SnSj型式的选择:查KV变电站设计指导近期选用SC,型电力变压器作为所用变压器远期选用SC,型电力变压器作为所用变压器。技术数据列表如下:额定容空载损负载损阻抗电高压低压接线组型号量耗(W)耗(W)压()(KV)(V)别(KVA)SC,DynSC,D,ynKD变电所所用电接线一、KD变电所的所用接线图二、KD变压器的所用电接线特点KD变电所所用电接线采用单母线分段接线平时分裂运行以限制故障范围对重要负荷可以从不同段引出两个回路供电增加了供电的可靠性。第五章短路电流计算短路电流的计算条件一、短路电流的计算条件因为系统电压等级较高输电导线的界面较大、电阻较小、电抗较大因此在短路电流的计算过程中忽略R及X。计算短路电流时所用的接线方式应是可能发生最大短路电流的正常接线方式(即最大运行方式)而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。计算容量按无穷大系统容量进行计算。短路种类一般按三相短路进行计算。短路计算点如下:a、d,,KV母线短路时的短路计算点b、d,,两台主变并列运行时KV母线短路时的计算点c、d,,两台主变分列运行时KV母线短路时的计算点d、d,,所用电系统并列运行时母线短路的计算点e、d,,所用电系统分列运行时母线短路的计算点。,短路电流计算的方法与步骤一、短路电流的计算方法方法:在工程设计中短路电流的计算通常采用运算曲线法。二、短路电流的计算步骤选择计算短路点画出等值网络(次暂态网络)图:首先去掉系统中的所有负荷分支、线路电容、各元件的电阻发电机用次暂态电抗议Xd"选取基准容量Sj和基准电压Uj(KV)(一般取各级的平均电压)计算基准电流Ij=SU计算各元件换算为统一基准的标幺值绘制等值网络图并将各元件统一编号分子标各元件编号分母标各元件电抗标幺值化简等值网络图:为计算不同短路点的短路电流值需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射型的等值网络求出各电源与短路点之间的电抗即转移电抗Xdn求计算电抗Xjs,即将各转移电抗换算为各电源容量(等值发电机容量)为基准的计算电抗Xjs,Xjs由Xjs,Xjs值从适当的运算曲线中查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值(运算曲线只作到Xjs=)计算无限大容量(Xjs)的电源供给的短路电流周期分量计算短路电流周期分量有名值和短路容量计算短路电流冲击值绘制短路电流计算结果表。KD变电所三相短路电流计算一、电力系统与KD变电所接线图SjMVAXx=L=KMX=dKVXMVAUdKVddKVXKVAUddd二、选取基准值Sj=MVAUj=Up,Uj=KV,Uj=Uj=V,Uj=Uj=KV,Ij=SjUj,Ij=SjUj三、网络各元件阻抗标幺值计算X=(已知)X=X=××()=X=X=×()=X=X=(×)=四、绘制等值电路图五、化简等值电路在d发生断路时:X==发生短路时:在dX==在d发生短路时:X==在d发生短路时:X==在d发生短路时:=X=五、计算三相短路电流及短路冲击电流在d发生三相短路时:X=I"=X==I"=I=I=I×Ij=×(×)=(KA)Ich*=I"=×=Ich=Ich*×Ij=×(×)=(KA)Sd=×I"×Uj=××=(MVA)在d发生三相短路时:X=I"=X==I"=I=I=I×Ij=×(×)=(KA)Ich*=I"=×=Ich=Ich*×Ij=×(×)=(KA)Sd=×I"×Uj=××=(MVA)在d发生三相短路时:X=I"=X==I"=I=I=I×Ij=×(×)=(KA)Ich*=I"=×=Ich=Ich*×Ij=×(×)=(KA)Sd=×I"×Uj=××=(MVA)在d发生三相短路时:X=I"=X==I"=I=I=I×Ij=×(×)=(KA)Ich*=I"=×=Ich=Ich*×Ij=×(×)=(KA)Sd=×I"×Uj=××=(MVA)在d发生三相短路时:X=I"=X==I"=I=I=I×Ij=×(×)=(KA)Ich*=I"=×=Ich=Ich*×Ij=×(×)=(KA)Sd=×I"×Uj=××=(MVA)六、三相短路电流计算结果表短短短短路电流冲击电流序路路路点点点IISd号编基基(KA)(KA(MVA)号准准)标幺有名标幺有名电电I*"值Icj*值压流I"IcjUjIj(KA(KA)(KA)(KA))ddddd文献综合前言:回顾近年来我国电力事业的发展特别是我国电力网的发展以及当前我国电力事业的现状并对我国未来电力事业的发展方向、电力网的规模和技术前景展望和预测。近年来随着经济的发展我国中小城镇、农村事业、企业单位顺势起步用电量不断增加、设备的陈旧严重影响了电力的供应从而制约了我国中小城镇、农村的经济增长同时也个给人们的生活带来了很多不便。为了打破这种不利的局面增加农村电力的稳定、安全和竞争优势为此国家提出了农村电网和变电所改造、改建的发展规划要求以消除以往农村电网和变电所安全、可靠性差的弱点。到世纪末世纪初我国电网的发展已基本满足了各种不同用户的需求安全可靠性能有了很好的提高这些为我国电力网的安全、稳定运行创造了条件推动了我国电力事业的良好发展。当前我国电力规模不断扩大结构也不断的完善、合理。形成了西电东送、南北互供、全国联网的大格局从而使得原先电力的供求矛盾有了较大程度的改善。但是我国电网建设规模小、结构薄弱、新技术应用少等问题还存在在部分电网之中消除解决这些问题从而进一步提高我国电网的安全可靠性能确保我国电网安全运行是我国今后电网的发展方向。国内主要有西北电网、华北电网、东北电网、南方电网等五大电网。随着电力技术和设备的不断完善年月河南灵换流站投入运行西北电网和华中电网实现联网。这说明全国联网是我国电网未来的发展方向同时高压(超高压)、大功率、长输送距离、低线损、高效率也是我国电网未来的发展方向。全国各大电网的统一联网运行有着深远意义它使得我国的城乡电价差异不再明显全国电力供需形势将趋于缓和缺电范围和时段将大为减少。由于一大批、一整套的现代化先进的电力设备的投入使得农村的店里事业有了很大程度的前进特别是农村变电所建造技术和运行方式发生了巨大的变化朝着“户外式、小型化、低造价、无人值班、高度自动化”等方向发展。本次设计就是在此大背景下产生的。KVKD变电所是电力系统的重要组成部分是联系发电厂和电网的枢纽设计要求高安全可靠性。参考文献、吴靓、斜珍贵《发电厂及电气设备》。北京:中国水利水电出版社、杜文学《电力系统》。北京:中国电力出版社、赵祖康《配电系统及其自动化技术》。北京:中国电力出版社、钱武、李生明《电力系统自动装置》。北京:中国水利电力出版社、马丽英《公用电网络继电保护》。北京:中国电力出版社、《KV变电所设计指导》、《KV变电所设计指导》

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