220kv降压变电站电气一次设计
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本科生毕业论文题目220/110/10kV降压变电所设计系别继续教育学院班级电气工程及其自动化姓名杨文中学号1143202353答辩时间2016 年 5 月10 日华北电力大学继续教育学院220/110/10kV降压变电所设计杨文中指导老师:刘伟摘要:本设计主要介绍了220/110/10 kV变电所电气部分初步设计内容和方法。
设计的内容有主接线方案的确定,主变压器的选择,短路电流的计算,母线、断路器、隔离开关、熔断器、绝缘子、穿墙套管的选择和校验,互感器的配置,防雷保护的设计,以及继电保护的设计和整定计算。
关键词:变电所;主接线;变压器;继电保护T he Tentative Design of Electrical Engineering in220/110/10 kV substationYang Wenzhong Tutor:Abstract: This design introduces the content and methods of 220/110/10 kV substation electrical part of the preliminary design. Design the content of the main wiring program, the choice of the main transformer short-circuit current calculation, bus, circuit breakers, isolating switches, fuses, insulators, selection and validation of the wall bushing, transformer configuration, lightning protection design, as well as the design of the relay and setting calculation.Key words: substation;main wiring;transformer;relay protection前言电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业,它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业,它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力,其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。
220KV降压变电站电气部分设计本科毕业论文第一篇说明书前言电力工业是国民经济的重要部门之一,它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。
它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力,又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。
电力是工业的先行。
电力工业的发展必须优先于其他的工业部门,整个国民经济才能不断前进。
我国具有极其丰富的能源。
这些优越的自然条件为我国电力工业的发展提供了良好的物质基础。
但是,旧中国的电力工业落后,无法将其利用。
不过,随着改革开放的深入发展,我国电力工业的发展很快。
到2000年,我国电力工业已跃升世界第2位,电力工业的发展为我国的国民经济的高速发展做出了巨大的贡献。
不仅如此,目前我国的电力工业已开始进入“大电网”、“大机组”、“超高压交、直流输电”等新技术发展的新阶段,一些世界水平的先进的高新技术,已在我国电力系统中得到了相应的应用。
但是,随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长,电力工业的发展仍不能满足整个社会发展的需要,未能很好起到先行的作用,仅以2004年夏季的供电负荷高峰期为例,全国预计总共缺电3000万KW左右,有24个省区都先后出现拉闸限电的情况,这样的局面预期还要过2~3年才可能得到较好的解决。
另外,由于我国人口众多,由此在按人口平均用电方面,迄今不仅仍远远落后于一些发达国家,即使在发展中国家中,也只处于中等水平,尚不及全世界平均人口用电量的一半。
因而,要实现在21世纪初全面建设小康社会的要求,我国的电力工业必须持续、稳步地大力发展,一方面是要大力加强电源建设,搞好“西电东送”,以确保电力先行,另一方面,要继续深化电力体制改革,实施厂网分开、竞价上网,并建立起符合社会主义市场经济法则的、规范的电力市场。
展望未来,我们坚信,在新的世纪,中国的电力工业必须持续、高速地发展,取得更加辉煌的成就。
第一章原始资料分析1.1 变电站的类型本次设计的为220kv降压变电站,建成后与110kv和220kv电网相连,并供给近区用户。
绪论我国目前所使用的交流电能主要是由交流发电机提供的。
由于受绝缘水平的限制,发电机输出端发出的电压一般低于30 kV。
用这样低的电压将电能进行远距离输送事实上是不可能的。
为此,需要利用升压变压器将电压升高后,再将电能进行远距离输送,到用电负荷所在地区以后,用电设备多是低压设备,所以用高电压将电能输送到用电地区后,还必须利用降压变压器降低电压,才能供给用户使用。
因此,变电站在电力生产过程中是一个重要的环节。
在电力系统中,变电站主要担负着电压变换这一重要任务,其作用主要有提高输电电压,减少电能损失。
电能在输送的过程中,由于电流的热效应,就要产生电能损失,且电能转化为热能的损失与电流的平方成正比。
因此,当输送功率一定时,提高输电电压就可减小电流,电网就会相应减少电能损失。
降低电压,分配电能。
电能经过升压输送到用电地区后,用户很难使用高电压的电气设备,因此,需要降压变电站把电压降低再分配到用户供用户使用。
集中电能、控制电力流向。
一个电网多数由多个电源点提供电能,这些电能的集中必须通过枢纽升压变电站来实现。
在用电地区,根据负荷情况,再由降压变电站来控制电力的流向。
调整电压,提高电压质量,满足用户的要求。
通过变电站的变压器调压装置和无功补偿设备,既可使用户得到稳定的电压,也可以提高线路的输电功率。
此次设计的220KV变电站,对该地区的电网优化配置资源的能力将显著增强。
该站的建成,可以满足市区生产及生活的供电要求,在设计过程中考虑到该市工业生产和人民生活的发展,并可满足5-10年的远景供电需求。
作为新建站,除了能够满足用电的需求的基本条件外,还必须考虑到自身的建站经济性、调度的灵活性和可靠性,并易于扩建和升级改进成微机综合自动化。
关于此课程,目前国内外较先进的是变电站综合自动化。
其一般为无人值班,有人职守,四谣设计,采用综合自动化实现控制、保护、测量和远动等功能。
微机控制,通过“远方”“就地”转换开关实现就地(就地单元控制)、远方(站内控制室微机及调度中心)两种控制方式,用微机实现模拟操作,待确认后再执行控制命令。
220kV变电站设计2 主变压器的选择变压器是一种静止的电气设备,他利用电磁感应原理,把一种电压等级的交流电能转换成频率相同的另一种电压等级的交流电能。
在各级电压等级的变电所中,变压器是主要电器设备之一,担负着变换网络电压、进行电力传输的重要任务,确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和系统正常进行的保证。
2.1 主变容量选择的有关规定及原则2.1.1 主变容量的选择及确定根据《变电所设计》中的有关规定(1) 正确的选择主变容量,要绘制变电所的年及日负荷曲线,并以曲线得出的变电所的年、日最高负荷和平均负荷。
(2) 一般按变电所建成后5~10年的规划负荷进行选择。
(3) 主变容量的确定:变电所一般装设两台主变压器,其中一台(组)变压器停运后,其余变压器的容量应保证该所全部负荷的70%,在计及过负荷能力后的允许时间内应保证拥护的一级和二级负荷。
即满足SN≥0.7PZMAX。
(PZMAX为综合最大负荷)若变电所有其他能源可供保证在主变停运后用户的一级负荷则可装设一台主变压器。
2.1.2 主变容量的选择根据《电力工程电气设计手册》电气一次部分的有关规定为保证供电的可靠性,对有重要负荷的依次变电所应装设两台主变压器最好。
2.1.3 主变压器形式的选择(1) 根据《电力工程电气设计手册》电气一次部分,在不受运输条件限制的情况下,在330KV及以下的变电所均应选用三相变压器,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是,应考虑装设备用相,当主变超过一组,且各组容量满足全所负荷的75%时,可不装设备用相(2) 当系统有调压要求时,应采用有载调压压气,对新建的变电所,从网络经济运行的观点考虑,应注意选用无载调压变压器,来节省工程造价。
(3) 与两个中性点直接接地系统连接的变压器,除降压负荷较大或与高、中压见潮流不定情况外,一般采用自耦变压器,但仍需做技术经济比较。
2.1.4 主变压器的冷却方式主变压器一般采用的冷却方式有:自然风冷,强迫油循环风冷,强迫油循环水冷,强迫导向油循环冷却。