望花二次变电所电气部分初步设计_毕业论文设计

1、( 此文档为 word 格式，下载后您可任意编辑修改！)望花二次变电所电气部分初步设计目录摘 要 .IAbstract.I I引 言 .III第一篇 说明书 .- 1 -第一章 设计总则 .- 1 -第二章 主变压器的选择 .- 2 -2.1变压器的选择原则 .- 2 -2.2主变压器台数的确定 .- 2 -2.3主变压器形式的选择 .- 3 -2.4主变压器容量的确定 .- 3 -2.5本次设计所选变压器 .- 4 -第三章补偿电容器的选择 .- 4 -第四章电气主接线的选择 .- 7 -4.1主接线的设计原则 .- 7 -4.2主接线设计的基本要求 .- 8 -4.3本变电所的设计方案 .

2、- 9 -第五章短路电流计算 .-12-5.1短路电流计算的目的 .-12-5.2短路计算的条件和原则 .-13-5.3短路计算的一般规定 .-13-5.4对有变电所的几点特殊说明 .-14-5.5短路点的选取 .-14-5.6参数计算 .-14-5.7三相短路电流周期分量的计算 .-14-5.8冲击电流的计算 .-15-第六章电气设备的选择 .-16-6.1电气设备选择的一般问题 .-16-6.260KV 侧高压电气设备的选择 .-16-6.2.1高压断路器的选择 .-16-6.2.2隔离开关的选择 .-19-6.2.3电压互感器的选择 .-20-6.2.4电流互感器的选择 .-20-6.3

3、 10KV 侧高压开关柜的选择 .-22-6.3.1KYW 10Z 型高压开关柜用途 .-22-6.3.2KYW 10Z 型高压开关柜结构特点 .-22-6.3.3KYN 10Z 型高压开关柜工作条件 .-23-6.3.4本次设计所选开关柜 .-24-6.4母线的选择 .-25-6.4.1母线材料、截面形状和布置方式选择 .-25-6.4.2母线截面尺寸选择 .-26-6.4.3电晕电压校验 .-27-6.4.4热稳定校验 .-27-6.4.5动稳定校验 .-28-第七章 防雷保护的设计 .-29-7.1装设避雷针的原则 .-30-7.2装设避雷器的原则 .-30-7.3变电所的保护对象 .-

4、31-7.3.1电工装置的防雷保护 .-31-7.3.2雷电过电压保护对象 .-31-7.4防雷保护措施 .-32-7.5避雷针的选择 .-32-7.6本次设计所选避雷器 .-33-第八章高压配电装置规划设计 .-35-8.1配电装置的一般说明 .-35-8.1.1屋内配电装置 .-36-8.1.2屋外配电装置 .-36-8.1.3成套配电装置 .-37-8.1.4配电装置的设计和安装应满足如下基本要求 .-37-8.2设备配置 .-37-8.2.1隔离开关的配置 .-37-8.2.2接地刀闸的配置 .-38-8.2.3电压互感器的配置 .-38-8.2.4电流互感器的配置 .-38-8.2.

5、5避雷器的配置 .-38-8.3配电装置的选择 .-39-8.4本设计采用的配电装置 .-39-第九章自动装置和备用电源装置 .-40-9.1电力系统自动装置的设计 .-41-9.2自动重合闸的装设 .-41-9.3备用电源和备用设备自动投入 .-42-第十章 变电所继电器保护设计 .-43-10.1 继电保护的一般原则 .-43-10.2 主变压继电器保护设计 .-44-10.3 母线保护 .-45-10.4 线路保护 .-46-10.5 过电压保护 .-47-第二篇 计算书.-49-第一章 变压器的选择 .-50-1.1变电所 60KV 的用户总容量 .-50-1.2折算到变压器的容量 .

6、-50-1.3主变压器的选择 .-50-第二章补偿电容器的选择 .-51-第三章短路电流的计算 .-53-3.1参数计算 .-54-3.2网络简化 .-55-3.3高压侧短路计算 .-58-3.4低压侧短路计算 .-59-第四章电气设备的选择 .-60-4.1断路器的选择（ 60KV 侧） .-61-4.2隔离开关选择（ 60kV ） .-63-4.3电压互感器选择（ 60 kV 侧） .-64-4.4电流互感器的选择（ 60 kV 侧） .-65-4.5母线的选择 .-66-4.6母线的选择（ 10KV 侧） .-67-4.7高压开关柜的选择（ 10KV 侧） .-69-总 结 .-70-致

7、 谢 .-72-参考文献 .-73-摘要本设计是望花二次变电所电气部分初步设计。本设计除了摘要、毕业设计计算书之外，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，并制定了适合本所要求的主接线。短路电流计算是最重要的环节，本设计详细的介绍了短路电流计算的目的、 一般规定、元件参数的计算、 网络变换以及各种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，并对这些设

8、备进行校验和产品相关介绍。而根据本所设计介绍的高压配电装置的设计原则、要求和 10KV 侧的配电装置，决定此次设计对本所采用普通中型布置。继电保护和自动装置的规划，包括总则、自动装置、一般规定主变压器、母线等设备的保护，而变电所的防雷保护则主要针对避雷针和避雷器的设计。此外，在计算书适当的位置还附加了图纸（主接线、平面图、断面图）及表格以便阅读、理解和应用。关键词： 电力系统，短路计算，设备选择，变电所设计AbstractThis graduate design thesis is WangHua Substation Electrical Engineering (part) Design.

9、 Whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation every 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 s

10、et data of the transformer to really settle; The electricity lord connected the line to introduce 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 choosi

11、ng more, the lord that combine to establish the in keeping with my plant the request connects 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 cal

12、culation, network transformation of a parameter detailedly, and each calculation etc. knowledge that short circuit order; The choice of the in product. But go together with the design principle of the electricity device, request to go together with the electricity device with 60KV according to this

13、thesis a to adopt the cent the mutually medium-sized arranging to the my plant. After electricity protection with the programming of the automatic device, include total,automatic device, general provision with the protection of generator, transformer, mother line etc. equipments, but power plant wit

14、h change to give or get an electric shock a design for defending thunder protection then primarily aiming at lightning rod with lightning arrester. In addition, return in the appropriate position in thesis additional diagram paper (The lord connects the line diagram, plane chart defend thunder prote

15、ction diagram, Cross section diagram etc.) and forms read, comprehend with the convenience with applied.Key words: power system , short- circuit , equipments choice,substation design引言电力是发展国民经济不可缺少的一种宝贵能源， 它在各个领域中已获得了广泛的应用，离开了电力，要想实现人类社会的物质文明和精神文明是根本不可能的，要实现国家的现代化也是办不到的。因此电力统的安全运行，及合理建设方式，涉及到国家经济和文化

16、的发展。毕业设计也是大学的最后一个教学环节，通过设计可以巩固所学到的专业理论知识，包括设计原则，设计步骤，和设计方法。由于本人将要到电力系统工作，为更好的熟悉设备及掌握电气接线原则，因此毕业设计选择方向为二次降压变电所。经过三年的全日制学习， 使我自己在专业知识上面的积累和设备的了解有了大大地的加深 .合理有效地的分配电能， 为自己的日后工作有了很大的帮助， 在短短的几个月的实际中，我完成了很多项目的设计，由主变压器的选择到设备的计算，在到配电装置的规划，以及最后到电气主接线的上机画图。待设计变电所是 6010KV 地区一般性变电所。其10KV 侧供电负荷出线共有11 回，为了保证供电的可靠性

17、和一次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建设，从而保证该变电所能够长期可靠供电。望花二次变电所电气部分初步设计是我们在校期间进行的一次比较系统，具体，完整的颇为重要的设计， 它是我们将在学校期间所学的专业知识进行理论与实践的很好结合，在我们的大学生活中占有极其重要的作用，是学生在校期间最后一个重要的综合性实践教学环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行设计（或研究）的综合性训练。也是我们将来走向工作岗位为奠定良好基石的实践。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能力，增强工程观念，以便更好地适应工作的需要。第一篇说明书第一章

18、设计总则1、变电所的设计必须贯彻执行党中央的有关方针政策，设计中应不断结合实践经验，在保证安全进行、经济合理的条件下，力求接线简单、布置紧凑。同时逐步提高自动化水平并积极慎重运用采用新技术。2、变电所的所内建筑物、构造物的布置应紧凑合理，充分利用地形并应考虑方便以后扩建。为了减少变电所占地面积或当地区面积受到限制时，配电装置应尽量减少或在布置上采用方型或半方型方式等。3、变电所区域的竖向布置所符合的要求： 尽量利用原有自然地形、减少土石方量。 建筑物的标高、基础埋深路基和管线埋深应互相配合。建筑物的屋内地面一般高出屋外地面 150-300mm 并根据地质条件考虑沿降量。4、变电所所址应符合的条

19、件： 不接近负荷中心。 不占或少占农田。 便于各级电压线路的引入和引出，架空线路走廊应与所址同时确定。 交通运输便利。 具有适宜的地址条件，如所址选在有矿藏的地区应征得有关部门的同意。第二章主变压器的选择2.1 变压器的选择原则1、变压器的确定：根据变电所设计中的有关规定：变电所一般装设两台主变压器，其中一台因事故停运后，其余主变的容量应保证该所全部负荷的 70，在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级负荷和二级负荷正常运行。 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、与电力系统连接的220330KV 变压器若不受运输条件限制，应选用三相变压器。2

20、.2 主变压器台数的确定1、选定原则：为了保证供电可靠性，变电所一般应装设两台以上主变压器，当变电所装设两台以上变压器时，每台容量的选择应按照其中一台停运时，其余容量至少能保证一级负荷为变电所全部负荷的60 -70。通常一次变电所采用75，二次变电所采用60。2、据要求选两台主变压器。2.3 主变压器形式的选择1、主变采用三相变压器若因制造和运输条件的限制，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组时，应考虑备用相，当变压器超过一组，且各组的容量满足全所负荷的75% 时，可装备用相。2、当系统有调压要求时，应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

21、，应该注意选用有载调压变压器。其所附加的工程造价，通常在短期内是可以回收的。3、与两个中性点直接接地系统的变压器，除低压负荷较大或与高中压间的潮流不定的情况外，一般采用自耦变压器，但仍需做技术经济比较。4、具有三种电压等级的变电所。例如220KV ，110KV，35KV ，一般采用三绕组变压器。2.4 主变压器容量的确定根据发电厂变电所电气接线和布置中规定：主变压器的容量应满足电气系统5 10 年内的近期规划。 变电所的变压器额定容量按 S=0.7Pm 选择。按负荷确定单台容量：由原始数据可知：有功负荷率 =0.75；=0.80根据负荷表求出：PMAX 19100KWQMAX9532.09Kv

22、 aSM A21346.45K V AX由于线路中有损耗，所以提高5% ，负荷同时系数K=0.9，SMAX(15%)0.9SMAX20172.4KVA变电所装设两台主变压器，其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证该所全部负荷的 70，所以：SB0.7SM A X 14120.68K V A2.5 本次设计所选变压器查设备书选择变压器的型号为：SFL11600060 具体的参数见表所示。表 1600060 参数型号SFL1 1600060负载损耗 (KW)103额定容量 (KVA)16000空载损耗 (KW)19.5高压 (KV)63阻抗电压 (U k%)9低压 (KV)10.5空载电流 (I

23、 00.8%)第三章补偿电容器的选择工矿企业的生产用耗电设备多为感性负荷，除电源用有功功率之外，还有大量的无功功率由电源到负荷往返交换，导致功率因数降低，从而造成了下述不利影响。引起线路电流增大，使供电设备的容量不能充分利用，降低了供电能力。电流增大，使设备和线路的功率损耗和电能损耗急剧增加、线路电压损失增大，影响负荷端的电压质量。对发电机而言，无功功率电流增加，使电机的风去磁能力增加，端电压降低，使发电机达不到预定的出力。综上所述，无功功率对电源及工矿企业内部供电系统都有不良影响，从节约电能改变配电设备利用情况和提高电能质量等方面考虑， 必须设法减少负荷无功功率带来的不利影响，为此需要安装无

24、功补偿装置。设置补偿装置时， 应由系统专业根据电网电压、 系统稳定性、 有功分配、无功平衡、调相调压、以及限制谐波电压、潜供电流、暂时过电压等因素，提出补偿装置的设置地点、种类、型式、容量和电压等级。电气专业要从安装的自然环境条件、装置的接线方式、布置型式、控制保护方式、设备的技术条件，以及避免或限制补偿装置引起的操作过电压和谐振过电压等角度出发，予以配合。功率因数计算：补偿前计算负荷的自然功率因数为：cospcapca2Qca2（ 3.1）补偿后的计算负荷功率因数为：cospcapca2(QcaQc ) 2（ 3.2）静电电容器无功补偿容量为：Qcpca(tg 1tg 2 ) （ 4.3）P

25、ca-有功计算负荷Qca-无功计算负荷Qc-无功补偿容量Pc-补偿率1 2 -补偿前后的功率因数角所选的补偿电容型号为：BWF11 1203W 型其参数见表所示。表1203W 参数型号额定电压（ KV ）额定容量（ Kvar ）额定电容（ uF）BWF11 120310.51203.47W第四章电气主接线的选择变电所电气主接线系指变电所的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。4.1 主

26、接线的设计原则1、考虑变电所在电力系统中的地位和作用变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。2、考虑近期和远期的发展规模变电所主接线设计应根据510 年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接的电源数和出线回数。3、考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响对一级负荷，必须有两个独立的电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级电源供电。三级负荷一般只需要一个电源供电。考虑主变台数对主接线的影响4、变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。 而容量小的变电所， 其传输容量小， 对主接线的