发电厂电气部分课程设计南网独家试题

发电厂电气部分课110kv 本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了110kV电气一次部分的设计。：变电站压器接 第一章变压器选 主变台数、容量和型式的站用变台数、容量和型式的第二章电气主接线 110kv电气主接 35kv电气主接 10kv电气主接 站用变接 第三章最大持续工作电流及短路电流的计 各回路最大持续工作电流 短路电流计算点的确定和短路电流计算结 第四章主要电气设备选 高压断路器的选 4．2开关的选择 母线的选择 绝缘子和穿墙套管的选择 电流互感器的选择 电压互感器的选择 各主要电气设备选择结果一览表 附录设计计算书 附录电气主接线图 10kv配电装置配电 致 参考文 1 待设计变电所地位及作按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在本区兴建1110kV电所。该变电所建成后，主要对本区用户供电为主，尤其北 待设计变待设计变电110kV出线4回，235kV出线8回，210kV线路12回，另有2备2、变电站负荷情况及所址本变电站的电压等级为110/35/10。变电站由两个系统供电，系统S1600MVA，容抗为0.38,系统S2800MVA，容抗为0.45.线路130KM,线路220KM,线路325KM。该地区自然条件：年最高气温40氏度，年5氏度，年平均气温18氏度。出线方向110kV北，35kV西，10kV东。所址概括，黄土高原，面积为100×100平方米，本地区无污秽，土壤电阻率7000Ω.cm。本 主要通过分析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选择，进而完成了变电站一次部分设计。第一 主变台数确定的要况下，变电站以装设两台主变压器为宜。对地区性孤立的一次变电站或大型变电站，在设计时考虑装设三台主变压器的可能性。一次主接线中已考虑采用旁路呆主变的方式。故选用两台主变压器，并列运行且容量相等。主变压器容量确定的要求主变压器容量一般按变电站建成后5～10年的规划负荷选择根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运压器容量就能保证全部负荷的70～80%。由于上述条件所限制S=68.494MVA。所以，两台主变压器各自承担34.247MVA。当一台停运时，另一台则承担70%为47.946MVA。故选两台50MVA变压器就可满足负荷需求。功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变程上规定对电力系统一般要求10KV及以下变电站采用一级有载调压变压器。故本站主变压器选用有载三圈变压器。我国110kV及以上电压变压器绕组都采用Y连接；35kV用Y接性点多通过消弧线圈接地。35kV以下电压变压器绕组都采用故主变参数如流3×1555根据设计规范第3.7.1条自然功率应未达到规定标准的变电压侧或主要负荷侧，电容器装置宜用中性点不接地的星型接线。《电力工程电力设计手册》规定“对于35-110KV主变压器额定容量的10-30%作为所有需要补偿的最大容量性无功量，地区无功或距离电源点接近的变电所，取较低者。地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所，取较低者，地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所取较高者。第二 生产和人民日常生活。因此，变电站主接线必须满足以下基本要求。运行的可多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。具有一定的灵活保证检修人员的安全。操作应尽可能简单、需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。经济上合运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。应具有扩建的可接线时还要考虑到具有扩建的可能性。地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。的。那么其负荷为地区性负荷。变电站110kV侧和10kV侧，均为单母线分段接线。110kV～220kV5及以上或者在系统中居重要地位，出线数目为4及以上的配电装置。在采用单母线、分段单母线或双母线的35kV～110kV统中，当不允许停电检修断根据以上分析、组合，保留下面两种可能接线方案，如图及图2.2所示图2.1单母线分段带旁母接图2.2双母线带旁路母线接对图2.1及图2.2方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表2-1项 方方案方案①简单清晰、操作①运行可靠、运行②②③②③①②①②-方比较在技术上（可靠性、灵活性）活性。经综合分析，决定选第Ⅱ种方案为设计的最终方案。2.235kV电压等级为35kV～60kV，出线为4～8，可采用单母线分段于设置旁路母线的条件所限（35kV～60kV线多为双回路，有可能停电检修断路器，且检修时间短，约为2～3天。）所以，35kV～60kV采母线接线时，不宜设置旁路母线，有条件时可设置旁路隔据上述分析、组合，筛选出以下两种方案。如图2.3及图所示图2.3单母线分段带旁母接2.4母线对图2.3及图2.4方案Ⅰ、Ⅱ综合比较。见表2-项 方方案Ⅰ方案Ⅱ①供电可靠②调度灵活③扩建方便④便于试验⑤易误操作①设备多、配电②投资和占地面大表2- 主接线方案比6～10kV配电装置出线回路数目为6回及以上时，可采用单母上述两种方案如图2.5及图2.62.52.6母线接对图2.5及图2.6方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表2-表2- 主接线方案比项 方方案方案Ⅱ技①不会造成全所停②调度灵活③保证对重要用户④任一断路器检经①占地少②设备少保证供电的可靠性。所以选用方案Ⅰ。2.4上述两种方案如图2.7及图2.8示2.7单母线分段接2.8单母线接对图2.7及图2.8方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表2-4项项 方方案方案Ⅱ①简单清晰、操②可靠性、灵活经2-主接线方案比高的方案Ⅰ。 计算。电流计算点有４个，即110KV母线短路（K1点），35KV母线短路（K2）点，10KV电抗器母线短路（K3点），0.4KV母线短路（K4K1断路时:K2点断路时K3点断路时K4点断路时 第四 择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。电气设备选择的一般原则为虑远景发展。应满足安装地点和当地环境条件应力求技术先进和经济合同类设备应尽量减少品种与整个工程的建设标准协调一致选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合的特殊情况下选用 正式鉴定的新产品应经上级批准技术条电选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即，Umax>Ug电选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig，即Ie>Ig校验的一般原验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。用熔断器保护的电器可不校验热短路的热稳定条Qdt——在计算时间ts，短路电流的热效应（KA2S）It——t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S）校验短路热稳定所用的计算时间Ts按下式计t=td+tkd式中td——继电保护装置动作时间内tkd——断路的全分闸时间动稳定校动稳定。满足动稳定的条件是：上式 ——短路冲击电流幅值及其有效——允许通过动稳定电流的幅值和有效满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。选择断路器时应满足以下基本要求在跳闸状态下应具有良好的绝缘应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间3.应有尽可能长的机械和电气，并要求结构简单、体积小、重量轻、安装方便。考虑到可靠性和经济性，方便运行变电站设备的无由化目标，且由于SF6断路器以成为压和特高压唯一有发展前途的断路器。故在110KV侧采用六氟化硫断器，其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠，不存在不安全问题。真空断路器由于其噪音小、不 、体积小、无污染、可频繁操作、使用和检修周期长、开距短，灭弧室小巧精确，关，熄弧后触头间隙介质恢复速度快，开断近区故障性能好，且适于开断容性负荷电流等特点。因而被大量使用于35KV及以下的电压等级中。所以，35KV侧和10KV侧采用真空断路器。又根据最大持续工作电流及短路电流得知4.2开关的选级型压流ZN-选择开关时应满足以下基本要求与电网隔开。及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。绝缘强度。闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。开关的结构简单，动作要可带有接地刀闸的开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。又根据最大持续工作电流及短路电流得级压流流GW4-GW4-GN8-选择配电装置中各级电压母线，主要应考虑如下内容⑴、选择母线的材料，结构和排列方式⑵、选择母线截面的大小⑶、检验母线短路时的热稳定和动稳定⑷、对35kV以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下是否发⑸、对于重要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为免 ，应校验母线自振频率。110kV母线一般采用软导体型式。指导书中已将导线形式告诉LGJQ-150强型钢芯铝绞线。体LGJ—70，故不进行电晕校验。本变电所10KV最终回路较多，因此10KV线应选硬导体为宜。故所选LGJ—150型钢芯铝绞线满足热稳定要求，则同时也大于可不校验电晕的最小导体LGJ—70，故不进行电晕校验。一.参数技术路电流，二次回路电压，二次侧负荷，准确度等级，短路稳定性——动稳定倍数，热稳定倍承受过电压能力——绝缘水平，环境35kV以下的屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条35kV以上配电装置一般采用油浸式绝缘结构的独立式电流先采用套管电流互感器，以节约投资，减少占地。110KVCT的选根据《设计手册》35KV及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器常用L(C)系列。出线侧CT采用户外式，用于表计测量和保护装置的需要准度路中正常工作电流的1/3负荷时使仪表有适当的指标。根 〉选择型号为LCWB6-110W电压等型LCWB-6-LCZ-LMC-35KV侧CT可根据安装电压等型LCWB-6-LCZ-LMC-4.6一.参数1.技术荷，准确度等级，机械负荷承受过电压能力——绝缘水平，比距。二.环境条件环境温度，最大风速，相对湿度，海拔高度，烈度三.型式选择1.6～20kV配电装置一般采用油浸绝缘结构，在高压开关柜中或在布位狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构。当要零序电压是，一般采用三相五住电压互感器。2.35～110kV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感110kVPT的选《电力工程电气设计手册》248页，35-110KV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电式互感器，接在110KV以上线路侧的电压35KV及以上的户外装置，电压互感器都是单相的出线侧PT额定电压输出0.51YDR-/准确度为准确等级要求进行选择。所以选用YDR-110型电容式电压互35kV母线PT选择35--11KV配电装置