电气工程及其自动化毕业设计-35kV平山变电站主变增容工程设计

35kV平山变电站主变增容工程设计摘要变电站是连接各地电网的中心，变电站的合理设计，不仅是电网安全可靠运行的前提，而且也是发展工业经济的基础。本文先是对S镇往年负荷的增长情况进行调研，进而对S镇变电站未来10年的负荷进行预测，然后确定了增容方案和无功补偿配置。通过标幺值法计算短路电流，结合计算情况，通过动稳定和热稳定的校验来对站内部分一次设备进行选择，最后完成二次部分设计与选型。平山变电站增容设计完成后，主变容量可以满足S镇近年经济发展的需求，供电可靠性得到了很大的提高。关键词：电力系统；电力负荷；电气设备；变电站设计目次TOC\o"1-2"\h\u3731引言 (3-5)，计算出动稳定电流是80kA,远远超过短路冲击电流峰值为16.52kA。也就是，符合动稳定规定。将设备和GW4-72.5DWII/125型隔离开关的参数进行对比，对比结果如表4-5所示：表STYLEREF1\s4-SEQ表\*ARABIC\s15隔离开关计算参数与设备参数对比表参数校验数据设备数据35kV72.5kV259.82A1250A16.25kA80kA二次部分设计与选型主变压器装置的设计与选型差动保护本次设计采用的主保护继电器型号为型。其可防止暂态电流在主变正常运行时产生，比如主变空载合闸的时候，瞬间有可能产生比额定电流大几倍的电流，此时差动保护虽然不误动作。但是，如果有电路故障情况，可快速处理故障，以确保安全。其相关参数如表5-1所示：表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s11BCH-2型差动继电器参数交流额定电流（A）额定频率（HZ）动作安匝动作时间触电容量功率损耗550604小于0.35s220V/50W小于16VA差动保护除了可以保护绝缘套管、主变内部匝间短路之外，对主变内部和引出线的相间短路也有保护作用，在电流互感器的中间位置。假设主变正常运转时TA1、TA2二次电流、的值近乎一致，电流KA(或者KD)，KA(或者KD)无反应。假设保护区内k-2点有短路事故，此时，那么，其数值不小于KA，其数值不小于KA(或者KD)动作电流，此时，KA(或者KD)动作进而通过KM来让QF跳闸，KS发出故障切除信号。如图5-1为差动保护单相原理电路图。图STYLEREF1\s5-SEQ图\*ARABIC\s11纵联差动保护的单相原理电路图气体保护变压器油有很大的作用，因为它的特殊性，可被当作绝缘和冷却介质。变压器出现事故后流出来的气体量随着其严重程度增加而增加。现如今，气体继电器广泛被用于变压器中，气体继电器的构造如下图5-2所示。图STYLEREF1\s5-SEQ图\*ARABIC\s12型气体继电器结构图主变压器一旦出现很小事故，气体就会出现在油箱里面，然后会随着管道进入气体继电器，油面高度就会慢慢地降低。此时，因为浮力变小的原因，开口杯5缓缓地转着，然后磁铁4会触及干簧接点，轻瓦斯报警信号便会出现。而在严重等级比较高的时候，因为变压器油大量分解而产生大量气体会向油枕涌入。因为里面的压力原因，变压器油会冲动挡板10，接着磁铁11会接触干簧管，重瓦斯报警信号便出现了。图STYLEREF1\s5-SEQ图\*ARABIC\s13气体保护的接线图如图5-3所示，变压器出现小故障（轻瓦斯）时，KG1-2便会合上，报警信号的动作便会发生。如果有更加严重的故障出现，KG3-4便会合上，KM动作于QF的跳闸机构YR。此时，KS出现跳闸信号。在KG3-4合上时，也可以用XB进行转换，从而KS的线圈串接R，报警的信号动作随之发生。在重瓦斯出现时，下触点或许会发抖，KM1-2保持不变，跳闸回路平稳地接通和断路器很好跳闸。一旦KG3-4合上，KM就会启动，KM1-2保持合上和不动作，KM3-4也会合上，QF会出现跳闸。之后QF1-2断开跳闸回路，中间继电器的压力便得到缓解，而QF3-4便和KM切断从而保持回路，中间继电器便得以回返。无功补偿装置的设计与选型（1）由于无功负荷变化的数据比较少，所以按照常规方式选择补偿配置，即以最大补偿容量为主变容量的15%为标准：采用两套2000kvar的并联电容器，具体数据见表5-2所示。表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s12电容器装置主要数据型号额定电压/kV连接方式额定容量/kvar电流/ATBB6-2000/50-AKW6.6Y2000210电容器测控保护对于6～35kV的电力电容器的保护，本次设计采用系列的电容器测控保护装置。它可以高效地工作，保护、测控够分开运作，而其功能还有低电压保护和过电压保护等。CAC211电容器测控保护装置基本参数见表5-3：表STYLEREF1\s5-SEQ表\*ARABIC\s13装置基本参数装置电源（V）额定频率（HZ）交流量测量误差直流测量误差（V）工作环境温度()110V50HZ不大于0.5%-5V~+5V三段式保护TLP是跳闸压板，TDz1是过流I段保护的时间定值，idz1是电流定值。如图5-4所示。第一段过电流保护动作，和一个自保持触点闭合，并且闭锁合闸出口也动作。一般把这个接电接入到操作回路的闭锁合闸端子。为了预防误投入故障的变压器，这个时候如果要合闸，那要手动解除闭锁。过流II段和III段保护原理与此相同。图STYLEREF1\s5-SEQ图\*ARABIC\s14过流I段投入原理图低电压保护低电压保护的前提条件是断路器合位。Tdy是时间定值，HWJ是合闸节点Udy是电压定值。如图5-5所示，Idy是无流闭锁电流定值。低压保护闭锁的前提条件是电流值小于其中某一相。接触位置闭合，闭锁合闸口运行，低压保护动作。同理，这个时候如果要合闸，那要手动解除闭锁。图STYLEREF1\s5-SEQ图\*ARABIC\s15低电压投入原理图结论综上所述，本设计以“两型一化”和“三通一标”为原则，积极优化，以合理性、经济性、稳定性、可靠性和环保性为目标，从而确定了增容方案、一次部分和二次部分的设计。本文主要工作有：(1)积极调研S镇镇潜在的电力负荷，结合当地经济发展对变电站负荷进行预测，确定了主变增容工程的必要性。（2）主接线的设计和短路电流计算。先是在变电站原先设计的基础上，对主接线方案进行优化。进而通过标幺值法对短路电流进行了计算。（3）一次部分和二次部分的设计。以电气设备的选择原则为基础，对导体、断路器、隔离开关等进行了选择校验。平山变电站增容设计工程完工后，可促进当地经济发展和电力系统的稳定性和当地经济发展，但仍存在电气计算趋于简便、负荷预测准确性和一次、二次部分设计不够深入等不足之处，对电气知识的深入学习仍是我今后的方向。参考文献艾嘉麒.兴安阿尔山市白狼66千伏变电站增容工程研究与设计[D].长春工业大学,2020.李祥杰.科右前旗索伦66kV变电站主变增容工程设计[D].长春工业大学,2020.白刚.220kV变电站主变增容改造工程设计分析[J].集成电路应用,2019,36(12):90-91.由建.35kV变电站升压增容施工期间过渡方案[J].农村电气化,2019(06):18-20.孙文龙.突泉县太平66kV变电站增容扩建改造工程设计[D].长春工业大学,2019.刘海雯.俄体66kV变电站增容改造工程设计[D].长春工业大学,2019.韩雨.220kV盐城变电站增容改造工程研究与实施[D].江苏大学,2019.林栋.ML变电站增容改造工程安全风险管理研究[D].哈尔滨理工大学,2019.孙青,李瑜,李志鹏.主变增容工程停电方案的优化[J].电子技术与软件工程,2018(07):232.忻渊中,孙建民.220kV变电站主变增容改造工程管理建议分析[J].电器工业,2017(09):77-78.李强,刘勇.煤矿110kV变电所主变增容改造的方案设计研究与应用[J].居业,2017(08):42-43.姜春林.110kV重要变电站增容改造方案研究[J].江西建材,201