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目 录前言 2一、设计说明书 36二、设计计算书 7181、短路电流计算 82、电气设备的设备选择 9 3、补偿电容器的计算 174、避雷针保护的计算 18三、附设计任务书 19四、附参考文献一览表 20五、附设计图纸:1、电气主接线图2、总平面布置图3、主变保护原理展开图4、进线断面及避雷针保护范围图前 言毕业设计是完成全部学业的最后一课,也是至关重要的一课。通过毕业设计可以检验学员对基础理论和专业知识掌握的程度;检验学员理论结合实际的能力和技巧;检验学员毕业实习的效果和综合工作的能力。毕业设计不但需要学员掌握十几门基础和专业课程的知识,同时还需要学员具有一定的实践经验和综合协调能力。所以说,毕业设计是学员四年大学学习成果的全面体现。为此,本学员高度重视、认真对待。遵照学校和指导教师的安排,按照毕业设计任务书所要求的内容、范围和规定,在指导教师的指导下,用了两个多月的时间,完成了设计任务。在此期间,本学员翻阅查看了大量教材、资料和图纸,在指导教师的指导下,学习了有关变电站设计方面的专业知识。这些,无疑对提高设计水平、完成设计任务,起到了很大作用。四年的大学函授学习已接近尾声,在这期间,本学员在学校各位领导和老师的培养教育下,学习并掌握了较为扎实的基础理论知识,学习并掌握了多门用于生产(工作)的专业知识和技能。掌握这些知识和技能无疑将大大提高自身的专业素质,并会在今后的生产(工作)中得到应用和发挥。在即将毕业之际,本学员向辛勤培养教育我多年的学校领导、各位老师们表示衷心感谢!同时对给予我大力支持和帮助的指导教师表示深深的谢意!设 计 说 明 书一、任务书分析1、变电所电气(部分)设计任务:新建大阪镇66/10KV二次变设计。2、电压等级:一次进线为66KV;二次出线为10.5KV。3、10KV出线:设计共有10KV出线6回。其中:类负荷3回、类负荷3回。 4、进线方式:66KV电源由变电所东侧架空引入。5、负荷情况:(1)、大街线为类负荷,近期最大负荷1500KW,远期最大负荷3000KW。(2)、水泥线为类负荷,近期最大负荷1500KW,远期最大负荷3000KW。(3)、大热线为类负荷,近期最大负荷1000KW,远期最大负荷2000KW。(4)白音塔拉线、白音汉线、白音尔登线均为类负荷。近期最大负荷500KW,远期最大负荷1000KW。6、气候:年最高气温为35,最低气温为32。7、地理状况:该变电所位于巴林右旗大阪镇东郊,地势平坦、交通方便,出线走廊宽阔,海拔450m,大气无污染。8、同时率KT =0.8 ; 线损率为4.5。二、主变选择及站用变的选择1、主变台数的选择:该变电所为城镇供电,且有类负荷3回,故应选择安装2台主变为宜。2、 变压器形式的选择:根据供电条件,该变电所应选择无载调压、自然风冷形式的主变为宜。3、 变压器容量的选择:原则:(1)应能满足510年负荷的发展,并考虑1020年的负荷远期规划。(2)、当一台主变停运时,其余变压器的容量应能够保证全部负荷70的用户供电。按照远期负荷规划,应选择2台8000KVA的变压器。4、额定电压的选择:选择高压侧的额定电压为6622.5KV,其分接头电压在669562.7KV到661.0569.3之间,能够覆盖可能出现的最高或最低运行电压。低压侧选择额定电压为10.5KV。选择变压器型号为SFL7-8000/66,选择Y/-11接线组别。经查资料得知,阻抗电压Ud%=9%。5、 用变压器为变电所提供保护、控制和生活电源,其高压侧选择105KV;低压侧电压选择0.4/.023KV 。其型号为SJ910/0.4,接线为Y/Y012组别。三、变电所的主接线的选择(一)、选择变电所主接线的原则应能满足可靠性、灵活性和经济性这三项基本原则。 1、 可靠性:断路器检修或母线故障以及母线检修时,应尽量减少停运的回数和停运的时间,并要保证对部分类负荷供电,尽量避免变电所全部停运的可能性。2、灵活性:主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。A、调度时,应可以灵活的投入或切除变压器和线路,调配电源或负荷,满足系统在事故时的运行方式、检修时的运行方式以及特殊运行方式时的调度要求。B、检修时,可以方便的停运断路器、母线以及继电保护设备,进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。C、扩建时,可以容易的从初期接线方式过渡到最终接线方式。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下,投入新装变压器或线路以及其它设备,而互不干扰。3、经济性:主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下,要求做到经济合理。A、接线方式应力求简单,以节省断路器、隔离开关等一次设备。 B、要使继电保护和二次设备不过于复杂。 C、要限制短路电流,便于选择轻型的电气设备。 D、主接线设计应为配电装置的布置创造条件,尽量减少占地面积。(二)、变电所主接线的确定 1、66KV主接线方式的确定:由于66KV只有一条进线,因此66KV侧只能设计成单母线(不分段)。66KV进线通过隔离开关接入母线,因无其它出线,而且2台主变可以互为备用,所以66KV侧不设旁路母线。 2、10KV主接线方式的确定 根据变电所设计规程的规定,当出线为2回及以上时,一般采用单母线或单母线分段的接线方式。又根据电力工程电气设计手册的规定,为了保证在进出线开关检修时,不间断对部分类负荷供电,可增设旁路母线或旁路开关的规定,下面选择两种方案进行比较。 (1)、主接线图: 单母线分段 单母线分段带旁母(2)、技术比较: A、单母线分段。优点:接线简单清晰,使用设备少,操作方便,便于扩建。缺点:调度、操作时不够灵活可靠。当进出线断路器检修时,会影响供电。 B、单母线分段带旁母。优点:供电可靠率高,事故或检修时可通过旁路母线向用户供电。调度、操作较灵活方便。缺点:投资较大,占地面积较大。 通过简单的技术比较,确定选择单母线分段带旁母的主接线方式。四、短路电流计算1、短路点的选择:按最大运行方式时(即:2台主变正常运行、母联开关闭合时的运行方式),66KV短路点选择在66KV母线上;10KV短路点分别选择在10KV母线和10KV出线上。2、计算短路电流的目的:A、进行变电所主接线方式的选择。B、进行电气设备选择。C、进行电气设备热、动稳定的校验。D、选择继电保护装置和进行保护定值计算。五、电气设备的选择(一)、选择电气设备的一般原则:1、应满足正常运行、检修、短路故障及过电压时的要求,并考虑发展远景。2、按当地环境条件进行校验。3、力求技术先进和经济合理。4、应与整个工程的建设标准协调一致。5、同类设备应尽量减少品种。6、选择新产品,均应具有可靠的试验数据,并要确保运行安全。(二)、选择电气设备的技术条件:应能在长期工作条件下和故障时保证设备安全可靠;校验设备热、动稳定时,应按短路条件进行校验。(三)、66KV侧电气设备选择1、母线:LGJ1852、断路器:SW2633、隔离开关:GW5604、电流互感器:LCW60 5、电压互感器:JCC560 (四)、10KV侧电气设备选择1、 进线、分段、旁路断路器:SN2102、 主变进线、分段、旁路隔离开关:GN510/10003、 出线断路器:SN2104、 出线隔离开关:GN110/4005、 电压互感器:JDZJ106、 主变进线、分段、旁路电流互感器:LDZ1107、 出线电流互感器:LFC108、 母线:808mm2矩形母线六、继电保护规划设计1、66KV侧:由于是单母线进线,且为终端变电所,故可不设保护。2、10KV侧:1、出线和分段设过流保护及电流速断保护。2、设自动重合闸(ZCH)装置。3、主变保护:(1)、设瓦斯保护(重瓦斯作用于跳开主变两侧断路器,轻瓦斯作用于发出信号。(2)、设纵差保护。(3)、设复合电压闭锁过流保护。(4)、设过负荷保护,该保护作用于发出信号。七、66KV高压配电装置的布置1、规划设计的总原则:(1)、节约用地。(2)、要保证运行安全及操作巡视方便。(3)、便于安装和检修。 2、户外配电装置的布置:户外配电装置就是将所有电气设备都安装在户外露天的基础、支架或构架上的一种装配方式,适用于6750KV各级电压等级。户外配电装置的布置和结构形式,除了与主接线、电压等级和电气设备的类型有关,还与地形地貌有关。户外配电装置的布置分:低型、中型、半高型和高型这四种类型。(1)、该变电所的主变和避雷器采用低型布置;断路器、隔离开关、电压互感器和电流互感器采用中型布置;10KV母线采用半高型布置;66KV母线采用高型布置。(2)、配电装置采用等径钢筋混凝土杆的安装结构。(3)、为了运输主变和其它重型设备、便于巡视维护,应设置运输及巡视道路。(4)、与控制室连接的控制电缆,应敷设在电缆沟内,沟上面覆盖水泥盖板。电缆沟一般布置在隔离开关和断路器之间。八、电容器补偿规划设计1、补偿方式:电容器补偿分为串连补偿和并联补偿两种方式。串连补偿主要为了提母线电压,改善电压质量。并联补偿主要为了分级的向电网提供容性无功功率,以补偿电网的感性无功功率,减少电网的有功损耗。该变电所为降压变电所,应以改善功率因数为主,所以选择在10KV母线上安装并联补偿电容器。 2、并联电容器采用并联Y形接线方式。如下图: 10KV母线 DL C九、直击雷保护规划设计1、直击雷的保护范围:(1)、室外配电装置,包括组合母线和母线廊道。(2)、变电所主控室和配电室。2、直击雷的保护措施:(1)、在室外设计安装避雷针、避雷器。(2)、在一次进线端架设避雷线。(3)、在66KV侧母线端装设避雷器。(4)、在10KV侧出线端装设避雷器。3、避雷针的规划设计:本设计选择安装4支高度为18m的避雷针,用于保护全所的电气设备。 设 计 计 算 书一、 短路电流计算(一)、目的:电力系统的设计和计算,都必须考虑到可能发生的故障和不正常运行情况。因为它们会破坏对用户的供电和电气设备的正常工作,而这些故障多数是由短路引进起的。发生短路时,由于网络的总阻抗减少,短路回路中的短路电流可能超过该回路正常工作电流的许多倍。短路电流通过导体时,会使导体大量发热,绝缘被损坏;同时导体也受到很大的电动力作用,致使导体发生变形,甚至损坏。所以短路电流计算的目的,就是为了在下一步电气设备选择过程中,根据所计算的短路参数和短路电流,合理选择电气设备;合理选择限制短路电流的
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