35KV變電站課程設(shè)計(jì)[1]

1、僅供個(gè)人參考課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備課題名稱：35KV企業(yè)變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)系部名稱：專業(yè)班級(jí)：For personal use only in study and research; not for commercial use學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：2010年5月 日至2010年5月 日 前 言變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部

2、 分投資大小的決定性因素。經(jīng)過兩年的系統(tǒng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，及各種實(shí)習(xí)操作，還有老師精心培育下，我們對(duì)電力系統(tǒng)各部分有了初步的認(rèn)識(shí)與了解。在認(rèn)真閱讀原始材料，分析材料，參考閱讀中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊、電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊電氣一次部分、發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)繼電保護(hù)以及電力系統(tǒng)分 析等參考書籍，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過周密的計(jì)算，完成了此次課程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容由以下：第一部分：設(shè)計(jì)任務(wù)書；第二部分：35/10KV降壓變壓所初步設(shè)計(jì)說明書（主接線部分）；第三部分：35/10KV降壓變電所的計(jì)算書；第四部分：變電所電氣主接線圖和所用電路圖；兩周的課程設(shè)計(jì)，使我了解設(shè)計(jì)的要求及設(shè)計(jì)內(nèi)容，更加深刻了

3、解課本中的內(nèi)容，使知識(shí)與理論相結(jié)合，使基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)際操作緊密聯(lián)系。尤其對(duì)主接線，電氣設(shè)備以及電力系統(tǒng)的選擇方法進(jìn)一步掌握。由于水平所限，設(shè)計(jì)書中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤和不妥之處，希望指正。目錄前言第一篇任務(wù)書（5）第二篇設(shè)計(jì)說明書（5）第一章概述（5）第二章電氣主接線設(shè)計(jì)方案 （6）第一節(jié)主接線的設(shè)計(jì)原則 （6）第二節(jié)主接線的設(shè)計(jì)和論證（8）一、單母線接線（8）二、單母線分段接線（8）三、雙母線接線 （8）四、外橋型接線（11）五、內(nèi)橋型接線（12）六、結(jié)論（12）第三章 主變臺(tái)數(shù)和容量的選擇 （12）一、主變臺(tái)數(shù)的選擇 （12）二、主變?nèi)萘康拇_定（12）三、主變壓器接線形式的選擇（13）第四章所用變的

4、選擇和所用電的設(shè)計(jì) （14）第五章 短路電流計(jì)算 （15）第六章電氣設(shè)備的選擇 （17）一、一般原則（17）二、技術(shù)條件（17）三、環(huán)境條件（19）四、環(huán)境保護(hù)（19）第三篇 計(jì)算書（21）一、主變?nèi)萘康挠?jì)算（21）二、 短路電流的計(jì)算 （21）致 謝 （24）參考資料 （24 ）附錄I電氣主接線圖第一篇任務(wù)書一、設(shè)計(jì)要求1、建立工程設(shè)計(jì)的正確觀點(diǎn)，掌握電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則和方法；2、培養(yǎng)獨(dú)立思考、解決問題的能力；3、學(xué)習(xí)使用工程設(shè)計(jì)手冊和其他參考書的能力；學(xué)習(xí)撰寫工程設(shè)計(jì)說明書。二、原始資料1、某企業(yè)為保證供電需求， 要求設(shè)計(jì)一座35KV降壓變電所，以10KV電纜給各車間供電，一次設(shè)計(jì)并建成

5、。2、距本變電所6Km處有一系統(tǒng)變電所，由該變電所用35KV雙回路架空線路向待定設(shè)計(jì)的變電所供電，在最大運(yùn)行方式下，待設(shè)計(jì)的變電所高壓母線上的短路功率為1000MVA o3、待設(shè)計(jì)的變電所10KV無電源，考慮以后裝設(shè)的組電容器，提高功率因素，故要求預(yù)留兩個(gè)間隔。4、本變電所10KV母線到各個(gè)車間均用電纜供電，其中一車間和二車間為一類負(fù)荷，其余為三類負(fù)荷，Tmax=400h ,各饋線負(fù)荷如表 1 1序號(hào)車間名稱計(jì)算用有功功率（kw）計(jì)算用無功功率（kvar）1一車間10464712二車間7354873機(jī)械車間8085724裝配車間10004915鍛工車間9202766高壓站13502977高壓泵

6、房7374968其他931675（表 1 1）5、所用電的主要負(fù)荷見表12序號(hào)名稱額定容量(Kvy功率因數(shù)(cos j)安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)備注1主充電機(jī)200.8811周期性負(fù)荷2浮充電機(jī)4.50.8511經(jīng)常性負(fù)荷3蓄電池室通風(fēng)2.70.8811經(jīng)常性負(fù)荷4室內(nèi)配電裝置通風(fēng)1.10.7922周期性負(fù)荷5交流焊機(jī)10.50.511周期性負(fù)荷6檢修試驗(yàn)用電130.811經(jīng)常性負(fù)荷7載波遠(yuǎn)動(dòng)0.960.6911經(jīng)常性負(fù)荷8照明負(fù)荷14經(jīng)常性負(fù)荷9生活水泵等用電10經(jīng)常性負(fù)荷（表 1 2）6、環(huán)境條件(1)當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邷囟?9.9 c,極端最低溫度 -5.9 c,最熱月地面0.8m處土壤平均26

7、.7 c , 電纜出線凈距100mm(2)當(dāng)?shù)睾０胃叨?07.4mo雷暴日數(shù)36.9日/年：無空氣污染，變電所地處在P Ug2 ) 電流選用的電器額定電流IN不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig即I N）Ig由于變壓器短路時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。3 ） 機(jī)械負(fù)荷所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。電器機(jī)械荷載的安全系數(shù)，由制造部門在產(chǎn)品制造中統(tǒng)一考慮。2、 短路穩(wěn)定條件1 ） 校驗(yàn)

8、的一般原則電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。2 ） 短路的熱穩(wěn)定條件：It2t QdtQdt在計(jì)算時(shí)間t秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（kA2s）It t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）tjs = 繼電器保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（tb ） + 斷路器全分閘時(shí)間（tdo ）3 ） 短路的動(dòng)穩(wěn)定條件：ich idf Ich Idfich 短路沖擊電流峰值（kA）Ich 短路全電流有效值（kA）idf 電器允許的極

9、限通過電流峰值（kA）Idf 電器允許的極限通過電流有效值（kA）3、 絕緣水平電器的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選用電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。三、環(huán)境條件1、 、 溫度按交流高壓電器在長期工作時(shí)的發(fā)熱（ GB-763-74 的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40時(shí)，允許按額定電流長期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40（但不高于+60）時(shí)，每增高+1，建議額定電流減少1.8%；當(dāng)?shù)陀?40，每降低+1建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不超過額定電流的20%。2、 日照屋外高壓電器在日

10、照影響下將產(chǎn)生附加溫升。但高壓電器的發(fā)熱試驗(yàn)是在避免陽光直射的條件下進(jìn)行的。如果制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中可暫按電器額定電流的80%選擇設(shè)備。3、 風(fēng)速一般高壓電器可在風(fēng)速不大于35m/s 的環(huán)境下使用。4、 冰雪在積雪和覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)采取措施防止冰串引起瓷件絕緣對(duì)地閃絡(luò)。5、 濕度選擇電器的濕度，應(yīng)采用當(dāng)?shù)叵鄬?duì)濕度最高月份的平均相對(duì)濕度。6、 污穢污穢地區(qū)內(nèi)各種污物對(duì)電器設(shè)備的危害，取決于污穢物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。7、 海拔電器的一般使用條件為海拔高度不超過1000mo海拔超過1000m的地區(qū)稱為高原地區(qū)。對(duì)安裝

11、在海拔高度超過1000m地區(qū)的電器外絕緣一般應(yīng)予加強(qiáng)，可選用高原產(chǎn)品或選用外絕緣提高一級(jí)產(chǎn)品。8、 地震地震對(duì)電器的影響主要是地震波的頻率和地震振動(dòng)的加速度。四、環(huán)境保護(hù)選用電器尚應(yīng)注意電器對(duì)周圍環(huán)境的影響。1 、電磁干擾頻率大于10kHz的無線電干擾主要來自電器的電流電壓突變和電暈放電。35kV不考慮。2、噪音為了減少噪音對(duì)工作場所和附近居民區(qū)的影響所選高壓電器在運(yùn)行中或操作時(shí)產(chǎn)生的噪音，在距電器2 m 處不應(yīng)大于下列水平：連續(xù)性噪音水平：85 dB非連續(xù)性噪音水平：屋內(nèi) 90 dB 屋外 110 dB五、 35kV 側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇1、根據(jù)35kV短路容量MVA短路電流A,主變壓側(cè)

12、開關(guān)選擇LW8-35六氟化硫斷路器，額定電流1000A;額定開斷電流25KA； 滅弧室額定氣壓pcb 0.5Mpa。 斷路器 CT6-XGI 彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)：操作電源：直流220V 5A。2、隔離開關(guān)：根據(jù)I1N=SN/，3U1N=6300/1.732X35=104A,應(yīng)選擇GW5-35的隔離開關(guān)：額定電流600A。六、10kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇1、10kV側(cè)斷路器的選擇：據(jù)10kV短路容量MVA短路電流A,1、2號(hào)主變10kV側(cè) 開關(guān)和分段開關(guān)采用 ZN40-10/1000 型真空斷路器，線路及電容器均采用ZN40-10/630 真空斷路器2、10kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇根據(jù) I2N=SN/

13、M3U2N=6300/,主變10kV側(cè)開關(guān)和分段采用 GN19-10C/1250不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考型屋內(nèi)隔離開關(guān)，10kV線路及電容器采用 GN19-10C/630型屋內(nèi)隔離開關(guān)。3、電容器的選擇：根據(jù)無功補(bǔ)償容量為主變?nèi)萘康?0%30%原則，每段10kV母線上裝設(shè)兩組TBB11/，3-3000var容量的補(bǔ)償電容器裝置，電容器電流互感器采用LFZ-10型100/5電流互感器。4、10kv成套配電裝置的選擇：GG-1A-07T、GG-1A-12、GG-1A-54型柜，分段開關(guān)柜要求 CT與開關(guān)分裝，分段開關(guān)與兩側(cè)刀閘要求要有可靠的機(jī)械閉鎖。隔離開關(guān)電壓等級(jí)型號(hào)產(chǎn)品U(KV)In(A)

14、I max(KA)It(KA S)35KVGW4-25/63040.563010010KVGN8-10/400斷路器設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)范單位數(shù)量備注35KV斷路 器LW8-40.5/1600臺(tái)310KV斷路 器ZN28-12/630臺(tái)6其中無功補(bǔ)償1臺(tái)第三篇計(jì)算書一、主變?nèi)萘康挠?jì)算1、根據(jù)任務(wù)書提供的資料，主變?nèi)萘康挠?jì)算如下：匯 Pi=1046+735+808+1000+920+1350+737+931=7527(kw)匯 Qi=471+487+572+491+276+297+496+675=3765(kvar)S =Pi Kp)2Qi Kq)2(Kp =0.85,Kq = 0.95)SN =

15、80 % S = 5863 .89根據(jù)計(jì)算結(jié)果應(yīng)選擇 SZ9-6300/35型變壓器。2、根據(jù)任務(wù)書提供的資料，站用變?nèi)萘康挠?jì)算如下：握 2Q 0,88+4.5/0,85+17 0.88+2x11 0.79 + 10,5 0.5+13;0,8+0.96 0.69+U + 10 * 121一5%匚力Sn =80%S = 97.26(KVA)根據(jù)計(jì)算結(jié)果應(yīng)選擇 S9-100/10型變壓器。3、所選變壓器的型號(hào)及技術(shù)數(shù)據(jù)見下表：變壓器型號(hào)額定密量KVA額定高電壓KV額定低電壓KV空載損耗KW負(fù)載損耗KW阻抗電壓空載電流連接組 別SZ9-6300/3563003510.57.0438.77.00.9Y

16、/d11S9-100/10100100.40.291.504.01.6Y/yn0、短路電流的計(jì)算為選擇1035KV配電裝置的電器和導(dǎo)體，需計(jì)算在最大運(yùn)行方式下流過電氣設(shè)備的短路電流，選兩個(gè)短路點(diǎn)，如圖：KiK235KV10KV設(shè)系統(tǒng)為無限大容量： Se，=00 ,選Si =100MVA變壓器的電抗標(biāo)幺值：、，Uk%Sd7.0 100 103 ,一X*T = -d =之 1.11100SN100x6300電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值：y =1= 0 _ 打一 W _ 1000 -1、K1 點(diǎn)短路時(shí)：Ub=U=37KV三相短路標(biāo)幺值(有效值)化為有名值為：三相短路最大瞬時(shí)值= 4 = 0 j02 = 3.

17、425aJi s U.x彌= 3.425 x- = 5338ish (3) = 2.55 Idl (3)三相短路最大電流有效值：取=1.8=2.55 5.086 = 13.6119 KV-J3U4 二父.42(上一了 二 5338x 1.51=8.114(4)三相短路穩(wěn)態(tài)短路電流 I七的計(jì)算 ：對(duì)于無窮容量系統(tǒng)中，其計(jì)算公式為：I二(3) = Id (3)三相短路容量Sd的計(jì)算：S； = 3U I ； = 3 37 5.338 = 342 .475 (MVA )2、K2點(diǎn)短路時(shí)Ub =U =10.5KVXt、XT221.1920 0.595不得用于商業(yè)用途= 0.2+0.595 = 0,795

18、3）=1/X5 二焉二1.258三相短路的基準(zhǔn)電流：Sd3U b100310 .55 .5( KA )三相短路電流:I d32 = I d1 = Id = 1 .2585.5=6 .919 ( KA )三相沖擊電流:ish = 2 .55 I ；2 = 2 .556.919= 17 .64345=26.818(KA)三相短路最大有效電流:I1=焉=.1 2(K)2 =17.34645 1.51 三相穩(wěn)案短路般流： sh I 二(3) = Id (3)三相短路容量：S； = 、3U BI ； = 3 10 .5 1 = 18 .186 （MVA ）致謝在老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過近兩個(gè)多星期的努力 35KV企業(yè)變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)終于完成了，在此我對(duì)老師給予我們的幫助表示衷心的感謝，并且感謝曾給予我?guī)椭耐瑢W(xué)。在課程設(shè)計(jì)過程中，老師在百忙之中對(duì)我的