文档介绍：该【110kV变电站电气一次部分课程设计 】是由【1781111****】上传分享，文档一共【26】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【110kV变电站电气一次部分课程设计 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-25000/110121±±%%-31500/%%-低中-低SFS10-40000/%%SFS10-50000/-63000/-75000/、变电站电气设计的首要部份,也是构成电气系统的主要部份。电气主接线是由电气设备通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为传输强电流、高电压的网络,故又称为一次接线。由于本设计的变电站有三个电压等级,所以在设计的过程中首先分开单独考虑各自的母线情况,考虑各自的出线方向。论证是否需要限制短路电流,并采取什么措施,拟出几个把三个电压等级和变压器连接的方案,对选出来的方案进行技术和经济综合比较,确定最佳主接线方案。,概括地说包括可靠性、灵便性和经济性三方面:..,保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。电气主接线的可靠性不是绝对的。所以在分析电气主接线的可靠性时,要考虑发电厂和变电站的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备的创造水平及运行经验等诸多因素。,并能灵便的进行运行方式的转换。灵便性包括以下几个方面:1)操作的灵便性(2)调度的灵便性(3),主要矛盾往往发生在可靠性和经济性之间。通常设计应满足可靠性和灵便性的前提下做到经济合理。经济性主要通过以下几个方面考虑:(1)节省一次投资。如尽量多采用轻型开关设备等。(2)占地面积少。由于本变电站占用农田所以要尽量减少用地。(3)电能损耗小。电能损耗主要来源变压器,所以一定要做好变压器的选择工作。、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少,尽量避免用隔离开关操作电源。,以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准则,结合工程实际情况,在保证供电可靠、调度灵便、满足各种技术要求的前提下,兼顾运行、维护方便,尽可能的节省投资,就地取材,力争设备元件和设计的先进性与可靠性,坚持可靠、先进、合用、经济、美观的原则。(一):采用单母线接线考虑到llOkV侧有两条进线,于是可以选用单母线接线。其优点:接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。缺点是:(1)当母线或者母线隔离开关检修或者发生故障时,各回路必须在检修和短路时事故来消除之前的全部时间内住手工作,造成经济损失很大。(2)引出线电路中断路器检修时,该回路住手供电。(3)调度不方便,电源只能并列运行,不能分裂运行,并且路线侧发生故障时,有较大的短路:..方案(二):采用单母线分段带旁路接线断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修。为了能使采用单母线分段的配电装置检修断路器时,不中断供电,可增设旁路母线。单母线分段带有专用的旁路断路器的旁路母线接线极大的提高了可靠性,但是这也增加了一台断路器和一条母线的投资。方案(三):内桥接线优点:1)缺点:(1)对照以上三种方案,单母线接线供电可靠性、灵便性最差,不符合变电所的供电可靠性的要求;采用单母线分段带旁路的电气接线可将I、II类负荷的双回电源线不同的分段母线上,当其中一段母线故障时,由另一段母线提供电源,从而可保证供电可靠性;而且带旁路可以在检修断路器时对用户进行供电。故经过综合考虑采用方案(二)。(一):采用单母线接线优点:接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。缺点:可靠性、灵便性差,母线故障时,各出线必须全部停电。方案(二):单母线分段优点:(1)母线发生故障时,仅故障母线住手供电,非故障母线仍可继续工作,缩小母线故障影响范围。(2)对双回路线供电的重要用户,可将双回路接于不同的母线段上,保证对重要用户的供电。缺点:当一段母线故障或者检修时,必须断开在该段上的全部电源和引出线,这样减少了系统的供电量,并使该回路供电的用户停电。方案(三):采用单母线分段带旁路接线优点:(1)可靠性、灵便性高(2)检修路线断路器时仍可向该路线供电:..投资大,经济性差单母线接线可靠性低,当母线故障时,各出线须全部停电,不能满足I、II类负荷供电性的要求,故不采用;将I、II类负荷的双回电源线不同的分段母线上,当其中一段母线故障时,由另一段母线提供电源,从而可保证供电可靠性;虽然带有旁路断路器的单母线分段也能满足要求,但其投资大、经济性能差,故采用方案(二)单母线分段接线。(一):采用单母线接线优点:接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。缺点:可靠性、灵便性差,母线故障时,各出线必须全部停电。方案(二):单母线分段优点:1)母线发生故障时,仅故障母线住手供电,非故障母线仍可继续工作,缩小母线故障影响范围。(2)对双回路线供电的重要用户,可将双回路接于不同的母线段上,保证对重要用户的供电。缺点:当一段母线故障或者检修时,必须断开在该段上的全部电源和引出线,这样减少了系统的供电量,并使该回路供电的用户停电。单母线接线可靠性低,当母线故障时,各出线须全部停电,不能满足I、II类负荷供电性的要求,故不采用;将I、II类负荷的双回电源线不同的分段母线上,当其中一段母线故障时,由另一段母线提供电源,从而可保证供电可靠性。故采用方案(二)。综合以上三种主接线所选的接线方式,画出主接线图。见附图4-1。。短路电流直接影响电器的安全,危害主接线的运行。为使电气设备能承受短路电流的冲击,往往需选用大容量的电气设备。这不仅增加了投资,甚至会因开断电流不能满足而选不到符合要求的电气设备。因此要求我们在设计变电站时一定要进行短路计算。:..,短路计算是其中的一个重要内容。其计算的目的主要有以下几个方面:⑴电气主接线的比较。⑵选择导体和电器。⑶在设计屋外高型配电装置时,需要按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。⑷在选择继电保护方式和进行整定计算时,需以各种短路时的短路电流为依据。⑸接地装置的设计,也需要用短路电流。(1)正常工作时,三相系统对称运行;⑵所有电源的电动势相位、相角相同;⑶电力系统中的所有电源都在额定负荷下运行;⑷短路发生在短路电流为最大值的瞬间;⑸不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流;⑹除去短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外,元件的电阻都略去不计;(?)元件的计算参数均取其额定值,不考虑参数的误差和调整范围;⑻输电路线的电容忽稍不计。-般规定⑴验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流,应本工程设计规划容量计算,并考虑远景的发展计划;⑵选择导体和电器用的短路电流,在电气连接的网络中,应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响;⑶导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流,普通按三相短路验算。,短路电流其计算步骤如下:1、选定基准电压和基准容量,把网络参数化为标么值;2、画等值网络图;3、选择短路点;4、按短路计算点化简等值网络图,求出组合阻抗;5、利用实用曲线算出短路电流。:..(取基准功率S=100MVAU=U=115kVBBav根据上面所选的参数进行计算:Xi=X=Xx^-=^=;.H522nsX=X4=1/2003X(UK12%+UK13%UK23%)SN=1/200X(10+-)X—63==X6=1/200X—U31%)——N(UKI2%+UK23%K=1/200X(10+—)X—63--^01/200XX7=X8=(UK23%+UK31%—UK12%)—~SN=1/200X(+—10)X—:..==Xl/2===X3/2===X5/2=-=-=X7/2==(1)Q点短路时X*=X=:=--------------=(kA)d73x115短路冲击电流峰值:/.s=72kr,s===(kA)=1+2(屆-I)2s==(kA)短路电流容量:A(2)K2点短路时Xz*=X13+X10+Xll=++=*=1/=(kA)s:..=^°°=(kA)J3x37d短路冲击电流峰值:===(kA)S全电流最大有效值:=1-51Iz,s==(kA)ch短路电流容量:Sz,=73I?Un=(MVA)ds(3)K3点短路时X,*=X13+X10+X12=++=°°短路次暂态电流:=(kA):/===(kA)全电流最大有效值:I==(kA)chs短路电流容量:胎从计算结果可知,三相短路较其它短路情况严重,它所对应的短路电流周期分量和短路冲击电流都较大,因此,在选择电气设备时,主要考虑三相短路的情况。。尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不一样,具体选择方法也不彻底相同,但对它们的基本要求确是一致的。电器设备要能可靠地工作,必须按正常工作条件进行选择,并按短路状态来效验热稳定和动稳定。正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行设备选择时,应根据工程实际情况,在保证安全、可靠的前提下,积极而妥帖地采用新技术,并注意节约投资,选择合适的电气设备。:..、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展的需要;2、应按当地环境条件校核;3、选择导体时应尽量减少品种;4、应力求技术先进和经济合理;5、扩建工程应尽量使新老电器型号一致;6、选用的新产品,均应具有可靠的试验数据,,应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。121长期工作条件(一)电压选用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Umax2Ug(二)电流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Ie2lg由于变压器短时过载能力很大,双回路出线的工作电流变化幅度也较大,故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力,所以在选择额定电流时,应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。所选用电器端子的允许荷载,应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。,电器的内、外绝缘保证必要的可靠性。电器的绝缘水平,应按电网中浮现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时,应通过绝缘配合计算,选用适当的过电压保护设备。、日照、风速、冰雪、湿度、污秽、海拔、地震。按照规程上的规定,普通高压电器在环境最高温度为+40°C时,允许按照额定电流长期工作。当电器安装点的环境温度高于+40°C时,每增加1°%;当低于+40°C时,每降低1°C,%,但总的增加值不得超过额定电流的20%。。高压断路器主要功能是:正常运:..或者路