1 / 49
文档名称:

110kv降压变电所电气一次部分及防雷保护设计.pdf

格式:pdf   大小:5,241KB   页数:49页
下载后只包含 1 个 PDF 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

110kv降压变电所电气一次部分及防雷保护设计.pdf

上传人:1781111**** 2024/5/11 文件大小:5.12 MB

下载得到文件列表

110kv降压变电所电气一次部分及防雷保护设计.pdf

相关文档

文档介绍

文档介绍:该【110kv降压变电所电气一次部分及防雷保护设计 】是由【1781111****】上传分享,文档一共【49】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【110kv降压变电所电气一次部分及防雷保护设计 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..110kv降压变电所电气一次部分及防雷保护设计【精品文档】第1页:..⑵土壤电阻率⑶温度最高平均气温℃,年最高气温40℃,土壤温度+15℃⑷海拔1500m⑸污染程度:轻级⑹年雷暴日数:40日/⑴系统供电到110kv母线上,35,10kv侧无电源,系统阻抗归算到110kv侧母线上U=UavSB=110MVA系统110kv侧参数X110max==⑵110kv最终两回进线四回出线,每回负荷为45MVA,本期工程两回进线,两回出线。⑶35kv侧最终四回出线,全部本期完成,其中两回为双回路供杆输电Tmax=4500h,⑷10kv出线最终10回,本期8回Tmax=4500h,,最小负荷为最大负荷70%,备用回路3MW,6MW,cosφ=(MW)cosφ(km)1########:..####⑸负荷增长率为2%⑴变电站电气主接线设计⑵主变压器选择⑶短路电流计算⑷主要电气设备选择⑸主变保护配置⑹防雷保护和接地装置⑺无功补偿装置形式及容量确定⑻、按一定要求和顺序连接成电路,称为电气主接线,也成主电路。它把各电源送来电能汇集起来,并分给各用户。它表明各种一次设备数量和作用,设备间连接方式,以及与电力系统连接情况。所以电气主接线是发电厂和变电所电气部分主体,对发电厂和变电所以及电力系统安全、可靠、经济运行起着重要作用,并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式拟定有较大影响。⑴发电厂、变电所所在电力系统中地位和作用⑵发电厂、变电所分期和最终建设规模⑶负荷大小和重要性⑷系统备用容量大小⑸系统专业对电气主接线提供具体资料【精品文档】第3页:..可靠性⑵灵活性⑶-220KV高压配电装置基本接线有汇流母线连线:单母线、单母线分段、双母线、双母分段、增设旁母线或旁路隔离开关等。无汇流母线接线:变压器-线路单元接线、桥形接线、角形接线等。6-220KV高压配电装置接线方式,决定于电压等级及出线回路数。,最终2进线4回出线由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中规定可知:110KV侧配电装置宜采用单母线分段接线方式。110KV侧采用单母线分段接线方式,有下列优点:⑴供电可靠性:当一组母线停电或故障时,不影响另一组母线供电;⑵调度灵活,任一电源消失时,可用另一电源带两段母线:⑶扩建方便;⑷在保证可靠性和灵活性基础上,较经济。故110KV侧采用单母分段连接方式。《电力工程电气设计手册》第二章第二节中规定可知:当3563KV配电装置出线回路数为4—8回,采用单母分段连接,当连接电源较多,负荷较大时也可采用双母线接线。故35KV可采用单母分段连接也可采用双母线连接。,最终10回由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中规定可知:当6—10KV配电装置出线回路数为6回及以上时采用单母分段连接:..故采用单母分段连接由以上可知,此变电站主接线有两种方案方案一:110KV侧采用单母分段连接方式,35KV侧采用单母分段连接,10KV侧采用单母分段连接。方案二:110KV侧采用单母分段连接方式,35KV侧采用双母线连接,10KV侧采用单母分段连接。此两种方案比较方案一110KV侧采用单母分段连接方式,供电可靠、调度灵活、扩建方便,35KV、10KV采用单母分段连线,对重要用户可从不同段引出两个回路,当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常母线供电不间断,所以此方案同时兼顾了可靠性,灵活性,经济性要求。方案二虽供电更可靠,调度更灵活,但与方案一相比较,设备增多,配电装置布置复杂,投资和占地面增大,而且,当母线故障或检修时,隔离开关作为操作电器使用,容易误操作。由以上可知,在本设计中采用第一种接线,即110KV侧采用单母分段连接方式,35KV侧采用单母分段连线,10KV侧采用单母分段连接。方案一图:方案二图:⑴中小型发电机出口一般应装设隔离开关:容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时,其出口不装设隔离开关,但应有可拆连接点。⑵在出线上装设电抗器610KV配电装置中,当向不同用户供电两回线共用一台断路器和一组电抗器时,每回线上应各装设一组出线隔离开关。⑶接在发电机、变压器因出线或中性点上避雷器不可装设隔离开关。⑷中性点直接接地普通型变压器均应通过隔离开关接地;自耦变压器中性点则不必装设隔离开关。【精品文档】第5页:..为保证电器和母线检修安全,及以上每段母线根据长度宜装设12组接地刀闸或接地器,每两接地刀闸间距离应尽量保持适中。母线接地刀闸宜装设在母线电压互感器隔离开关和母联隔离开关上,也可装于其他回路母线隔离开关基座上。必要时可设置独立式母线接地器。⑵63KV及以上配电装置断路器两侧隔离开关和线路隔离开关线路宜配置接地刀闸。⑴电压互感器数量和配置与主接线方式有关,并应满足测量、保护、同期和自动装置要求。电压互感器配置应能保证在运行方式改变时,保护装置不得失压,同期点两侧都能提取到电压。⑵旁路母线上是否需要装设电压互感器,应视各回出线外侧装设电压互感器情况和需要确定。⑶当需要监视和检测线路侧有无电压时,出线侧一相上应装设电压互感器。⑷当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时,可尽量利用变压器电容式套管上电压抽取装置。⑸发电机出口一般装设两组电压互感器,供测量、保护和自动电压调整装置需要。当发电机配有双套自动电压调整装置,且采用零序电压式匝间保护时,可再增设一组电压互感器。⑴凡装有断路器回路均应装设电流互感器其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。⑵在未设断路器下列地点也应装设电流互感器:发电机和变压器中性点、发电机和变压器出口、桥形接线跨条上等。⑶对直接接地系统,一般按三相配置。对非直接接地系统,依具体要求按两相或三相配置。⑷一台半断路器接线中,线路—线路串可装设四组电流互感器,在能满足保护和测量要求条件下也可装设三组电流互感器。线路—变压器串,当变压器套管电流互感器可以利用时,可装设三组电流互感器。:..⑴配电装置每组母线上,应装设避雷器,但进出线装设避雷器时除外。⑵旁路母线上是否需要装设避雷器,应视在旁路母线投入运行时,避雷器到被保护设备电气距离是否满足要求而定。⑶220KV及以下变压器到避雷器电气距离超过允许值时,应在变压器附近增设一组避雷器。⑷三绕组变压器低压侧一相上宜设置一台避雷器。⑸下列情况变压器中性点应装设避雷器①直接接地系统中,变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时。②直接接地系统中,变压器中性点为全绝缘,但变电所为单进线且为单台变压器运行时。③接地和经消弧线圈接地系统中,多雷区单进线变压器中性点上。④发电厂变电所35KV及以上电缆进线段,在电缆与架空线连接处应装设避雷器。⑤SF全封闭电器架空线路侧必须装设避雷器。6⑥110220KV线路侧一般不装设避雷器。⑴一级负荷:中断供电将造***身伤亡或重大设计损坏,且难以挽回,带来极大政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。⑵二级负荷:中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱,且较长时间才能修复或大量产品报废,重要产品大量减产,属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时(如边远地区),允许有一回专用架空线路供电。⑶三级负荷:不属于一级和二级一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求,允许较长时间停电,可用单回线路供电。⑴35KV侧:【精品文档】第7页:..=12+10+20+10=52MWΣQ=12×+10×+20×+10×==522+)1/2=⑵10KV侧:ΣP=3+4+2+3+3+2+4+2+3+6=32MW2ΣQ=3×+4×+2×+3×+3×+2×+4×+2×+3×+6×==(322+)1/2==52+32=84MW,ΣQ=+==(842+)1/2=:ΣS’=×=%负荷增长率时容量:ΣS’’=×=,在中、低压侧已构成环网情况下,变电所以装设两台主变压器为宜。此设计中变电所符合此情况,因此选择2台变压器即可满足负荷要求。⑴主变压器容量一般按变电所建成后5-10年规划负荷选择,并适当考虑到远期10-20年负荷发展。对城郊变电所,主变压器容量应与城市规划相结合。⑵根据变电所所带负荷性质和电网结构来确定主变压器容量。对于有重要负荷变电所,应考虑到当一台主变压器停运时,其余变压器容量在计及过负荷能力后允许时间内,应保证用户一级和二级负荷;对一般性变电所,当一台主变压器停运时,其余变压器容量应能保证全部负荷70%-80%。有以上规程可知,此变电所单台主变容量为:S=ΣS’’×=×=:..⑴主变压器采用三相或是单相,主要考虑变压器制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。⑵当不受运输条件限制时,在及以下发电厂和变电所,均应采用三相变压器。社会日新月异,在今天科技已十分进步,变压器制造、运输等等已不成问题,故有以上规程可知,此变电所主变应采用三相变压器。,如通过主变压器各侧功率均达到该变压器容量15%以上,或低压侧虽无负荷,但在变电所内需装设无功补偿装备时,主变压器宜采用三绕组变压器。根据以上规程,计算主变各侧功率与该主变容量比值:高压侧:K=(52+32)×=>:K=52×=>:K=32×=>。,否则不能并列运行。电力系统采用绕组连接方式只有y和△,高、中、低三侧绕组如何要根据具体情况来确定。我国110KV及以上电压,变压器绕组都采用变压器绕组都采Y连接;35KV亦0采用Y连接,其中性点多通过消弧线接地。35KV及以下电压,变压器绕组都采用△连接。有以上知,此变电站110KV侧采用Y接线035KV侧采用Y连接,10KV侧采用△接线主变中性点接地方式:选择电力网中性点接送地方式是一个综合问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关,直接影响电网绝缘水平、系统供电可靠性和连续性、变压器和发电机运行安全以及对通信线路干扰。主要接地方式有:中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和直接接地。电力网中性点接地方式,决定了变压器中性点接【精品文档】第9页:..35KV系统,I<=10A;10KV系统;I<=30A(采用中性点不接地运行方式)CC所以在本设计中110KV采用中性点直接接地方式35、10KV采用中性点不接地方式《电力工程电气设计手册》(电器一次部分)第五章第三节规定:调压方式变压器电压调整是用分解开关切换变压器分接头,从而改变变压器比来实现。切换方式有两种:不带电切换,称为无励磁调压,调压范围通常在+5%以内,另一种是带负荷切换,称为有栽调压,调压范围可达到+30%。对于110KV及以下变压器,以考虑至少有一级电压变压器采用有载调压。由以上知,此变电所主变压器采用有载调压方式。《电力工程电气设计手册》(电器一次部分)第五章第四节主变一般冷却方式有:自然风冷却;强迫有循环风冷却;强迫油循环水冷却;强迫、导向油循环冷却。小容量变压器一般采用自然风冷却。大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却方式。故此变电所中主变采用强迫油循环风冷却方式。附:主变型号表示方法第一段:汉语拼音组合表示变压器型号及材料第一部分:相数S----三相;D------单相第二部分:冷却方式J----油浸自冷;F----油浸风冷;S----油浸水冷;G----干式;N----氮气冷却;FP----强迫油循环风冷却;SP----强迫油循环水冷却本设计中主变型号是:SFSZ763000/110选择主变压器技术数据如下:型号SFSZ7—63000/110容量63MVA容量比63/63/63阻抗电压高—压110±8×%:..中—±2×%低—,yn0,%高-中17%阻抗电压高-%中-%,短路电流计算是其中一个重要环节。在选择电气设备时,为保证在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作,需要进行全面短路电流计算。例如:计算某一时刻短路电流有效值,用以校验开关设备开断能力和确定电抗器电抗值;计算短路后较长时间短路电流有效值,用以校验设备热稳定值;计算短路电流冲击值,⑴电力系统中所有电源均在额定负荷下运行;⑵短路种类:一般以三相短路计算;⑶接线方式应是可能发生最大短路电流正常方式(即最大运行方式),而不能用仅在切换过程中可能并列运行接线方式。⑷短路电流计算点:在正常接线方式时,通过电气设备短路电流为最大地点。⑸计算容量:应按工程设计规划容量计算,并考虑系统发展规划。:S=100MVA,基准电压为U=U又依公式:BBavI=S/3U;X=U2/S,计算出基准值如下表所示:BBBBBB(S=100MVA)BU(KV)(KA)()【精品文档】第11页:..%=1/2[U%+U%-U%]K1K(1-2)K(3-1)K(2-3)=1/2[17+-]=%=1/2[U%+U%-U%]K2K(1-2)K(2-3)K(3-1)=1/2[17+-]=%=1/2[U%+U%-U%]K3K(3-1)K(2-3)K(1-2)=1/2[+-17]=0X=(U%/100)×(S/S)=()×(110/63)=*K1BNX=(U%/100)×(S/S)=()×(110/63)=*K2BNX=(U%/100)×(S/S)=0T3*(根据原始资料)远期:X=;X=;max110*max110*-2中d、d、d、d、d、d各点。⑴d点短路时:Up=115KV1次暂态短路电流标么值计算:=I=1/X==**∝1*次暂态(0s)和4s时短路电流相等,三相短路电流有名值为:I”=I”S/(3U)=×110/(3×115)=*Bav两相短路电流为:×=:i=”=×=(KA)sh短路容量为:S=3UI”=×115×=(MVA)BI=×I”=×7022=(KA)sh⑵d点短路时Up=37KV2次暂态短路电流标么值计算::..=I=1/X=/(++)=*∝2*次暂态(0s)和4s时短路电流相等,三相短路电流有名值为:I”=I”×S/(3U)=×110/(3×37)=*Bav两相短路电流分别为:×=:i=×I”=×=(KA)sh短路容量为:S=3UI”=×37×=(MVA)BI=×I”=×=(KA)sh⑶d点短路时Up=:I”=I=1/X=/(+)=**∝3*次暂态(0s)和4s时短路电流相等,三相短路电流有名值为:I”=I”×S/(3U)=×110/(3×)=*Bav两相短路电流分别为:×=:i=×I”=×=(KA)sh短路容量为:S=3UI”=××=(MVA)BI=×I”=×=(KA)sh⑷d点短路时Up=110KV,与d短路时情况相同。41⑸d点短路时Up=35KV5次暂态短路电流标么值计算:I”=I=1/X=/(++)=**∝5*次暂态(0s)和4s时短路电流相等,三相短路电流有名值为:I”=I”×S/(3U)=×110/(3×35)=*Bav两相短路电流分别为:×=:i=×I”=×=(KA)sh短路容量为:S=3UI”=××=(MVA)BI=×I”=×=(KA)sh⑹d点短路时Up=:X=+//(++)+0=+//=*【精品文档】第13页:..=I=1/X==*6*次暂态(0s)和4s时短路电流相等,三相短路电流有名值为:I”=I”×S/(3U)=×110/(3×)=*Bav两相短路电流分别为:×=:i=×I”=×=(KA)sh短路容量为:S=3UI”=××=(MVA)BI=×I”=×=(KA)sh名称S基准电压I”(KA)I”(KA)iIshsh(MVA(KV)三相两相(KA)(KA)短路点)⑴应满足正常运行、检修、短路、和过电压情况下要求,并考虑远景发展。⑵应按当地环境条件校核。⑶应力求技术先进和经济合理⑷与整个工程建设标准应协调一致。⑸同类设备应尽量减少种类。⑹选用新产品均应具有可靠实验数据。⑺设备选择和校验。:..电气设备和载流导体选择一般条件⑴按正常工作条件选择①额定电压:所选电气设备和电缆最高允许工作电压,不得低于装设回路最高运行电压UNNs②额定电流:所选电气设备额定电流I,或载流导体长期允许电流I,不得低于装Ny设回路最大持续工作电流I。计算回路最大持续工作电流I时,应考虑回路在maxmax各种运行方式下持续工作电流,选用最大者。⑵按短路状态校验①热稳定校验:当短路电流通过被选择电气设备和载流导体时,其热效应不应超过允许值,I2t>tQ,t=t+t,校验电气设备及电缆(3~6KV厂用馈线电缆除外)热稳定时,短路持kkina续时间一般采用后备保护动作时间加断路器全分闸时间。②动稳定校验:i>i,用熔断器保护电气设备和载流导体,可不校验热稳定;电缆不校验动essh稳定;⑶短路校验时短路电流计算条件:所用短路电流其容量应按具体工程设计规划容量计算,并应考虑电力系统远景发展规划;计算电路应按可能发生最大短路电流正常接线方式,而不应按仅在切换过程中可能并列接线方式;短路种类一般按三相短路校验;对于发电机出口两相短路或中性点直接接地系统、自耦变压器等回路中单相、两相接地短路较三相短路更严重时,应按严重情况校验。、母联断路器选择流过断路器最大持续工作电流I=(2×S)/(3×U)=(2×63000)/(3×110)=(A)maxNN额定电压选择:U≥U=110KVNNs额定电流选择:I>I=:I>I”=(d点短路电流)Nbr1【精品文档】第15页:..侧断路器采用SF高压断路器,因为与传统断路器相比SF66高压断路器具有安全可靠,开断性能好,结构简单,尺寸小,质量轻,操作噪音小,检修维护方便等优点,已在电力系统各电压等级得到广泛应用。110KV配电装置是户外式,所以断路器也采用户外式。从《电气工程电器设备手册》(上册)中比较各种110KVSF高压断路器应采用6LW-110II型号断路器。其技术参数如下:11极限热稳定断路器额定额定最高额定通过电电流固有型号电压电流工作断流流KA分KVA电压容量KA闸时KVKA峰值3S间SLW-110II1**********.:I2t>QtkI2t=402×3=4800[(KA)2S],热稳定时间为:t=++=<1Sk因此需要计入短路电流非周期分量,查表得非周期分量等效时间T==TI=×=[(KA)2S]npQ=p=(+10×+)/12=[(KA)2S]Q=Q+Q=+=[(KA)2S]knpp所以I2t>Q满足热稳定校验tk动稳定校验:=100KA>i=,因此所选断路器合适。具体参数如下表:计算数据LW-″:..[(KA)2s]I2t402×3=4800[(KA)2s]kt主变压器侧断路器选择I=(×S)/(3×U)=(×63000)/(3×110)=(A)maxNN额定电压选择:U=110KVNNs额定电流选择:I>I=:I>I”=(d点短路电流)Nbr4由上表可知LW-110II同样满足主变侧断路器选择11其动稳定、、母联断路器隔离开关选择额定电压选择:U≥U=110KVNNs额定电流选择:I>I=:i>i=(d点短路电流)essh1选用GW4-110D型隔离开关,其技术参数如下:极限通过热稳定隔离开关额定额定电流电流型号电压电流KAKAKVA峰值4SGW4-:I2t>QtkI2t=252×4=2500>Q=[(KA)2S]tk动稳定校验:i=>i=:计算数据GW4-110D【精品文档】第17页:..[KA)2S]I2t252×4=2500[(KA)2S]:U=110KVNNs额定电流选择:I>I=:i>i=(d点短路电流)essh4由上表可知GW4-110D同样满足主变侧隔离开关选择。其动稳定、热稳定计算与母联侧相同。、母联断路器选择流过断路器最大持续工作电流I=(2×S)/(3×U)=(2×63000)/(3×35)=(A)maxNN额定电压选择:U≥U=35KVNNs额定电流选择:I>I=:I>I”=(d点短路电流)Nbr2选用SW4-35I型断路器,其技术参数如下:极限通过热稳定额定额定最高额定电流电流断路器电压电流工作断流KAKA固有分型号KVA电压容量峰值4S闸时间KVKASSW4-:I2t>QtkI2t=162×4=1024[(KA)2S]t:..电弧持续时间取,热稳定时间为:t=++=<1Sk因此需要计入短路电流非周期分量,查表得非周期分量等效时间T==TI=×=[(KA)2S]npQp=(+10×+)/12=[(KA)2S]Q=Q++=[(KA)2S]knpp=所以I2t>Q满足热稳定校验tk动稳定校验:=40KA>i=,因此所选断路器合适。具体参数如下表:计算数据SW4-″[(KA)2s]I2t162×4=1024[(KA)2s]kt主变压器侧断路器选择I=(×S)/(3×U)=(×63000)/(3×35)=(A)maxNN额定电压选择:U≥U=35KVNNs额定电流选择:I>I=:I>I”=(d点短路电流)Nbr5由上表可知SW4-35I同样满足主变侧断路器选择。其动稳定、热稳定计算与母联侧相同。、母联断路器隔离开关选择I=(2×S)/(3×U)=(2×63000)/(3×35)=(A)maxNN额定电压选择:U≥U=35KVNNs【精品文档】第19页:Thedocumentwascreatedw