330kV变电站电气部分设计

毕业设计题目330kV变电站电气部分设计学生姓名学号所在院(系)电气工程系专业班级电气工程及其自动化指导教师2011年5月15日-1-设计任务书为了满足电力系统负荷日益增长的需要，提高系统供电的可靠性和电能质量，根据系统发展规划，拟建设一座330kV枢纽变电所。1.1原始设计资料１、变电站建设规模及与电力系统连接情况所设计330/110/10kV变电站为枢纽变电站，装有2台型号为OSFPZ-150000/330的自藕变压器，330kＶ进线2回，其中一回与系统中火电厂相连，距离为150km，另一回与系统中枢纽变电站相连，距离为200km。２、电力负荷情况１）110kV电压级最大负荷200ＭＷ，出线10回，每回20ＭＷ，cos＝0.8,Tmax=6500h；２）10kV电压级用于连接静止补偿装置，无负荷；３、环境条件１）当地年最高温度40℃，年平均温度25℃；２）当地海拔高度700m；３）当地雷暴日数30日／年；４）气象条件一般，无严重污染。1.2设计任务１、电气主接线方案设计、评价、比较与选择；２、短路电流计算；３、主要电气设备选择及校验；４、配电装置的布置；5、变压器的保护设计；6、各电压等级线路的保护设计。1.3设计要求１、设计要遵循国家现行法律、法规，贯彻执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序；２、在满足可靠性的前提下，尽量经济，便于施工、维护、检修、扩建等；３、积极采用成熟的新产品和新技术，主要设备要做到可靠、适用、先进；４、变电站应靠近负荷中心，节约用地；具有线路进出线走廊，交通运输方便；５、电气设备选择结果应以表格的形式给出；图纸要求用AutoCAD绘制，图纸的图幅、图框、文字、符号应符合国家标准的规定。1.4设计成果-2-１、设计说明书２、变电所电气主接线图-3-330kV变电站电气部分设计（陕西理工学院电气工程系电气工程及其自动化专业电气073班，陕西汉中723003）指导老师：[摘要]变电站是电力系统中的重要组成部分，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站能否安全稳定运行直接影响着电力系统的安全稳定运行。由于现代科学技术的发展，电网容量的增大、电压等级的大幅度提高，综合自动化水平的需求，使变电站设计问题变得越来越复杂，这也对于我们的设计提出了更高的要求。我们要在充分保证电力系统稳定性的前提下，最大程度的考虑其经济性运行。本次毕业设计针对330kV变电站的特点，以电气设计部分为核心，着重对变电站一次部分和二次部分进行了科学的规划设计。主要从电气主接线设计、变压器的选择、短路电流计算、电气设备选择、避雷和接地设计、继电保护等方面阐述了330kV变电站电气部分的设计思路、设计步骤，并在选择时对电气设备进行了必要的计算和校验。[关键词]变电站；电气主接线；电力系统继电保护TheDesignof330kVTransformerSubstationliruohong(Grade07,class3,MajorEngineering&Automation,ElectronicengineeringDept,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723003,Shaanxi)Tutor:LiYingfengAbstract:Powersystemsubstationisanimportantcomponentoftheelectricpowersystem,thesubstationisthefocalpointoftransmissionanddistributionsubstationcandirectlyaffectthesafetyandstableoperationofpowersystemsafeandstableoperation.Asmodernscienceandtechnology,theincreasednetworkcapacity,voltageDengjisubstantialincrease,SyndicatednewsautomationneedforthislevelShiYueLaiyueFuzasubstationdesignproblembecomes,whichisalsodesignedfortheWomen'sTichuhigherrequirements.Weneedtofullyguaranteethestabilityofpowersystemunderthepremiseofthegreatestpossibleconsiderationofitseconomyrunning.Theschoolfeaturesdesignedfor330kVsubstationtothecorepartofelectricaldesign,focusingononepartofthesubstationandthesecondarypartofthescientificplanninganddesign.Mainlyfromthemainelectricalwiringdesign,thechoiceoftransformershortcircuitcurrentcalculation,electricalequipmentselection,lightningprotectionandgroundingdesign,relayprotectionandotheraspectsofthe330kVsubstationelectricalpartofthedesignideas,designsteps,andchoiceofelectricalequipmentthenecessarycalculationsandvalidation.Keywords:Substation;electricalmainwiring;PowerSystemProtection目录-4-引言…………………………………………………………1绪论…………………………………………………………21研究意义……………………………………………………22发展、现状及水平…………………………………………2第一章、系统分析及主变选择……………………………41.1概述……………………………………………………41.2建设规模………………………………………………41.3主变压器选择与规范……………………………………41.3.1变电所主变压器的选择原则…………………………41.3.2待设计变电所主变压器的选择………………………51.4无功补偿设备…………………………………………51.5站用电接线图……………………………………………5第二章、电气主接线的设计…………………………………62.1330kV电气主接线………………………………………62.2110千伏电气主接线……………………………………112.335千伏接线……………………………………………132.4中性点接地方式…………………………………………13第三章、短路电流计算……………………………………143.1变电所电气主接线并绘制等值网络图…………………143.1.1正序电抗……………………………………………143.1.2负序电抗……………………………………………153.1.3零序阻抗……………………………………………163.2正序网络变换和三相短路电流计算……………………173.2.1短路点d1……………………………………………173.2.2D2点短路电流计算……………………………………193.2.3短路点d3……………………………………………193.3短路电流计算结果见附表1-1…………………………21第四章、主要电气设备选择………………………………22-5-4.1导线和电器选择设计计算书……………………………224.2110kV断路器和隔离开关的选择和校验…………………224.2.1、断路器选择………………………………………224.2.2、隔离开关选择………………………………………224.3110kV电压等级互感器的选择……………………………224.4110kV母线的选择………………………………………234.5主要电气设备选择结果…………………………………234.6主要电气设备选择说明…………………………………234.6.1330千伏设备………………………………………234.6.2110千伏设备………………………………………244.6.310KV设备……………………………………………244.6.4无功补偿设备设备……………………………………24第五章、电气设备布置及过电压保护…………………………255.1电气设备布置及方案比较………………………………255.2绝缘配合及过电压保护…………………………………255.2.1防直击雷保护………………………………………255.2.2接地………………………………………………25第六章、所用电及照明…………………………………………276.1所用电…………………………………………………276.1.1所用电接线…………………………………………276.1.2所用负荷统计………………………………………276.1.3所用变压器选择……………………………………276.2照明…………………………………………………28第七章、直流系统………………………………………………297.1直流系统电压…………………………………………297.2接线方式的选择………………………………………297.3绝缘监察装置…………………………………………297.4保护与监测……………………………………………297.5UPS电源系统…………………………………………29-6-第八章、微机监控装置及元件保护…………………………308.1概况…………………………………………………308.2微机监控系统网络配置………………………………308.2.1计算机监控系统……………………………………308.2.2网络结构……………………………………………308.3“五防”闭锁装置……………………………………308.4元件保护……………………………………………308.4.1主保护功能………………………………………308.4.2后备保护功能………………………………………318.4.3开关量………………………………………………31总结…………………………………………………………32致谢…………………………………………………………33参考文献……………………………………………………34英文资料……………………………………………………35中文翻译……………………………………………………40附表1-1高压主设备选择结果表附表1-2主设备保护选择结果表附表1-3短路电流计算结果表附表1-4电气设备选择校验表附表1-5电气设备选择校验表附图一变电站电气主接线图第1页共56页引言毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求。使我们综合能力有一个整体的提高。它不但使我们巩固了本专业所学的专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以及各种图形、符号。它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。能源是社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生了很大的变化。人类对能源质量也要求越来越高。电力是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电