发电厂及电力系统高职专科毕业论文2

安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）1安徽电气工程职业技术学院毕业论文题目：中里变电站改造系部：电力工程系专业：发电厂及电力系统姓名：班级：08发电四班学号：指导教师：教师单位：电力工程系题目类型：毕业论文实习报告2101年3月21日安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）2目录1绪言1.1变电站的发展现状1.2中里变电站的基本情况1.3中里变电站改造内容2负荷计算及变压器选择2.2主变压器台数、容量及型式的确定2.2.1主变压器台数及容量的确定2.2.2主变压器型式的确定2.3主变压器的确定2.3.1主变压器技术参数2.3.2无功功率补偿装置2.4站用变压器台数、容量及型式的确定3电气主接线设计3.1电气主接线的基本要求3.2对原始资料的分析3.3电气主接线设计3.3.1110kV电气主接线设计3.3.235kV电气主接线设计3.3.310kV电气主接线设计3.4一次系统接线4短路电流计算4.1短路电流计算的目的、条件及短路电流计算点的确定5电气设备的选择5.1电气设备选择的原则5.2110kV电气设备汇总表5.335kV电气设备汇总表安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）35.410kV电气设备汇总表6配电装置6.1配电装置的设计原则和要求6.1.1配电装置的设计原则6.1.2配电装置的设计要求6.2中里变电站的配电装置设计6.2.1110kV配电装置6.2.235kV配电装置6.2.310kV配电装置结论安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-1-绪言1.1变电站的发展现状近十年来，随着我国国民经济的快速增长，用电也成为制约我国经济发展的重要因素，各地都在兴建一系列的用配电装置。变电站的规划、设计与运行的根本任务，是在国家发展计划的统筹规划下，合理的开发和利用动力资源，用最少的支出(含投资和运行成本)为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格的电能。这里所指的“充足”，从国民经济的总体来说，是要求变电站的供电能力必须能够满足国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要，并留有适当的备用。变电站由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化等系统组成，它的形成和发展，又经历了规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。各个环节和各个阶段都有各自不同的特点和要求，按照专业划分和任务分工，在有关的专业系统和各个有关阶段，都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。为了适应我国国民经济的快速增长，需要密切结合我国的实际条件，从电力系统的全局着眼，瞻前顾后，需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电站，用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作，以求取得最佳技术经济的综合效益。1.2中里变电站的基本情况中里变电站原始数据（1）中里110kV变电站位于博爱县城东郊。1983年建成投运，站内35kV、10kV配电装置陈旧，所用变为高耗能变压器。（2）中里110kV变电站是以110kV太中线为主电源，以中城线为联络电源及冯中线为备用线的降压变电站。（3）中里110kV变电站所在地的气象条件为年最高温度42℃，平均气温25度，条件一般，无特殊要求。安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-2-（4）中里110kV变电站主要有110kV、35kV和10kV三个电压等级，担负着博爱城区和部分乡镇的供电任务。（5）其上一级变电站110kV出线的短路容量为3011MVA。（6）中里110kV变电站所在地的土质为砂质粘土，其冻土厚度0.30m。气候情况四季分明，其最热月室外最高气温：mv=42C，最热月室内最高气温：mn=30C。最热月土壤最高气温：t=25℃。1.3中里变电站改造内容(题目)拆除站内35kV配电装置，在原35kV设备区建设集35kV、10kV、控制室为一体的综合楼。重建变电站的一次系统，原中里变负荷经过线路梯接进行转移35kV、10kV出线仍维持原设计最终规模，分别为6回和15回，更换110kV、35kV、10kV配电装置，更换电容器2组。2.2主变压器台数、容量及型式的确定2.2.1主变压器台数及容量的确定对于变压器的容量选择当一台停运时，变压器容量在设计过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷60～70%。由负荷计算结果可知，S总=46.93MVA(数据为原始资料)两台主变压器应各自承担23.47MVA，当一台停运时，另一台则承担70%为32.85MVA。故选两台40MVA的主变压器就可满足负荷需求。2.2.2主变压器型式的确定（1）相数的确定主变压器选用三相或是单相，主要考虑技术经济性和运输条件确定，在安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-3-330kV及以下发电厂和变电站采用三相变压器，由于中里变电站为110kV变电站，因此选用三相变压器。（2）绕组数量的确定在具有三种电压的变电站中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15％以上，或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。根据中里变电站的负荷统计、负荷计算及其无功功率补偿等实际情况，中里变电站主变压器宜采用三绕组变压器。（3）绕组接线组别的确定电力系统采用的绕组连结方式只有星形和三角形两种，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110kV电压等级变压器绕组都采用星形连接，35kV电压等级变压器绕组也都采用星形连接，10kV电压等级变压器绕组采用三角形连接。中里变电站主变压器因此采用星形/星形/三角形连结方式。（4）变压器电压调整方式的确定为了保证变电站的供电质量，电压必须维持在允许范围内，通过变压器的分接头开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数，从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有无激磁调压和有载调压两种，一般接于时而为送端，时而为受端，具有可逆工作特点的联络电压采用有调压方式，保证供电质量、母线电压恒定。由于中里变电站既可作为始端变电站，向其联络变电站—城西变电站供电，也可作为终端变电站，由其它变电站供电，考虑这两种因素，中里变电站的主变压器应选用有载调压方式的变压器。安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-4-2.3主变压器的确定根据以上分析可知，中里变目前最大负荷32000kVA中里变电站应选择两台三相40000kVA的有载调压变压器，其三绕组联结组别为：110kV电压变压器绕组采用Y0连接，35kV采用Y0连接，其中性点通过消弧线圈接地，10kV绕组都采用接法。容量比100/50/100。综上所述，中里变电站变压器选择的型号为SZSF9-40000/110/35/10。2.3.1主变压器技术参数主变压器的技术参数如表2.2所示。表2.2主变压器技术参数主变名称项目#1主变型号SFSZ7-40000/110使用条件户外冷却方式ONAN/ONAF相数周波3相50HZ接线组别Y0/Y0/-12-11额定容量(kVA)40000额定电压(kV)121±8×1.25%/38.5±5%/11电压比(kV)121±8×1.25%/38.5±5%/11电流比(A)190.9/600/2100空载电流(%)0.5空载损耗(kW)42.0安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-5-负载损耗(kW)181/203/168阻抗电压(%)9.93/17.5/6.742.3.2无功功率补偿装置中里变电站现有主变压器2台，容量均为40000kVA。按照无功功率就近平衡的原则，补偿容量主要考虑对主变压器本身无功的补偿，取主变压器变容量的10%~15%，按4800kvar记取。中里变电站配用4800kvar成套电容器补偿装置2套，空心串联电抗器的电抗率取1%。该变电站的无功补偿本着分层分区，就地平衡的原则，本期装设并联电容补偿9600kvar。并联电容器补偿装置选用TBB-10-3000型成套补偿装置，接线方式为单星形接线。并联电容器补偿装置采用集合式电容器成套装置，户内布置，安装于综合楼底层。为了限制电容器组投入时产生的涌流和高次谐波，装设干式空心串联电抗器，型号为CKK-60/10-6,电抗率6%。2.4站用变压器台数、容量及型式的确定考虑到两台站用变压器为采用暗备用方式，正常情况下为单台变压器运行。每台工作变压器在不满载状态下运行，当任意一台变压器因故障被断开后，其站用负荷则由完好的站用变压器承担。S＝照明负荷+其余负荷×0.85(kVA)站用变压器的容量：大于等于SS＝0.85×（25+4.5+3+16+0.96）+20+20=82.041kVA考虑以上因素，结合中里变电站的实际情况，选用两台三相站用变压器，容量为100kVA，连接组别分别为yd11、Yyn0，型号为SC9-100/10。站用变压器技术参数如表2.3所示。安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-6-表2.3站用变技术参数主变名称项目#1站用变型号SC9-100/10使用条件户内冷却方式AN相数周波3相50HZ接线组别yd11额定容量(kVA)100额定电压(kV)10±2×2.5%/0.4电压比(kV)10/0.4电流比(A)2.89/72.17空载电流(%)2.33空载损耗(kW)0.28负载损耗(kW)0.974阻抗电压(%)3.983电气主接线设计电气主接线是变电站电气设计的首要部分，主接线的确定对电力系统整体及变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响，应全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。3.1电气主接线的基本要求变电站主接线的基本要求是可靠性，经济性和灵活性。(1)可靠性：供电可靠性是电能生产和分配的首要任务，主接线应该满足这安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-7-个要求。为了保证供电的可靠性，主接线应考虑到在事故或检修的情况下，应尽可能减少对用户供电的中断。重要的负荷，还应设置备用电源。(2)灵活性：主接线应满足在调度，检修及扩建时的灵活性。(3)经济性：主接线在满足可靠性，灵活性要求前提下做到经济，合理和节约。①主接线应力求简单，以节省断路器，隔离开关，电流和电压互感器以及避雷器等一次设备；必要时，要能限制短路电流，以便选择廉价的电气设备或轻型电器等等。②占地面积小。③年运行费用少。3.2对原始资料的分析中里变目前最大负荷32000kVA，在博爱县电网中的地位非常重要，担负着博爱县5个35kV变电站和城区大部分工农业生产和生活的供电任务，中里变电站110kV进出线3回，35kV接线本期出线5回，10kV接线本期出线15回。3.3电气主接线设计(要搞清楚为什么选这种接线方式)3.3.1110kV电气主接线设计适合与110kV线路的电气主接线形式主要有简易接线形式中的三角形接法，有母线接线形式中的单母接线，单母分段，单母分段加旁路，双母线，双母线分段。（1）双母接线的特点：由图3.1可知虽然这种主接线方式，可以保证供电可靠性，无论是检修隔离开关或任一条母线都不会导致母线停电。但是这种接线方式不仅增加了母线，同时也增加了隔离开关的数量。会导致投资费用大大增加，这是很不经济的。安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-8-图3.1双母接线（2）单母分段接线的特点优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，由两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：当一段母线或母线隔离开关故障和检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电。当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。单母分段接线如图3.2所示。图3.2单母分段接线根据以上的分析，现在将110kV电压等级的电气主接线定为单母分段接线安徽电气工程职业技术学院毕业论文（实习报告）-9-方式。采用这种接线方式保证了供电的可靠性使各项生产都能顺利地进行；这种接线方式还节省了投资，保证了经济性，而且随着