110KV变电所电气一次设计

课程设计课程名称：发电厂电气部分设计题目：变电所电气一次设计大型企业110KV110KV110KV110KV终端变电所学院：电力工程学院专业：电气工程及其自动化年级：2007级学生姓名：XXX（200710501106）指导教师：XXX日期：2011年1月4日～2011年1月14日教务处制１目录课程设计指导书与任务说明………………………………………………………3一、设计说明…………………………………………………………………………71.1、环境条件………………………………………………………………………71.2、与系统联系情况………………………………………………………………71.3、负荷情况………………………………………………………………………71.4、设计任务………………………………………………………………………7二、电气主接线设计………………………………………………………………72.1.1、电气主接线概述………………………………………………………………72.1.2、选择电气主接线的设计依据…………………………………………………82.1.3、电气主接线设计的基本要求…………………………………………………82.1.4、6~110KV高压配电装置的基本接线………………………………………82.2、110KV侧与6KV侧主接线设计………………………………………………82.2.1、110kV侧主接线………………………………………………………………82.2.2、6KV侧主接线………………………………………………………………92.3主接线中的设备配置…………………………………………………………102.3.1、隔离开关的配置………………………………………………………………102.3.2、接地刀闸或接地器的配置……………………………………………………102.3.3、电压互感器的配置…………………………………………………………102.3.4、电流互感器的配置…………………………………………………………112.3.5、避雷器的装置………………………………………………………………11三、主变压器的选择………………………………………………………………123.1.1、主变容量的确定………………………………………………………………123.1.2、主变台数的确定………………………………………………………………123.2、各电压等级的合计负载及类型………………………………………………123.2.1、负荷分类及定义………………………………………………………………123.2.2、主变方案拟定及选择…………………………………………………………133.2.3、校验变压器的负荷……………………………………………………………143.2.4、校验事故情况下的过载能力………………………………………………14四、短路电流的计算………………………………………………………………154.1短路电流计算的目的及规定…………………………………………………154.1.1短路电流计算的目的…………………………………………………………154.1.2短路电流计算的一般规定……………………………………………………154.2.1基准值的选取…………………………………………………………………15２4.2.2各元件参数标幺值的计算……………………………………………………16五、电气设备选择……………………………………………………………………175.1、电气设备选择的一般条件……………………………………………………175.2、断路器和隔离开关的选择……………………………………………………185.3断路器的选择与校验…………………………………………………………185.3.1、母线断路器110的选择及校验………………………………………………185.3.2、110KV进线断路器的选择及校验…………………………………………195.3.3、6KV母线断路器的选择及校验……………………………………………195.3.4、6KV出线断路器的选择及校验……………………………………………205.4隔离开关的选择与校验…………………………………………………………215.4.1、110kV侧隔离开关的选择与校验…………………………………………215.4.2、6kV侧进线隔离开关的选择与校验…………………………………………215.4.3、6kV侧出线隔离开关的选择与校验…………………………………………215.5母线的选择及校验………………………………………………………………225.5.1、110KV侧母线选择…………………………………………………………225.5.2、6KV母线选择及校验………………………………………………………245.6电压互感器的选择………………………………………………………………255.6.1、110KV母线电压互感器的选择……………………………………………255.6.2、6KV电压互感器的选择……………………………………………………255.7电流互感器的选择及校验……………………………………………………265.7.1、110KV进线电流互感器的选择及校验……………………………………265.7.2、110KV母线侧电流互感器的选择及校验…………………………………275.7.2、110KV母线侧电流互感器的选择及校验…………………………………275.7.4、6KV变压器侧电流互感器的选择及校验…………………………………285.8熔断器的选择……………………………………………………………………285.9绝缘子及穿墙套的选择…………………………………………………………295.9.1、绝缘子的选择………………………………………………………………295.9.2、穿墙套管的选择………………………………………………………………305.10电力电容的选择………………………………………………………………315.11、避雷器的选择及校验…………………………………………………………325.11.1、110KV母线接避雷器的选择及校验………………………………………325.11.2、6KV母线接避雷器的选择及校验…………………………………………32六、课程设计原始资料………………………………………………………………33七、技术参考资料目录………………………………………………………………34３一、“发电厂电气部分”课程设计指导书与任务说明题目：变电所电气一次设计学生姓名：XXX设计时间：2011年1月4日～2011年1月14日指导教师：张丽〈一〉、任务内容：1．变电所总体分析，负荷分析计算与主变压器选择。2．电气主接线设计。3．短路电流计算及电气设备选择。4．高、低压配电装置形式选择。〈二〉、设计成品：1．设计说明书、计算书一份。2．设计图纸：电气一次主接线全图一张（2＃）。〈三〉、设计任务进行步骤、成果要求：1.电气主接线方案设计电气主接线方案设计电气主接线方案设计电气主接线方案设计变电所是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，它起着变换和分配电能的作用。变电所的设计，必须从全局利益出发，正确处理安全与经济，基本建设与生产运行，近期需要与今后发展等方面的关系，从实际出发，结合国情采用中等适用水平的建设标准，有步骤地推广国内外先进技术，并采用经试验鉴定合格的新设备、新材料、新结构。根据需要与可能，逐步提高自动化水平。一次主接线的设计将直接影响各不同电压侧电气设备的总体布局，并影响各进出线的安装间隔分配，同时还对变电站的供电可靠性和电气设备运行、维护的方便性产生很大的影响。主接线方案一经确定，各进出线间隔和电气设备的相对位置便固定下来。所以变电所一次主接线（即变电所高压电器设备的电气原理接线）方案设计是变电所电气设计中重要和关键的部分。该项内容的应按以下步骤进行：1111．1111初拟方案认真研究任务书、原始资料、设计手册、设计规程等相关技术参考资料，进行综合分析（含变电所总体分析，负荷分析计算与主变压器选择）后初步拟出符合国家有关技术经济政策法规的、技术先进、经济合理、安全４可靠、可行的数个主接线方案。注意：1）本设计要求不少于3个；2）对每一个初拟出的方案，必须明确所考虑的主变台数、形式、容量；各级电压母线的接线方式；3）明确各进、出线回路单元的断路器及隔离开关；站用变引接及台数、容量，绘出各方案示意简图）。1111．2222选定方案从数个初拟出的主接线方案中比较选择出一个技术性相对合理的确定方案。要求有关于各方案的特点、优（缺）点、适用场合、综合比较即选用意向的简述。1111．3333绘出主接线选定方案示意草图对确定方案进行完整的电气一次设备配置设计，使之满足供、配电生产要求并绘制出主接线选定方案示意草图（手绘）。图上内容要求标明：1．各级电压母线的接线方式。2．主变台数、容量、形式、技术参数；站用变台数、容量、技术参数。3．各接线单元接入间隔的配置（含电源、馈线、母线电压互感器与避雷器、无功补偿装置（如电容器等）、限流电抗器等电气接线单元接入间隔的合理配置）。4．各接线单元的断路器、隔离开关（含接地刀闸）、电流互感器，避雷器、载波通讯用线路设备等电气设备的配置。2222．．．．短路电流计算短路电流计算短路电流计算短路电流计算短路电流计算结果是电气设备选择的主要依据。主接线方案确定之后，根据确定方案进行短路电流计算。要求：采用《电力工程设计手册》（一次部分）的工程算法进行。2222．1111确定短路电流计算点（一般为各电压级母线）。2222．2222对确定的主接线作等值阻抗图（参见《电力工程设计手册》一次部分）。2222．3333进行短路电流计算（参见《电力工程设计手册》一次部分）。1）确定基准本设计统一取基准容量为：Sj（SB）＝1000MW；基准电压为：Vj（VB）＝各不同电压级的平均电压；依前两项基准计算出各不同电压级别的基准电流Ij（IB）。2）计算统一基准下的各支路等值电抗标幺值X*（也即系统参数归算、变压器参数归算）。3）进行网络简化计算（星型网络向前消除节电采用工程算法即∑Y）4）计算出各支路三相短路电流标幺值I*、I*（0.1）、I*（0.2）、I*（2）、I*（4），以及相应有名值I。5）计算三相短路电流冲击电流有效值Ich、最大值ich.m短路容量S。6）列出短路计算结果表。５3333．电气设备选择．电气设备选择．电气设备选择．电气设备选择3333．1111选出主接线选定方案中所需的电气一次设备在短路电流计算的基础上，对设计选定方案中所配置的电气一次设备进行选择、校验计算设计。选出满足要求的所需电气设备（注意：变压器已在前面选出）的型号、技术参数。选择校验方法：1）按正常运行情况确定出满足长期工作要求的各额定技术参数；2）按短路情况下的耐受要求进行校验。参见《电力工程设计手册》、《发电厂电气部分》教材等技术参考资料的有关规定。所需电气设备由查阅《电力工程电气设备手册》、等获得。通常变电所电气一次设备主要有：1）变压器；2）断路器；3）隔离开关；4）避雷器；5）电抗器；6）电流互感器；7）电压互感器（母线、线路）；8）高压熔断器；9）母线；10）电力电缆；11）载流导体（各级电压母线、各进出线）。12）无功功率补偿电容器。13）载波通讯用阻波器。一次电气设备选择的一般原则：1）绝缘安全可靠，高压电气设备的绝缘能力即要能承受工频最高工作电压的长期作用，也要能承受内部过电压和外部过电压的短时作用；2)具有一定的过载能力；3)正常工作电流通过时能正常工作，正常发热不允许超过正常温度；4)具有足够的动稳定性能和热稳定性能，即能承受短路电流电动力效应和热效应而不损坏；）5）工作性能可靠、结构简单、成本低廉。3333．2222编制出设备选择结果汇总比较表。将选出的电气设备分类列于自己设计编制的设备选择结果表中，表中应列出的内容含序号、电气设备名称、设备的各６重要技术参数（所选设备的允许工作条件—