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220kv变电站课程设计.pdf

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.25M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    华北电力大学发电厂变电站课程设计.作的好辛苦~~.大家可以参考一下.正文部分(不包含计算书)如有问题给我发信 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 刘志学 课程设计报告 课程设计报告 课程设计报告 课程设计报告 ( 2006-- 2007 年度第 2 学期) 名 称： 发电厂变电站课程设计 发电厂变电站课程设计 发电厂变电站课程设计 发电厂变电站课程设计 题 目： 220kv 变电所设计 变电所设计 变电所设计 变电所设计 电气与电子工程学院 院 系： 电气与电子工程学院 电气与电子工程学院 电气与电子工程学院 班 级： 电气电气电气电气 0403 班班班班 学 号： 3118040317 学生姓名： 刘志学刘志学刘志学刘志学 指导教师： 李岩松李岩松李岩松李岩松 2 周周周周 设计周数： 2 2 2 成 绩： 日期：2007 年 7 月 日 1 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 筑龙网 www.zhulong.com
    华北电力大学发电厂变电站课程设计.作的好辛苦~~.大家可以参考一下.正文部分(不包含计算书)如有问题给我发信 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 刘志学 发电厂变电站课程设计任务书 发电厂变电站课程设计任务书 发电厂变电站课程设计任务书 发电厂变电站课程设计任务书 班级班级班级班级:电气电气电气电气 0403 班班班班 姓名姓名姓名姓名: 刘志学刘志学刘志学刘志学 课程设计的目的 一一一一、、、、课程设计的目的 课程设计的目的 课程设计的目的 发电厂变电站课程设计是“电气工程及其自动化专业”重要的实践环节之一。结合“发 电厂电气部分”的授课内容，通过课程设计使学生进一步掌握发电厂或变电所电气主接线的 设计方法。 课程设计内容 二二二二、、、、课程设计内容 课程设计内容 课程设计内容 1、 选择主变压器。 2、 拟定主接线方案，并进行技术和经济性比较。 3、 短路计算。 4、 选择电气设备。 5、 绘制电气主接线图。 课程设计要求 三三三三、、、、课程设计要求 课程设计要求 课程设计要求 1、每人一题，根据自己的原始资料独立完成，撰写课程设计报告。 2、报告用 A4 纸，格式要求规范，即 封面+任务书+摘要+目录+正文（分章节来写）+总结+ 参考资料+计算书。正文应包括设计的论证分析及全部结果，并尽可能用图表说明问题。计 算书是正文的附录，它给出设计中的全部计算过程。可参考下面内容要求写正文和计算书。 （1）主变选择 主变选择的原则和结果（包括变压器的台数、容量、型号、参数），写入 正文。 主变容量选择的计算过程，写入计算书。 （2）主接线设计（写入正文） 原始资料分析，拟定 2~3 个主接线方案，进行技术和经济比较，选择电气主接线方案。 （3）短路电流计算 短路计算条件的确定原则和计算结果，写入正文。 短路计算的过程，写入计算书。 （4）选择电气设备 各电器设备的选择和校验步骤，最后确定的设备型号，列表显示主要参数的铭牌值 和计算值，写入正文。 各电器设备选择和校验的计算过程写入计算书。 （5）绘制主接线图 1 张（2#图纸）。 验收方式 四四四四 、、、、验收方式 验收方式验收方式 以答辩的形式进行验收。答辩时每人交一本“发电厂变电站课程设计报告”和主接线图 一张，并回答相关问题。 参考资料 五五五五、、、、参考资料 参考资料参考资料 （1）《发电厂电气部分》教材 （2）《发电厂电气部分课程设计参考资料》，天津大学黄纯华主编 2 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 筑龙网 www.zhulong.com
    华北电力大学发电厂变电站课程设计.作的好辛苦~~.大家可以参考一下.正文部分(不包含计算书)如有问题给我发信 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 刘志学 （3）《电力工程电气设计手册》，西北电力设计院编 摘要摘要摘要摘要: 本设计通过对变电所的设计是我们了解了发电厂变电站设计的基本流程，熟悉了发电厂 变电站电气设计的基本方法，巩固了在发电厂电气部分所学的相关知识。 本次设计的变电所位于新兴工业城市附近，本所除了与水火两大电力系统连接外，还 通过 110kv 及 10kv 电压向地方负荷供电。本所有三个电压等级，220kv、110kv、10kv。220kv 侧通过两回进线与系统相连，将来拟增一回线；110kv 侧共有 10 回线，最大综合负荷为 160MVA,五年增加两回线，负荷为 40MW，带有重要负荷；10kv 共 13 回出线，最大综合负 荷为 18MW，功率因数为 0.8，没有重要负荷。 本次设计基本的任务是一次系统中的接线形式、变压器、母线和电器设备的选择。设 计本着使电力供应和传输安全、可靠、灵活、经济的原则进行。首先通过通过变电所带的总 的负荷及 5-10 年的规划负荷选择了主变压器器。然后根据设计电气主接线的可靠性、灵活 性、经济性的原则，确立了两种待选主接线方案，并进行了分析比较，最终确定了一种方案 作为本所的主接线。在确定主接线之后，进行了短路的相关计算，而后通过计算的相应结果 及设备选择的相关原则，初次选择了变电所内的一次设备。 关键词关键词关键词关键词：发电厂变电站课程设计、主接线设计、电气设备选择 3 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 筑龙网 www.zhulong.com
    华北电力大学发电厂变电站课程设计.作的好辛苦~~.大家可以参考一下.正文部分(不包含计算书)如有问题给我发信 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 刘志学 目录目录目录目录 第一部分 正文正文正文正文 第一部分 第一部分 第一部分 第一章 主变的选择------------------------------------------------------------------------------5 1.1 主变选择的原则--------------------------------------------------------------------------5 1.2 主变选择的结果--------------------------------------------------------------------------5 第二章 主接线的设计---------------------------------------------------------------------------5 2.1 原始资料分析------------------------------------------------------------------------------5 2.2 方案的拟订----------------------------------------------------------------------------------5 2.3 主接线简图----------------------------------------------------------------------------------7 第三章 短路电流计算----------------------------------------------------------------------------8 3.1 短路计算条件的确定原则-------------------------------------------------------------8 3.2 短路计算的结果----------------------------------------------------------------------------8 第四章 选择电器设备----------------------------------------------------------------------------9 4.1 断路器的选择--------------------------------------------------------------------------------9 4.2 隔离开关的选择--------------------------------------------------------------------------11 4.3 接地刀闸的选择--------------------------------------------------------------------------12 4.4 电压互感器的选择-----------------------------------------------------------------------13 4.5 电流互感器的选择-----------------------------------------------------------------------15 4.6 裸导线的选择------------------------------------------------------------------------------18 4.7 电缆的选择----------------------------------------------------------------------------------21 4.8 支持绝缘子的选择-----------------------------------------------------------------------22 4.9 穿墙套管的选择---------------------------------------------------------------------------23 4.10 高压熔断器的选择------------------------------------------------------------------------24 4.11 避雷器的选择------------------------------------------------------------------25 第五章 总结-----------------------------------------------------------------------------------------27 第六章 参考资料----------------------------------------------------------------------------------27 第二部分 计算书计算书计算书计算书 第二部分 第二部分 第二部分 (附在正文之后) 4 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 筑龙网 www.zhulong.com
    华北电力大学发电厂变电站课程设计.作的好辛苦~~.大家可以参考一下.正文部分(不包含计算书)如有问题给我发信 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 刘志学 发电厂变电站课程设计 发电厂变电站课程设计 发电厂变电站课程设计 发电厂变电站课程设计 第一部分 正文正文正文正文 第一部分 第一部分第一部分 第一章第一章第一章第一章 主变的选择 主变的选择 主变的选择 主变的选择 1.1 主变选择的原则 主变选择的原则： 主变选择的原则 主变选择的原则 a. 台数: 当保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变。 b. 容量: 1. 当一台主变停运，其余主变容量应能满足全部负荷的 70%。 2. 按 5-10 年规划负荷选择。 根据本题目所给变电所情况，其一台主变的容量应满足 S 7.0 ∑S = 162.75MVA。 c. 参数: 因为变电所内有三个电压等级互相连接，故选择三绕组变压器。高压、中压、低压分别 为 220kV、110kV、10kV。 1.2 主变选择的结果 主变选择的结果： 主变选择的结果 主变选择的结果 根据主变选择的原则，本课程设计可选用两台 SSPSL1-18000 型变压器作为主变，其技 术参数如下: 型号及额定容量 额 定 容 量 比 阻抗电压(%) kVA 高/中/低 额定电压高/中/低(kv) 高中 高低 中低 SSPSL1-18000 100/60/100 220/121/10.5 25．4 15.5 7.92 第二章第二章第二章第二章 主接线的设计 主接线的设计 主接线的设计 主接线的设计 2.1 原始资料分析 原始资料分析: 原始资料分析 原始资料分析 本变电所除了与水火两大电力系统连接外，还通过 110kv 及 10kv 电压向地方负荷供电。 本所有三个电压等级，220kv、110kv、10kv。220kv 侧通过两回进线与系统相连，将来拟增 一回线；110kv 侧共有 10 回线，S max =160MVA,五年增加两回线，负荷为 40MW，带有重要 负荷；10kv 共 13 回出线，P max =18MW，功率因数为 0.8，没有重要负荷。 2.2 方案的拟订 方案的拟订: 方案的拟订 方案的拟订 主接线应通过原始资料分析结合实际情况来设计，主接线的设计还应该满足可靠性、 灵活性、经济性。通过查阅设计手册，对各电压等级可有如下接线形式: 1. 对 220kv 可采用单母线分段形式；当可靠性要求高时可采用双母线形式；出线为 2 回时还可 采用桥形。 2. 对 110kv 5 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 筑龙网 www.zhulong.com· ‡
    华北电力大学发电厂变电站课程设计.作的好辛苦~~.大家可以参考一下.正文部分(不包含计算书)如有问题给我发信 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 刘志学 一般采用单母分段或者双母线；对于本题有重要负荷的还可采用带旁路的形式。 3. 对于 10kv 一般采用单母线分段形式。 通过个电压等级的可能接线形式，我对本变电所的主接线形式初定两个方案 方案一:220kv: 单母分段 110kv：双母带旁路 10kv:单母分段 方案二:220kv: 双母分段 110kv：双母带旁路 10kv:单母分段 两个方案的比较如下: 方案一 方案二 比较结果 1.220kv 侧采用单母分段可 靠性较 1.220kv 侧采用双母接线可靠性进一步提 方案二 高。 高。 略优于 2．110kv 侧采用双母带旁路接线形 2．110kv 侧采用双母带旁路接线形式，保证 方案一 式，保证了重要负荷供电的可靠性。 了重要负荷供电的可靠性。 3．10kv 侧采用单母分段可靠性较高。 3．10kv 侧采用单母分段可靠性较高。 1.220kv 侧采用单母分段检修及维护 1.220kv 侧采用双母接线检修及维护时倒闸 方案一 时倒闸操作较为简单方便 操作较为简单方便 明显高于 2．110kv 侧采用双母带旁路接线形 2．110kv 侧采用双母带旁路接线形式，可靠 方案二 式，可靠性提高但倒闸操作较为复 性提高但倒闸操作较为复杂。 杂。 3．10kv 侧采用单母分段倒闸操作较为简单。 3．10kv 侧采用单母分段倒闸操作较 为简单。 通过接线形式分析，方案一所用断路 由于方案二的 220kv 侧采用双母接线，虽然 方案一 器隔离开关等设备较方案二少，更经 提高了可靠性，但是所用断路器和隔离开关 济。 明显增多，不经济。 明显高于 方案二 可 靠 性 灵 活 性 经 济 性 综上所述，方案一在总体上优于方案二，故选用方案一为本变电所的主接线形式。 6 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 筑龙网 www.zhulong.com
    华北电力大学发电厂变电站课程设计.作的好辛苦~~.大家可以参考一下.正文部分(不包含计算书)如有问题给我发信 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 刘志学 2.3 主接线简图 主接线简图： 主接线简图 主接线简图 没打出来。不好意思啊。呵呵 7 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 筑龙网 www.zhulong.com
    华北电力大学发电厂变电站课程设计.作的好辛苦~~.大家可以参考一下.正文部分(不包含计算书)如有问题给我发信 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 刘志学 第三章第三章第三章第三章 短路电流计算 短路电流计算 短路电流计算 短路电流计算 3.1 短路计算条件的确定原则 短路计算条件的确定原则: 短路计算条件的确定原则 短路计算条件的确定原则 验算导体和电器时所用短路电流,一般有以下规定。 （1）计算的基本情况 ① 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行； ②所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）； ③短路发生在短路电流为最大值的瞬间； ④所有电源的电动势相位角相同； ⑤应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动 机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。 （2）接线方式 计算短路电流时所用的接线方式，应是可能最大短路电流的正常接线方式（即最大运 行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 （3）计算容量 应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑本工程建 成后 5 ~ 10 年）。 （4）短路种类 一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及自耦变 压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况的进行比 较。 （5）短路计算点 在正常接线方式时，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。 短路计算的结果： 3.2 短路计算的结果 3.2 短路计算的结果:::: 短路计算的结果 3.2 3.2 短路计算的结果 短 路短 路短 路短 路 点点点点 bU bI 支 路 名 支 路 名 支 路 名支 路 名 称称称称 jsX nI (kv) (kv) (kv)(kv) (kv) (kv) (kv)(kv) 标幺值标幺值标幺值标幺值 (kv) (kv) (kv)(kv) 0S0S0S0S 短 路 电 流 短 路 电 流 短 路 电 流 短 路 电 流 稳态短路电流 稳态短路电流 稳态短路电流 稳态短路电流 0.2S 0.2S 短 路 电短 路 电短 路 电短 路 电 0.2S0.2S chI ''S 周期分量 周期分量 周期分量 周期分量 ''I 标标标标 幺值幺值幺值幺值 ''I 真真真真 值值值值 周期分量 周期分量 周期分量 周期分量 流周期分量 流周期分量 流周期分量 流周期分量 ¥I 标 幺标 幺标 幺标 幺 ¥I 真值真值真值真值 2.0 I S 标 幺标 幺标 幺标 幺 S 2.0 I 真真真真 (kv(kv(kv(kv （（（（MVAMVAMVAMVA )))) ）））） kAkAkAkA 值值值值 kAkAkAkA 值值值值 值值值值 kAkAkAkA 10KV 10KV 母母母母 10KV10KV 230230230230 0.251 0.251 发电机发电机发电机发电机 1 1 1 1 0.251 0.251 0.60 0.608888 0.600.60 1.935 1.935 1.935 1.935 1.78 1.78 1.781.78 3.444 3.444 3.444 3.444 1.64 1.64 1.641.64 3.173 3.173 3.173 3.173 1.61 1.61 1.611.61 3.1153 3.1153 3.1153 3.1153 13.6 13.6 13.613.6 1915.3 1915.3 1915.3 1915.3 线线线线 110KV 110KV 110KV 110KV 母线母线母线母线 220KV 220KV 220KV 220KV 母线母线母线母线 发电机发电机发电机发电机 2 2 1.910 1.910 2 2 1.910 1.910 3.544 3.544 3.544 3.544 0.53 0.53 0.530.53 1.878 1.878 1.878 1.878 0.523 0.523 0.523 0.523 1.8535 1.8535 1.8535 1.8535 0.50.50.50.50000 1.772 1.772 1.772 1.772 8888 53535353 115115115115 0.502 0.502 发电机发电机发电机发电机 1 1 1 1 0.502 0.502 1.46 1.46 1.461.46 3.87 3.87 3.873.87 0.72 0.72 0.720.72 2.786 2.786 2.786 2.786 0.685 0.685 0.685 0.685 2.65 2.65 2.652.65 0.70 0.70 0.700.70 2.709 2.709 2.709 2.709 11.1 796.96 11.1 796.96 11.111.1 796.96 796.96 发电机发电机发电机发电机 2222 4.624 4.624 4.624 4.624 7.088 7.088 7.088 7.088 0.216 0.216 0.216 0.216 1.533 1.533 1.533 1.533 0.2163 0.2163 0.2163 0.2163 1.533 1.533 1.533 1.533 0.2163 0.2163 0.2163 0.2163 1.533 1.533 1.533 1.533 9999 10.5 10.5 10.510.5 5.55.55.55.5 发电机发电机发电机发电机 1 1 1 1 1.257 1.257 1.257 1.257 42.41 42.41 42.41 42.41 0.80.80.80.8 33.92 33.92 33.92 33.92 0.772 0.772 0.772 0.772 32323232.74.74.74.74 0.784 0.784 0.784 0.784 39.12 39.12 39.12 39.12 134. 134. 134.134. 913.48 913.48 913.48 913.48 发电机发电机发电机发电机 2222 4.1255 4.1255 4.1255 4.1255 77.66 77.66 77.66 77.66 0.242 0.242 0.242 0.242 18.82 18.82 18.82 18.82 0.242 0.242 0.242 0.242 18.82 18.82 18.82 18.82 0.242 0.242 0.242 0.242 18.82 18.82 18.82 18.82 5555 8 liuzhixue2008@yahoo.com.cn 筑龙网 www.zhulong.com
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