【《110kV变电站综合自动化系统设计》9100字（论文）】.docx

I1okV变电站综合自动化系统设计目录13oAbstrart错误!未定义书签。1原始设计资料21.1 设计内容21.2 设计任务32负荷计算32.1 设备的负荷计算公式32.2 各车间的负荷计算42.3 变电站总负荷计算53电气主接线设计73.1 主变压器台数的选择73.2 主变压器容量的确定73.3 主接线方案确定83.3.1 变电站主接线分类83.3.2 方案的技术比较94短路电流的计算104.1 短路电流的计算条件104.2 短路电流计算的方法与步骤W4.2.1 短路电流的计算的方法104.2.2 短路电流的计算的步骤104.3 三相短路电流计算114.3.1 短路计算系统接线图H4.3.2 选取基准值114.3.3 网络各元件阻抗标幺值计算114.3.4 绘制等值电路图124.3.5 化简等值电路124.3.6 计算三相短路电流及短路冲击电流134.3.7 三相短路电流计算结果145电气设备选择155.1 高压断路器155.1.1 IS压断路器的基本要求155.1.2 高压断路器的技术参数155.1.3 I1OkV高压断路器的选择与校验155.1.4 IOKV高压断路器的选择与校验175.2 高压隔离开关的选择175.2.1 隔离开关的基本要求175.2.2 隔离开关的技术参数185.2.3 I1okV侧隔离开关的选择与校验185.2.4 IOkV侧隔离开关的选择与校验195.3 互感器的选择205.3.1 IIOkV侧电流互感器的选择与校验205.3.2 IOkV侧电流互感器的选择与校验215.3.3 UOkV侧电压互感器的选择225.3.4 IokV侧电压互感器的选择235.4 电线电缆的选择235.4.1 线缆材料的选择235.4.2 线缆截面积选择235.4.3 I1OkV侧导线的选择与校验245.4.4 IOkV侧导线的选择与校验246防雷、接地保护266.1 防雷保护266.1.1 避雷器的配置266.1.2 避雷针的配置的基本原则286.1.3 避雷针位置的确定286.2 接地网设计29结束语30参考文献301原始设计资料1.1 设计内容某工厂地处在距市区5内的区域。变电所选择的是三相双绕组变压器，它的视在功率是2x315MVA(H010kV)oIIoKV侧(待建变电站ovM(2.(1)(2.(2)(2.(3)(2.(4)图11系统不意图1.2 设计任务(1)计算得出变压器中主要参数数据；(2)由供电系统和电站以及电厂的具体状况，给出相应的主接线方案，此外，要根据每种方案的经济性来对比，来选择最合适的方案；(3)当发生常见的短路故障时，推算出系统中的电流数据；(4)根据计算出的短路电流数据,选定合适的电力装置；(5)由参数条件和计算出的数据得出防雷保护方案。2负荷计算2.1 设备的负荷计算公式所需系数法是计算出有功功率之后求得负荷的手段。下列为其运算时要用的公式:(1)有功功率：PC=Kd×Ptt(2)无功功率：Q，=EXtane(3)视在功率：SC=JPe2+Q；(4)电流：zSCc3xtjv2.2各车间的负荷计算工厂每天生产5000吨的时候每一个车间负载的占比，如表2.2所示。由于水泥厂的各电力车间设备种类繁多，负荷计算也比较繁琐。下列为每个车间的负荷运算：(1)破碎车间：口知.Q=1341AWcos。=0.95QC=P1×tanacos0.95=1341×0.329=441.19kvarSc=yjp2e+c2=13412+441.192=1411.71kVA(2)原料磨车间：己知.乙二7180ZWcos0=O.95tQc=PCXtancos0.95=7180×0.329=2362.22kvarSc=J小Q；=71802+2362.222=7558.6kVA(3)水泥磨车间：已知：匕=14327功率因数同上tQc=PCXtancos0.95=14327×0.329=4713.58kvarSc=2+.2=143272+4713.582=15082,47kVA(4)煤磨车间：Z1知.P1=1765kWCoSe=().95Q1=ExtanaCoSo.95=1765×0.329=580.69kvarSc=J.2+q,2=Ji7652+5803=1858.07kVA(5)窑头车间:已知.e=2047ZWCOSe=O.95.Qc=EXtanaCOSO.95=890×0.329=292.81kvarSc=72+ef2=20472÷673.462=2154.94kVA(6)窑尾车间:已知.E=7090ZWCOSe=0.95tQi=xtancos0.95=7090×0.329=2332.61kvarSc=2+f2=70902÷2332.612=7463.86kVA(7)包装车间：已知.P.=2kWCOSe=O.95Qc=PCXtancos0.95=892X0.329=293.47kvarSc=yjpe2+v2=8922+293.472=939.04kVA(8)公用车间:已知.PC=7°5及WCOSe=0.95tQc=EXtanaCoSo.95=705×0.329=231.95kvarSc=J.2+G=7052+231.952=742.18kVA下方是每一个车间的负荷运算数据：表2.2车间的负荷运算数据序号车间E(kW)Qc(kvar)SkVA)1破碎车间1341441.191411.172原料磨车间71802362.227558.63水泥磨车间143274713.5815082.474煤磨车间1765580.691858.075窑头车间2047673.462154.946窑尾车间70902332.617463.867包装车间892293.47939.048公用车间705231.95742.182.3变电站总负荷计算要得出主变的容量就要先行得到总负荷的数据，运算需要公式(2.5):，"噫六%)(2.5)K一同期系数，取09a%-电网电损率，取5%变电站总负荷:8pSc=0.92(1+5%)=35161kVAi=95>-=184.55A3fjv3×110变电站全部有功功率:匕=K,ZP=O.9x(1314+7180+.+705)=31812.3kW=1COS/="=318123=0.905>0.9,Sc35161无需进行无功功率补偿。3电气主接线设计3.1 主变压器台数的选择通常情况下变压器的多少要针对多个角度去得出的。工厂里，除了水泥磨车间是归属二级负荷，别的都归属于三级负荷，而二级负荷应该用两个电源来输送电能，由此可知,本设计应该选用两台变压器。3.2 主变压器容量的确定拟定了主变之后，就要由校验时的各类变压器的不同参数来充分解析：S"(O.6O.7)KZS”0.6x42.357=25.4142MVA>25MVA0.7×42,357MVA>25MVA由于方案中采取的是两个主变，当其容量参数是S=25MVA的时候，我们发现这个数据不符合方案中的标准,那么就要采用高于其容量一级的设备,此时的容量是2x315MVAo加上地域温度对变压器参数的作用：p=(max+min)/2=21.25Ko=(20-)100+1=0.9875根据可S"o.6s,必知：0.6x42.357/0.9875=25.7359MVASn=31.5MVA25.7359MVA因此，我们采用的容量是315MVA的设备，下表为其具体参数数据表3.1主变压器型号参数型号额定容量电压比短路阻抗联接组别调压方式SZ10-3150031500110±8×1.25%10.510.5%YNd11有载调压因为该主变的低压侧用的是三角形接线，需要用专门的消弧线圈，主变的中性点引出线要和消弧线圈相连。3.3 主接线方案确定3.3.1 变电站主接线分类因为站点里应该装设双主变，则主接线应该选择单母线与桥接线，对于桥接线来说有内桥接线以及外桥接线两种。桥接线一般运行在存在A根回线与A根回线的时候，一般为2（3）进2（3）出。桥接线的话，它在单母线损坏联结引入与引出线回去的情况完全相同,而对于变动引入线与引出线断路器在某些时候,与桥断路器母线耦合。电桥连接通常情况下有两种，是内部电桥连接（图3.1）以及外部电桥连接（图3.2）。图3.1单母线接线图3.2单母线分段接线如图所示单母线分段接线我们一般使用的是双电源输入线,而母线分段开关则是使用隔离开关去耦合（图3.3）。图3.3桥式接线3.3.2方案的技术比较(1)单母线接线如表3.2：表3.2单田线接线特点单母线接线特点优点缺点分析构造不复杂、便于使用，使用的设施不多，基本不会控制时出现失误，经济性高，便于后期拓建母线不工作其它所有支路都不会工作，若长时间停电，母线工作出现问题的时候，必须把母线的问题解决，其它支路才会开始工作高压侧母线发生问题的时候，会导致大面积停电；低压侧母线故障则是会停止向用电设施输送电能(2)母线分段接线如表3.3:表3.3母线分段特点母线分段接线特点对有需要的用户能够连接两条甚至多于两条的回路，用双电源的形式去输电，某一部分母线发生问题，不能再接着供电的时候，未发生问题的母线段并不停止运行某部分坦线发生问题，那么此母线联结的引入线与引出线若要维修一定不能带电，随意哪路的断路器若想维修，相对应的器械同样不能运行若是高压侧有母线发生问题，那么在分段的断路器会自发的解决系统问题；低压侧对有需要的用电单位能够从每段母线的引进两路输电(3)桥形(内桥)接线如表3.4:表3.4内桥接线的特点内桥接线特点可以随时加入或是切出输电线路,发生横向问题的时候需要的断路器不多,并且只在有问题的优点输电线路上分闸想要随时加入或是退出变压器比较麻烦，不可以单独一个断路器运行，要双断路器一起运行，缺点_还会使某一回路的输电导线停止工作第一期负载不多，因为变压器问题和需要的技术低于线路，高压侧需要使用内桥接线。至于低分析压侧，田线发生问题的时候，系统所有的输送电都会停止，会影响对有需要的地方输送电由列举出的这些方案并结合设计要求来看，我们的任务方案选择了单母线分段接线。主变低电压部分的引出线到IokV的引入线都选择母线桥方式耦合，剩下的则是选择电缆线方式耦合。4短路电流的计算4.1短路电流的计算条件(1)因为需要通过IIokV等级的母线对站点供电，根据此时线路的性质，运算时可以忽略A和X。(2)计算需要使用对横向故障而言最严重时的接线。(3)因为默