課程設計kV變電站電氣主接線及配電裝置平面布置圖的設計

1、電氣工程及其自動化專業(yè)電力系統(tǒng)方向課程設計任務書和指導書題目： 110kV變電站電氣主接線及配電裝置平面布置圖的設計指導教師：江靜電氣主接線及配電裝置平面布置圖課程設計任務書題目： 110kV變電站電氣主接線及配電裝置平面布置圖的設計一、課程設計的目的要求使學生鞏固和應用所學知識，初步掌握部分工程設計基本方法及基本技能。二、題目：110kV變電所電氣主接線設計三、已知資料為滿足經濟發(fā)展的需要，根據(jù)有關單位的決定新建1座降壓變電氣。原始資料：1變電所的建設規(guī)模類型：降壓變電氣最終容量和臺數(shù)：2×31500kVA：年利用小時數(shù)：4000h。2電力系統(tǒng)與本所連接情況該變電所在電力系統(tǒng)中的地

2、位和作用：一般性終端變電所；該變電所聯(lián)入系統(tǒng)的電壓等級為110kV，出線回路數(shù)2回，分別為18公里與電力系統(tǒng)相連;25公里與裝機容量為100MW的水電站相連。電力系統(tǒng)出口短路容量：2800 MVA；3、電力負荷水平高壓10 kV負荷24回出線，最大輸送2MW，COS0.8，各回出線的最小負荷按最大負荷的70計算，負荷同時率取0.8，COS0.85，Tmax4200小時/年；24回中含預留2回備用；所用電率14、環(huán)境條件該所位于某鄉(xiāng)鎮(zhèn)，有公路可達，海拔高度為86米，土壤電阻系數(shù)2.5×104.cm，土壤地下0.8米處溫度20；該地區(qū)年最高溫度40，年最低溫度10，最熱月7月份其最高氣溫

3、月平均34.0，最冷月1月份，其最低氣溫月平均值為1；年雷暴日數(shù)為58.2天。四、設計內容1、設計主接線方案確定主變臺數(shù)、容量和型式接線方案的技術、經濟比較，確定最佳方案確定所用變臺數(shù)及其備用方式。2、計算短路電流3、選擇電氣設備4、繪制主接線圖5、繪制屋內配電裝置圖6、繪制屋外配電裝置平斷面圖五、設計成果要求1、設計說明書1份編寫任務及原始資料編寫任務及原始資料確定主變壓器臺數(shù)、容量和型式確定主接線方案（列表比較）計算短路電流（包括計算條件、計算過程、計算成果）選擇高壓電氣設備（包括初選和校驗，并列出設備清單）。2、變電站電氣主接線圖1份采用75×50 cm方格紙，圖形符號必須按國

4、家標準符號繪制，并有圖框和標簽框，字體采用仿宋體字，用鉛筆繪圖和書寫。接線按單線圖繪制，僅在局部設備配置不對稱處繪制三線圖，零線繪成虛線。在主母線位置上注明配電裝置的額定電壓等級，在相應的方框圖上標明設備的型號、規(guī)范。3、屋內10kV配電裝置圖1份采用75×50 cm方格紙，圖形符號必須按國家標準符號繪制，并有圖框和標簽框，字體采用仿宋體字，用鉛筆繪圖和書寫。該圖應能顯示開關柜的排列順序、各柜的接線方案編號、柜內的一次設備內容（數(shù)量的規(guī)格）及其連接，設備在柜內的大致部位，以及走廊的大致走向等。4、屋外110kV配電裝置平斷面圖1份采用75×50 cm方格紙，圖形符號必須按國

5、家標準符號繪制，并有圖框和標簽框，字體采用仿宋體字，用鉛筆繪圖和書寫。該圖應能顯示各主要設備的布置位置及走廊的大致走向等。5、編制設計說明書及計算書六 、日程安排第一天：布置任務、介紹電氣設備選擇第二天：電氣主接線最佳方案的確定第三天：短路電流計算第四、五天：電氣設備選擇第六天：繪制電氣主接線圖第七天：繪制10kV配電裝置訂貨圖第八天：繪制110kV配電裝置平面布置圖第九天：繪制110kV戶外配電裝置斷面圖第十天：整理設計說明書、考核電氣主接線及配電裝置平面布置圖課程設計指導書第一節(jié) 電氣主接線方案設計一、主接線方案設計所需原始資料設計主接線方案時，首先需要了解原始資料：（一） 水能資料包括水

6、電站的裝機臺數(shù)和容量，年裝機利用小時數(shù)、調節(jié)性能、開發(fā)形式等。（二）電力系統(tǒng)資料1 水電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用；2 電力系統(tǒng)的情況和參數(shù)；3 與電力系統(tǒng)的耦合方式；4 負荷的性質、重要程度、供電容量和輸電距離；5 廠用電的情況；（三） 氣象情況包括選擇電氣設備所需的各種溫度等大氣條件等（四） 其它有關資料包括配電裝置型式，各主要設備的保護方式等。二、主變壓器型式、臺數(shù)和容量的確定三、電氣主接線方案的確定 （一）電氣主接線的基本形式 （二）電氣主接線方案的技術比較 根據(jù)任務書所列的已知資料，先擬出幾個可能的電氣主接線方案，先進行粗略的技術比較，篩選出23個滿足供電可靠性和電能質量等要求的接線

7、方案。最后進一步進行較詳細的技術比較，確定出最佳方案。 技術比較一般從以下幾個方面論證，分析其優(yōu)缺點：1 技術上的選擇與靈活性；2 供電的可靠性；3 運行的安全性；4 維護、檢修方便以及布置的合理性；5 繼電保護的簡化、適應運行人員的技術水平；6 電氣設備的制造問題、就地取材問題、占地面積問題等。四、廠用電器 （一）廠用變壓器的臺數(shù)和容量 1臺數(shù)：有地區(qū)外來電源作備用或裝機容量較小時，可采用一臺，否則骨干電站應考慮兩臺； 2備用方式：采用暗備用方式，若采用油浸式變壓器，每臺容量按70%計算容量選擇；若采用干式變壓器，則每臺容量按100%計算容量選擇。（二）廠用電源的引接原則1 有母線的電氣主接

8、線，從電壓等級較低的母線上引接廠用電源；2 無母線的電氣主接線，可從發(fā)電機變壓器之間分支上引接廠用電源。（三）廠用電母線的接線方式按廠用變臺數(shù)進行分段或不分段，但必須裝設備用電源自動投入裝置（BZT）。第二節(jié) 短路電流計算及電氣設備選擇一、 電氣設備的配置：（一） 開關電器的配置原則每一回路須有操作電器、保護和隔離電器。根據(jù)設計任務書的要求及已知資料，在選定的電氣主接線方案草圖上配置開關電器時應考慮以下問題：1 35KV屋外配電裝置管理開關帶接地刀閘問題根據(jù)不同電氣主接線具體情況需要，從檢修、試驗的安全角度出發(fā)，在隔離開關，在隔離開關的一側或雙側裝設接地刀閘。2 接在主母線上的閥型避雷器與電壓

9、互感器合用一組隔離開關。3 廠用變壓器高壓側一般采用熔斷器作為操作、保護電器。（二） 互感器的配置互感器的配置應充分滿足保護及自動裝置、測量、同期以及絕緣監(jiān)察的需要。（三） 其它1 設備之間的連接方式一般采用母線連接，當布置有困難時采用電力電纜連接。2 防雷保護即侵入波過電壓的保護3 通訊問題二、 短路計算條件在短路電流計算之前，應先確定短路計算條件，包括以下內容：1 計算電路圖的確定（1） 系統(tǒng)容量及電抗的確定（已知系統(tǒng)部分參數(shù)時）；（2） 最大運行方式的確定；（3） 短路計算點的確定。2 短路計算時間的確定三、 短路電流的計算1 根據(jù)電氣設備選擇的需要，短路電流應計算下列參數(shù)：I、Izt

10、、 Izt/2、ich和 Ich 。2 短路電流計算步驟：（1） 選取基準Sj，Uj=Up，計算各元件電抗標么值，并繪制等值電路圖（2） 網絡化簡，求各電源到短路點的綜合電抗（3） 短路電流計算四、 電氣設備選擇主要選擇下列設備：各電壓級匯流主母線、斷路器、隔離開關、熔斷器、互感器、電力電纜、回路載流導體及絕緣子等。并對所選設備進行校驗。第三節(jié) 安裝接線圖安裝接線圖是二次接線的主要施工圖，也是提供廠家制造屏和柜的圖紙。施工圖經過施工和運行檢修并修正后，就成為對二次回路進行維護、試驗和檢修的基本圖紙。安裝接線圖一般包括屏面布置圖、端子排圖、屏背面接線圖三種。本設計是要求根據(jù)已知的二次原理展開圖及

11、所選用的設備，設計相應的屏內設備的屏面布置圖，然后再由原理展開圖及屏面布置圖，設計出端子排圖。最后根據(jù)以上三種圖紙設計屏背面接線圖。一、屏面布置圖屏面布置圖是加工、制造屏、臺、盤和安裝屏、臺、盤上設備的依據(jù)。屏、臺、盤上各設備的排列、布置系根據(jù)運行操作的合理性并適當考慮到維護和施工的方便而決定的，必須按照設備尺寸和設備之間的距離及一定的比例進行繪制。二、端子排圖端子排圖是表示屏、臺、盤內需要裝設端子排的數(shù)目、型式、排列順序、位置，以及它與屏臺排上設備和屏、臺、盤外設備連接情況的圖紙。端子排土實際是屏背面接線圖的一個組成部分，它主要是表示屏內設備與屏外設備的連接（電纜）情況。三、屏背面接線圖屏背

12、面接線圖是以屏面接線圖為基礎，并以原理接線圖為依據(jù)而繪制的接線圖，它標明了屏上各個設備引出端子之間的連接情況，以及設備與端子之間的連接情況，它是一種指導屏上配線的圖紙。為了配線工作及識圖的方便，在這種接線圖中，對各設備和端子排一般都增加了一種采用“相對編號法”進行的編號，用以說明這些設備相互連接的關系。例如，甲接線柱上標了乙接線柱的編號，乙接線柱上標上甲接線柱的編號，這表明甲和乙兩接線柱之間應連接起來。第四節(jié) 配電裝置布置圖配電裝置是電氣一次接線的工程實施，是發(fā)電廠及變電站的重要組成部分。它是按電氣主接線的要求，由開關電器、載流導體和必要的輔助設備所組成的電工建筑物，在正常情況下用來接受和分配

13、電能；發(fā)生事故時能迅速切斷故障部分，以恢復非故障部分的正常工作。一、繪制屋內配電裝置訂貨圖屋內配電裝置訂貨圖是廠家根圖形進設計、訂貨、安裝的重要資料，廠家將根據(jù)訂貨圖進行具體的配料。二、屋內配電裝置布置圖將屋內配電裝置如成套開關柜合理地布置的屋內。三、屋外配電裝置平、斷面圖將屋外配電裝置布置合理在屋外的場地進行布置，即應滿足對安全距離的要求，又應節(jié)約用地。第五節(jié) 設計成果一、繪制水電站電氣主接線圖1 采用75×50cm方格紙，圖形符號必須按國家新標準符號繪制，并有圖框和標題欄，字體應采用仿宋體字，用鉛筆繪圖和書寫。2 接線按單線圖繪制，僅在局部設備配置不對稱處繪制三線圖，零線繪成虛線。3 在主母線位置上注明配電裝置的額定電壓等級，在相應的方框圖上表明設備的型號、規(guī)格。二、繪制屋內配電裝置配置圖1 采用50×375cm方格紙繪制。2 設備的型號、規(guī)格和數(shù)量采用列表的形式。三、繪制35kV屋外配電裝置平斷面圖1 兩張圖分別采用75×50cm和75×50cm圖紙繪制。2 屋外配