6-电气主结线与高压配电装置
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第1章变电所电气主接线电气主接线是由高压电器通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为传输强电流、高电压的网络,故又称为一次接线或电气主系统。
用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列,详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图,称为主接线电路图。
电气主接线是变电所电气设计的首要部分,也是构成电力系统的首要环节。
对电气主接线的基本要求概括地说应包括电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性。
5.1对电气主接线的基本要求和原则5.1.1电气主接线的基本要求1.可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作,以保证对用户不间断的供电。
衡量可靠性的客观标准是运行实践。
经过长期运行实践的考验,对变电所采用的主接线经过优选,现今采用主接线的类型并不多。
主接线的可靠性不仅要考虑—次设备对供电可靠性的影响,还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。
同时,可靠性不是绝对的,而是相对的。
一种主接线对某些变电所是可靠的,而对另一些变电所可能是不可靠的。
2.灵活性主接线的灵活性有以下几方面要求;1)调度要求。
可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷,能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。
2)检修要求。
可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备,进行安全检修,且不致影响对用户的供电。
3)扩建要求。
可以容易的从初期过渡到终期接线,使在扩建时,无论一次和二次设备改建量最小。
3.经济性经济性主要是投资省、占地面积小、能量损失小。
5.1.2电气主接线的原则1.考虑变电所在电力系统中的地位和作用变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。
变电所不管是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所,由于它们在电力系统中的地位和作用不同,对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。
2.考虑近期和远期的发展规模变电所主接线设计应根据5—10年电力系统发展规划进行。
《电气设备安装与运行维护》试题库7套一、单项选择题(每小题2分,共30分)1、根据对电气主接线的基本要求,设计电气主接线时首先要考虑()A、采用有母线的接线形式B、采用无母线的接线形式C、尽量降低投资、少占耕地D、保证必要的可靠性和电能质量要求2、电压互感器的一次额定电压应等于()A、100或100/3伏B、1003或×1003伏C、所在电网的额定电压D、100或2×100伏3、输电线路送电的正确操作顺序为()。
A、先合母线隔离开关,再合断路器,最后合线路隔离开关B、先合断路器,再合母线隔离开关,最后合线路隔离开关C、先合母线隔离开关,再合线路隔离开关,最后合断路器D、先合线路隔离开关,再合母线隔离开关,最后合断路器4、线路隔离开关的线路侧,通常装有接地闸刀开关,其主要作用是当线路停电之后,合入接地刀闸,将它作为()使用。
A、防雷接地B、保护接地C、工作接地D、三相短路接地线5、在110kV及以上的配电装置中,下述哪种条件下可采用多角形接线?()A、出线不多且发展规模不明确B、出线不多但发展规模明确C、出线多但发展规模不明确D、出线多且发展规模明确6、三相导体短路的最大电动力不受()影响。
A、跨距B、长期允许电流C、相间距离D、三相短路时的冲击电流7、装设分段电抗器的作用是()。
A、限制母线回路中的短路电流B、改善母线的电压质量C、吸收多余的无功功率D、改进用户的功率因数8、在交流电路中,弧电流过零值之后,电弧熄灭的条件是()A、弧隙恢复电压<弧隙击穿电压B、弧隙恢复电压=弧隙击穿电压C、弧隙恢复电压>弧隙击穿电压D、减少碰撞游离和热游离9、硬铝母线的短路时发热允许温度是()℃A、70B、98C、200D、30010、为保证发电厂厂用低压单个或成组电动机可靠启动,要求厂用母线电压不低于额定电压的()。
A、50%B、60%C、70%D、80%11、由于发电厂厂用电一般采用可靠性高的成套配电装置,因而其高、低压母线应采用()A、双母线接线B、桥形接线C、双母线带旁路母线接线D、单母线或单母线分段接线12、安全净距是配电装置处于何种电压或内部过电压时,其空气隙均不会被击穿的最小距离?()。
一、工厂供电的意义和要求工厂供电,就是指工厂所需电能的供应和分配,亦称工厂配电。
众所周知,电能是现代工业生产的主要能源和动力。
电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以供应用;电能的输送的分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化。
因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小(除电化工业外)。
电能在工业生产中的重要性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少,而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。
从另一方面来说,如果工厂的电能供应突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果。
因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产,实现工业现代化,具有十分重要的意义。
由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面,而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义,因此做好工厂供电工作,对于节约能源、支援国家经济建设,也具有重大的作用。
工厂供电工作要很好地为工业生产服务,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能工作,就必须达到以下基本要求:(1)安全在电能的供应、分配和使用中,不应发生人身事故和设备事故。
(2)可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。
(3)优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求(4)经济供电系统的投资要少,运行费用要低,并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
此外,在供电工作中,应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系,既要照顾局部的当前的利益,又要有全局观点,能顾全大局,适应发展。
二、工厂供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定,进行工厂供电设计必须遵循以下原则:(1)遵守规程、执行政策;必须遵守国家的有关规定及标准,执行国家的有关方针政策,包括节约能源,节约有色金属等技术经济政策。
摘要根据设计任务书的要求,本次设计为110kV 变电站电气一次部分初步设计,并绘制电气主接线图及其他图纸。
该变电站设有两台主变压器,站内主接线分为110kV、35kV 和10kV 三个电压等级。
各个电压等级分别采用单母线分段接线、单母线分段带旁母接线和单母线分段接线。
本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等)以及防雷保护的配置。
本设计以《35~110kV 变电所设计规范》、《供配电系统设计规范》、《35~110kV高压配电装置设计规范》等规程为依据,设计的内容符合国家有关经济技术政策,所选设备全部为国家推荐的新型产品,技术先进、运行可靠、经济合理。
关键词:电气主接线、主变压器、短路电流、互感器、避雷器ABSTRACTAccording to the requirements of the design plan, the design of the preliminary design of a part of the electrical 110kv substation, and draw the main electrical wiring diagram and other drawings. The transformer substation is equipped with two main transformers, the station main wiring is divided into 110kv, 35kv and 10kv three voltage levels. Each voltage grade respectively by single bus line, sectionalized single bus with bypass bus wiring and single bus.The design for the main electrical wiring design, short-circuit current calculation, the main electrical equipment selection and validation(including circuit breaker, isolating switch, current transformer, voltage transformer, bus and so on) and lightning protection configuration.This design is based on the “35~110kv substation design code”, “code for design of power supply system”, “35~110kv high voltage power d istribution equipment design standards” and other regulations as the basis, design content in conformity with the relevant technical and economic policies of the state, the new type products selected equipment are recommended by the state, advanced technology, operation reliable, economic and reasonable.Keywords:The main electrical wiring,The main transformer,Short circuit current,mutual inductor,lightning protector目录第1章绪论 (1)1.1 变电站的作用 (1)1.2 我国变电站及其设计的发展趋势 (2)1.3 变电站设计的主要原则和分类 (6)1.4 选题目的及意义 (7)1.5 设计思路及工作方法 (7)第2章设计说明 (8)2.1 环境条件 (8)2.2 电力系统情况 (8)2.3 设计任务 (8)第3章电气主接线的设计 (9)3.1 电气主接线概述 (9)3.2 110KV侧主接线的设计 (10)3.3 35kV侧主接线的设计 (11)3.4 10kV侧主接线的设计 (12)第4章主变压器的选择 (13)4.1 负荷分析 (13)4.2 主变压器的确定 (14)第5章短路电流的计算 (16)5.1 短路电流计算的目的 (16)5.2 短路电流计算的一般规定 (16)5.3 短路电流的计算结果 (17)第6章主要电气设备的选择 (19)6.1 电器选择的一般条件 (19)6.2 高压断路器及隔离开关的选择 (20)6.3 母线的选择 (23)6.4 绝缘子和穿墙套管的选择 (25)6.5 电流互感器的选择 (27)6.6 电压互感器的选择 (29)6.7 熔断器的选择 (30)6.8 避雷器的选择 (31)第7章防雷保护设计 (34)7.1 变电站的防雷保护特点 (34)7.2 变电站直击雷保护 (34)7.3 侵入波过电压防护 (34)7.4 进线段保护 (35)7.5 三绕组变压器和变压器中性点的防雷保护 (35)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)外文资料及译文 (40)附录Ⅰ短路电流计算书 (52)Ⅰ.1 计算变压器电抗 (52)Ⅰ.2 系统等值网络图 (53)Ⅰ.3 短路计算点的选择 (53)Ⅰ.4 短路电流的计算 (53)附录Ⅱ电气设备选型计算书 (59)Ⅱ.1 断路器及隔离开关选择 (59)Ⅱ.2 母线选择 (66)Ⅱ.3 绝缘子和穿墙套管的选择 (71)Ⅱ.4 电流互感器的选择 (73)Ⅱ.5 高压熔断器的选择 (76)Ⅱ.6 避雷器的选择 (77)Ⅱ.7 电容电流的计算[2] (78)Ⅱ.8 消弧线圈的选择 (78)附录Ⅲ电气主接线图 (80)第1章绪论1.1 变电站的作用电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
高压配电系统1.系统定义及组成高压交流供电系统由高压供电线路、高压配电设备及降压电力变压器(又称配电变压器)组成。
重要的通信局、长途通信枢纽大楼为获得高质量的稳定市电,满足供电规范的要求(变压器超过600kVA),通常都从两个不同的变电站引入两路高压,其运行方式为用一、备一,并且要求两路电源开关(或母联开关)之间加装机械连锁或电气连锁装置,以避免误操作或误并联。
为控制两路高压电源,常采用成套高压开关柜。
可根据进线方案、电路容量、变压器台数和保护方式,选用合适的一次线路方案及高压开关柜组成高压供电系统。
较小容量的变电站(所)如果只有一路高压引入,为节省成本,也可以不用成套高压开关柜,采用熔断器、负荷开关等高压电器进行简单控制后直接引入变压器。
2.高压配电方式高压配电方式,是指从区域变电所将10kV高压送至企业变电站(所)及高压用电设备的接线方式。
高压配电网的基本接线方式有三种——放射式、树干式及环状式。
2.1.放射式配电方式放射式配电就是从区域变电所的10kV母线上引出一路专线,直接接至通信局(站)的变电站(所)的配电方式。
沿线不接其他负荷,各用户变电站(所)之间无联系,如图1所示。
放射式配电方式线路敷设简单,维护方便,供电可靠,不受其他用户干扰,但投资较大,适用于一级负荷。
图1 放射式配电方式2.2.树干式配电方式树干式配电方式是指由区域变电所引出的各路10kV高压干线沿市区街道敷设,各中小企业变电所都从干线上直接引入分支线供电,如图2所示。
这种高压配电方式的优点,是区域变电所10kV的高压配电装置数量减少,投资相应可以减少;缺点是供电可靠性差,只要干线线路上任一段发生故障,线路上各用户的变电站(所)都将断电。
图2 树干式配电方式2.3.环状式配电方式环状式配电方式如图3所示,其优点是运行灵活,供电可靠性较高;当线路的任何地方出现故障时,在短时间停电后,只要将故障侧开关断开,切断故障点,便可恢复供电。