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悦悦哥哥
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小悟空harrywang

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题目:35KV变电所课程设计 指导老师:绪言 来河北农业大学的学习目的,一是为提高自己学历,二是随着科技进步,深感自身所掌握的知识贫乏,已不能更好地适应工作需要,希望通过学习,提高自身的知识文化水平,三是在校学习期间,由于所学理论知识都是书本上的,与实际实践相差很远,结合不深,知识不是掌握得很好, 现在,整个大学学习课程已经全部结束,开始做课程设计,这是在全部理论课程及完成各项实习的基础上进行的一项综合性环节,课程设计的目的: 1. 巩固和扩大所学的专业理论知识,并在课程设计的实践中得到灵活应用; 2. 学习和掌握发电厂、变电所电气部分设计的基本方法,树立正确的设计思想; 3. 培养独立分析和解决问题的工作能力及解决实际工程设计的基本技能; 4. 学习查阅有关设计手册、规范及其他参考资料的技能。 设计任务书 目录 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第一章 电气主接线的设计及变压器选择 分析任务书给定的原始资料,根据变电所在电力系统中的地位和建设规模,考虑变电所运行的可靠性、灵活性、经济性,全面论证,确定主接线的最佳方案。 第一节 原始资料分析 1. 本站经2回110KV线路与系统相连,分别用35KV和10KV向本地用户供电。 2. 任务:110KV变压器继电保护。 3. 环境参数:海拔<1000米,地震级<5级,最低温度0℃,最高温度35℃,雷暴20日/年。 4. 系统参数:110KV系统为无穷大系统,距离本站65KM,线路阻抗按欧/KM计算。 5. 35KV出线7回,最大负荷10000KVA,cos∮=,Tmax=4000h;10KV出线10回,最大负荷3600KVA,cos∮=,Tmax=3000h,均为一般用户。 6. 站用电为160KVA。 根据本站为2回110KV线路进线,35KV、10KV最大负荷时间分别为4000h、3000h,可以判断本站为重要变电站,在进行设计时,应该侧重于供电的可靠性和灵活性。 第二节 电气主接线方案确定 方案一 方案二 方案三 主接线方案比较 名称 开关 主变 经济性 可靠性 方案确定 方案一 11台,110kv4台,35kv5台、10kv 2台 4台, ×4= 最差,变压器总容量最大,开关最多。 最好,充分考虑了变压器,开关在检修、试验时仍然能保证供电。 110kv终端变电站,采用双回110kv进线,应该是比较重要的变电站,设计思想应侧重于可靠性。所以选择方案一为最终方案。方案一虽然建设投资大,但在以后运行过程中,小负荷时可以切除一台主变运行,降低了损耗。 方案二 7台,110kv5台,35kv、10kv各1台 2台,1 最好,变压器总容量最小。 中,35kv、10kv负荷分别供电,故障时互不影响。但是设备检修时,必然造成供电中断。 方案三 7台,110kv4台,35kv2台、10kv 1台 2台, 中,介于方案一、方案二之间。 最差,高压侧故障时,低压侧必然中断供电。 第三节 容量计算及主变压器选择 1. 按年负荷增长率6%计算,考虑8年。 2. 双变压器并联运行,按每台变压器承担70%负荷计算。 3. 35kv负荷是 KVA,10kv负荷是 KVA,总负荷是 KVA。 4. 变压器容量:1)负荷预测 35kv负荷:10000KVA×(1+6%)8 =; 10kv负荷: 3600 KVA×(1+6%)8 = KVA,共计。 2)变压器有功和无功损耗计算,因为所占比重较小,而本站考虑的容量裕度比较大,所以不计算。3)站用变选型 因为设计任务书已经给出用电容量为160KVA,所以直接选择即可,从主接线方案分析,站用变接于35KV母线更可靠,所以选型为SL7-160/35。 变压器选择确定: 主变压器 承担负荷 容量选择 确定型号 1#B ××= 8000KVA SZL7-8000/110 2#B 同1#B 3#B ××= 2000KVA SL7-2000/35 4#B 同3#B 站用变 160KVA 160KVA SL7-160/35 5. 变压器技术数据 型号 额定容量(KVA) 额定电压(kv) 损耗(KW) 阻抗电压(%) 空载电流(%) 连接组别 高压 低压 空载 负载 SZL7-8000/110 8000 110 15 50 Yn,d11 SL7-2000/35 2000 35 10 Y,d11 SL7-160/35 160 35 Y,yno 第二章 短路电流计算 第一节 短路电流计算的目的 为了确定线路接线是否需要采取限制短路电流的措施,保证各种电气设备和导体在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作,为选择继电保护方法和整定计算提供依据,验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流计算,应考虑5-10年的远景发展规划。 第二节 电路元件参数的计算 1.等值网络图 图2-1 主接线 图2-2 等值网络 图2-3 最小运行方式下等值网络 2.电路元件参数计算 常用基准值(Sj=100MVA) 基准电压Uj(kv) 37 115 230 基准电流Ij(kA) 基准电抗X(欧) 132 529 1) 系统容量为无限大,Sc=∞,取基准容量Sj=100MVA,基准电压Uj取各级平均电压,即Uj=Up=,Ue为额定电压。 Sj 基准电流 Ij=――― 基准电抗Xj= 2) 线路阻抗X1=×65=26欧姆 3) 变压器电抗为 XB1=XB2,XB3=XB4 XB1=Ud%/100×Sj/Se =×100/8 = XB3=×100/2 = 3.短路电流计算 1)d1点短路时:Up=115kv 所以,三相短路电流 I(3)=115/26√3= 两相短路电流 I(2)=I(3) √3/2 =× = 短路容量 S(3)=√3UpI(3) =×115× = 全电流最大有效值 Icb= I(3) =× = 2)d2点短路时:Up=37kv d2点短路时,阻抗图由图2-4(a)简化为图2-4(b) 图2-4(a) 图2-4(b) X1=26Ω 根据变压器电抗有名值换算公式Xd=Ud%/100×Ue2/Se,得出 X2=×1102/8 =Ω X2=X3 X2// X3 X6=Ω 三相短路电流 I(3)=Up/√3/X =115/ = 两相短路电流 I(2)= I(3) =× = 三相短路容量 S(3)=√3Up I(3) =×37× = 全电流最大有效值 Icb= I(3) =× = 3)d3点短路时:Up=37kv d3点短路时,阻抗图由图2-5(a)简化为图2-5(b) 图2-5(a) 图2-5(b) X1=26Ω X6=Ω 根据变压器电抗有名值换算公式Xd=Ud%/100×Ue2/Se,得出 X4=×352/2 =Ω X4=X5 X4// X5 X7=Ω 三相短路电流 I(3)=Up/√3/X=115/= 两相短路电流 I(2)= I(3) =× = 三相短路容量 S(3)=√3Up I(3) =×× = 全电流最大有效值 Icb= I(3) =× = 3.最小运行方式下短路电流计算 本站最小运行方式为B1、B3停运或B2、B4停运,据此作等值网络图2-6 图2-6 1)d2点短路时:Up=37kv X1=26Ω 根据变压器电抗有名值换算公式Xd=Ud%/100×Ue2/Se,得出 X2=×1102/8 =Ω 三相短路电流 I(3)=Up/√3/X =115/ = 两相短路电流 I(2)= I(3) =× = 三相短路容量 S(3)=√3Up I(3) =×37× = 全电流最大有效值 Icb= I(3) =× = 2)d3点短路时:Up= X1=26Ω X2=Ω 根据变压器电抗有名值换算公式Xd=Ud%/100×Ue2/Se,得出 X4=×352/2 =Ω 三相短路电流 I(3)=Up/√3/X =115/ = 两相短路电流 I(2)= I(3) =× = 三相短路容量 S(3)=√3Up I(3) =×× = 全电流最大有效值 Icb= I(3)=× 4.短路电流计算结果表 短路点编号 支路名称 短路电流(kA) 最小运行方式短路电流(kA) 全短路电流有效值(KA) 短路容量(MVA) d(3) d(2) d(3) d(2) d(3) d(2) d(3) d(2) d1 110kv母线 d2 35kv母线 d3 10kv母线 第三章 导体和电器的选择设计(不做动热稳定校验)第一节 最大持续工作电流计算 1. 110KV母线导体的选择 母线最大持续工作电流计算 Igmax=√3Ue =×16000/ = 1#B、2#B变压器引线最大持续工作电流为母线最大持续工作电流的50%,即。 2. 35KV母线导体的选择 1. 母线最大持续工作电流计算 Igmax=√3Ue =×16000/ = 1#B、2#B变压器引线最大持续工作电流为母线最大持续工作电流的50%,即。 2. 主变压器35KV的引线按经济电力密度选择软导体。 最大运行方式下35KV引线的最大持续工作电流按倍变压器额定电流计算 3. 10KV母线导体的选择 母线最大持续工作电流计算 Igmax=√3Ue =×4000/ = 3#B、4#B变压器引线最大持续工作电流为母线最大持续工作电流的50%,即。 4. 3#B、4#B变压器35KV侧引线最大持续工作电流 Igmax=√3Ue =×2000/ = 第二节 导体的选择 不考虑同时系数,Tmax均按3000h计算。 1. 110kv母线导体选择 查《发电厂和变电所电气部分毕业设计指导》图5-4,图5-1 得出 Tmax=3000h,钢芯铝绞线的经济电流密度为J= Sj=Ig/j = = 考虑留一定的裕度,选择LGJ-95钢芯铝绞线为110kv母线导体。 2. 35 kv母线导体选择 查《发电厂和变电所电气部分毕业设计指导》图5-4,图5-1 得出 Tmax=3000h,钢芯铝绞线的经济电流密度为J= Sj=Ig/j = = 考虑留一定的裕度,选择LGJ-240钢芯铝绞线为35kv母线导体。 3. 10 kv母线导体选择 查《发电厂和变电所电气部分毕业设计指导》图5-4,图5-1 得出 Tmax=3000h,钢芯铝绞线的经济电流密度为J= Sj=Ig/j = = 考虑留一定的裕度,选择LGJ-240钢芯铝绞线为10kv母线导体。 4. 变压器引线选择 1) 1#B、2#B变压器110kv侧引线选择LGJ-95钢芯铝绞线; 2) 1#B、2#B变压器35kv侧引线选择LGJ-120钢芯铝绞线; 3) 3#B、4#B变压器35KV侧引线选择LGJ-95钢芯铝绞线; 4) 3#B、4#B变压器35KV侧引线选择LGJ-120钢芯铝绞线。 第三节 电器设备的选择1. 断路器及电流互感器的选择 根据断路器的选择定型应满足的条件,参考《发电厂和变电所电气部分毕业设计指导》附表选择如下: 序号 断路器形式 型号 额定电压(kv) 额定电流(A) 开断电流(KA) 工作电流(A) 电流互感器 1DL 少油断路器 Sw7- LCW-110 2DL 少油断路器 同上 同上 3DL 少油断路器 同上 同上 4DL 少油断路器 同上 同上 5DL 少油断路器 SW3-35 35 1000 LCW-35 6DL 少油断路器 同上 同上 11DL 少油断路器 同上 7DL 少油断路器 SW3-35 35 600 同上 8DL 少油断路器 同上 同上 9DL 真空断路器 ZN-10 10 600 LFC-10 10DL 真空断路器 同上 同上 35kx出线开关 SW3-35 35 600 -×2= = LCW-35 10kv出线开关 ZN-10 10 300 3 = LFC-10 电流互感器技术参数 序号 额定电压(kv) 工作电流(A) 电流互感器型号 数量(台) 准确度等级 额定电流A 二次负荷阻抗Ω 1s热稳倍数 动稳倍数 1DL 110 LCW-110 100/5 75 150 2DL 同上 3DL 同上 50/5 75 150 4DL 同上 5DL 35 LCW-35 150/5 2 65 100 6DL 同上 150/5 7DL 35 同上 40/5 8DL 同上 40/5 9DL 10 LFC-10 125/5 75 165 10DL 同上 125/5 75 165 35 -×2= = LCW-35 30/5 2 65 100 10 = LFC-10 350/5 75 155 2. 隔离开关的选择 根据隔离开关的选择定型应满足的条件,参考《发电厂和变电所电气部分毕业设计指导》附表选择如下: 序号 安装位置 型号 额定电压(kv) 额定电流(A) 1 1DL-4DL两侧 GW5-110 110 600 2 5DL-8DL两侧,35kx出线开关两侧,站用变 GW4-35 35 600 3 9DL,10DL两侧 GW1-10 10 600 4 10kv出线开关两侧 GW1-10 10 400 5 3. 电压互感器PT的选择 根据电压互感器的选择定型应满足的条件,参考《发电厂和变电所电气部分毕业设计指导》附表选择如下: 序号 安装地点 型式 型号 数量(台) 额定电压kv 额定变比 1 110kv线路 户外单相 JCC1-110 2 110 110000/√3:100/√3/100/3 2 110kv母线 户外单相 JCC1-110 3 110 110000/√3:100/√3/100/3 3 35kv母线 户外单相 JDJJ-35 3 35 35000/√3:100/√3/100/3 4 10kv母线 户内单相 JDJ-10 3 10 10000/100 4.高压限流熔断器的选择 序号 类别 型号 数量(只) 额定电压kv 额定电流A 1 35kv互感器 RW3-35 3 35 2 10kv互感器 RN2 3 10 3 站用变35kv侧 RW3-35 3 35 5 5. 各级电压避雷器的选择 避雷器是发电厂、变电所防护雷电侵入波的主要措施。硬根据被保护设备的绝缘水平和使用条件,选择避雷器的形式、额定电压等。并按照使用情况校验所限避雷器的灭弧电压和工频放电电压等。 避雷器的选择结果 序号 型号 技术参数(KV) 数量 安装地点 灭弧电压 工频放电电压 冲击放电电压 残压 1 FCZ-110J 100 170-195 265 265 110kv系统侧 2 FZ-35 41 84-104 134 134 35kv侧及出线 3 FZ-10 26-31 45 45 10kv母线及出线 6. 接地开关的选择 安装地点 型号 额定电压kv 动稳电流kA 2s热稳电流KA 长期能通过电流A 110kv侧 JW2-110(w) 110 100 40 600 35kv侧 隔离开关自带 第四章 继电保护配置及整定计算一、根据《继电保护和安全自动装置技术规程》进行保护配置。 1. 变压器继电保护:纵差保护,瓦斯保护,电流速断保护,复合过流保护(后备保护) 序号 保护配置 保护功能及动作原理 出口方式 继电器型号 1 纵差保护 变压器内部故障保护,例如断线,层间、匝间短路等变压器两侧电流不平衡起动保护。 断开变压器两侧开关。 BCH-2 2 瓦斯保护 变压器内部短路,剧烈发热产生气体起动保护。 轻瓦斯发信号,重瓦斯断开变压器两侧开关。 3 过电流保护 事故状态下可能出线的过负荷电流 动作于信号 4 电流速断保护 相间短路 断开线路断路器 2. 35KV线路,10KV线路继电保护:电流速断保护,过电流保护,单相接地保护 序号 保护配置 保护功能 出口方式 继电器型号 1 电流速断保护 相间短路 断开线路断路器 2 过电流保护 相间短路,过负荷 延时断开线路断路器 3 母线单相接地保护 绝缘监察 信号 第四节 保护原理说明 第五节 保护配置图 第六节 整定计算 电流速断保护整定计算 1. 1#B、2#B电流速断保护整定计算 35kv系统、10kv系统都是中性点非接地运行,因此电流速断保护接成两相两继电器式。此种接线方式的整定计算按相电流接线计算。 1) 躲过变压器外部短路时,流过保护装置的最大短路电流 Idz=KkI(3) 第五章 防雷规划设计 根据《电力设备过电压保护设计技术规程》的要求,配置防雷和接地设施如下: 为防止雷电直击变电设备及其架构、电工建筑物等,变电站需装设独立避雷针,其冲击接地电阻不宜超过10欧姆。为防止避雷针落雷引起的反击事故,独立避雷针与配电架构之间的空气中的距离SK不宜小于5米。第六章 保护动作说明第七章 结束语 根据任务书的基本要求,查阅教科书及大量的规程、规范和相关资料,经过2星期的艰苦努力,终于完成了设计任务,并形成了设计成果。 现在回过头看看,其间有酸甜苦辣,也有喜怒哀乐,尤其是理论基础不过硬,更是困难重重,

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注定孤独终X

目 录摘 要 1Abstract 2第1章 绪论 变电站发展的历史与现状 课题来源及设计背景 4第2章 变电站负荷计算和无功补偿的计算 变电站的负荷计算 无功补偿的目的 无功补偿的计算 6第3章 主变压器台数和容量的选择 变压器的选择原则 变压器台数的选择 变压器容量的选择 8第4章 主接线方案的确定 主接线的基本要求 主接线的方案与分析 电气主接线的确定 11第5章 短路电流的计算 绘制计算电路 短路电流计算 14第6章 高压侧配电系统的设计 高压线路电缆的选择 高压配电线路布线方案的选择 高压配电系统设备 18第7章 低压侧配电系统的设计 变电站配电线路布线方案的选择 线路导线、配电设备及其保护设备的选择 变电站用电及照明 25第8章 变电站二次回路方案的确定 二次回路的定义和分类 二次回路的操作系统 二次回路的接线要求 电气测量仪表及测量回路 断路器的控制与信号回路 自动装置 绝缘监视装置 继电保护的选择与整定 32第九章 防雷与接地方案的设计 防雷保护 接地装置的设计 39结束语 41致谢 42参考文献 43摘 要随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起,供电系统的设计越来越全面、系统,工厂用电量迅速增长,对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高,因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理,不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量,也会反映在供电的可靠性和安全生产方面,它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。变电站是电力系统的一个重要组成部分,由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成,他从电力系统取得电能,通过其变换、分配、输送与保护等功能,然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽,变电站必须改变传统的设计和控制模式,才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展,为目前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。110KV变电站属于高压网络,该地区变电所所涉及方面多,考虑问题多,分析变电所担负的任务及用户负荷等情况,选择所址,利用用户数据进行负荷计算,确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择,从而确定变电站的接线方式,再进行短路电流计算,选择送配电网络及导线,进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备,为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了:(1)总体方案的确定(2)负荷分析(3)短路电流的计算(4)高低压配电系统设计与系统接线方案选择(5)继电保护的选择与整定(6)防雷与接地保护等内容。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展,电力系统在从发电到供电的所有领域中,通过新技术的使用,都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。

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会吸烟的肺

电气自动化实习报告一.实习目的生产实习是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。在生产实习过程中,可以培养我们观察问题、解决问题和向生产实际学习的能力和方法为目标。培养我们的团结合作精神,牢固树立我们的群体意识,即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。通过这次生产实习,使我在生产实际中学习到了电气设备运行的技术管理知识、电气设备的制造过程知识及在学校无法学到的实践知识。在生产实践中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要,也是我们当代大学生所必须的,从而近一步的提高了我们的组织观念。我们在实习中了解到了工厂供配电系统,尤其是了解到了工厂变电所的组成及运行过程,使我开阔了眼界、拓宽了知识面,为学好专业课积累必要的感性知识,为我们以后在质的变化上奠定了有力的基础。通过生产实习,对我们巩固和加深所学理论知识,培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。入厂主要安全注意事项1.防火防爆2、防尘防毒3、防止灼烫伤4.防止触电5.防止机械伤害6.防止高处坠落7.防止车辆伤害8.防止起重机械伤害9.防止物体打击 。.设备内作业须知:1.在各种储罐,槽车,塔等设备以及地下室,或是其他密闭场所内部进行工作均属于设备内作业2.设备上与外界连通的管道,孔等均应与外界有效的隔离3.进入设备内作业前,必须对设备内进行清洗和置换4.应采取措施,保持设备内空气良好5.作业前30分钟内,必须对设备内气体采取采样分析,采样应 有代表性6.进入不能达到清洗和置换要求的设备内作业时,必须采取相应的防护措施 7.在容器内工作时因照明良好,照明用电应小于等于36V的防 爆型灯具8.多工种,多层次交叉作业应采取互相之间避免伤害的措施,并且搭设安全梯或是安全平台,比要时由监护人用安全绳栓作业人员进行施工9.设备内作业必须有专人监护,并应有入抢救的措施及有效保 护手段化工生产特点的简要介绍:此次工厂生产以精对苯二甲酸(PTA)为原料,相对分子量为,结构式HOOC[C6H4]COOH,在常温下是白色粉状晶体,无毒易燃,若与空气混合在一定限度内遇火即燃烧;故我的车间处于一级防爆区内(聚合电仪)。高纯度对苯二甲酸PTA与乙二醇(EG)缩聚得到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),还可以与1,4-乙二醇或1,4-环己烷二甲酸反应生成相应的酯,主要用于生产聚酯。而聚酯纤维是合成纤维最主要的品种,在世界合成纤维总产量中占将近80%的比例,。乙二醇 对二甲苯作原料,用直接催化法方式合成聚酯。最终产品:涤纶长丝、涤纶短丝、低弹丝、高弹丝、差别化和功能化纤维及涤纶短纤维产品,化工生产的特点是1、原料,半成品,成品多分为易燃易爆或是有毒物 2、生产工艺多为高温,高压或是底温高压 3、生产的连续性强,自动化程度高 4、工业三废多,影响环境.实习过程2、组织参观 在实习开始时,我们对实习单位的参观,以便了解其概况。在实习期间,我们还到其它有关车间去进行专业性的参观,获得了更加广泛的生产实践知识,和更加准确理解了工厂的运作模式。参观中我们着重了解了先进的设计思想和方法、先进工艺方法、先进工装、先进设备的特点以及先进的组织管理形式等。3、车间实习 我们在车间实习是生产实习的主要方式。我们按照实习计划在指定的车间进行实习,通过观察、分析计算以及向车间工人和技术人员请教,圆满完成了规定的实习内容。4、理论与实际的结合 为了能够更加深入的进行车间实习,在实习过程中,我们结合了所学的书本知识与实习的要求,将理论与实际进行了完美的结合,也更加的促使我们不断地进行学习与研究。5、实习日记 在实习中,我们们每天的工作、观察研究的结果、收集的资料和图表、所听报告内容等均记入到了实习日记中以备以后翻阅。实习内容 (一)学习和了解变电所的主要结构种类和常规型变电所设备选型。(二)学习和了解变电所的主要部件的生产技术资料,包 括:各种技术标准,图纸,专用设备说明书等。(三)了解变各类变频器主要技术要求以及使用。常规型变电所设备选型(a)、设备的选择配置应力求小型化,要保证技术先进、工作性能稳定可靠,质量有保证且售后服务跟得上。(b)、所内应采用两台主变,要求节能且有载调压型,一般采用S10或SZ10型变压器,变压器容量要根据电力负荷情况而定,但两台主变容量比不应超过1∶3,阻抗电压、变比、接线组别应相同,误差不超过 5%,为以后变压器并列运行提供条件。(c)、所用变采用1~2台S10-50kVA/35/直配变,装在35kV进线外侧或35kV母线上,所用变采用跌落熔断器控制。(d)、高压断路器应采用SF6断路器,35kV断路器采用LW8-35型,10kV断路器采用LW3-10型。(e)、35kV进线采用双回,为环网工程做好准备。(6)35kV母线使用LGJX-120铝绞线,采用单母线不分段接线,10kV母线采用分段接线,出线4~6回为好。(f)、无功补偿容量按主变容量的10%~15%而定,采用BWF-200-1W型电容器,电压为星形接线。(g)、避雷措施:35kV线路采用避雷线,所内采用避雷针和避雷器两种。避雷针使用镀锌圆钢焊接,装设在所区的4个角;避雷器采用金属氧化物避雷器,35kV侧装在母线上,10kV侧装在出线处。(h)、所内隔离开关操作机构上应设"五防"闭锁,由人工或由计算机综合自动化系统实现"五防"。(i)控制、保护、测量部分采用计算机综合自动化管理系统。部分设备简介 均速管流量传感器(以下简称均速管)是基于皮托管测速原理发展而来的一种差压流量传感器。均速管与差压变送器、显示仪表配套使用,可实现对圆管、矩形管道中的液体、气体或蒸汽流量进行测量。均速管可广泛应用与电力、石油、化工、轻纺等行业由于其压力损失小,安装维修简便,特别适合大口径管道流量的测量。起动器(又称软起动器,电机软起动器)软启动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法,控制三相反并联闸管的导通角,使被控电机的输入电压按不同的要求而变化,就可实现不同的功能。电磁阀电磁阀是用来控制流体的方向的自动化基础元件,属于执行器;通常用于机械控制和工业阀门上面,对介质方向进行控制,从而达到对阀门开关的控制。变频器实习期间主要接触到西门子、 富士、 安川 、丹拂斯等。我们知道交流电动机的同步转速表达式位:n=60 f(1-s)/p (1)式中 n———异步电动机的转速; f———异步电动机的频率;s———电动机转差率;p———电动机极对数。由公式可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。变频器原理:利用二极管的单通性整流将交流变为直流;再用逆变块产生所需要频率的交流。而逆变块主要也是利用二极管的通断实现将直流变为交流,其频率大小由通断变化快慢决定,从而实现频率改变。变频器控制方式低压通用变频输出电压为380~650V,输出功率为~400kW,工作频率为0~400Hz,它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式电压空间矢量(SVPWM)控制方式矢量控制(VC)方式直接转矩控制(DTC)方式矩阵式交—交控制方式 .实习感悟生产实习是培养高素质工程技术人才的一个重要实践性教学环节,是将学校教学与生产实际相结合,理论与实践相联系的重要途径。其目的是使我们通过实习在专业知识和人才素质两方面得到锻炼和培养,从而为毕业后走向工作岗位尽快成为业务骨干打下良好基础。通过生产习,使我们了解和掌握了变电所的主要结构、生产技术和工艺过程;使用的主要工装设备;产品生产用技术资料;生产组织管理等内容,加深对变电所的工作原理、设计、试验等基本理论的理解。使我们了解和掌握了变电所的工作原理和结构等方面的知识。为进一步学好专业课,从事这方面的研制、设计等打下良好的基础。在这次生产实习过程中,不但对所学习的知识加深了了解,更加重要的是更正了我们的劳动观点和提高了我们的独立工作能力等。

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凯利的心窝

电气化铁路中SVC负序补偿应用技术研究 摘要:随着电气化铁路的迅速发展,电铁牵引负荷产生的负序分量及高次谐波,除对牵引供电系统造成危害外,还会造成电力系统负序及谐波污染[1],因而,电铁的负序及谐波危害已成为制约我国电气化铁路发展的重要因素。结合电气化铁路给电网带来的影响,着重探讨电铁负序补偿中SVC的使用问题。根据国外一些发达国家如日本、澳大利亚等国成功将SVC技术应用在电气化铁路的无功和负序补偿案例以及国内SVC负序补偿应用实例,对SVC负序补偿原理及运行方式进行了研究分析,对SVC在电铁负序治理中的应用前景做了初步探讨,以期提高电力系统运行的经济效益和社会效益。 关键词:电气化铁路;负序补偿;SVC 0 引言 世界上第一条用电力机车作为牵引动力的电气化铁路于1879年在德国柏林建成。中国于1961年建成第一条电气化铁路———宝成铁路的宝鸡至凤州段。电气化铁路问世后发展很快,法国、日本、德国等国家已形成以电气化铁路为主的铁路运输业,大部分货运量由电气铁路完成。电气化机车上不设原动机,其电力由牵引供电系统提供。该系统由牵引变电所和接触网构成,来自高压输电线路的高压电经牵引变电所降压整流后,送至铁路架空接触网,电气机车通过滑线弓受电,牵引机车行驶。由于电力机车运营可以使铁路运输成本降低30%~40%,因此越来越成为发展的方向。电力机车是波动性很大的大功率单相整流负荷,对于三相对称的电力系统供电来说,电铁牵引负荷具有非线形、不对称和波动性的特点,将产生三相不平衡的负序及高次谐波电流注入电网[1],使得旋转电机转子发热、电力变压器使用寿命缩短、输电线路送电能力降低,继电保护装置误动及安全自动装置不能正常投切等诸多影响电网运行的不利因素。因此,必须对电铁机车对电力系统的影响有足够的重视并采取应对措施[2-3]。目前关于电铁谐波治理的技术已经趋于成熟[4],但对于负序的治理仍存在很多问题,传统上广泛使用的关于减小电铁负序分量的方法大多是合理安排机车及系统机组运行方式,尽量削弱电铁负序分量对电网的影响,此方法虽能在一定程度上控制电铁对电力系统的影响,但仍存在诸如列车运行方式临时变化、电力系统机组检修等问题,影响治理效果。根据电铁负荷给电网带来的负序影响,着重对SVC负序补偿基本原理及运行方式进行了研究分析;将国内外应用SVC治理电铁负序分量的案例做了综述;最后对SVC在电铁负序治理中的应用前景做了初步探讨。 1 电铁负荷负序分量对电网的影响 负序分量对电网的影响[2] 对旋转电机的影响 1)汽轮发电机转子为敏感部位,因为汽轮发电机转子负序温升比定子大,存在局部高温突出部位,国内曾发生过向电铁供电的汽轮发电机转子部件嵌装面过热受损的事故;另一方面,当负序电流流过发电机时,产生负序旋转磁场、负序同步转矩,使发电机产生附加振动。 2)对邻近牵引变电所而远离电源的异步电动机,其定子绕组为敏感部位。同时还将在电动机中产生一反向旋转磁场,此反向磁场对电动机转子起制动作用,影响其出力。在谐波和负序电流的共同影响下,国内曾发生多起定子绕组过热烧毁事故。 对电力变压器的影响负序电流造成电力系统三相电流不对称,使得变压器的额定出力不足(即变压器容量利用率下降)。 对输电线路的影响流过电力网的负序电流,只是降低了电力线路的输送能力,并不作功。 对继电保护和自动装置的影响对各种以负序滤波器为启动元件的保护及自动装置干扰:由于保护按负序(基波)量整定,整定值小、灵敏度高。滤波器为启动元件时,实际运行中已引起下列保护和自动装置误动。 1)发电机的负序电流保护误动。2)变电站主变压器的复合电压启动过电流保护装置的负序电压启动元件误动。3)母线差动保护的负序电压闭锁元件误动。4)自动故障录波装置的负序启动元件的误启动,导致无故障记录而浪费记录胶卷。在频繁误动时,可能造成未能及时装好新胶卷而导致发生故障时无记录。 负序分量影响的标准[5] 我国有关同步发电机承受不平衡电流允许值的规定如下:1)在按额定负荷连续运行时,汽轮发电机三相电流之差不超过额定值的10%,水轮发电机和同步调相机三相之差不超过额定值的20%,同时任何一相的电流不得大于额定值。2)在低电压额定负荷连续运行时,各相电流之差可以大于上面的规定值,但应根据实验确定数值。对于100 MW及以下汽轮发电机,当三相负荷不对称时,若每相电流均不超过额定值,且负序分量与额定电流之比不超过8%,应能连续运行,100 MW以上的发电机,一般认为负序分量与额定电流之比不超过5%。 2 SVC负序补偿基本原理及运行方式[6-8] SVC全称为“静止型动态无功补偿器”,主要用于补偿用户母线上的无功功率,其通过连续调节其自身无功功率来实现的,一般SVC由并联电感和电容两个回路组成,其中感性回路为动态回路,其感性无功功率可连续分相调整,使得整个装置无功功率的大小和性质发生变化,分相控制的依据为三相平衡原理。用Qs表示系统总无功功率,QF为用户负荷的无功功率,QL为晶闸管控制电抗器(TCR)的无功功率,QC为电容器无功功率,上述平衡过程可以用公式(1)来表达:Qs=QF+QL-QC=常数=0 (1)如图1所示,A为系统工作点。负荷工作时产生感性无功QF,补偿装置中的电容器组提供固定的容性无功QC,一般情况下后者大于前者,多余的容性无功由TCR平衡。当用户负荷QF变化时,SVC控制系统调节TCR电流从而改变QL值以跟踪,实时抵消负荷无功,动态维持系统的无功平衡。最简单的TCR装置组成和工作原理如图2所示:TCR的基本结构是两个反并联的晶闸管和电抗器串联。晶闸管在电源电压的正负半周轮流工作,当晶闸管的控制角α在90°~180°之间时,晶闸管受控导通(控制角为90°时完全导通,180°时完全截止)。在系统电压基本不变的前提下,增大控制角将减小TCR电流,减小装置的感性无功功率;反之减小控制角将增大TCR电流,增大装置的感性无功。就电流的基波分量而言,TCR装置相当于一个可调电纳。其等效电纳为:式中,α为晶闸管导通角;L为电抗器电感值;ω为网压的角频率。对于不对称负荷,应采用分相调节,根据瞬时电压和电流求出所需的补偿电纳。TCR分相调节的理论基础为司坦麦兹(STEINMETZ)理论,在此理论指导下,SVC能够将负荷补偿为纯有功的三相平衡系统。司坦麦兹(STEINMETZ)理论有多种表达形式,本文给出一种常用的补偿电纳公式:r分别为△连接的补偿电抗器电纳值;V为系统电压有效值为系统电压(线电压)瞬时值;ia(I),ib(I),ic(I)为系统电流瞬时值;T为采样周期,一般为10 ms。根据以上补偿理论,将一个理想的补偿网络与负荷相连就可以把任何不平衡的三相负荷变换成一个平衡的三相有功负荷,而不会改变电源和负荷间的有功功率交换,能够取得良好的电能质量治理效果。 3 SVC在电铁负序治理中的应用 国外电铁SVC应用情况 日本东海道新干线西相模牵引变,根据牵引变接入电网点检出的无功电流和负序电流,由负荷特性计算补偿电路SVC所需无功电流的数值,对TCR中的晶闸管触发信号加以控制,从而对有功功率的不平衡与负序进行补偿。澳大利亚昆士兰铁路将总容量为600 MV·A的套SVC根据需要分别装设在沿途各牵引变的低压侧,将一套340 MV·A的SVC装设在更高一级电压等级的电网。补偿后,负序电压由补偿前的下降到%。英法海底隧道采用了ABB提供的SVC以解决负荷平衡问题,通过SVC补偿后,不平衡度小于%。 国内电铁SVC应用情况 2000年10月,神朔电气化铁路(神华集团)开通,单相供电牵引所产生巨大负序电流,引起三相供电系统的不平衡,给邻近神木电厂(属神华集团)发电机组(2×100 MW)稳发、满发以及整个陕北电网的稳定和安全运行带来严峻考验。2000年11月至12月神木发电公司2台发电机组由于负序原因被迫停运,损失发电量超过1×108 kW·h。2001年330 kV神木变投运后,供电质量得到了一定的改善。根据实测,330 kV神木变2台主变并列运行时,神木发电公司单机组运行,发电机中负序电流可达到额定电流的15%(规定值<8%,2 台机组同时运行时发电机中负序电流也可达到8%的临界值)。为保证发电公司能正常发电,330 kV主变只能采用分列运行方式,1台供神木发电公司发电进网,1台供电铁牵引站送电。在该方式下,单机组发电时,发电机中的负序电流仍时有超过8%的现象发生。由于电铁的影响,神木发电公司在运行中还经韩宏飞等:电气化铁路中SVC 负序补偿应用技术研究 常出现发电变差动保护误动、循环水泵电机过负荷等故障。2002年,经过多方考虑神华集团公司斥巨资在神朔电铁供电线路上加装静止型动态无功补偿装置(SVC)以治理电铁牵引站对电网所产生的污染,包括抑制谐波、提高功率因数、快速连续无功调节、抑制电压波动和闪变、解决三相不对称等问题。神朔SVC工程与2002年5月底投入运行,并于2002年8月10日完成竣工验收移交。其间西北电力试验研究院受用户委托对该工程进行了实际跟踪测试,证明该设备性能稳定、运行安全可靠、各项指标均为优良、补偿效果良好,完全达到并优于用户要求,方案实施后取得了预期效果。该装置在国内首次实现了110 kV电铁供电线上对多座电铁牵引负荷的整体动态实时补偿,首开电铁与电网补偿综合治理的成功先例。 4 结语 SVC装置在电气化铁道中应用的主要问题是资金问题。随着我国电网建设的进一步发展以及电气化铁路大规模的建设,对SVC在电铁中的应用提出了更高要求,迫切需要设计、生产出性能最佳、价格便宜的SVC装置。辽宁某厂家生产的SVC,于1997年通过了辽宁省科委及原国家计委重点工业性试验项目鉴定,实现了国产化;中国电力科学研究院生产的SVC于2004年在鞍山红一变投入运行,也实现了国产化;在我国冶金、煤炭、化工、电铁等行业中使用的SVC,国产的占绝大多数。国产SVC实用化程度进一步提高,国产的SVC装置除具备SVC的常规特点外,还具有无水冷却(热管自冷技术),出厂前进行全载、全压试验,运行中可以进行远程实时监控运行等特征。近10 a来,国产SVC装置的安全运行实践证明了国产SVC装置技术经济指标的优越性和先进性。经辽宁该厂家建议,由全国电压/电流等级和频率标准化技术委员会牵头制定的中华人民共和国国家标准《静止式动态无功功率补偿装置(SVC)功能特性导则》和《静止式动态无功功率补偿装置(SVC)现场试验导则》报批稿已经上报,必将促进SVC的进一步发展。目前,国产SVC的规模化生产能力不仅完全可以满足我国电力系统和各行业的需要,而且还具有出口能力。目前该厂家生产的我国第一套应用于电气化铁路的高压大功率静止无功发生器亦进入最后调试阶段,此套装置将发往上海铁路局用于电气化铁路电能质量治理。首套电铁系统专用静补装置的问世,标志着我国成为世界上少数几个掌握该技术的国家。目前国产SVC已占领了国内电气化铁路系统、冶金行业绝大部分市场份额,成为世界上SVC的主要制造商之一,2006年的装机数量更是首次超过瑞士ABB与德国西门子SIEMENS,跃居全球第一,国内厂家精心研制的高压动态无功补偿装置(SVC)已具有国际同期先进水平。可以预见,随着国产SVC技术水平的进一步成熟、性价比的进一步提高,SVC在我国电气化铁路建设中必将发挥重要作用,为促进我国铁路建设实现跨越式发展提供有力保障。 [参考文献]: [1] 林建钦,杜永宏. 电力系统谐波危害及防止对策[J].电网与清洁能源,2009,25(02):28-31. [2] 卢志海,厉吉文,周剑.电气化铁路对电力系统的影响[J].继电器,2004,32(11):33-36. [3] 任元.信阳和驻马庙地区电气化铁路谐波引起220 kV高频保护动作的分析[J].电网技术,1995,19(2):32-35. [4] 李郑刚. 电石炉无功补偿与谐波抑制.文秘杂烩网 ,2009,25(01):76-78. [5] 电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[S].北京:中国电力出版社,2005. [6] 朱永强,刘文华,邱东刚,等.基于单相STATCOM的不平衡负荷平衡化补偿的仿真研究[J]. 电网技术,2003,27(8):42-45. [7] 李旷,刘进军,魏标,等.静止型无功发生器补偿电网电压不平衡的控制及其优化方法[J].中国电机工程学报,2006,26(5):58-63. [8] 辽宁荣信电力电子股份有限公司.SVC控制系统用户手册[K].辽宁: 荣信电力电子股份有限公司,2006采纳哦

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