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1、毕 业 设 计计题 目目：某35kV开开关站设计及及其概预算编编制 入 学 年年 月_20009年122月_ 姓 名_ 沈 世 强_ _学 号_ 009012225051 专 业电气工工程及其自动动化学 习 中 心心_嘉兴阳阳光 _ 指 导 教教 师_完成时间_ 22011 年年_ 8 月_30_日摘 要把已经学习的知知识应用于实实际生产，毕毕业设计是完完成教学计划划，达到知识识应用的主要要环节，通过过毕业设计，综综合运用已学学到的知识，结结合时间培养养自己的设计计构思和创新新能力。本课题的设计，主主要采用6台台1400QQZ1002型轴流泵泵，配10KKVYQGNN990M1116异步电电动
2、机完成排排灌作业。此此35KV排灌灌闸站工程位位于工业园区区110KV变变电站1KMM处，水坝上游约2000M处。工程本身采用闸闸站结合堤身身式泵站，左左右岸引水闸闸紧贴泵站主主厂房。左右右岸引水闸可可与泵站联合合运行，也可可单独运行，流流量调节用闸闸门开度控制制来实现，年年平均排涝约约为400小小时。整个工程通过负负荷计算确定定可选择变压压器的容量：一次侧为335KV：33150KVVA；二次侧侧为10KVV：800KKVA，分别别作为一二次次侧负荷的主主变压器。在在预算工程中中，本设计根根据高低压侧侧的各架空线线和电缆上的的电流大小选选择高低压开开关柜。并简简单的做了整整个排灌系统统的防雷
3、避雷雷接地的措施施和照明和故故障照明部分分，还有排灌灌站二次部分分的保护、测测量等也作了了介绍。其中中二次部分也也可以通过一一套成套设备备来完成。目 录第一章 工程程概况.111.1 供电电电源.11.2 闸站站用电负荷.11.3 电机机型号及主要要参数.2第二章 排灌灌站及闸站电电气负荷计算算和功率因数数的补偿.32.1 355KV/100KV变压器器高低压侧的的负荷计算和和功率因数补补偿.332.2 闸站站10kv / 0.44kv变压器器两侧的负荷荷计算.32.3 功率率因数补偿.4第三章 排灌灌站变压器台台数和容量的的选择.66第四章 排灌灌电机和闸站站的电气主接接线方案的选选择.74
4、.1 355KV100KV的电气气主接线方案案.74.2 100KV0.4KV的电电气主接线方方案.7第五章 排灌灌站各变压器器的短路计算算.85.1 画得得相应的等效效电路.85.2 选取取基准容量.85.3 计算算各元件的电电抗标么值.85.4 求KK-1点的总总电抗标么值值和短路电流流及短路容量量.95.5 根据据K-1点的的计算方法得得出其它各点点的结果.9第六章 排灌灌系统工程高高低压开关的的选择及校验验.106.1 高压压开关柜的选选择.106.2 低压压开关柜的选选择.12第七章 排灌灌站及闸站线线路导线的截截面和型号的的选择.157.1 355KV架空线线的选择和校校验.157
5、.2 100KV架空线线的选择和校校验.157.3 100KV母线的的选择及校验验.157.4 100KV电缆的的选择和校验验.157.5 0.4KV母线线的选择.1167.6 0.4KV电缆缆的选择和校校验.167.7 对电电动机电缆的的选择和校验验.167.8 闸站站各用电负荷荷的导线的选选择.16第八章 排灌灌站线路的防防雷避雷措施施.1778.1 等地地位联结的防防雷.178.2 采用用ZYSPDD-N-BTT/2自动化化防雷.178.3 设备备接地的防雷雷措施.1778.4 接地地防雷网防雷雷.18第九章 排灌灌站的二次部部分.199.1 控制制操作.1199.2 测量量.209.3
6、 二次次设备的选择择.21第十章 照明明和故障照明明.22210.1 照照明.22210.2 故故障照明.22第十一章概预算算编制.23第十二章 结结论.227致谢.28参考文献.29附表.30第一章工程概况况1.1 供电电电源桐乡市某35KKV排灌闸站站工程位于工工业园区1110KV变电电站1KM处。工工业园区变电电所10KVV级已有线路路专供工业园园区。 站工工程供电就利利用原有100KV线路。线线路末端走向向根据工程的的饿布置作调调整, 终端端杆在泵站左左侧, 距泵泵站主厂房约约25M, 用用电缆引入开开关室。1.2 闸站用用电负荷 闸闸站用电负荷荷表序号负荷名称规格负荷KW数量备注1水
7、泵外江进水口口工作门PQ2100KKn-7m卷扬机机155台2水泵外江进水口口快速门PQK21600Kn-7mm卷扬机205台3水泵内江进水口口工作门PQ2100KKn-7m卷扬机机155台4水泵内江进水口口快速门PQK21000Kn-7mm卷扬机155台5左岸引水口检修修门PQ2100KKn-7m卷扬机机151台6左岸引水口工作作门PQ2100KKn-7m卷扬机机151台7右岸引水口检修修门PQ2250KKn-7m卷扬机机251台8右岸引水口工作作门PQ2400KKn-7m卷扬机机4001台9桥机YZR132MM2-655台YZT225MM-8321台10技术供水泵102台11渗漏排水泵12
8、台12检修排水泵32台13真空滤油机331台14空压机101台15柜式空调RFR-70LLW4.02台16电焊机BX6-1600101台17照明2518二次负荷2019其它10表11以上合计1044KW1.3 电机型型号及主要参参数异步电动机型号号：YQGNN990M1-16 技术参数（计算算值/保证值值）：额定功率：4000KW；额额定电流：336.1A；额定电压：100000V；额定频频率：50HHZ；转 速：3370rpmm；绝缘等级级：F（B级级考核）；效效 率率：92.00% / 990%； 功功率因数：00.7；最大大转矩/额定定转矩：2.0 / 11.8；堵转转矩 / 额额定转矩
9、：00.8 / 0.8；输输入转矩/额额定转矩：11.1 / 1；电机重重量：约5.2t 功率率因数补偿，根根据规程要求求功率因数须须大于或等于于0.9。补补偿前：电机机功率：4000KW；功功率因数：00.7；台数数：6；闸站站用电；1个个。要达到功功率因数大于于或等于0.9，须补偿偿无功功率。第二章.排灌工工程的电气负负荷计算和功功率因数补偿偿2.1 355KV/100KV变压器器高低压侧的的负荷计算和和功率因数补补偿2.1.1 一一台异步电动动机的计算： 由已知知得：coss=0.7 , tann=1.022 , 额定定功率P=4400kw , 效率取取90% P30=P/（990%）=
10、4400kw / 0.99 =4444kwQ30= P330* taan=4444kw * 1.02=453kvvarS30=6634KV.A2.1.2 六六台异步电动动机的总计算算负荷：P=0.9PP6=0.99444kww6=23998kwQ=0.9QQ6=0.99453kvvar6=24446kvarrS=34255KV.AI= S/(UU)=34225KV.AA / (10kv)=198AA2.2 闸站站10kv / 0.44kv变压器器两侧的负荷荷计算2.2.1 水水泵外江进水水口工作门根据查表取K=0.8， cos=00.8 ，ttan=0.75所以P= K、PP=0.815kw=
11、12kw Q= P、taan=12kkw0.75=9kvarr S=15KVV.A I= S/ (U)=15KKV.A / (380V)=22.88A根据水泵外江进进水口工作门门的计算方法法得：2.2.2 水水泵外江进水水口快速门 I330= 30.44A2.2.3 水水泵内江进水水口工作门 I330= 22.88A2.2.4 水水泵内江进水水口快速门 I330= 22.88A2.2.5 左左岸引水口检检修门 I30=22.8AA2.2.6 左左岸引水口工工作门 I30=22.8AA2.2.7 右右岸引水口检检修门 I30= 38.00A2.2.8 右右岸引水口工工作门 I30= 607.8A
12、2.2.9 桥桥机：2.2.9.11 YZZR132MM2-6 I330= 7.6AA2.2.9.22 YZZT225MM-8 II30= 48.66A2.2.10 技术供水泵泵 I300= 15.22A2.2.11 渗漏排水泵泵 I330= 1.5AA2.2.12 检修排水泵泵 I330= 4.6AA2.2.13 真空滤油机机 I330= 63A2.2.14 空压机 II30=14.3AA2.2.15 柜式空调 II30= 6.5AA2.2.16 电焊机 II30=25.2AA2.2.17 照明、二次次负荷和其它它设备的损耗耗都是有功损损耗 I300=939A2.3 功率因因数补偿电力系统在
13、运行行过程中，无无论是公用还还是民用，都都存在大量感感性负载，如如工厂中的感感应电动机、电电焊机等，致致使电网无功功功率增加，对对电网的安全全经济运行及及电气设备的的正常工作产产生一系列危危害，使负载载功率因数降降低，供配电电设备使用效效能得不到充充分发挥，设设备的附加功功率增加。如在充分发挥设设备潜力、改改善设备运行行性能、提高高其自然功率率因数的情况况下，尚达不不到规定的功功率因数要求求时，则需考考虑人工无功功功率补偿。2.3.1 补补偿前：因为在10kvv母线上，有有6台异步电电动机和一个个闸站用电，所所以考虑补偿偿时应全部考考虑为补偿对对象。而由闸闸站计算负荷荷得有功功率率P=5099
14、kw,无功功功率Q=3351kvaar 。P= P+P0.9=22398kww+509kkw0.9=22856kwwQ= Q+ QQ0.9=22446kvvar+3551kvarr0.9=22762kvvarS=39733KV.A因此未考虑无功功补偿前，主主变压器的容容量应选40000KV.A2.3.2 无无功功率补偿偿容量按相关规定，补补偿后变压器器的高压侧功功率因数不应应低于0.99，即coss0.9,这这里取10kkv侧补偿后后的功率因数数cos=00.92，且且已知变压器器10kv侧侧的功率因数数cos=00.7 。 因此，10kkv侧需并联联电容容量为为Q=2856(tan arcc
15、oos0.7 - tann arcccos0.992)kvaar=16885kvarr2.3.3 补补偿后重新选选择变压器容容量变压器10kvv侧的视在计计算负荷为S=30522KV.A因此无功补偿后后，一次侧主主变压器的容容量应选择为为3150KKV.A2.3.4 补补偿后系统的的功率因数补偿后一次侧主主变压器的功功率损耗0.015 SS=0.01153052KKV.A=445.8kww0.06 S=0.063052KKV.A=1183.1kkvar变压器35kvv侧的电气计计算负荷为 P=2856kkw+45.8kw=22902kww Q=(27622-16855)kvarr+183.1k
16、varr=12600kvar S=31644KV.A补偿后的功率因因数为 cos=22902kww / 31164KV.A=0.99170.92.3.5补偿偿后系统的功功率因数补偿后二次侧变变压器的功率率损耗：0.015 SS=0.0115618KVV.A=9.27kw0.06 S=0.06618KV.A=37.06kvaar变压器10kvv侧的电气计计算负荷为 P=509kww+9.277kw=5118kw Q=351kvvar+377.06kvvar=3888kvarr S=647KKV.A2.3.6无功功补偿前后的的比较S- S=40000KV.A-31550KV.AA=850KKV.A
17、由此可见，补偿偿后变压器容容量减少了8850KV.A，不仅减减少了投资，而而且还减少了了电费的支出出，提高了功功率因数。第三章、整个排排灌工程中变变压器的台数数和容量的选选择如上所得,可确确定整个排灌灌工程中变压压器的台数和和各变压器的的型号.为力力求满足用电电负荷对供电电可靠性的要要求,对拥有有大量一、二二级负荷,应应采用两台及及以上变压器器.而此系统统中,选择一一台变压器. 如上计算得,335KV变压压器的容量在在未补偿前为为3973KKV.A , 而无功补补偿后, 计计算得其容量量为30522KV.A , 因此,取变压器容容量为31550KV.AA ; 型号号S113150/35 KV.
18、A 。对于10KV变变压器的容量量选择,在未未进行无功补补偿前, 计计算得其视在在计算负荷为为647KVV.A , 而无功补偿偿后,其视在在计算负荷为为552KVV.A , 因此取变压压器的容量为为800KVV.A ; 型号 S111800 / 10 KKV.A。第四章、 排灌电机和闸站站电气主接线线的选择4.1 355KV100KV的电气气主接线方案案 泵站电动动机额定电压压10KV。线线路进线电压压为35KVV。因而主接接线需要主变变压器一台或或两台，两个个方案。本系系统中选一台台变压器的方方案。因为选选一台方案的的优点是：一一是接线简单单、操作方便便；有利于电电机启动；可可节省投资；占地
19、面积少少。二是由输输入进线经主主变后，再从从母线上引出出分别控制泵泵站电机及一一路闸站用电电。所以此处处主接线方案案采用高压侧侧用隔离开关关断路器的变变电所主接线线方案。4.2 100KV0.4KV的电电气主接线方方案左侧引水闸和右右侧引水紧靠靠泵房，因此此闸用电和泵泵站附属设备备用电，采用用闸站结合的的站用电接线线。所以100KV0.4KV处的的猪接线方案案可采用电缆缆进线高压侧侧采用隔离开开关短路器的变变电所主接线线方案。第五章、排灌系系统中各变压压器的短路计计算为了预防短路及及其产生的破破坏，需要对对对供电系统统中可能产生生的短路电流流数值预先进进行计算，计计算结果可作作为选择电气气设备
20、及供配配电设计的依依据。短路计算可分为为标么值法计计算和短路功功率法计算，标标么值计算法法相对与短路路功率法计算算其基准值可可以任意选择择，标么值法法计算以方便便、简单为目目的。所以，选选择标么值计计算短路电流流。如图51所示示,取电力系系统110KV出出口短路器的的断开容量为为无限大容量量系统。已知知排灌闸站工工程位于工业业园区110KV变变电站约1 KM处,取取此段线路的的电阻为0.5。图515.1 画得相相应的等效电电路如图52所示示图525.2 选取基基准容量一般取S=1000MV.AA，由U=UU得：U=366.8KV ，U=10.5KV，UU=0.4KKV I= S/（U）=100
21、0MV.A / （36.8KKV）=1.6KA I= S/（U）=1000MV.A/ （10.5 KV）=55.5KA I=S/（U）=1000MV.A/ （0.4KVV）=1444KA5.3 计算各各元件的电抗抗标么值电力系统的电抗抗标么值X= S/S =100MMV.A / =0电力线路的电抗抗标么值 X=XXL（S/ UU）=0.551（100/ 36.88）=0.004 X = XL（SS/ U）=00.50.1（100/ 10.55）=0.0048电力变压器的电电抗标么值35KV级变压压器：X=UU% S / （100SS）=4.551001000/（1003150）=1.4310K
22、V级变压压器：X=UU% S / （100SS）=4.551001000/（100630）=7.145.4 求K-1点的总电电抗标么值和和短路电流及及短路容量总电抗标么值 X=X=0.004三相短路电流周周期分量有效效值 I= I/ X=1.6KKA/0.004=40KKA各三相短路电流流 I=I= II=40KAA I=1.51140KA=60.4KKA i=2.55540KA=102KAA三相短路容量 S= S/ X=1000MV.A / 0.004=25000MV.AA5.5 根据KK-1点的计计算方法得出出其它各点的的结果 如表53所示示短路计算点三相短路电流 / KA三相短路容量II
23、II iS/MV.AK-1点40404060.401022500K-2点3.743.743.745.659.5468.03K-3点16.7216.7216.7218.2230.7616.75K-4点3.623.623.623.953.6665.8表53第六章高低压开开关柜的选择择高低压开关在供供配电系统中中，占有极其其重要的地位位。高低压开开关的选择是是否合理，直直接影响着供供配电系统的的运行质量和和方案的合理理性和经济性性，是供配电电系统的设计计人员和安装装.施工.运行.维护人员非非常重视的问问题。高低压开关柜的的选择，必须须满足一次电电路正常条件件下和短路条条件下工作的的要求，同时时应工作
24、安全全可靠。在结结构设计上要要求具有“五防”功能，所谓谓“五防”即防止误操操作断路器，防防止带负荷拉拉合隔离开关关（防止带负负荷推拉小车车），防止的的带电挂接地地线（防止带带电合接地开开关），防止止带接地线（接接地开关处于于接地位置时时）送电，防防止误入带电电间隔。在高低开关柜的的选择时，应应考虑电气设设备的境条件件和电气要求求。环境要求求是指电气装装置所处的位位置（如户外外或户内）.环境温度.海拔以及有有无防尘.防腐.防火.防暴等要求求。电气要求求是指电气装装置对设备的的电压.电流等方面面的要求；对对一些断流电电器（如熔断断器和开关）还还要考虑其断断流能力。把把并且要对电电压.电流和断流流能
25、力进行校校验。电气设设备按短路计计算故障条件件下工作所选选择，就应校校验其短路时时的动稳定度度和热稳定度度。6.1 高压开开关柜的选择择高低压开关柜按按主要设备的的安装方式分分为固定式和和移开式（手手车式）。手手车式高压开开关柜相对于于固定式开关关柜，手车式式高压开关柜柜的停电时间间大大缩短。因因为可以把手手车从柜内移移开，又称之之为移开式高高压开关柜。这这种开关柜检检修方便安全全，恢复供电电快，供电可可靠性高，主主要用于大中中型变配电所所和负荷较重重要.供电可靠性性要求较高的的场所。手车式高压开关关柜中的KYYN系列铠装装移开式高压压开关柜是消消化吸收国内内外先进技术术，根据国内内特点设计研
26、研制的新一代代开关设备。用用于接受和分分配高压.三相交流550HZ单母母线及母线分分段系统的电电能并对电路路实行控制.保护和检测测的户内成套套配电装置，主主要用于发电电厂，中小型型发电机送电电，工矿企业业以及电业系系统的二次变变电所的受点点，送点及大大型高压电动动机起动保护护等。 图61 KYN28AA-12(ZZ)(GZSS1)型铠装装移开式高压压开关柜6.1.1 35KV高压压架空进线的的开关柜的选选择由负荷计算得 I=Q/（U）=65.55A 所以可选高压开开关柜为KYYN61A-400.5高压开开关柜 方案案号为 033序号03方案编号03 一次方案用途架空进出线最大工作电流/A125020000主回路元件断路器ZN85A-440.5