220降壓變電所一次部分初步設計

目錄摘要2第1章電氣主接線的設計311主接線概述312主接線設計原則413主接線選擇421主變壓器的選擇原則6211主變壓器臺數(shù)的選擇6212主變壓器容量的選擇6213主變壓器型式的選擇722主變壓器選擇結果7第3章220KV變電站電氣部分短路計算931變壓器的各繞組電抗標幺值計算93210KV側短路計算933220KV側短路計算1334110KV側短路計算14第4章導體和電氣設備的選擇1741斷路器和隔離開關的選17411220KV出線、主變側17412主變110KV側2041310KV限流電抗器、斷路器隔離開關的選擇2142電流互感器的選擇24421220KV側電流互感器的選擇25422110KV側的電流互感器的選擇2642310KV側電流互感器的選擇2743電壓互感器的選擇28431220KV側母線電壓互感器的選擇30432110KV母線設備PT的選擇3043310KV母線設備電壓互感器的選擇3051防雷設計31511防雷設計原則31512避雷器的選擇31513避雷針的配置3252接地設計33521接地設計的原則33522接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析34第6章繼電保護的配備35第7章總結36參考文獻37致謝38摘要隨著我國科學技術的發(fā)展，特別是計算機技術的進步，電力系統(tǒng)對變電站的更要求也越來越高。本設計討論的是220KV變電站電氣部分的設計。首先對原始資料進行分析，選擇主變壓器，在此基礎上進行主接線設計，再進行短路計算，選擇設備，然后進行防雷接地以及保護、配電裝置設計。關鍵字變電站；短路計算；設備選擇第1章電氣主接線的設計11主接線概述電氣主接線是由電氣設備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡。用規(guī)定的電氣設備圖形符號和文字符號并按工作順序排列，詳細地表示電氣設備或成套裝置的全部基本組成和連接關系的單線接線圖。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結構，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡結構的重要組成部分，直接影響運行的可靠性、靈活性并對電器選擇、配電裝置布置、繼電保護、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關系。1單母線接線單母線接線供電電源在變電站是變壓器或高壓進線回路。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個電源獲得電能。各出線回路輸入功率不一定相等，應盡可能使負荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。單母接線的優(yōu)點接線簡單，操作方便、設備少、經(jīng)濟性好，并且母線便于向兩端延伸，擴建方便。缺點可靠性差。母線或母線隔離開關檢修或故障時，所有回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長期停電。調度不方便，電源只能并列運行，不能分列運行，并且線路側發(fā)生短路時，有較大的短路電流3。綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負荷的發(fā)電廠和變電站中。2單母分段接線單母線用分段斷路器進行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個電源供電；當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將用戶停電；兩段母線同時故障的幾率甚小，可以不予考慮。在可靠性要求不高時，亦可用隔離開關分段，任一母線故障時，將造成兩段母線同時停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關，完成即可恢復供電。這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站610KV接線中。但是，由于這種接線對重要負荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使整體母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負荷的出線回路較多、供電容量較大時，一般不予采用。3單母線分段帶旁路母線的接線單母線分段斷路器帶有專用旁路斷路器母線接線極大地提高了可靠性，但這增加了一臺旁路斷路器，大大增加了投資。12主接線設計原則電氣主接線的設計是發(fā)電廠或變電站電氣設計的主題。它與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運行可靠性、經(jīng)濟性的要求等密切相關，并對電氣設備選擇和布置、繼電保護和控制方式等都有較大的影響。因此，主接線設計，必須結合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠和變電站的具體情況，全面分析有關影響因素，正確處理它們之間的關系，經(jīng)過技術、經(jīng)濟比較，合理地選擇主接線方案。電氣主接線設計的基本原則是以設計任務為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設的方針、政策、技術規(guī)定、標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、實用、經(jīng)濟、美觀的原則。13主接線選擇方案220KV側雙母帶旁路接線，110KV側雙母接線、10KV側單母分段接線。220KV出線6回（其中備用2回），而由于本回路為重要負荷停電對其影響很大，因而選用雙母帶旁路接線方式。雙母線帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價高的斷路器和隔離開關，增加了投資，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。主接線如下圖圖11主接線方案第2章主變壓器的選擇21主變壓器的選擇原則1、主變容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃負荷來進行選擇，并適當考慮遠期1020年的負荷發(fā)展。2、根據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定主變的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮一臺主變停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內，保證用戶的級和級負荷，對于一般變電所，當一臺主變停運時，其他變壓器容量應能保證全部負荷的7080。3、為了保證供電可靠性，變電所一般裝設兩臺主變，有條件的應考慮設三臺主變的可能性。211主變壓器臺數(shù)的選擇1、對大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側已構成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。2、對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器的可能性。3、對于規(guī)劃只裝設兩臺主變壓器的變電所，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。212主變壓器容量的選擇（1）主變壓器容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃負荷選擇，適當考慮到遠期1020年的負荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。（2）根據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計其過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的7080。（3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多。應從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標準化。801352SMVA總（21）50N2085S71645MVA總同時率取容量確定213主變壓器型式的選擇選擇主變壓器，需考慮如下原則（1）當不受運輸條件限制時，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電站，均應選用三相變壓器。（2）當發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為500KV時，已經(jīng)技術經(jīng)濟比較后，確定選用三相變壓器、兩臺50容量三相變壓器或單相變壓器組。對于單機容量為300MW、并直接升到500KV的，宜選用三相變壓器。（3）對于500KV變電所，除需考慮運輸條件外，尚應根據(jù)所供負荷和系統(tǒng)情況，分析一臺（或一組）變壓器故障或停電檢修時對系統(tǒng)的影響。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時，當一臺單相變壓器故障，會使整組變壓器退出，造成全網(wǎng)停電；如用總容量相同的多臺三相變壓器，則不會造成所停電。為此要經(jīng)過經(jīng)濟論證，來確定選用單相變壓器還是三相變壓器。在發(fā)電廠或變電站還要根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟性等，確定是否需要備用相。22主變壓器選擇結果查電力工程電氣設備手冊電氣一次部分，選定變壓器的容量為180MVA。由于升壓變壓器有兩個電壓等級，所以這里選擇三繞組變壓器，查大型變壓器技術數(shù)據(jù)選定主變型號為SFPS718000/220。主要技術參數(shù)如下額定容量180000（KVA）額定電壓高壓220225；中壓121；低壓105（KV）連接組標號YN/YN0/D11空載損耗178KW阻抗電壓（）高中140；中低70；高低230空載電流（）07所以一次性選擇兩臺SFPS7180000/220型變壓器為主變。第3章220KV變電站電氣部分短路計算31變壓器的各繞組電抗標幺值計算S1S12S31S231UU475S2S12S23S1231S3S31S23S12748設SB100MVA，UBUAV1TNS510X830SS2BTN61S10S3BTNU8X403210KV側短路計算F31短路時，示意圖如下圖31F31短路的等值電路圖1122XT1T123X0683（）（08）042T2T231106406483）0018T133T132XX208408460241三角形變?yōu)樾切?312X04812321X084123123X0843圖32F31短路的等值電路圖再次簡化因為1042XAS015BSX036所以A1001500420057BS3X06357C2示意圖如下所示圖33F31短路的等值電路圖再做三角形變換ACAFBX057230572384BCBFAX0357203572054示意圖如下圖34F31短路的等值電路圖計算電抗NIJSBFS50X24621汽輪發(fā)電機計算曲線，0S時標么值為IB00390因為A電源為無窮大系統(tǒng)所以提供的短路電流為PF1I190X84所以短路電流有名值為F05010I399765413KA沖擊電流2764SHI短路容量310513897KSMVA33220KV側短路計算F32短路時，示意圖如下圖所示。35F32短路的等值電路圖120836039TTX圖36F32短路的等值電路圖XBXTXBS00390360399圖37F32短路的等值電路圖A電源（無窮大系統(tǒng)）的短路電流為PAS1I67X05JB3921查汽輪發(fā)電機計算曲線有IB00512所以短路電流有名值為F05010I12673327KA沖擊電流25176409SHIKA（）短路容量3216MVKS34110KV側短路計算F33短路時圖38F33短路的等值電路圖XAXTXAS003900150054上圖簡化圖如下圖39F33短路的等值電路圖A為無窮大系統(tǒng)所以有PA1I1859X04而JSB536查汽輪發(fā)電機的計算曲線得IB00570所以短路電流有名值為F05010I78978KA3135沖擊電流2274SHI短路容量31508165KSMVA短路計算結果列表于下表310短路計算成果表短路點基準電壓短路電流沖擊電流短路容量SKKAKAMVAF110576154194193384977F223017376443096922106F311510778274842146825計算數(shù)據(jù)SW6220/1200UNS220KVUN220KVIMAX49601AIN1200AI17376KAINBR21KAISH44309KAINCL55KAQK120252（KA）2SIT2T21241764（KA）2SISH44309KAIES55KA第4章導體和電氣設備的選擇41斷路器和隔離開關的選斷路器的選擇，除滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮到要便于安裝調試和運行維護，并經(jīng)濟技術方面都比較后才能確定。根據(jù)目前我國斷路器的生產情況，電壓等級在10KV220KV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，而當少油斷路器不能滿足要求時，可以選用SF6斷路器。同樣，隔離開關的選擇校驗條件與斷路器相同，并可以適當降低要求。411220KV出線、主變側（1）、主變斷路器的選擇流過斷路器的最大持續(xù)工作電流MAX10584960132AI具體選擇過程如下1額定電壓選擇UNUNS220KV2額定電流選擇INIMAX49601A3開斷電流選擇INBRI17376KA選擇SW6220/1200，其SW6220/1200技術參數(shù)如下表表41SW6220/1200技術參數(shù)表極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA型號額定電壓KV額定電流A斷流容量MVA額定斷流量KA峰值4S固有分閘時間S由表可知，所選斷路器滿足要求。（2）、出線斷路器的選擇M2180I9483AXA由上表可知SW6220/1200同樣滿足出線斷路器的選擇。具體參數(shù)如下表所示表42具體參數(shù)表計算數(shù)據(jù)SW6220/1200UNS220KVUN220KVIMAX94488AIN1200AI17376KAINBR21KAISH44309KAINCL55KAQK120252（KA）2SIT2T21241764（KA）2SISH44309KAIES55KA（3）、主變側隔離開關的選擇過程如下1額定電壓選擇UNUNS220KV2額定電流選擇INIMAX49601A3極限通過電流選擇IESISH44309KAGW6220D/100080，其技術參數(shù)如下表表43GW6220D/100080技術參數(shù)表SW6220/120022012006000215521004由表可知，所選隔離開關各項均滿足要求。（4）、出線側隔離開關的選擇過程如下M2180I9483AXA由上表可知GW6220D/100080同樣滿足出線隔離開關的選擇。其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與主變側相同。具體參數(shù)如下表表44具體參數(shù)表計算數(shù)據(jù)GW4220D/100080UNS220KVUN220KV極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA型號額定電壓KV額定電流A峰值4SGW6220D/100080220100080237計算數(shù)據(jù)GW4220D/100080UNS220KVUN220KVIMAX49601AIN1000AQK115743（KA）2SIT2T23724224676（KA）2SISH44309KAIES80KAIMAX94488AIN1000AQK115743（KA）2SIT2T23724224676（KA）2SISH44309KAIES80KA由表可知，所選隔離開關各項均滿足要求。412主變110KV側斷路器的選擇流過斷路器的最大持續(xù)工作電流MAX10589203AI具體選擇過程如下1額定電壓選擇UNUNS110KV2額定電流選擇INIMAX99202A3開斷電流選擇INBRI10778KA選SW4110/1000技術數(shù)據(jù)如下表所示表45SW4110/1000技術數(shù)據(jù)極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA型號額定電壓KV額定電流A斷流容量MVA額定斷流量KA峰值5S固有分閘時間SSW4110/1000110100035001845521006由表可知，所選斷路器滿足要求。隔離開關的選擇過程如下1額定電壓選擇UNUNS110KV2額定電流選擇INIMAX99202A3極限通過電流選擇IESISH27484KA選擇GW4110D/100080其技術數(shù)據(jù)如下表表46GW4110D/100080技術數(shù)據(jù)極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA型號額定電壓KV額定電流A峰值4SGW4110D/100080110100080215由表可知，所選隔離開關各項均滿足要求。110KV母聯(lián)斷路器及隔離開關的最大工作條件與變中110KV側應滿足相同的要求，故選用相同設備。即選用SW4110/1000型少油斷路器和GW4110D/100080型隔離開關。41310KV限流電抗器、斷路器隔離開關的選擇由于短路電流過大需要裝設限流電抗器（一）、限流電抗器的選擇N35I1470KASUV設將電抗器后的短路電流限制到I20KA1初選型號根據(jù)以上條件初選XKK1040004電抗器標么值X其中KABI”1053BI2選擇電抗值電源至電抗器前的系統(tǒng)標么值08452X/074AFBLI112NBIU05（）（7）2曾運用4的電抗器，計算結果表明不滿足動穩(wěn)定要求，故改為XKK10400012。表47XKK10400012技術數(shù)據(jù)熱穩(wěn)定電流KA型號額定電壓KV額定電流A電抗率動穩(wěn)定電流峰值KA4S固有分閘時間SSW410400010KV40001220480017由上表可知，限流電抗器符合條件流過斷路器的最大工作電流MAX1053I41A具體選擇過程如下1額定電壓選擇UNUNS10KV2額定電流選擇INIMAX14144A3開斷電流選擇INBRI20KA選擇SN410G/5000，其技術參數(shù)如下表所示表48SN410G/5000技術參數(shù)極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA型號額定電壓KV額定電流A斷流容量MVA額定斷流量KA峰值4S固有分閘時間SSW410G/50001050001800105300120015由表可知，所選斷路器滿足要求。隔離開關的選擇過程如下1額定電壓選擇UNUNS10KV2額定電流選擇INIMAX14144A3極限通過電流選擇IESISH51KA選擇GN1010T/5000200，其技術參數(shù)如下表49GN1010T/5000200技術參數(shù)極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA型號額定電壓KV額定電流A峰值5SGN10110T/5000200105000200100由表可知，所選隔離開關各項均滿足要求。10KV母聯(lián)斷路器及隔離開關的最大工作條件與變低10KV側應滿足相同的要求，故選用相同設備。即選用SN410G/5000型少油斷路器和GN1010T/5000200型隔離開關。42電流互感器的選擇電流互感器的選擇和配置應按下列條件型式電流互感器的型時應根據(jù)使用環(huán)境條件和產品情況選擇。對于620KV屋內配電裝置，可采用瓷絕緣結構和樹脂澆注絕緣結構的電流互感器。對于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結構的獨立式電流互感器。有條件時，應盡量采用套管式電流互感器。一次回路電壓GNUU一次回路工作電壓一次回路電流MAXMGII一次回路最大工作電壓（原邊額定電流）準確等級要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準確等級的要求，并按準確等級要求高的表計來選擇。二次負荷2NNSIZVA式中，2NN22NSIZ動穩(wěn)定SHIMDWIK式中，是電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)。DWK熱穩(wěn)定2DZIT2MT（IK）為電流互感器的1S熱穩(wěn)定倍數(shù)。TK421220KV側電流互感器的選擇主變220KV側CT的選擇一次回路電壓20NGUKV二次回路電流MAX418I629843GA根據(jù)以上兩項，初選戶外獨立式電流互感器，其參數(shù)如下20LCW（/5）表410LCW220（4300/5）參數(shù)動穩(wěn)定校驗2ISHMDWIKM2I106184309DWSHAIKA滿足動穩(wěn)定要求。熱穩(wěn)定校驗二次負荷準確等級10倍數(shù)1S熱穩(wěn)定動穩(wěn)定05135P10P型號額定電流A級次組合準確級次02VAVA二次負荷倍數(shù)電流倍數(shù)電流倍數(shù)LCW2204300/5D/DD/05D051224123060602DZIT2MT（IK）滿2222106518415743TKASQAS足熱穩(wěn)定要求。綜上所述，所選滿足要求。230/LCW表411LCW220（4300/5）參數(shù)LCW220設備項目產品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)UNUG220KV220KVEMAXI1200A49601A2TKKQ518KAS2115743KAS2IDWSHI10181KA44309KA220KV母聯(lián)CT由于220KV母聯(lián)與變高220KV側的運行條件相應，故同樣選用型CT。2043/5LCW422110KV側的電流互感器的選擇二次負荷準確等級10倍數(shù)1S熱穩(wěn)定動穩(wěn)定05135P10P型號額定電流A級次組合準確級次02VAVA二次負荷倍數(shù)電流倍數(shù)電流倍數(shù)主變中110KV的CT的選擇一次回路電壓10NGUKV二次回路電流MAX48I159673GA根據(jù)以上兩項，選戶外獨立式電流互感器滿足熱穩(wěn)0/2/LCWD定性要求。表412LCWDL110/（2600/5）參數(shù)LCWDL110（2600/5）設備項目產品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)UNUG110KV110KVEMAXI1200A99202A2TKKQ8100KAS2186747KAS2IDWSHI22910KA24484KA110KV母聯(lián)CT的選擇。母聯(lián)的工作條件與變中110KVCT應相同，所以同樣選擇型CT。42310KV側電流互感器的選擇10KV主變進線回路CT的選擇1、一次回路電壓10NGUKA2、二次回路電流MAX435I2694GA10LCWD26/505/D/D052122075135由此得，選戶外獨立式電流互感器，其參數(shù)如下10/5LMZD表413LMZD10（11000/5）參數(shù)二次負荷準確等級10倍數(shù)1S熱穩(wěn)定動穩(wěn)定05135P10P型號額定電流A級次組合準確級次02VAVA二次負荷倍數(shù)電流倍數(shù)電流倍數(shù)LMZD10（11000/5）10/505/D051212204090綜上所述，所選的電流互感器滿足動熱穩(wěn)定性要求。10/5LMZD表414LMZD10（11000/5）參數(shù)LMZD10設備項目產品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)UNUG10KV10KVEMAXI1100A1091224A2TKKQ193600KAS212898306KAS2IDWSHI139986KA51KA10KV母聯(lián)CT的選擇由于10KV母聯(lián)只在一臺主變停運時才有大電流通過，與10KV母線側電流互感器相同，所以同樣選擇戶戶外獨立式電流互感器。10/5LMZD43電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇和配置應按下列條件型式620KV屋內互感器的型式應根據(jù)使用條件可以采用樹脂膠主絕緣結構的電壓互感器；35KV110KV配電裝置一般采用油浸式結構的電壓互感器；220KV級以上的配電裝置，當容量和準確等級滿足要求，一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。一次電壓、，為電壓互感器額定一次線電壓。1U109NNU二次電壓按表所示選用所需二次額定電壓。2NU表415二次額定電壓繞組主二次繞組附加二次繞組高壓側接入方式接于線電壓上接于相電壓上用于中性點直接接地系統(tǒng)中心用于中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地二次額定電壓10010/310010/3準確等級電壓互感器在哪一準確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表，繼電器和自動裝置等設備對準確等級的要求確定，規(guī)定如下用于發(fā)電機、變壓器、調相機、廠用饋線、出線等回路中的電度表，及所有計算的電度表，其準確等級要求為05級。供監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等，其準確等級，要求一般為級。用于估計被測量數(shù)值的標記，如電壓表等，其準確等級要求較低，要求一般為3級即可。在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計時，應按要求準確等級高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準確度等級。5、負荷S2S2SN431220KV側母線電壓互感器的選擇型式采用串聯(lián)絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓，電能測量及繼電保護用。電壓額定一次電壓12010/3NNUKVV準確等級用于保護、測量、計量用，其準確等級為05級，查相關設計手冊，選擇PT的型號JCC2220。額定變比10/3KV432110KV母線設備PT的選擇型式采用串聯(lián)絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓、電能測量及繼電保護用。電壓額定一次電壓12001/3NNUKVV準確等級用戶保護，測量、計量用，其準確等級為05級。查發(fā)電廠電氣部分，選定PT的型號為JCC110額定變比為10/3KV43310KV母線設備電壓互感器的選擇型式采用樹脂澆注絕緣結構PT，用于同步、測量儀表和保護裝置。電壓額定一次電壓12001NNUKV準確等級用于保護、測量、計量用，其準確等級為05級。查發(fā)電廠電氣部分選定PT型號JDJ10額定變比為10/01KV第5章防雷接地設計51防雷設計511防雷設計原則已在輸電線路上形成的雷閃過電壓，會沿輸電線路運動至變電所的母線上,并對于母線有連接的電氣設備構成威脅。在母線上裝設避雷器是限制雷電入侵波過電壓的主要措施。三繞組在正常運行時可能存在只有高、中壓繞組工作低壓繞組開路的情況，這在防雷中帶來了需要特別考慮的問題。在三繞組變壓器中，若低壓繞組開路，則C2很?。▋H為其對地電容），靜電分量可能危及低壓繞組的絕緣，故應采取防雷措施?？紤]到靜電分量將使低壓繞組三相的電位同時升高，故只要在任一相繞組直接出口處裝設一個避雷器即可。512避雷器的選擇閥式避雷器應按下列條件選擇型式選擇避雷器型式時，應考慮被保護電器的絕緣水平和使用特點，按下表選擇。表51避雷器類型型號型式應用范圍FS配電用普通閥型10KV以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒FZ電站用普通閥型3220KV發(fā)電廠、變電所配電裝置FCZ電站用磁吹閥型1、330KV及需要限制操作的220KV以及以下配電2、某些變壓器中性點FCD旋轉電機用磁吹用于旋轉電機、屋內閥型1、額定電壓UN避雷器的額定電壓應與系統(tǒng)額定電壓一致。2、滅弧電壓UMH按照使用情況，校驗避雷器安裝地點可能出現(xiàn)的最大導線對地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）。3、工頻放電電壓UGF在中性點絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般大于最大運行相電壓的35倍。在中性點直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應大于最大運行相電壓的3倍。工頻放電電壓應大于滅弧電壓的18倍。4、沖擊放電電壓和殘壓一般國產閥式避雷器的保護特性與各種電器的具有均可配合，故此項校驗從略。根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應裝設避雷器，變壓器中性點接地必須裝設避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；110、35KV線路側一般不裝設避雷器。本工程采用220KV、110KV配電裝置構架上設避雷針，10KV配電裝置設獨立避雷針進行直接保護為了防止反擊，主變構架上不設置避雷針。考慮到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器，且沒有串聯(lián)間隙，保護特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本工程220KV、110KV系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。513避雷針的配置一、避雷針的配置原則1獨立式避雷針宜裝設獨立的接地裝置。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻10ER。當有困難時，可將該接地裝置與主接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點沿接地線的長度不得小于15M。2獨立式避雷針與變配電裝置在空氣中的間距MDHRDI5,1021且；獨立式避雷針的接地裝置與變配電所主接地網(wǎng)在地中距離I3，且32，式中IR為沖擊接地電阻。二、避雷針位置的確定首先應根據(jù)變電所設備平面布置圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設備的電氣距離應符合各種規(guī)程規(guī)范的要求。1、電壓110KV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構架或房頂上，但在土壤電阻率大于1000N米的地區(qū)，宜裝設獨立的避雷針。2、獨立避雷針（線）宜設獨立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過10N。3、35KV及以下高壓配電裝置架構或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊。4、在變壓器的門型架構上，不應裝設避雷針、避雷線，因為門形架距變壓器較近，裝設避雷針后，構架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點在址中距離很難達到不小于15M的要求。52接地設計521接地設計的原則按接地裝置內、外發(fā)生接地故障時，經(jīng)接地裝置流入地中的最大短路電流所造成的接地電位升高及地面的電位分布不致于危及人員和設備的安全，將變電站范圍的接觸電位差和跨步電位差限制在安全值之內的原則，進行本變電站接地裝置的設計。1、由于變電站各級電壓母線接地故障電流越來越大，在接地設計中要滿足電力行業(yè)標準DL/T6211997交流電氣裝置的接地中R2000/I是非常困難的?，F(xiàn)行標準與原接地規(guī)程有一個很明顯的區(qū)別是對接地電阻值不再規(guī)定要達到05，而是允許放寬到5，但這不是說一般情況下，接地電阻都可以采用5，接地電阻放寬是有附加條件的，即防止轉移電位引起的危害，應采取各種隔離措施考慮短路電流非周期分量的影響，當接地網(wǎng)電位升高時，310KV避雷器不應動作或動作后不應損壞應采取均壓措施，并驗算接觸電位差和跨步電位差是否滿足要求,施工后還應進行測量和繪制電位分布曲線。2、在接地故障電流較大的情況下，為了滿足以上要求，還是得把接地電阻值盡量減小。接地電阻的合格值既不是05，也不是5，而應根據(jù)工程的具體條件，在滿足附加條件要求的情況下，不超過5都是合格的。522接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析220KV及以下變電站地網(wǎng)網(wǎng)格布置采用長孔網(wǎng)或方孔網(wǎng)，接地帶布置按經(jīng)驗設計，水平接地帶間距通常為5M8M。除了在避雷針（線）和避雷器需加強分流處裝設垂直接地極外，在地網(wǎng)周邊和水平接地帶交叉點設置25M3M的垂直接地極，進所大門口設帽檐式均壓帶，接地網(wǎng)結構是水平地網(wǎng)與垂直接地極相結合的復合式地網(wǎng)。長孔與方孔地網(wǎng)網(wǎng)格布置尺寸按經(jīng)驗確定，沒有輔助的計算程序和對計算結果進行分析，設計簡單而粗略。因為接地網(wǎng)邊緣部分的導體散流大約是中心部分的34倍，因此，地網(wǎng)邊緣部分的電場強度比中心部分高，電位梯度較大，整個地網(wǎng)的電位分布不均勻。接地鋼材用量多，經(jīng)濟性差。在220KV及以下的變電工程中采用長孔網(wǎng)或方孔網(wǎng)，因為入地故障電流相對較小，地網(wǎng)面積不大，缺點不太突出。而在500KV變電站采用，上述缺點的表現(xiàn)會十分明顯，建議500KV變電站不采用長孔或方孔地網(wǎng)。第6章繼電保護的配備電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設備之一，它的安全運行直接關系到電力系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行，特別是大型電力變壓器，由于其造價昂貴，結構復雜，一旦因故障而遭到損壞，其修復難度大，時間也很長，必然造成很大的經(jīng)濟損失。所以，本設計中主變保護配置如下1、縱聯(lián)差動保護2、非電量保護3、過流保護為了反應變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內部故障時，作為差動保護和瓦斯保護的后備，所以需裝設過電流保護。4、過負荷保護變壓器的過負荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此只需裝設單相式過負荷保護，過負荷保護一般經(jīng)過時動作于信號，而且三繞組變壓器各側過負荷保護均經(jīng)同一個時間繼電器。5、變壓器