畢業(yè)設計110kV變電站設計計算書.doc

廣西水利電力職業(yè)技術學院 110kv芙蓉變電站設計計算書 系 別： 專 業(yè): 學 號: 學生姓名： 指導教師： 2014年1月目 錄第一章 任務書2第二章 負荷統(tǒng)計3第三章 主接線的確定43.1主變的選擇43.2主接線的確定53.2.1主接線的擬定.53.2主接線的經濟比較.9第四章 短路電流計算114.1等值電路計算114.2系統(tǒng)的等值電路計算124.3短路電流計算144.4母線的工作電流16第五章 導體及主要電氣設備的選擇175.1導體及主要電氣設備的選擇的一般原則175.2母線選擇.185.3開關設備及隔離開關的選擇205.4 電流互感器及電壓互感器的選擇23第六章 微機保護256.1傳統(tǒng)繼電保護裝置與微機保護裝置的比較256.2微機保護設計規(guī)程256.3微機保護的選擇27第1章 任務書華北水利電力大學“電氣自動化”專業(yè)電氣課程設計任務書題目：芙蓉110kv變電站電氣一次部分初步設計一. 設計題目：芙蓉110kv變電站電氣一次部分初步設計我們這次設計的題目是：芙蓉110kv變電站電氣一次部分初步設計。設計變電所在芙蓉經濟開發(fā)區(qū)，向開發(fā)區(qū)的502廠、污水廠、陳村變、機械廠、紡織廠、食品廠、汽車市場等等地方供電，在變電站附近還有地區(qū)負荷。確定本變電站的電壓等級為110/35/10kv，110kv是本變電所的電源電壓，35kv和10kv是二次電壓。待設計變電站的電源，由110kv王村變線路和110kv青山火電廠送到本變電所；在中壓側35kv母線，送出3回線路，其中1回作備用，主要供給502廠、污水廠（一類負荷），最大負荷為4200kw,其中重要負荷占40%，cos=0.85；在低壓側10kv母線，送出10回線路，其中2回作備用，主要給部分工廠和民用，最大負荷為4200kw，其中重要負荷占36%；最大負荷利用小時數=ht4500max，同時率取0.85，線路損耗取5%。該變電所的所址，地勢平坦，交通方便，環(huán)境最高溫度為40c。 通過選擇本變電所主變的臺數、容量和類型，設計本變電所電氣主接線，選出數個電氣主接線方案進行技術經濟比較，確定一個最佳方案。進行必要的短路電流計算，選擇選擇和校驗所需的電氣設備。并進行防雷保護規(guī)劃設計。 二、設計內容 1.本變電所主變的臺數、容量和類型。 2.設計本變電所電氣主接線。 3.進行短路電流計算。 4.選擇和校驗所需的電氣設備。 5.選擇所用電接線方式和所用變壓器。 6.進行防雷保護規(guī)劃設計。 7.變壓器（三個等級）繼電保護方案的確定。逐一寫明每個保護的作用、特點和保護范圍。 8.電壓互感器和電流互感器的配置。 9.主變壓器控制、信號回路設計。在說明書上說明主變壓器斷路器動作過程。 10.中央信號回路設計。并在說明書上說明：（1）斷路器事故跳閘動作過程；（2）具體說明如何發(fā)事故信號和預告信號。 三、待建變電站基本資料 1.設計變電站在芙蓉經濟開發(fā)區(qū)，向開發(fā)區(qū)的502廠、污水廠、機械廠、紡織廠、食品廠等地方供電，在變電所附近還有地區(qū)負荷。2確定本變電站的電壓等級為110/35/10kv，110kv是本變電所的電源電壓，35kv和10kv是二次電壓。3.待設計變電站的電源，由雙回110kv線路送到本變電站；在中壓側35kv母線，送出3回線路，其中1回做備用；在低壓側10kv母線，送出10回線路，其中2回做備用；在本站110kv母線有4回進出線回路數，其中2回做備用。該變電站的選址，地勢平坦，交通方便。 四、35kv和10kv用戶負荷統(tǒng)計資料序號用戶名稱最大負荷（kw）cos回路數重要負荷的百分數（）1502廠340012污水廠280013陳村變420014備用（新用戶）500015機械廠80016鳳嶺小區(qū)42000.85145%7紡織廠140018電視臺250019民生商業(yè)區(qū)4000210食品廠1100111汽車市場4300112興和飲食城2500113備用（新用戶）40001最大負荷利用小時數tmax=4500h，同時率取0.85，線路損耗取5%第二章 負荷統(tǒng)計2.1 負荷統(tǒng)計與分析根據公式：，則各電壓等級的負荷如下。最小負荷為最大負荷的60%（1）35kv負荷統(tǒng)計：，,線損為5%已知35kv最大負荷總計： = （3400+2800+4200+5000）=15400kw=15.4mw35kv最小負荷總計為=6015.4=9.24mw35kv計算總負荷容量：則 =(15.4+9.24）0.85（1+5%）0.85 =25.872mva（2）10kv負荷統(tǒng)計：，,線損為5%已知10kv最大負荷總計： = （800+4200+1400+2500+4000+1100+4300+2500+4000）=24800kw=24.8mw10kv最小負荷總計為=6024.8=14.88mw10kv計算總負荷容量：則 =(24.8+14.88）0.85（1+5%）0.85 =41.664（mva）（2）110kv負荷統(tǒng)計：（4） 待建變電站的計算負荷容量為：=67.536mva =25.872+41.664=67.536mva第三章 主變的選擇及主接線確定3.1主變的選擇主變是變電運行中的核心部分，為了電網的安全、經濟運行，在選擇主變是應該全面、綜合考慮，主變壓器容量及臺數選擇條件一般考慮一下幾方面的問題：1）當一臺主變發(fā)生故障或者檢修時為了保證供電可靠性，一般取兩臺及以上；2）考慮負荷的發(fā)展應當有10%的逾度；3）一臺主變故障時一類、二類負荷不能停，且可以保證84%的負荷不受影響，保證有60%的負荷供電，; 即： 由計算知道：mw，該變電站的廠用電比較負荷用電是很小的，所以在設計的時候沒有考慮站用電的負荷。為了避免電能與經濟發(fā)展的矛盾，一般留10%的欲度作為長遠的發(fā)展規(guī)劃，此時應選擇更大點的主變容量。如符合發(fā)展過快，擴建也是滿足不了需求的，或不用考慮過于長遠，考慮5年左右即可。當一臺停運時，可保證對60%的負荷供電，考慮變壓器40%的事故過負荷能力，則保證對84%負荷的供電。由于一般的電網變電站有25%左右的非重要負荷及從長遠發(fā)展考慮，經查閱資料后，可確定主變容量選為50000kva。 若考慮每年以5%的負荷發(fā)展則五年后得負荷為：，由此可見五年后該變電站的總容量仍然可以滿足要求，故選取容量為兩臺50000kva的主變。由資料可以看出該地區(qū)的負荷的供電要求高不能停電，用無勵磁調壓不能滿足，所以用有載調壓；在高電壓等級、大容量主變中一般選用自偶變壓器獲得更高的經濟效益。選擇三繞組變壓器技術數據及綜合投資如下表：型號容量（kva）額定電壓組合 （kv）連接組別損耗（kw）短路阻抗（%）空載電流（%）參考價格（萬元）高壓中壓低壓空載負荷升壓降壓sfsz9-50000/1105000011038.510.5ynyn0d1149.52225.0高17.18高10.5中低6.5高中8高低28中低180.914613.2電氣主接線的確定3.2.1擬定電氣主接線：【參考電氣設備、課程設計與畢業(yè)設計】主接線要求：可靠性、靈活性、經濟性、操作方便、便于擴建。在該變電站中有110kv 4回進出線，35kv 5進回出線，10kv 10進回出線，故初擬以下五個方案進行綜合比較。 在實際運行中，斷路器的可靠性高，一般不需檢修，故可以借鑒經驗考慮不設旁母；而在電力系統(tǒng)中負荷大、出線多時，單母線接線已經滿足不了供電要求，故對負荷大，出線多的一般不予考慮；10kv一般的供電可靠性要求不如110kv及以上，但是為了可靠性不至于過低，一般用單母線分段；規(guī)程提出，當出線多于8回時可以采用雙母線接線方式，所以列出了一下幾種常見的運行方式。及各方案主接線圖及技術（優(yōu)缺點）比較。方案一：110kv：雙母線 35kv：雙母線 10kv：雙母線雙母線與單母線相比靈活可靠，擴建方便，對高電壓等級、進出線較多、重要負荷的變電站中廣泛使用，但投資大，配電裝置復雜倒閘操作比較復雜，在10kv配電系統(tǒng)中雖然出線多，但是對于面對用戶配電則需經常操作，不能體現其優(yōu)點。方案二：110kv：雙母線 35kv：單母線分段 10kv：雙母線 與方案一相比，投資較少，運行也比較簡單。配電裝置相對簡單，但該變電站的110kv的出線少，仍然可以滿足負荷的要求，但10kv一樣與方案一有著類似的問題。方案三：110kv：雙母線 35kv：單母線分段 10kv：單母線分段與方案一相比，投資較少，運行也比較簡單。雖然降低的110kv、10kv的可靠性，對110kv出線少、10kv經常操作的系統(tǒng)，兩者的可靠性依然滿足。方案四 35kv：雙母線 110kv：內橋接線 10kv：單母線分段由于110kv僅有2回線路，且在只有2回線路是經常使用內橋接線，該接線qf少，比較經濟，也利于擴建。常用于容易發(fā)生故障的長線路、主變不經常切換的運行方式，可靠性不如單母線分段。方案五：110kv：雙母線 35kv：雙母線 10kv：單母線分段該方案與一二方案相比操作簡單，但不如方案三、方案四操作簡單，且造價也相對較高，如使用單母分段等負荷發(fā)展時在擴建一樣可以，不必造成資源浪費。優(yōu)缺點分析：優(yōu)點： 經過分析后得：雙母線的可靠性最高、靈活，但投資大，操作復雜；單母線分段可靠性不如雙母線，但其可以滿足出線少、負荷較小的系統(tǒng)。根據實際情況分析:110kv出線為4回，負荷要求高，優(yōu)先考慮雙母線接線；35kv負荷大，但出線少則考慮單母線分段或內橋接線即可滿足；10kv的出線多，負荷要求高，運行操作多，用雙母線時操作復雜。由于該電壓等級采用室內配電，有運行經驗可以看出單母線分段與雙母線的可靠性沒有明顯變化，所以用單母線更好。經過綜合比較后留下了方案三和方案四。 3.2.2 經濟比較 經過技術比較后，選擇方案三和方案四再進行經濟比較。經濟計算（參考課程設計與畢業(yè)設計、發(fā)電廠變電所電氣一次部分課程設計指導資料）a)方案三經濟計算 1綜合投資： 變壓器的綜合投資： 變壓器本身z0=461萬元 不明顯的附加費用比例系數，一般110kv取90,35kv取100. 本次設計采用2臺變壓器所以： (2) 配電裝置綜合投資：參考發(fā)電廠及變電所電氣一次部分課程設計指導資料知： 項目名稱主變進線饋線增加一饋線（萬元）10 kv（單母線分段）229.52.635kv（單母線分段）41779.135kv（橋型線）136110kv（雙母線）2418.542.1(3) 所以， 綜合投資：2 年運行費用：計算年運行費用u：u=y+ u1 + u2 （萬元）式中：u1小修、維護費，一般為（0.0220.042）本次設計取0.022z（變電工程） u2折舊費，一般為（0.0050.058）z，本次設計取0.058z。（變電工程）電能電價，由各省市實際電價確定。本次設計取0.50元/kwha變壓器年電能損失總值（kwh） (1) 小修、維護費: (2) 拆舊費： (3) 電能電價：本次設計取0.5元/kwh其中：（1）有功損耗：pp0kt2pk（2）無功損耗：qq0kt2qk（3）綜合功率損耗：pzpkqqq0i0sn，qkuksn 式中：q0空載無功損耗（kvar） p0空載損耗（kw） pk額定負載損耗（kw） sn變壓器額定容量（kva） i0變壓器空載電流百分比。 uk短路電壓百分比 平均負載系數 kt負載波動損耗系數 qk額定負載漏磁功率（kvar） kq無功經濟當量（kwkvar） 上式計算時各參數的選擇條件： （1）取kt1.05； （2）對城市電網和工業(yè)企業(yè)電網的6kv10kv降壓變壓器取系統(tǒng)最小負荷時，其無功當量kq01kwkvar； （3）變壓器平均負載系數，對于農用變壓器可取20；對于工業(yè)企業(yè)，實行三班制，可取75； （4）變壓器運行小時數t8760h，最大負載損耗小時數：t5500h； （5）變壓器空載損耗p0、額定負載損耗pk、i0、uk，見產品資料所示。p0空載損耗56kw 式中 sn一臺變壓器額定容量（kva）t0變壓器全年實際運行小時數（h）,一般可取8000h最大負荷損耗時間（h），可查電力系統(tǒng)分析課本。k無功經濟當量，即為每多發(fā)送（或補償）1kvar無功功率，在電力系統(tǒng)中所引起的有功功率損耗增加（或減少）的值。一般發(fā)電廠取0.2，變電所取0.10.15.q0i0sn，qkuksn pk額定負載損耗255kwq0i0sn=24kwqkuksn=3600kw 則電能損耗為： 所以 ， 年運行費用: b)方案四經濟計算： 1綜合投資： 變壓器的綜合投資：變壓器本身z0=461萬元 不明顯的附加費用比例系數，一般110kv取90,35kv取100， 本次設計采用2臺變壓器所以： (4) 配電裝置綜合投資：(5) 所以， 綜合投資： (1) 小修、維護費: (2) 拆舊費： (3)則電能損耗為： 所以 ， 年運行費用:方案三、方案四（僅包含一次設備）經濟指標結果比較表綜合投資z年運行費用u方案三2376.8萬元213.959萬元方案四2428萬元218.055萬元 經比較后得出以上結果，可知方案四的造價比方案三的造價多51.2萬，運行費用也多4.096萬，而且從供電可靠與運行方式來說方案三有的操作更簡單；從發(fā)展的角度考慮，方案四要擴建才能滿足供電要求，這么一算在經濟上反而沒有優(yōu)勢，所以本次擬用方案三：110kv雙母線；35kv單母線分段；10kv單母線接線。第四章 短路電流計算計算各元件的電抗標么值:基準容量：=100mva =1.05 額定容量：發(fā)電機： 變壓器： 線路：1.1、110kv青山火電廠發(fā)電機：=0.122100/（25/0.8）=0.39變壓器： =18 =10.5 =6.5 =1/200（18+10.5-6.5） =0.11 =1/200（18+6.5-10.5） =0.07 =1/200（10.5+6.5-18） =-0.0050 則電抗為： =0.11100/31.5=0.349 =0.07100/31.5=0.222 0（取0）線路：該所距待設計變電所距離：=7km=70.4100/115=0.0211.2、110kv系統(tǒng)王村變電站最大短路容量：=300mva 該所距待設計變電所距離：=7km系統(tǒng)：=100/300=0.333=0.47100/115=0.0211.3、35kv系統(tǒng)蘆坡變電站最大短路容量：=200mva 該所距待設計變電所距離：=12km系統(tǒng)：=100/200=0.5=0.412100/37=0.3511.4、待設計變電所變壓器： =10.5 =18 =6.5 =1/200（10.5+18-6.5） =0.11 =1/200（10.5+6.5-18） =-0.005 則電抗為： 0（取0） 畫等效電路圖1.1、簡化網絡由a圖可簡化成如b圖正常運行方式各點三相短路計算1.1、計算k1點短路時的短路電流k1短路點的轉移阻抗由b圖化簡成k1點短路時的計算電抗110kv火電廠： =0.2443查汽輪機發(fā)電機運算曲線得：=4.52 =2.707 =2.57有名值：ka ka ka110kv系統(tǒng)：ka有名值ka35kv系統(tǒng)：有名值ka1.2、計算k2點短路時的短路電流(2)k2短路點的轉移阻抗由b圖化簡成將等值電路進行星-三角轉換可得： 則再化簡為 （2）k2點短路時的計算電抗110kv火電廠： =0.4743查汽輪機發(fā)電機運算曲線得：=2.36 =1.79 =1.83有名值：ka ka ka110kv系統(tǒng)：有名值ka35kv系統(tǒng)：有名值ka1.3、計算k3點短路時的短路電流k3短路點的轉移阻抗由b圖化簡成將等值電路進行星-三角轉換： 化簡為 將等值電路進行星-網轉換：1.0921.223 （2）k3點短路時的計算電抗110kv火電廠： =0.6833查汽輪機發(fā)電機運算曲線得：=1.5 =1.3 =1.33有名值：ka ka ka110kv系統(tǒng)：有名值ka35kv系統(tǒng)：有名值ka點短路時的短路沖擊電流：=2.269+0.473+0.244=2.986ka =1.359+0.244+0.473=2.076ka =1.29+0.473+0.244=2.007ka=2.55=2.552.968=7.614ka點短路時的短路沖擊電流：=3.683+0.757+0.918=5.358ka =2.793+0.757+0.918=4.468ka =2.86+0.757+0.918=4.535ka=2.55=2.555.358=13.663ka點短路時的短路沖擊電流：=8.248+1.853+2.249=12.35ka=7.148+1.853+2.249=11.25ka =7.313+1.853+2.249=11.415ka=2.55=2.5512.35=31.493ka第五章 導體及主要電氣設備的選擇5.1 導體及主要電氣設備的選擇的一般原則導線繼電器設備的選擇設計，必須執(zhí)行國家有關技術經濟政策，并應該做到技術先進、經濟合理、安全可靠、運行方便和適當的留有發(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經濟運行的需要?！緟⒖茧姎庠O備p281頁、課程設計p111頁】 一般電氣設備選擇應滿足以下原則：1 滿足正常運行、檢修情況下的要求，短路和過電壓時都能可靠運行。2 按短路狀態(tài)校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。3 應按當地環(huán)境條件校核。4 應力求工程技術先進和經濟合理。5 選擇導體時應盡量減少品種。6 應考慮遠景發(fā)展。7 一般電氣設備的使用條件為不超過1000m.。8 配電裝置為室內布置時，設備應選戶內式；配電裝置為戶外布置時，設備則戶外式載流導體選應滿足一下原則：（1）導線在通過正常最大負荷電流即線路計算電流產生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。（2）導線和電纜在通過正常最大負荷電流時產生的電壓損耗，不應超過正常運行時允許的電壓損耗（3）35kv以上的高壓線路，以及電壓在35kv以下但距離長，電力大的線路，其導線和電纜截面宜按經濟電流密度選擇，可使線路的“年費用支出”最小。（4）導線（包括裸線和絕緣導線）截面不應小于其機械強度最小允許截面。對于工廠的電力線路，只需按其最小截面校驗就行了。對于電纜，不必校驗其機械強度。（5）對于60kv以上電壓的架空線路，為了防止電暈損耗和對無線電波的干擾，在正常運行情況下不允許出線全面電暈。因此避免電暈的發(fā)生已成為高業(yè)與超高壓線路選擇導線截面技術的重要技術條件。對一定的導體，影響其會否出現電暈的重要因素。是導線的半徑或截面。在選擇導線截面時，要求導線在晴天不出現全面電暈的導線最小直徑或相應的導線型號。5.2主母線的選擇a)10kv主母線的選擇。 1 母線型號（材料、類型、布置方式）的選擇：（1）常用導線材料有銅、鋁、鋁合金及鋼材料制成，其中銅的電阻率低，抗腐蝕性強，機械強度大，但是價格較貴；鋁的電阻率雖為銅的1.72倍，但是密度只有銅的30%，但是價格較低，因此，都采用鋁或鋁合金材料。（2）工業(yè)上常用的硬母線截面為矩形，槽型和管型，根據工作電流的大小，該母線所選的是矩形.（3）根據實際情況，可選三相水平位置。母線平方在絕緣子上。2 母線截面的選擇 配電裝置的匯流母線及較短導體按導體長期發(fā)熱允許電流選擇，其余導體的截面一般按經濟電流密度選擇，因此，按導體長期發(fā)熱允許電流選擇。 如果母線較長，應按經濟電流密度選擇母線截面。查表后得jec=0.9a/mm，=565a，則為節(jié)省材料，應選取相近的截面矩形鋁母線，即s=6310，但還需進性熱穩(wěn)定計算。已知短路電流為7.148ka,短路熱效應的計算時間為0.6s（保護定時限為0.5s，瞬時動作的保護裝置時限為0.05s，擬采用高速動作的高壓斷路器其固有開斷時限為0.05s。），查表知c=95，肌膚效應,則可求得熱穩(wěn)定的最小截面為：可見，該母線滿足熱穩(wěn)定。本次設計中【參考電氣設備p195頁】電壓a（mm）l（mm）10kv2501000110kv100040035kv4001150三相母線中間相上最大受力為：查表后可確定母線的跨距為（參考電氣設備）：因母線上有多條出線，其跨距系數大于2，則母線的彎曲力矩為：矩形鋁母的截面系數為：母線的硬力計算為：顯然，計算硬力小于允許硬力，故滿足動穩(wěn)定要求。查閱資料后知道za-10y型母線支持瓷瓶的破壞荷重為3675n，允許荷重為0.6*3675=2205(n),大于計算力822n。故用za-10y型瓷瓶。b)110kv母線選擇：同理110kv母線按經濟電流密度選擇母線截面。查表后得jec=0.9a/mm，=219a,則為節(jié)省材料，應選取相近的截面，故選取300lj導線。但還需進性熱穩(wěn)定計算。已知短路電流為2.31ka,短路熱效應的計算時間為0.1s（保護為全線速動0s，瞬時動作的保護裝置時限為0.05s，擬采用高速動作的高壓斷路器其固有開斷時限為0.05s。），查表知c=95，肌膚效應,則可求得熱穩(wěn)定的最小截面為：可見，該母線滿足熱穩(wěn)定。三相母線中間相上最大受力為： 定由于本次采用lj型母線，所以110kv母線可以不用進行動穩(wěn)定校驗。 110kv的絕緣子選擇破壞荷重為4000n，允許荷重為0.6*4000=2400(n)，大于計算力343n。用戶外型支柱絕緣子zs-110/4絕緣子。c)35kv母線選擇：由上可知35kv母線的最小的截面為：在實際運行中11kv及以上的電壓等級運行一般采取管母，但管母的載流量大，易造成資源浪費，故選取截面最合理的銅型管母線如下：銅管母線數據序號外徑mm壁厚 mm內徑mm截面積mm銅管重量kg/m電流密度a/mm2載流量a16010401570.84.271.021600可見，該母線滿足熱穩(wěn)定。三相母線中間相上最大受力為：因母線上有多條出線，其跨距系數大于2，則母線的彎曲力矩為：查閱資料得，矩形鋁母的截面系數為計算公式如下：母線的硬力計算為：顯然，計算硬力小于允許硬力，故滿足動穩(wěn)定要求。查閱資料后知道耐污型zsl-110/4l絕緣子的破壞荷重為4000n，允許荷重為0.6*4000=2400(n),大于計算力56n。因為該地區(qū)對環(huán)境影響較大，容易造成污閃，故用耐污型zsl-110/4l絕緣子。5.3 開關設備及隔離開關的選擇:【參考課程設計、畢業(yè)設計指導教程電氣設備】 6.3.1 斷路器及隔了開關的選擇。a) 35kv斷路器的選擇【參考畢業(yè)設計指導教程p208頁附表4-4】 種類和形式的選擇 （1）根據安裝地點選：戶外型 （2）所選型號：sw2-35i35kv隔離開關的選擇【參考電氣設備p309頁附表4】 種類和形式的選擇 （1）根據安裝地點選：戶外型 （2）所選型號：gn2-35t/1000-7035kv斷路器及隔離開關校驗如下表 ： 計算數據斷路器（sw2-35i）隔離開關（gn2-35t）合格與否額定電壓35kv =35kv =35kv工作電流135.9a=1600a=1000a短路電流=40ka-沖擊電流=100ka=50ka熱校驗計算值：短路電流-注：本次設計35kv電壓等級的保護全部為全線速動微機保護，動作時間為0s，瞬時動作的保護裝置時限為0.05s，擬采用高速動作的高壓斷路器其固有開斷時限為0.05s，則取其電流熱效應的時間為0.1s。b) 110kv斷路器的選擇【參考畢業(yè)設計指導教程p207頁附表4-3】 種類和形式的選擇 （1）根據安裝地點選：戶外型 （2）所選型號：ofpi-110110kv隔離開關的選擇【參考電氣設備p309頁附表4】 種類和形式的選擇 （1）根據安裝地點選：戶外型 （2）根據技術條件選：手動操作cq2-145 （3）所選型號：gw4-1250110kv斷路器及隔離開關校驗表 ： 計算數據斷路器（ofpi-110）隔離開關（gw4-110d）合格與否額定電壓110kv =110kv =110kv工作電流219a=1250a=1000a短路電流=31.5ka-沖擊電流=31.5ka（3s）=80ka熱校驗計算值：短路電流-注：本次設計110kv電壓等級的保護全部為全線速動微機保護，動作時間為0s，瞬時動作的保護裝置時限為0.05s，擬采用高速動作的高壓斷路器其固有開斷時限為0.05s，則取其電流熱效應的時間為0.1s。c) 10kv斷路器的選擇【參考畢業(yè)設計指導教程p206頁附表4-1】 種類和形式的選擇 （1）根據安裝地點選：戶內型 （2）根據技術條件選：真空斷路器 （3）所選型號：zn-1010kv隔離開關的選擇【參考畢業(yè)設計指導教程p217頁附表7-1】 種類和形式的選擇 （1）根據安裝地點選：戶內型 （2）根據技術條件選：手動操作cs6-1t （3）所選型號：gw6-10t100010kv斷路器及隔離開關校驗表1 ： 計算數據斷路器（ln-10）隔離開關（gn6-10t/1000）合格與否額定電壓10kv =10kv =10kv工作電流538a=1250a=1000a短路電流=25ka-沖擊電流=80ka（3s）=75ka熱校驗計算值：10kv斷路器及隔離開關校驗表2 ：計算數據斷路器（ln-10）隔離開關（gn6-10t/1000）合格與否短路電流-注：本次設計10kv電壓等級的保護以三段式為主，取其動作時間為0.5s，瞬時動作的保護裝置時限為0.05s，合閘線圈的通電時間不到100ms，分閘線圈的不到60ms。本次擬采用高壓斷路器其固有開斷時限為0.1s，則取其電流熱效應的時間為0.65s。5.4 電流互感器及電壓互感器的選擇1、電流互感器【參考課程設計p122頁表8-4】一般情況下35kv以下的用戶內式，35kv及以上的用戶外式或者裝入式；335kv均有兩個繞組，110kv電流互感器有34各繞組，220kv則有45個繞組；110kv及以上的電流互感器常將一次繞組分成幾組，通過串、并的關系獲得23個不同的額定電流比；選擇不同精度等級分別供保護、測量、計量使用。(a)110kv電流互感器的選擇按安裝地點選擇：選擇戶外型 型號：lcwd2-110 查課程設計p122頁附表8-3型號額定電壓額定電流準確級次1s熱穩(wěn)定倍數動穩(wěn)定倍數lcwd2-110110kv（2*400）/5a0.2-5p75130 2.校驗 ：由于在110kv的回路工作電流為，試取：lcwd2-110查表： 動穩(wěn)定校驗：熱穩(wěn)定校驗：(b)35kv電流互感器的選擇按安裝地點選擇：選擇戶外型， 型號：lzzw-35 查課程設計p122頁附表8-3型號額定電壓額定電流準確級次1s熱穩(wěn)定倍數動穩(wěn)定倍數lzzw-3535kv（4*300）/5a0.2-5p2138 2.校驗 ：由于在35kv的回路工作電流為，試?。簂zzw-35查表： 動穩(wěn)定校驗：熱穩(wěn)定校驗：(c） 10kv 電流互感器：按安裝地點的選擇：戶內型，型號：laj-10 查課程設計p123頁附表8-4型號額定電壓額定電流準確級次1s熱穩(wěn)定倍數動穩(wěn)定倍數laj-1010kv800/5a0.2-5p5090lbj-10（出線側）10kv800/5a0.2-5p5090 2.校驗 ：由于在10kv的回路工作電流為,試取：laj-10查表： 動穩(wěn)定校驗：熱穩(wěn)定校驗：b)電壓互感器電壓互感器的選擇：【參考課程設計p127頁】電壓互感器的一次繞組的額定電壓應與安裝處的電網額定電壓相同。通常110kv及以上的選用100v，35kv及以下的選擇100/3v；110kv及以上的選用串級式或者電容分壓式，35kv及以下的選擇油浸式或者澆注式。本次實際中110kv選用串級式,35kv選用油浸式，10kv選用三相澆浸式五柱式。則各電壓互感器的型號如下：型號額定電壓（kv）二次額定容量（va）最大容量（va）重量(kg)一次繞組二次繞組輔助繞組0.5級1級3級jsjw-100.1/3120200480960190jcc2-1100.1/3-50010002000350jcc2-350.1-3506301570220第六章 繼電保護6.1傳統(tǒng)繼電保護裝置與微機繼電保護裝置的比較傳統(tǒng)繼電保護裝置： 采用繼電器組合而成的,比如:過流繼電器、時間繼電器、中間繼電器、等通過復雜的組合,來實現保護功能。 微機繼電保護裝置： 采用單片機原來,系統(tǒng)具備采集、監(jiān)視、控制、自檢查功能、通過一臺設備可以發(fā)現。輸電線路的故障,輸電線路的負荷、自身的運行情況(當設備自身某種故障,微機保護通過自檢功能,把故障進行呈現),采用計算機原理進行遠程控制和監(jiān)視.。 傳統(tǒng)繼電保護裝置和微機保護裝置的比較： 傳統(tǒng)繼電保護裝置的缺點： 1、占的空間大,安裝不方便 2、采用的繼電器觸點多,大大降低了保護的靈敏度和可靠性 3、調試及檢修復雜,一般要停電才能進行,影響正常生產 5、使用壽命太短,由于繼電器線圈的老化直接影響保護的可靠動作 6、繼電器保護功能單一,要安裝各種表計才能觀察實時負荷 7、數據不能遠方監(jiān)控,無法實現遠程控制 8、繼電器自身不具備監(jiān)控功能,當繼電器線圈短路后,不到現場是不能發(fā)現的 9、繼電器保護是直接和電器設備連接的,中間沒有光電隔離,容易遭受雷擊 10、常規(guī)保護已經逐漸淘汰,很多繼電器已經停止生產 11、運行維護工作量大,運行成本比微機保護增加60%左右。 微機保護優(yōu)點： 1、由于微機保護采用各種電力邏輯運算來實現保護功能,所以只需要采集線路上的電流電壓,這樣大大簡化了接線 2、微機保護的保護出口、遙控出口、就地控制出口都是通過一組繼電器動作的,所以非常可靠 3、 微機保護采用計算機控制功能,保護定值、保護功能、保護手段采用程序邏輯,這樣可以隨時修改保護參數,修改保護功能,不用重新調試 4、微機保護還具備通訊功能,可以通過網絡把用戶所需要的各種數據傳輸到監(jiān)控中心,進行集中調度 5、 微機保護采用cpu進行數據處理,加大了數據處理速度 6、 微機保護采用光電隔離技術,把所有采集上來的電信號統(tǒng)一形成光信號,這樣有強電流攻擊時候,設備可以建立自身保護機制 7、微機保護的壽命長,由于設備在正常狀態(tài)處于休眠狀態(tài),只有程序實時運行,各個元器件的壽命大大加長 8、微機保護具備時鐘同步功能,對于故障可以記錄,采用故障錄波的方式把故障記錄下來,便于對故障的分析 9、易用性:用戶界面標準化,易學、易用、易維護。 經過比較后本次設計采用微機保護方案。6.2微機保護設計規(guī)程微機保護配置變電站需要配置已下保護裝置：主變壓器保護，110kv線路保護，35kv線路保護，10kv線路保護，母線保護；此外還需備用電源自動投入自動裝置，絕緣監(jiān)察裝置等保護。（1） 主變保護根據規(guī)程主變應該設以下保護：參考【繼電保護技術規(guī)程gb14285-2006】0.8mva及以上油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護；電壓在10kv以上、容量在10mva及以上的變壓器，采用縱差保護；110kv500kv降壓變壓器、升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器，相間短路后備保護用過電流保護不能滿足靈敏性要求時，宜采用復合電壓起動的過電流保護或復合電流保護；與110kv及以上中性點直接接地電網連接的降壓變壓器、升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器，對外部單相接地短路引起的過電流，應裝設接地短路后備保護，該保護宜考慮能反映電流互感器與斷路器之間的接地故障；對自耦變壓器，為增加切除單相接地短路的可靠性，可在變壓器中性點回路增設零序過電流保護，所以主變設以下保護。a、差動保護b、過電流保護或復合電流閉鎖（方向）保護c、零序過電流保護d、接地短路后備保護e、非電量保護：輕瓦斯保護、重瓦斯保護、溫度升高保護、溫度過高保護(2)10kv線路保護3kv10kv中性點非有效接地電力網的線路，對相間短路和單相接地應按本節(jié)規(guī)定裝設相應的保護?？裳b設兩段過電流保護，第一段為不帶時限的電流速斷保護；第二段為帶時限的過電流保護，保護可采用定時限或反時限特性，必要時，可配置光纖電流差動保護作為主保護，帶時限的過電流保護為后備保護，則10kv線路設以下保護：a過流（段：電流速斷保護，段：時限過電流保護）保護b絕緣監(jiān)察c自動重合閘 （3）35kv線路保護35kv線路的后備保護宜采用近后備方式，對需要裝設全線速動保護的電纜線路及架空短線路，宜采用光纖過電流保護作為全線速動主保護；可裝設階段式接地距離保護，階段式零序電流保護或反時限零序電流保護在平行線路上，對于35kv線路，一般應裝設距離保護或電流、電壓速斷保護作為主保護。以距離保護或階段式保護帶方向或不帶方向電流或電壓作為后備保護。在平行線路上，一般裝設零序橫差動方向保護作為主保護，如果根據系統(tǒng)運行穩(wěn)定性等要求，需裝設全線速動保護。故35kv線路設以下保護：a、縱聯(lián)電流差動保護b、距離保護（接地距離、