110kv變電站初步設(shè)計(jì)

1、鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目：110KV變電站初步設(shè)計(jì)系 別 電力工程系 專 業(yè) 供用電技術(shù) 班 級(jí) 10級(jí)供電一班 學(xué) 號(hào) 姓 名 李 森 論文成績(jī)指導(dǎo)教師答辯成績(jī)主答辯教師綜合成績(jī)答辯委員會(huì)主任 目 錄摘要 4緒論 5第一章 變電站的分析與設(shè)計(jì) 71.1 變電站的發(fā)展形勢(shì) 71.2 變電設(shè)計(jì)目的及意義 71.3 設(shè)計(jì)變電站簡(jiǎn)介 71.3.1 變電站主變壓器的選擇 71.3.2 變電站主要技術(shù)特點(diǎn) 8第二章 主變電器的選擇及主接線選擇 92.1 主變壓器的選擇 92.1.1 主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)選擇計(jì)算 92.1.2 主變壓器的冷卻方式 112.2 主接線設(shè)計(jì)選擇 122.2.1 主接線的設(shè)

2、計(jì)原則 122.2.2 主線方案的確定 14第三章 變壓器的保護(hù) 183.1 變壓器保護(hù)重要性 183.2 主變壓器的故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài) 183.3 變壓器保護(hù)配置原則 19 結(jié)論 22致謝 23參考文獻(xiàn) 24 摘要本次設(shè)計(jì)任務(wù)旨在體現(xiàn)對(duì)本專業(yè)各科知識(shí)的掌握程度，同時(shí)檢驗(yàn)本專業(yè)的學(xué)習(xí)結(jié)果。首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了500kv以及站用電的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定

3、了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，做出線路保護(hù)，變壓器保護(hù)，母線保護(hù)，防雷保護(hù)。 關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 短路電流 繼電保護(hù) 緒論電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，它為國民經(jīng)濟(jì)的其他各部門快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力，其發(fā)展水平是反映國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。由于電能在工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的重要性，電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng)域不可缺少的組成部分。所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。變電站使電廠或上級(jí)電站經(jīng)過調(diào)整后的電能書送給下級(jí)負(fù)荷，是電能輸送的核心

4、部分。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級(jí)負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。若變電站系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)將動(dòng)作?？赡茉斐赏ｋ姷仁鹿?，給生產(chǎn)生活帶來很大不利。因此，變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中對(duì)于保護(hù)供電的可靠性、靈敏性等指標(biāo)十分重要。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟(jì)合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所才能正常的運(yùn)行工作，為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類。這里所設(shè)計(jì)得就是110KV降壓變電站。它通常有高壓配電室、變壓器室、低壓配電

5、室等組成。變電站內(nèi)的高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等都裝設(shè)有各種保護(hù)裝置，這些保護(hù)裝置是根據(jù)下級(jí)負(fù)荷地短路、最大負(fù)荷等情況來整定配置的，因此，在發(fā)生類似故障是可根據(jù)具體情況由系統(tǒng)自動(dòng)做出判斷應(yīng)跳閘保護(hù)，并且，現(xiàn)在的跳閘保護(hù)整定時(shí)間已經(jīng)很短，在故障解除后，系統(tǒng)內(nèi)的自動(dòng)重合閘裝置會(huì)迅速和閘恢復(fù)供電。這對(duì)于保護(hù)下級(jí)各負(fù)荷是十分有利的。這樣不僅保護(hù)了各負(fù)荷設(shè)備的安全利于延長(zhǎng)是使用壽命，降低設(shè)備投資，而且提高了供電的可靠性，這對(duì)于提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有效的。變電站的設(shè)計(jì)是工業(yè)效率提高及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然條件。具體要求如下：本電力系統(tǒng)應(yīng)包括變電，配電以及相應(yīng)的通信、安全自動(dòng)、繼電保護(hù)、調(diào)度自動(dòng)化等設(shè)

6、施。在國家發(fā)展計(jì)劃的統(tǒng)籌規(guī)劃下，合理的開發(fā)資源，用最少的資金為國民經(jīng)濟(jì)各部門及人民生活提供充足、可靠、合格的電能。本次設(shè)計(jì)的變電站為110KV變電站，其下級(jí)負(fù)荷為35KV級(jí)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)和10KV級(jí)工業(yè)及其它負(fù)荷。這些負(fù)荷不僅包括水泥廠、開關(guān)廠等工業(yè)部門，也有政府、市區(qū)等非工業(yè)部門。他們對(duì)供電的要求不同。依照先行的原則，依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展本設(shè)計(jì)該變電所，本變電站主要任務(wù)是把110KV變成35kV和10kV電壓供周邊城鄉(xiāng)使用。尤其對(duì)本地區(qū)大用戶進(jìn)行供電，改善提高供電水平，提高了本地供電質(zhì)量和可靠性。 第一章 變電站的分析與設(shè)計(jì)1.1變電站的發(fā)展形式自1974年建成了第一條330KV輸電線路，由甘肅

7、劉家峽水電站廠陜西關(guān)中地區(qū)開始，變電站發(fā)展迅速。1952年配合官廳水電站建設(shè)110KV京官線，逐步形成京津唐110KV輸電網(wǎng)；超高壓變電站的建設(shè)成功，使國內(nèi)各省電網(wǎng)形成網(wǎng)，華北、東北、華中、南方等電網(wǎng)都已建成500KV大容量輸電線路跨省聯(lián)絡(luò)線，并逐步形成跨大區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡(luò)。正在建設(shè)中的西北750KV的輸電工程，標(biāo)志著我國輸電網(wǎng)輸電電壓等級(jí)由目前最高的500KV即將升級(jí)為450KV，實(shí)現(xiàn)歷史性的跨越。在日趨建設(shè)的超高壓變電站中，超高壓等級(jí)500KV的變電站占有重要的位置。1.2變電站設(shè)計(jì)目的及意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以110KV群林輸變電工程初步設(shè)計(jì)審核意見和電業(yè)局提供的負(fù)荷資料及相關(guān)要求為設(shè)計(jì)

8、依據(jù)，以加強(qiáng)電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，提供該地區(qū)的供電質(zhì)量、減少電能損失，滿足該地區(qū)負(fù)荷增長(zhǎng)的需要為目的開發(fā)設(shè)計(jì)的110KV超高壓變電站，變電站在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，力求更加實(shí)用化。作為樞紐位置的變電站，具有高度可靠性和靈活性的主接線，將保證110KV電網(wǎng)的安全運(yùn)行，滿足各類重要負(fù)荷。1.3設(shè)計(jì)變電站簡(jiǎn)介 1.3.1變電站主變壓器的選擇變壓器是變電站最重要的一次設(shè)備，其主要功能是進(jìn)行功率傳輸和分配。110KV的主變壓器，主要是進(jìn)行110KV、35KV基本不帶有功負(fù)荷，只接站用變壓器和無功補(bǔ)償裝置。 變壓器的形式和參數(shù)不僅直接影響變電站布置、設(shè)備選擇、設(shè)備安裝和工程投資，也關(guān)系到變電站乃至電網(wǎng)的安全運(yùn)行。在進(jìn)行變

9、壓器選擇時(shí)應(yīng)對(duì)其結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)參數(shù)、性能指標(biāo)等進(jìn)行認(rèn)真分析。需要注意的是，變壓器的選擇除了要滿足電力系統(tǒng)的要求外，還要考慮變壓器制造以及配套設(shè)備的可行性。如果不了解變壓器的參數(shù)和相關(guān)設(shè)備的參數(shù)，提出的變壓器的技術(shù)參數(shù)過于苛刻，就會(huì)增大變壓器的制造難度，不僅投資增加，還有可能降低變壓器的可靠性，反而給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來隱患。 1.3.2變電站主要技術(shù)特點(diǎn) 序號(hào) 項(xiàng)目名稱 技術(shù)特點(diǎn) 1 電氣接線 110KV：雙母線分段接線 35KV：?jiǎn)文妇€分段接線 10KV：?jiǎn)文妇€分段接線 2 短路電流 110KV：12.3KA 35KV：8.7KA 10KV：33KA3 主要設(shè)備 主變壓器：三相，油浸式，無勵(lì)磁

10、調(diào)壓，自耦變壓器 選型 110KV：SF6雙段口瓷柱式斷路器 35KV：SF6單段口瓷柱式斷路器 10KV：SF6瓷柱式斷路器4 配電裝置 110KV：線中型分相斷路器三列式布置 型式 35KV：采用支持型母管 10KV：采用支持管母線中型布置，母線與主變壓器平行或垂直布置，分支回路斷路器配置在母線側(cè)5 電氣二次 變電站設(shè)置計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，保護(hù)設(shè)備分散布置在各繼電保 護(hù)小室 表1-1第二章 主變壓器的選擇及主接線選擇2.1 主變壓器的選擇2.1.1 主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)選擇計(jì)算（1）35KV中壓側(cè)：其出線回路數(shù)為4回，,結(jié)合“1. 2變電站的負(fù)荷分析”35kv負(fù)荷情況分析表11知： 27.048MV

11、A（2）10KV低壓側(cè)：由于其出線回路數(shù)共11回，故可取Kt=0.85,結(jié)合10kv負(fù)荷情況分析可知： 0.851.05（0.851.05（886.156.156.44.8+5+6+6+4.615+4.615）58.664MVA則三繞組變壓器的計(jì)算容量：因此，選擇兩臺(tái)50MVA的變壓器。校驗(yàn)：（1）（2-1）滿足一臺(tái)停運(yùn)時(shí)另一臺(tái)不小于全部容量的60。 31.8MVA（2）（2-1）也滿足一臺(tái)停運(yùn)時(shí)另一臺(tái)滿足全部一、二類負(fù)荷。綜上所述，最終確定為SFSZ750000/500型變壓器。2.1.2主變壓器的冷卻方式根據(jù)主變壓器的型號(hào)有：自然風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)式

12、等。然而自然風(fēng)冷卻適用于7.5MVA以下小容量變壓器。容量大于10MVA的變壓器采用人工風(fēng)冷。從經(jīng)濟(jì)上考慮，結(jié)合本站選用50MVA的變壓器，應(yīng)選用強(qiáng)迫空氣冷卻。型號(hào)額定容量（KVA）額定電壓（KV）連接組別阻抗電壓（%）空載電流（%）損耗（KW）高壓中壓低壓高低高中中低空載負(fù)載SFSZ7-50000/5005000050081.25%38.522.5%10.5YN yn0 d111810.56.51.371.2250=11 =-0.5=7 （記為0） 表3-1 SFSZ7-50000/500系列電力變壓器主要技術(shù)參數(shù)2.2 主接線設(shè)計(jì)選擇2.2.1 主接線的設(shè)計(jì)原則變電所的主接線是電力系統(tǒng)按接

13、線組成中的一個(gè)重要組成部分，主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)用以及變電所電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置，繼電保護(hù)和控制方法的擬訂將會(huì)產(chǎn)生直接影響。電氣主接線是由高壓電器通過主接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，組成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。主接線代表了發(fā)電廠或變電所電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。它直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證

14、供電可靠是電氣主接線最基本的要求。停電不僅使發(fā)電廠造成損失，而且對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來的損失將更加嚴(yán)重，往往比少發(fā)電能的價(jià)值大幾十倍，至于導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報(bào)廢、城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和政治影響，更是難以估量。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。因事故被迫中斷供電的機(jī)會(huì)越少，影響范圍越小，停電時(shí)間越短，主接線的可靠程度就越高。電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。不僅正常運(yùn)行時(shí)能安全可靠地供電，而且在系統(tǒng)故障或電氣設(shè)備檢修及故障時(shí)，也能適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡(jiǎn)便、迅速地轉(zhuǎn)換運(yùn)行方式，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小。因此，電氣主接線必須滿足調(diào)度靈活、操作方便

15、的基本要求，既能靈活地投、切某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，又能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求，不致過多地影響對(duì)用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，即具有靈活性。在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)化的自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮：（1）投資省 主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量，降低投資；要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以便選用價(jià)廉的電器或輕型電器；二次控制與保護(hù)方式不應(yīng)過于復(fù)雜，以利于和節(jié)約二次設(shè)備及電纜的投資。（

16、2）占地面積少 主接線設(shè)計(jì)要為配電布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積減少。同時(shí)應(yīng)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對(duì)大容量發(fā)電廠或變電所，在可能和允許條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。（3）電能損耗少 在發(fā)電廠或變電所中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量、和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。2.2.2 主線方案的確定主接線是根據(jù)發(fā)電廠或變電所的設(shè)計(jì)任務(wù)書，原始資料以及設(shè)計(jì)要求和原則來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在保證滿足技術(shù)要求條件下，力求經(jīng)濟(jì)性。現(xiàn)初步選擇兩個(gè)方案進(jìn)行可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性比較，確定出最佳主接線法案。方案1：電氣主接

17、線采用雙母線雙分段帶旁路接線方案2：電氣主接線采用32斷路器主接線可靠性比較：500KV超高壓變電站進(jìn)出線為8回，為了限制設(shè)備故障影響范圍，在雙母線接線中采用雙母線雙分段帶旁路母線，將各元件分別接在各段母線上;對(duì)32斷路器接線則采用兩個(gè)斷路器控制一個(gè)元件的多環(huán)形接線。兩種電氣主接線自身設(shè)備的故障停電范圍比較，分別見表3-2，表3-3。 運(yùn)行情況 故障分類 停電元件數(shù) 停電百分比（%） 無設(shè)備檢修 出線斷路器（或母線） 2 25 故障 母聯(lián)或分段斷路器故障 4 50有一臺(tái)斷路 出線斷路器（或母線） 13 12.537.5器檢修 故障 母線或分段斷路器故障 35 38.562.5一組母線 出線斷路

18、器（或母線） 23 2537.5 檢修 故障 母聯(lián)或分段斷路器故障 46 5075 表3-2雙母線雙分段帶旁路母線接線故障停電范圍 運(yùn)行情況 故障類別 停電元件數(shù) 停電百分比（%） 無設(shè)備檢修 母線側(cè)斷路器故障 1 12.5 母線故障 0 0 中間斷路器故障 2 25有一臺(tái)段路 母線側(cè)斷路器故障 12 12.525器檢修 母線故障 01 012.5 中間斷路器故障 2 25 母線故障 0 0 中間斷路器故障 2 25 表3-3 32斷路器接線故障停電范圍比較表3-2、表3-3可以看出，32斷路器接線無論是在無設(shè)備檢修方式下，還是在檢修與故障重疊方式下，停電元件最多只有兩個(gè)；當(dāng)母線故障時(shí)沒有元件

19、停電。而雙母線雙分段接線在無設(shè)備檢修方式下，出線斷路器故障或雙母線故障時(shí)有兩個(gè)元件停電；當(dāng)母聯(lián)或分段斷路器故障時(shí)，停電元件為4個(gè)，停電元件站50%；在檢修與事故相重疊方式下，停電元件占75%。由此可見，32斷路器接線能將各種設(shè)備自身故障引起的停電元件限制在最小范圍內(nèi)，從而提高整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，所以方案2優(yōu)與方案1。經(jīng)濟(jì)性比較：從設(shè)備投資分析，在8個(gè)元件時(shí)兩種主接線是一樣的；當(dāng)元件總數(shù)達(dá)10個(gè)，雙母線雙分段加專用旁路母線斷路器時(shí)，兩種主接線也是一樣的。當(dāng)元件多于10個(gè)時(shí)，32斷路器接線投資大；元件少于6個(gè)時(shí)，雙母線雙分段帶旁路接線投資大。從占地面積分析，32斷路器接線采用常規(guī)的三列式

20、布置方式比雙母線雙分段帶旁路接線節(jié)省占地面積40%，若采用其他布置方式時(shí)（如單列式等），兩種主接線是一樣的。 綜合上述比較可以看出，32斷路器接線在最嚴(yán)重的故障方式下，停電元件最多為兩個(gè)，當(dāng)一組母線發(fā)生故障時(shí)，沒有元件停電，即使是在一組母線檢修，另一種母線故障的情況下，也沒有元件停電，隔離開關(guān)操作簡(jiǎn)單，調(diào)度運(yùn)行靈活。在投資方面，在元件數(shù)在610時(shí)，與雙母線雙分段帶旁路接線相比是經(jīng)濟(jì)的；當(dāng)元件多于10個(gè)，32斷路器接線投資增大，但是與一段造成系統(tǒng)重大事故的經(jīng)濟(jì)損失相比，也是合適的。所以本設(shè)計(jì)500KV超高壓變電站應(yīng)選用方案2。第三章 主變壓器保護(hù)3.1.變壓器保護(hù)重要性變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用

21、的重要電 氣設(shè)備，它的安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)可靠工作的必要條件。電力變壓器有別于發(fā)電機(jī)，它無旋轉(zhuǎn)部件，是一種靜止的電氣設(shè)備，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠性較高，發(fā)生故障的機(jī)會(huì)相對(duì)較少。但是，變壓器是連續(xù)運(yùn)行的，停電機(jī)會(huì)很少，而且絕大部分安裝在室外，受自然環(huán)境影響較大。另外，變壓器時(shí)刻受到外接負(fù)荷的影響，特別是受電力系統(tǒng)短路故障的威脅較大。因此，電力變壓器在運(yùn)行中，仍然有可能發(fā)生各種類型的故障或出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)。它的故障對(duì)電力系統(tǒng)的安全連續(xù)運(yùn)行會(huì)帶來嚴(yán)重的影響。特別是大容量變壓器的損壞，對(duì)系統(tǒng)的影響更為嚴(yán)重。因此，考慮到變壓器在電力系統(tǒng)中的重要地位及故障和不正常工作狀態(tài)可能造成的嚴(yán)重后果，必須根據(jù)電力變

22、壓器容量和重要程度裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置。3.2.變壓器的故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài)（1）變壓器故障類型變壓器的故障可分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路及接地短路。油箱內(nèi)的故障包括繞組間相間短路、接地短路、匝間短路及鐵芯的燒損等。油箱內(nèi)故障時(shí)產(chǎn)生的電弧，不僅會(huì)損壞鐵芯的絕緣、燒毀貼心，而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體，有可能引起變壓器油箱爆炸。對(duì)于變壓器發(fā)生的各種故障，保護(hù)裝置應(yīng)盡快的將變壓器切除。實(shí)踐表明，變壓器套管和引出線上的相間短路、接地短路、繞組的匝間短路是比較常見的故障形式；而油箱內(nèi)發(fā)生短路的情況比較少。（2）變壓器不正常工作狀

23、態(tài)變壓器的不正常工作狀態(tài)主要有：油箱外部短路引起的過電流，負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間超過額定容量引起的過負(fù)荷，風(fēng)扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等。這些不正常運(yùn)行狀態(tài)會(huì)使繞組和鐵芯過熱。此外，對(duì)于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的星形接線變壓器，外部接地短路時(shí)有可能造成變壓器中性點(diǎn)過電壓，威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過電壓或低頻率等異常運(yùn)行工況下會(huì)使變壓器過勵(lì)磁，引起鐵芯和其它金屬構(gòu)件的過熱。變壓器處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)根據(jù)其嚴(yán)重程度，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施，以確保變壓器的安全。變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)，除了變壓器各側(cè)電流、電壓變化外，油箱內(nèi)的油、氣、溫度等非電量也會(huì)發(fā)生變化。因此，變壓

24、器保護(hù)分電量保護(hù)和非電量保護(hù)兩種。非電量保護(hù)裝設(shè)在變壓器內(nèi)部。線路保護(hù)中采用的許多保護(hù)如過電流保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)等在變壓器的電量保護(hù)中都有應(yīng)用，但在配置上有區(qū)別。3.3 變壓器保護(hù)配置原則1.反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)容量為800kVA及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)宜動(dòng)作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。對(duì)于高壓側(cè)未裝設(shè)斷路器的線路變壓器組，在采取瓦斯保護(hù)切除變壓器內(nèi)部故障時(shí)，瓦斯保護(hù)可僅動(dòng)作于信號(hào)。對(duì)于容量為400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。2.相間短路保護(hù)反

25、應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路也能起保護(hù)作用。容量為6300kVA以下并列運(yùn)行的變壓器以及10000kVA以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)時(shí)限大于0.5s時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量為6300kVA及以上、廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器、10000kVA及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器、以及2000kVA及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)高壓側(cè)電壓為330kV及以上的變壓器，可裝設(shè)雙重差動(dòng)保護(hù)。對(duì)于發(fā)電機(jī)變壓器組，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時(shí)，變壓器應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱

26、聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)與斷路器之間沒有斷路器時(shí)，100MW及以下的發(fā)電機(jī)，可只裝設(shè)發(fā)電機(jī)變壓器組共用的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。100MW以上的發(fā)電機(jī)，除發(fā)電機(jī)變壓器組共用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)外，發(fā)電機(jī)還應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)于200MW及以上的汽輪發(fā)電機(jī)，為提高快速性，在機(jī)端還宜增設(shè)復(fù)合電流速斷保護(hù)，或在變壓器上增設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，即采用雙重快速保護(hù)方式。如果變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)對(duì)單相接地保護(hù)靈敏性不符合要求，可增設(shè)零序差動(dòng)保護(hù)。3.后備保護(hù)對(duì)于由外部相間短路引起的變壓器過電流，可采用下列保護(hù)作為后備保護(hù)。(1)過電流保護(hù)。宜用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過負(fù)荷。(2)復(fù)合電壓（

27、包括負(fù)序電壓及線電壓）起動(dòng)的過電流保護(hù)。宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。(3) 負(fù)序電流保護(hù)和單相式低電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)。可用于63000kVA及以上的升壓變壓器。(4)對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用上述、保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。上述各項(xiàng)保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。4.中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)110kV及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對(duì)于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。 5.

28、過負(fù)荷保護(hù)對(duì)于400kVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。對(duì)自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能反應(yīng)公共繞組及各側(cè)過負(fù)荷的情況。過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接于一相電流上，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。在無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開部分負(fù)荷。 6.過激磁保護(hù)為降低材料消耗，現(xiàn)代大型變壓器鐵芯一般都用新型電工硅鋼片制成，其額定磁密近于飽和磁密，過電壓或低頻率時(shí)容易引起過激磁，因此500kVA及以上的大容量變壓器宜裝設(shè)過激磁保護(hù)。結(jié)論本次變電站設(shè)計(jì)主要是電氣二次部分，它主要包括變電站總體分析，主接線選擇，主變選擇，變壓器

29、保護(hù)等。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)水平的進(jìn)步，人們生活水平不斷的提高，電力系統(tǒng)在整個(gè)行業(yè)中所占比例逐漸趨大。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。電力系統(tǒng)是國民經(jīng)濟(jì)的重要能源部門，而變電站的設(shè)計(jì)是電力工業(yè)建設(shè)中必不可少的一個(gè)項(xiàng)目。由于變電站的設(shè)計(jì)內(nèi)容多，范圍廣，邏輯性強(qiáng)，不同電壓等級(jí)，不同類型，不同性質(zhì)負(fù)荷的變電站設(shè)計(jì)時(shí)所側(cè)重的方面是不一樣的。設(shè)計(jì)過程中要針對(duì)變電站的規(guī)模和形式，具體問題具體分析。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。我國電力系統(tǒng)的變電站大致分為四大類：升壓變電站，主網(wǎng)變電站，

30、二次變電站，配電站。我國電力工業(yè)的技術(shù)水平和管理水平正在逐步提高，對(duì)變電所的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，更需要我們提高知識(shí)理解應(yīng)用水平，認(rèn)真對(duì)待。從我國目前部分地區(qū)用電發(fā)展趨勢(shì)來看，新建變電站應(yīng)充分體現(xiàn)出安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性。變電站設(shè)計(jì)的內(nèi)容力求概念清楚，層次分明，結(jié)合自己設(shè)計(jì)的原始資料，參考變電站電氣設(shè)計(jì)工程規(guī)范，現(xiàn)將自己查閱文獻(xiàn)的工作歸述為：通過查閱館藏書籍，課本和網(wǎng)絡(luò)資源，了解電力工業(yè)的有關(guān)政策，技術(shù)規(guī)程等方面知識(shí)，理清自己的設(shè)計(jì)思路，從而為自己的設(shè)計(jì)提供有力的依據(jù)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)將是對(duì)我三年來學(xué)習(xí)的一次綜合測(cè)試。通過這次設(shè)計(jì)實(shí)踐工作，會(huì)使我鞏固了所學(xué)知識(shí)，掌握變電所初步設(shè)計(jì)的過程。這將是對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的一次實(shí)踐，使電氣專業(yè)知識(shí)得到鞏固和加