35KV降壓變電所一次系統(tǒng)電氣設計

1、本 科 生 畢 業(yè) 設 計 (論 文)題目：35KV降壓變電所一次系統(tǒng)電氣設計教學單位 _電氣信息工程學院_姓 名 _ 李銘_學 號 _7_年 級 _2008級_專 業(yè) _電氣工程及其自動化指導教師 _ 王玉 職 稱 _ 講師 2011年 12月 3日摘要為了把35KV的電壓變成10KV給用戶使用，本設計設計了35KV降壓變電所。設計以負荷為依據(jù)，以變電所的最佳運行為基礎，按照有關規(guī)定和規(guī)范，完成了滿足供電要求的35KV變電所的一次側電氣設計。設計中先對負荷進行了統(tǒng)計和計算，選出了所需要主變壓器型號，然后根據(jù)負荷性質及對供電可靠性要求擬定主接線設計，考慮到短路對系統(tǒng)的嚴重影響，設計中進行了短路

2、計算。設計中還對主要高壓電氣設備進行了選擇，如斷路器，隔離開關，電壓互感器，電流互感器等。此外還進行了防雷設計和繼電保護設計，提高了整個變電所的安全性。關鍵詞：35KV 變電所 負荷 防雷 總體設計AbstractIn order to put the 35 KV voltage into 10KV to user . This design ,designed the 35KVStep-down substation .The design based on actual load ,the best operation based in substations , in accordanc

3、e with the relevant provisions and norms .and completed to meet the requirements of the 35KV electricity substations preliminary design .Design of the first load of statistics and calculations ,elected for the change Models ,and then load according to the nature and reliability of electricity for th

4、e development of the wiring design ,taking into account the short-circuit seriousimpact on the system design of a short-circuit basis . Design of the main high voltage electrical equipment on the choices and calculations ,such as circuit breakers ,isolation switches . In addition ,the design and cal

5、culation of mine-protected and the security of the entire substations .Key words:35KV Substation load mine-protected Overall design 目錄第一章 緒論61.1 課題資料61.2 主要工作7第二章 電力負荷計算82.1 各負載電力負荷計算82.2 變電所電力負荷計算102.3全變電所總計算負荷12第三章 變電所址選擇及無功補償裝置確定143.1 所址的選擇143.2 無功補償裝置的確定14第四章主變壓器電氣主接線方案的選擇164.1主變壓器的選擇164.2電氣主接線方

6、案確定16第五章 短路電流的計算225.1短路的原因及其危害225.2高低壓架空線的選擇235.3 35KV短路電流的計算245.4 10KV短路電流的計算25第六章 變電所高低壓電氣設備的選擇276.2高低壓母線的選擇276.3高低壓斷路器的選擇286.4高低壓隔離開關的選擇306.5高低壓互感器的選擇31第七章 繼電保護的配置和防雷接地347.1繼電保護的配置347.2防雷和接地裝置35畢業(yè)設計總結36本文總結36有待完善的問題36參考文獻37致謝38第一章 緒論1.1 課題資料 （一）本變電所設計要求： （1）總降壓變電所裝設自動有載調壓變壓器，以提高電能質量，保證供電可靠性。 （2）采

7、取變電所集中補償無功，要求功率因數(shù)在0.95 以上。 （3）35kV 電源進線，10kV 引出線均采用架空敷設。 （4）各調查電力負荷參數(shù)，如下面兩表（表1-1-1和表1-1-2）所示。 表1-1-1 待建變電所負荷表序號線路名稱有功功率（KW）功率因數(shù)負荷等級1食品廠40000.8522水泥廠30000.8533機械廠25000.8514預制廠22000.8535鋁合金廠19000.8516五金廠18000.8537居民區(qū)115000.828居民區(qū)212000.83待建變電站10KV負荷情況，取同時系數(shù)0.9和0.95表1-1-2 變電所所內用電負荷表序號設備名稱額定容量（KW）功率因數(shù)臺數(shù)

8、1主充電機50.8812輔充電機4.50.8513屋內配電裝置通風1.10.7924交流電焊機10.50.515檢修試驗用電130.816照明負荷80.87生活用電100.858空調20.839其他50.8本所用電的主要負荷如下表所示：同時率取0.70.8 （二）當?shù)仉姌I(yè)部門提供的技術數(shù)據(jù) （1） 35KV變電所規(guī)劃35KV進線2回，分別從距本變電所10KM處的110KV變電站A和從距本變電所20KM處的110KV變電站B引接（2）10KV出線12回，其余備用4回。在最大運行方式下， 110KV變電站A出口的短路容量為1100MVA; 110KV變電站B出口的短路容量為875MVA。年最大負荷

9、利用小時為5000h。（3）自然條件：平均溫度22，最高溫度38，最低溫度-15.5，雷暴日35.8天，最熱月地面下0.8m處土壤平均溫度19.3。1.2 主要工作 本文主要進行了工廠電力負荷計算及無功補償裝置計算；變電所位置的選擇；確定電氣主接線方案，主變壓器選擇；三相短路電流計算；高壓電氣設備、母線及導線截面選擇與校驗；繼電保護的配置；防雷接地裝置的選擇。 第二章 電力負荷計算為了確定系統(tǒng)實際負荷的大小和判斷所設計系統(tǒng)是否滿足要求，設計時需要計算出各用電廠的負荷。電力負荷計算在工程應用中主要有需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法，需要系數(shù)法主要適用于用電設備較多，且容量相差不大的情況；二項式系數(shù)法主要

10、考慮的是大容量設備的影響，適用于用電設備容量相差很大的情況1。鑒于此變電所功率的較多而且容量相差不大的情況，應選擇需要系數(shù)法來進行負荷計算較為合理。 2.1 各負載電力負荷計算 本變電所負載中含有6個分廠和2個居民區(qū)8共8個主要電力負荷，下面進行各負載電力負荷的計算。表示負荷的有功計算功率，表示功率因素角，表示無功計算功率，表示視在計算功率。（1）食品廠 已知：4000kw，0.85，40000.85kvar=3400kvar（2）水泥廠 已知：3000kw，0.85，30000.85kvar=2550kvar（3）機械廠 已知：2500kw，0.85，25000.85kvar=2125kva

11、r（4）預制廠 已知：2200kw，0.85，22000.85kvar=1870kvar（5）鋁合金廠 已知：1900kw，0.85，19000.85kvar=1615kvar（6）五金廠 已知：1800kw，0.85，18000.85kvar=1530kvar（7）居民區(qū)1已知：1500kw，0.8，15000.8kvar=1200kvar（8）居民區(qū)2已知：1200kw，0.8，12000.8kvar=960kvar各廠用電和居民區(qū)用電統(tǒng)計，為總體負荷（包括各廠用電和居民區(qū)用電，下同）的有功功率，為總體負荷的無功功率，為總體的視在功率，為前面計算的各分負荷的有功功率，為前面計算的各分負荷的

12、無功功率。取同時系數(shù)0.9，0.95,有0.918100=16290kw,0.9515250=14487.7kw,21800.27kva表2-1各廠用電總計算負荷統(tǒng)計表序號線路名稱/kvar/kvar1食品廠40000.8534002水泥廠30000.8525503機械廠25000.8521254預制廠22000.8518705鋁合金廠19000.8516156五金廠18000.8515307居民區(qū)115000.812008居民區(qū)212000.8960小2 變電所電力負荷計算各廠用電總計算負荷統(tǒng)計，以下計算中代表安裝容量，代表需要系數(shù)，表示負荷的有功計算功率，表示功率

13、因素角，表示無功計算功率，表示視在計算功率。(1)主充電機已知：5kw，0.80,0.88,1,50.80kw=4kw,40.88kvar=3.52kvar。(2)輔充電機已知：4.5kw，0.75,0.85,1,4.50.75kw=3.38kw,3.380.85kvar=2.87kvar。(3)屋內配電通風已知：1.1kw，0.8,0.79,2，取0.95，0.92,每一臺：1.10.8kw=0.88kw,0.790.88kvar=0.70kvar?？傆嫞?.95(0.88+0.88)=1.67kw,0.92(0.70+0.70)=1.29kvar。(4)交流電焊機已知：10.5kw，0.8

14、2,0.5,1,10.50.82kw=8.61kw,8.610.5kvar=4.3kvar。(5)檢修試驗用電已知：13kw，0.85,0.8,1,130.85kw=11.5kw,11.50.8kvar=8.84kvar。(6)照明生活已知：8kw，0.7,0.8,1,80.7kw=5.6kw,5.60.8kvar=4.48kvar。(7)生活用電已知：10kw，0.6,0.85,1,100.6kw=6kw,60.85kvar=5.1kvar。(8)空調已知：2kw，0.7,0.8,3,取0.82，0.87,每一臺：20.7kw=1.4kw,1.40.8kvar=1.12kvar?？傆嫞?.8

15、231.4kw=3.44kw0.8731.12kw=2.92kw(9)其他已知：5kw，0.5,0.8,1,50.5kw=2.5kw,2.50.8kvar=2kvar。變電所所內用總電計算負荷統(tǒng)計，為總體負荷（只是所內用電，下同）的有功功率，為總體負荷的無功功率，為總體的視在功率，為前面計算的各分負荷的有功功率，為前面計算的各分負荷的無功功率。取同時系數(shù)0.8，0.7,有0.846.7kw=37.36kw0.735.32kw=24.72kvar44.80kva表2-2 變電所站內用電計算負荷統(tǒng)計表序號設備名稱安裝容量/kw/kvar/kvar1主充電機50.80.8843.522輔充電機4.5

16、0.750.853.382.873屋內配電裝置通風2.20.80.791.671.294交流電焊機10.50.820.58.614.35檢修試驗用電130.850.811.58.846照明負荷180.70.85.64.487生活用電100.60.8565.18空調20.70.83.442.929其它50.50.82.52小計70.246.735.322.3全變電所總計算負荷 為全所電力負荷（包括所有用電，下同）的有功功率，為全所電力負荷的無功功率，為全所電力負荷的視在功率，為前面計算的各分負荷的有功功率，為前面計算的各分負荷的無功功率。（1）有功計算負荷 （18100+46.7）kw=1814

17、6.7kw（2）無功計算負荷 (15250+35.32)kvar=15285.32kvar（3）視在計算功率 =32726.44kva(4)功率因數(shù)0.7648第三章 變電所址選擇及無功補償裝置確定3.1 所址的選擇 變電所地址選擇的合理性不僅對于維持電力系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行有重要作用，而且對于電網(wǎng)生產(chǎn)和運行的經(jīng)濟性有巨大影響。所以，變電所的選址應滿足一下原則： （1）盡量靠近負荷中心，以便減少電壓損耗、電能損耗和有色金屬消耗； （2）電源進出線要方便，要為各進出線提供足夠的空間； （3）盡量靠近電源側，避免產(chǎn)生不必要的電能損耗和電壓損失； （4）所址應設在交通方便的位置，便于大型電氣設備的運輸；

18、 （5）盡量不設在多塵或有腐蝕性氣體的場所； （6）避免設在有劇烈震動和有高溫的場所，盡量躲開低洼積水場所； （7）應與易燃易爆等危險場所保持規(guī)定的安全距離； （8）高壓配電所應盡量與變電所合建在一起； （9）還應考慮未來電力系統(tǒng)和用電負荷的發(fā)展2。變電站的選擇有負荷指示圖法和按負荷功率矩形法，本設計中各負荷分布比較零散，所以采用按負荷功率矩形法確定變電所地址更為適合。3.2 無功補償裝置的確定 在實際的生產(chǎn)生活中，有大量的用電設備需要通過向系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變的磁場，這使系統(tǒng)輸送的電能中無功功率的成分增加，這也直接影響到了有功功率的輸送，為了提高電力系統(tǒng)輸送電能的效率和維持電力系

19、統(tǒng)穩(wěn)定性，需要對系統(tǒng)進行無功補償3。在系統(tǒng)沒有進行無功補償之前，功率因數(shù)為0.76，沒有達到設計要求，所以采取措施進行人工補償無功功率。本次設計擬采用在10kV母線上并聯(lián)三相電容器組的低壓集中補償方式。（1）無功補償容量的計算設補償容量為，要求的功率因素=0.95，由 得 所以=9320.79kvar取無功補償容量取10000kvar（2）無功補償?shù)男ｒ炑a償后的功率因素 0.96 0.95查電容器參數(shù)表可知BWF10.5-100-1電容器的額定容量為100kvar，取100個三相并聯(lián)補償就可以滿足設計要求。第四章主變壓器電氣主接線方案的選擇4.1主變壓器的選擇 主變壓器容量、臺數(shù)直接影響主接線

20、的形式和配電裝置的結構。它的選擇除依據(jù)基礎資料外，主要取決于輸送功率的大小、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度、運行方式及負荷的增長速度等因素，并至少要考慮5年內符合的發(fā)展需要。 （1）主變壓器臺數(shù)選擇原則 主變壓器臺數(shù)選擇原則應滿足用電負荷供電可靠性的要求。對有一、二級重要負荷供電的變電所，應裝設兩臺主變壓器；而在本變電所負荷中有一，二級重要負荷。所以主變壓器臺數(shù)確定為兩臺4。（2）主變壓器容量的確定 對于兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的容量應該同時滿足一下兩個條件：a,任一臺變壓器單獨運行時，需滿足總計算負荷的60%到70%，取=0.6=19635kva。b, 任一臺變壓器單獨運行時，需滿足全部一二級負

21、荷的需要，即取 。而全變電所一二級計算負荷 （1）有功計算負荷=9900kw（2）無功計算負荷=8340kvar（3）視在計算功率=12944.71kva所以選兩臺SL7-2000/35型電力變壓器滿足主變壓器容量及臺數(shù)原則。其參數(shù)為：額定容量為2000kva，鏈接組別為Y,d11，空載損耗為2.65kw，空載電流為1.2%，阻抗電壓為6.5%，重量是5.96t。4.2電氣主接線方案確定 變電所電氣主接線是指變電所的變壓器，輸電線路怎么與電力系統(tǒng)相鏈接，從而完成輸配電任務。主接線的設計原則：考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模。考慮負荷重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的

22、影響?？紤]主變壓器臺數(shù)對主接線的影響?？紤]備用容量的有無和大小對主接線的影響。主接線設計的基本要求有可靠性，靈活性，經(jīng)濟性：可靠性，就是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。評價主接線可靠性的標志是：斷路器檢修時是否影響供電；線路，斷路器，母線故障和檢修時，停運線路的回數(shù)和停運時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；變電所全部停電的可能性；有些國家以每年用戶不停電時間的百分比來表示供電可靠性，先進的指標都在99.9%以上。靈活性的主要要求有：調度要求，可以靈魂的投入和切除變壓器，線路，調配電源和負荷；能夠滿足系統(tǒng)的事故運行方式下，檢修方式下以及特殊運行方式下的調度要求。檢修要求，可

23、以方便的停運斷路器，母線以及繼電保護設備，進行安全檢修，且不致影響對用戶供電。擴建要求，可以容易的從初期過度到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設備改造量最小。經(jīng)濟性：經(jīng)濟性主要是投資省，占地面積小，能量損失小。5變電所設計要求運行靈活性好供電可靠性高，而且一二級負荷比較多，所以初步選擇了一次側采用內橋式接線，二次側采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖和一次側采用外橋式接線，二次側采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖和一二次側均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖。（1）一次側采用內橋式接線，二次側采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖4-2-1。這種接線的運行靈活性好供電可靠性高，適合于一二

24、級負荷多的變電所。這種內橋式接線多用在電源進線較長且發(fā)生停電故障機會多，但變壓器不需要經(jīng)常切換的降壓變電所。圖4-2-1內橋式接線（2）一次側采用外橋式接線，二次側采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖4-2-2。這種接線同樣運行靈活性好供電可靠性高，也適合于一二級負荷多的變電所。但這種接線方式適合于電源進線比較短，變電所晝夜負荷變動較大，或由于經(jīng)濟運行而需要經(jīng)常切換變壓器的總降壓變電所。圖4-2-2外橋式接線（3）一二次側均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖4-2-3。這種接線同樣運行靈活性好供電可靠性高，也適合于一二級負荷多的變電所。這種內橋式接線多用在電源進線較長且發(fā)生停電故障機會多，還

25、適合于電源進線比較短，變電所晝夜負荷變動較大，或由于經(jīng)濟運行而需要經(jīng)常切換變壓器的總降壓變電所。兼顧了內橋和外橋的優(yōu)點，同時也適合一二次進出線較多的總降壓變電所6。圖4-2-3一二次側均采用單母線分段式接線由于變電所是從距離10km和20km的變電站A和變電站B進線，進線較長；而且負荷中的工廠都是晝夜負荷變化較大；10KV出線12回，其余備用4回，出線有較多。所以選擇一二次側均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖4-2-3更為恰當。根據(jù)所選變壓器及其接線方式，做出符合設計要求的變電所主接線圖4-2-4所示。圖4-2-4變電所主接線圖第五章 短路電流的計算5.1短路的原因及其危害 由于各種原因系

26、統(tǒng)難免會出現(xiàn)故障，而系統(tǒng)故障中最常見的就是短路。短路是指不同電位的導電部分包括導電部分對地之間的低阻性短接。短路的原因有：（1） 電氣設備絕緣損壞。（2） 有關人員誤操作。（3） 鳥獸為害事故。短路的后果：（1） 短路時要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度損壞電氣設備。（2） 短路時電路的電壓劇降影響電氣設備運行。（3） 短路時保護裝置動作造成停電。（4） 嚴重影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行7。 短路的形式：有三相短路，兩相短路，單相短路，兩相接地短路等等。其中三相短路產(chǎn)生的短路電流最大，對系統(tǒng)的危害也就最嚴重。而電力系統(tǒng)運行又分為最小運行方式和最大運行方式，在兩者中最大運行方式下，無論是正常工作電流還是短

27、路電流都比最小運行方式下的大很多。所以本設計中選取了最大運行方式下的三相短路電流進行計算，并根據(jù)最大的短路電流來校驗各電氣設備的可行性。根據(jù)主接線圖4-2-4,畫出最大運行方式下三相短路如圖5-1。圖5-1最大運行方式下三相短路圖5.2高低壓架空線的選擇由于架空線路有工程造價低、施工方便、容易發(fā)現(xiàn)故障，便于維修、可多回路共桿架設的優(yōu)點。而鋼芯鋁絞線具有良好的導電性能和足夠的機械強度、抗拉強度大、塔桿距離可放大等特點。因此廣泛應用于各種電壓等級的架空輸配電線路中。所以目前在電力系統(tǒng)中高壓傳輸中使用最為廣泛的架空線路為鋼芯鋁絞線LGJ。本變電所設計中的35kV電源進線和10kV引出線均采用鋼芯鋁絞

28、線。6.1.1 35KV高壓架空線的選擇 35KV側計算電流(1) 按經(jīng)濟電流密度選擇導線經(jīng)濟截面,其年最大有功負荷利用小時大于5000h，所以查導線和電纜經(jīng)濟電流密度表得=0.90。初選LGJ-70型鋼芯鋁線。（2）校驗發(fā)熱條件 查LJ型鋁絞線LGJ型鋼芯鋁絞線的允許載流量表得LGJ-50的允許載流量（取40攝氏度）,因此滿足條件。（3）校驗機械強度 查架空裸導線的最小截面積表得35KV架空鋼芯鋁絞線最小截面。所以滿足條件。 通過發(fā)熱校驗、機械強度校驗，確定所選LGJ-70型電源進線（架空線路）符合系統(tǒng)要求。 6.1.2 10KV低壓架空線的選擇10KV側計算電流（1）按經(jīng)濟電流密度選擇導線

29、經(jīng)濟截面初選LGJ-240型導線（2）校驗發(fā)熱條件 查LJ型鋁絞線LGJ型鋼芯鋁絞線的允許載流量表得LGJ-185的允許載流量（取40攝氏度）,因此滿足條件。（3）校驗機械強度 查架空裸導線的最小截面積表得35KV架空鋼芯鋁絞線最小截面。所以滿足條件。通過發(fā)熱校驗、機械強度校驗，確定所選LGJ-240型電源進線（架空線路）符合系統(tǒng)要求。參數(shù)：電阻0.17歐姆/千米；感抗0.4歐姆/千米。5.3 35KV短路電流的計算一次側短路點在圖5-1中的短路點為1。由變電站A出口短路容量為=1100MVA,變電站B出口短路容量為=875MVA。所以高壓側母線短路及短路點1的短路容量=1100MVA+875

30、MVA=1975MVA。取=37KV。(1) 系統(tǒng)用無限大功率電源表示，它到接線處的電抗 (2)進線電抗（每千米阻抗值）(3)總電抗=0.25(4)基準電流(5) 三相短路電流周期分量有效值：三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流6.24kA三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值15.91kA9.42kA短路容量1.7326.2435MVA=378.27MVA5.4 10KV短路電流的計算二次側短路點在圖5-1中的短路點為2。由變電站A出口短路容量為=1100MVA,變電站B出口短路容量為=875MVA。取?；鶞孰娏鳌Ｗ儔浩麟娍梗嚎傋杩谷喽搪冯娏髦芷诜至坑行е担喝喽搪反螘簯B(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流2.4

31、1kA三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值6.14kA3.64kA1.7322.4110MVA=41.74MVA表5-3短路電流統(tǒng)計短路電流及容量/KA/KA/KA/KA/KA/MAV35kv母線6.246.246.2415.919.42378.2710kv母線2.412.412.416.143.64431.74第六章 變電所高低壓電氣設備的選擇6.2高低壓母線的選擇母線是指在變電所中各級電壓配電裝置的連接，以及變壓器等電氣設備和相應配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導線或絞線，這統(tǒng)稱為母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。一般35KV以下變電所都采用硬母線便于固定，而本次設

32、計也是采用了硬母線中的矩形鋁母線。35KV側母線：（1）按經(jīng)濟電流選擇母線截面式中為導線的經(jīng)濟截面，。為母線的最大工作電流，A。為經(jīng)濟電流密度，。查母線及電纜經(jīng)濟電流密度表得=0.9，由前面可知=54.05A。故=60.06。查型矩形硬鋁母線的允許載流量 可知母線尺寸為253，單條平房，允許在載流量為230A。（2）校驗熱穩(wěn)定 高低壓母線的短路熱穩(wěn)定度校驗應該滿足的條件為：母線截面積其中C為母線熱穩(wěn)定系數(shù)，為集膚效應系數(shù)。查矩形母線載流量表得=1.0,母線熱溫度系數(shù)表得C=97, 取0.9，因為0.1，所選LMY-253mm型鋁母線，不能滿足熱穩(wěn)定條件的要求。故按熱穩(wěn)定選擇LMY-808mm的

33、鋁母線，其截面積為640。故35kv側鋁母線型號選擇LMY-808。10KV側母線：（1）按經(jīng)濟電流選擇母線截面式中為導線的經(jīng)濟截面，。為母線的最大工作電流，A。為經(jīng)濟電流密度，。查母線及電纜經(jīng)濟電流密度表得=0.9，由前面可知=189.17A。故=210.19。查型矩形硬鋁母線的允許載流量 可知母線尺寸為505，單條平房，允許在載流量為585A。（2）校驗熱穩(wěn)定高低壓母線的短路熱穩(wěn)定度校驗應該滿足的條件為：母線截面積其中C為母線熱穩(wěn)定系數(shù)，為集膚效應系數(shù)。查矩形母線載流量表得,母線熱溫度系數(shù)表得C=97, 取0.9，因為0.1，所以滿足要求。故10kv側鋁母線型號選擇LMY-505。6.3高

34、低壓斷路器的選擇斷路器是能夠關合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流，并能關合、在規(guī)定的時間內承載和開斷異?；芈窏l件(包括短路條件)下的電流的開關裝置。 它是一種既有手動開關作用，又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器，按其使用范圍分為高壓斷路器和低壓斷路器。高壓斷路器可按照額定電壓、額定電流進行選擇，然后對所選設備按照短路動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和斷流容量進行校驗。6.3.1 35kv高壓側斷路器的選擇：斷路器的額定電壓不應該小于電網(wǎng)額定電壓=35KV，額定電流不應該小于回路計算電流=54.05A，查表35KV斷路器規(guī)格和電氣參數(shù)表初選SN10-35I,其動穩(wěn)定極限電流為45 KA，4s秒熱穩(wěn)定電

35、流為16.5KA，斷流容量為1000MVA。（1）動穩(wěn)定校驗：動穩(wěn)定校驗就是在沖擊電流作用下看斷路器的載流部分產(chǎn)生的點動力是否導致斷路器損壞，為了防止這種損壞，斷路器極限電流必須大于三相短路時的沖擊電流。因為= 45KA =15.91KA所以滿足條件。(2)熱穩(wěn)定校驗：熱穩(wěn)定校驗是指穩(wěn)態(tài)短路電流在假象時間能通過斷路器時，其發(fā)熱量不會超過規(guī)定允許的最大溫度。即，為制造廠給出的在t秒內熱穩(wěn)定電流，為假想時間。因為16. 46.20.2，所以滿足熱穩(wěn)定要求。(3)斷流容量校驗斷路器的額定斷流容量必須不小于線路的短路容量，即,因為.27，所以滿足要求。故35kv側斷路器選擇SN10-35I。6.3.2

36、 10KV側斷路器的選擇斷路器的額定電壓不應該小于電網(wǎng)額定電壓=10KV，額定電流不應該小于回路計算電流=189.17A，查表10KV斷路器規(guī)格和電氣參數(shù)表初選斷路器SN10-10II,其動穩(wěn)定極限電流為 80KA, 2秒熱穩(wěn)定電流為31.5 KA，斷流容量為500MVA。（1）動穩(wěn)定校驗：動穩(wěn)定校驗就是在沖擊電流作用下看斷路器的載流部分產(chǎn)生的點動力是否導致斷路器損壞，為了防止這種損壞，斷路器極限電流必須大于三相短路時的沖擊電流。因為= 80KA = 2.41 KA，所以滿足要求。（2）熱穩(wěn)定校驗：熱穩(wěn)定校驗是指穩(wěn)態(tài)短路電流在假象時間能通過斷路器時，其發(fā)熱量不會超過規(guī)定允許的最大溫度。即，為制

37、造廠給出的在t秒內熱穩(wěn)定電流，為假想時間。因為31. 22.40.2，所以滿足熱穩(wěn)定要求。 （3）斷流容量校驗斷路器的額定斷流容量必須不小于線路的短路容量，即,因為.74，所以滿足要求。故10kv側斷路器選擇SN10-10II6.4高低壓隔離開關的選擇隔離開關是在分閘位置能夠按照規(guī)定的要求提供電氣隔離斷口的機械開關裝置。隔離開關的選擇主要以額定電壓，額定電流為依據(jù)，并進行動，熱穩(wěn)定校驗，但是由于它不用開斷負荷電流和短路電流，所以不需要進行斷流容量校驗。6.41 35kv高壓側隔離開關的選擇：（1） 隔離開關的額定電壓不應該小于電網(wǎng)額定電壓=35KV，隔離開關的峰值電流不小于短路電流=6.24K

38、A，所以初選GN2-35T/400，其4s熱穩(wěn)定電流為14KA。(2)熱穩(wěn)定校驗：熱穩(wěn)定校驗是指穩(wěn)態(tài)短路電流在假象時間能通過斷路器時，其發(fā)熱量不會超過規(guī)定允許的最大溫度。即，為制造廠給出的在t秒內熱穩(wěn)定電流，為假想時間。因為46.20.2，所以滿足熱穩(wěn)定要求。故35kv側隔離開關選取GN2-35T/400。6.42 10kv高壓側隔離開關的選擇：（1）隔離開關的額定電壓不應該小于電網(wǎng)額定電壓=10KV，隔離開關的峰值電流不小于短路電流=2.41KA，所以初選GN6-10T/200，其4s熱穩(wěn)定電流為10KA。(2)熱穩(wěn)定校驗：熱穩(wěn)定校驗是指穩(wěn)態(tài)短路電流在假象時間能通過斷路器時，其發(fā)熱量不會超過

39、規(guī)定允許的最大溫度。即，為制造廠給出的在t秒內熱穩(wěn)定電流，為假想時間。因為46.20.2，所以滿足熱穩(wěn)定要求。故10kv側隔離開關選取GN6-10T/200。6.5高低壓互感器的選擇互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類，其主要作用有：將一次系統(tǒng)的電壓、電流信息準確地傳遞到二次側相關設備；將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流變換為二次側的低電壓（標準值）、小電流（標準值），使測量、計量儀表和繼電器等裝置標準化、小型化，并降低了對二次設備的絕緣要求；將二次側設備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設備在電氣方面很好地隔離，從而保證了二次設備和人身的安全。6.51電壓互感器的選取原則：根據(jù)電壓互感器的使用條件選擇電壓

40、互感器的形式。35110kV配電裝置，一般采用油浸式絕緣結構電壓互感器。620kV屋內配電裝置，一般采用油浸絕緣結構，也可采用樹脂澆注絕緣結構的電磁式電壓互感器。所以本35kv側選擇了油浸式絕緣結構電壓互感器，10kv側選擇了樹脂澆注絕緣結構的電磁式電壓互感器。一次回路電壓：為電壓互感器安裝處的一次回路最大工作電壓。為電壓互感器額定電壓。二次電壓：電壓互感器二次電壓，應根據(jù)使用情況，按要求選用所需二次額定電壓。準確等級：電壓互感器應在那一準確等級下工作，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。本設計中為了使測量精確高，且能滿足繼電保護的靈敏性，都選用了0.5級的電壓互

41、感器。（1）35kv側電壓互感器的選擇：一次電壓：二次電壓： 所以選擇的電壓互感器型號為JDZ-35，其技術數(shù)據(jù)如下： 表6-51 JDZ-35型電壓互感器參數(shù)型號額定一次電壓（kV）額定二次電壓（kV）額定變比準確等級JDZ-35350.1135000/1100.5（2）10kv側電壓互感器的選擇一次電壓：二次電壓： 所以選擇的電壓互感器型號為JDZJ-10，其技術數(shù)據(jù)如下： 表6-52 JDZJ-10型電流互感器參數(shù)型號額定一次電壓（kV）額定二次電壓（kV）額定變比準確等級JDZJ-10100.10.56.52電流互感器的選擇根據(jù)電流互感器的使用條件選擇電流互感器的形式。對于35kV及以

42、上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結構的獨立電流互感器，在有條件時，應盡量采用管套式電流互感器，320kV屋內配電裝置的電流互感器，應根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結構或樹脂澆注絕緣結構。所以本35kv側選擇了油浸瓷箱式絕緣結構的獨立電流互感器，10kv側選擇了樹脂澆注絕緣結構。一次回路電壓：為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電壓。為電流互感器額定電壓。一次回路電流：為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流。為電流互感器原邊額定電流。準確等級：需先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及準確等級的要求，并按準確等級要求最高的表計來選擇。用于電能表計量的電流互感器，準確度不應低于0.

43、5級，500kV宜用0.2級；用于電流測量的，準確級不低于1級，非重要回路可使用3級。本設計中為了使測量精確高，且能滿足繼電保護的靈敏性，也選用了0.5級的電流互感器。（1）35KV側電流互感器的選擇一次電壓：一次電流：所以選取型號為LCWDL-35，其技術數(shù)據(jù)如下： 表6-53 LCWDL-35型電流互感器參數(shù)型號額定電流比1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)準確度LCWDL-3515600/5751350.5（2）10KV側電流互感器的選擇一次電壓：一次電流：所以選取型號為LFZJ1-10，其技術數(shù)據(jù)如下： 表6-54 LFZJ1-10型電流互感器參數(shù)型號額定電流比1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)準確度LFZ

44、J1-1020400/5751300.5第七章 繼電保護的配置和防雷接地7.1繼電保護的配置7.11常用的繼電保護（1）變壓器差動保護是防止變壓器內部故障的主保護。差動保護原理簡單、使用電氣量單純、保護范圍明確、動作不需延時，一直用于變壓器做主保護。另外差動保護還有線路差動保護、母線差動保護等等。（2）過流保護一般是對線路或設備進行過負荷及短路保護，而電流速斷一般用于短路保護。過流保護設定值往往較小（一般只需躲過正常工作引起的電流），動作帶有一定延時;而電流速斷保護一般設定值較大，多為瞬時動作8。 三段式過流保護包括： 1、瞬時電流速斷保護（簡稱電流速斷保護或電流段） 2、限時電流速斷保護（電

45、流段） 3、過電流保護（電流段） 這三段保護構成一套完整的保護。 它們的不同是保護范圍不同： 1、瞬時電流速斷保護：保護范圍小于被保護線路的全長一般設定為被保護線路的全長的85% 。2、限時電流速斷保護：保護范圍是被保護線路的全長或下一回線路的15% 。 3、過電流保護：保護范圍為被保護線路的全長至下一回線路的全長（3）瓦斯保護是變壓器內部故障的主要保護元件，對變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內部故障、繞組內部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動作。當油浸式變壓器的內部發(fā)生故障時，由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量的氣體，從油箱向油枕流動，其強烈程度隨故障的嚴重程度不同而不同，反應這種

46、氣流與油流而動作的保護稱為瓦斯保護，也叫氣體保護。瓦斯保護又分為輕瓦斯保護和重瓦斯保護，輕瓦斯保護作用于信號，而重瓦斯保護則作用于短路器。（4）過壓保護是當被保護線路的電源電壓高于一定數(shù)值時，保護器切斷該線路；當電源電壓恢復到正常范圍時，保護器自動接通。（5）當線路電壓降低到臨界電壓時，保護電器的動作，稱為欠電壓保護，其任務主要是防止設備因過載而燒毀。當本路電壓低于臨界電壓保護電器才動作的稱為欠壓保護9。7.12 各設備所配置的繼電保護主變壓器動作接斷路器的保護有：差動保護，電流速斷保護，過流保護，重瓦斯保護。動作接信號的保護有：過負荷保護，輕瓦斯保護，超溫保護。35KV線路保護有：電流速斷和

47、限時速斷保護。其動作后直接斷開線路的斷路器。10KV線路保護有：電流速斷，限時速斷和方向電流速斷保護。其動作后直接斷開線路的斷路器。 電力電容器保護，電力電容器設置過流保護，過壓保護，欠壓保護，其動作后斷開電容器斷路器。7.2防雷和接地裝置變電所是電力系統(tǒng)的樞紐，是電力統(tǒng)中對電能的電壓和電流進行變換、集中和分配的場所。里面有很多的一次電氣設備，這些設備一旦被雷擊損壞則會造成大面積的停電，甚至威脅整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以變電所的防雷非常重要。防雷，是指通過組成攔截、疏導最后泄放入地的一體化系統(tǒng)方式以防止由直擊雷或雷電電磁脈沖對建筑物本身或其內部設備造成損害的防護技術。而變電所會遭受到直接雷擊和累電波侵入的損壞。在本設計中我們采用與變電所有一定距離的避雷針保護變電所及其電氣設備不被直接雷擊損壞，采用閥型避雷器保護電氣設備不被雷電波入侵10。在電力