[畢業(yè)設計]220KV變電站及其綜合自動化系統方案設計

1、 220/110/35kv變電所及綜合自動化方案設計第一章應該是摘要第二章 原始資料（設計工程概況）1. 1變電所規(guī)模及性質：大型城市變電站（終端站）電壓等級：220kv/110kv/35kv線路回數：220kv本期2回交聯電纜（發(fā)展一回）； 110kv本期4回電纜線路（發(fā)展2回）； 35kv 30回電纜線路，一次性配齊12短路參數及負荷情況見設計任務書。1. 3設計內容要求見設計任務書。（這兩部分應該寫清楚）220kv變電站及其綜合 自動化系統方案設計首先,確定了解變電站的功能,進出線回數,變壓器臺數,交換功率大小,然后確定母線型式,最后配置保護,自動裝置第二章變電所電氣主接線的確定電氣主接

2、線是電力系統的重要組成部分，它的設計形式直接關系全所電氣設備的選擇和配電裝置的布置。它的設計應以設計任務書為依據，以國家有關經濟建設方針、政策及有關技術規(guī)范為準則，結合工程具體特點來確定，要求安全可靠、穩(wěn)定靈活、方便經濟。2.1 主變壓器容量和臺數的選擇2.1.1 主變壓器的臺數：待設計變電站為大型的城市變電站，負荷較重（本期最大負荷150+210=360mva,遠期最大負荷240+210=450mva），又因是城市變電站，負荷較為重要，且為終端變電站，要求電壓質量是可以調節(jié)的，現在市場上生產的變壓器的容量，選擇2臺變壓器不能滿足負荷的要求，我選擇4臺相同容量的變壓器。2.1.2主變壓器容量：

3、根據運行經驗，變壓器的容量應保證在有一臺檢修的情況下，其他變壓器能帶全部負荷的70%，按任務書給定的資料（按遠期最大負荷算），即3臺主變的容量應滿足70%的負荷需求，因此本設計的主變每臺應帶負荷為：（240+210） 70% /3 = 10.5（mva），所以我們選擇的主變容量為120mva變壓器。2.1.3主變型式：本設計220kv降壓到110kv和35kv兩個電壓等級，因此采用三繞組變壓器。2.1.4調壓方式：根據地區(qū)及負荷的要求，變壓器選擇有載調壓方式。根據以上原則，查閱有關資料，選擇的主變壓器技術數據如下：型 號 sfpsz7 -120000 / 220容 量 120 mva容 量 比

4、 120/120/120額定電壓高壓22081.25%中壓121低壓38.5聯結組標號 yn，yn0,d11損 耗空載144 kw負載480 kw空載電流 0.9 %阻抗電壓高-中14 %高-低24 %中-低9 %2.2 電氣主接線方案的擬定2.2.1方案：（見圖2-1） 圖2-1分析：因本220kv變電所不僅供本地區(qū)的負荷，還降壓到110kv向另一終端變電所轉供大量的負荷，所以方案在220kv高壓側采用“雙母線帶旁路接線”，它具有供電可靠、檢修方便、調度靈活及便于擴建等優(yōu)點。110kv側采用“雙母線接線”。35kv側采用“單母線分段帶旁路接線”，便于分段檢修母線及各出線斷路器。當一段母線發(fā)生

5、故障時，自動裝置將分段斷路器跳開，保證正常母線不間斷供電，兩段母線同時故障的機率極小，可以不予考慮。2.2.2方案：（見圖2-2）分析：考慮220kv本期只有兩條進線及本所只有兩臺主變壓器，所以方案在220kv高壓側采用“單母線分段接線”， 采用“單母線分段接線”雖然使用斷路 圖2-2器數量少、布置簡單、占地少、造價低，但在變壓器故障時需停相應線路，且隔離開關又作為操作電器，所以可靠性差。110kv側采用“單母線分段接線”，四條出線從不同分段上引接以提高供電可靠性，此種接法的優(yōu)點表現在簡單清晰，設備少，投資小，運行操作方便，便于分段檢修母線。當一段母線發(fā)生故障時，自動裝置將分段斷路器跳開，保證

6、正常母線不間斷供電，兩段母線同時故障的機率極小，可以不予考慮。當一條出線斷路器故障或檢修試驗時，不會對另一終端變電所造成停電。35kv側采用“單母線分段帶旁路接線”，此接線的優(yōu)缺點已在前文中敘述，不再贅述。2.2.3方案：（見圖2-3） 圖2-3分析：方案在220kv高壓側采用“單母線分段接線”。110kv側采用“雙母線接線”，它具有供電可靠、檢修方便、調度靈活及便于擴建等優(yōu)點，但當母線系統故障時，需短時切除四條出線，使另一終端變電所全停。35kv側采用“單母線帶旁路接線”，雖然對斷路器檢修試驗等均有好處，但當母線故障時，會造成10kv用戶斷電，可靠性差，故不宜采用。2.2.4 方案：（見圖2

7、-4）分析：本方案在220kv側采用“單母線接線”，雖簡單清晰，設備少， 圖2-4投資小，但當母線出現故障時，會造成全所停電及另一終端站的停電。供電可靠性不好。110kv側采用“雙母線分段接線”，它同時具備雙母線和單母線分段的特點，具有很高的可靠性和靈活性，但由于高壓斷路器及配電裝置投資較大，只適合于610kv電壓等級。35kv側采用“雙母線接線” 它具有供電可靠、檢修方便、調度靈活及便于擴建等優(yōu)點，但當出線斷路器檢修或故障時，無法將負荷及時送出，會造成重要用戶的長時停電，故不宜采用。2.2.5 方案：（見圖2-5）分析：方案的220kv側采用“單母線接線”， 此接法的優(yōu)點表現在簡單清晰，設備

8、少，投資小，但當母線出現故障時，會造成全所停電及另一終端站的停電。110kv側采用“雙母線帶旁路接線”，具有十分好的可靠性及靈活性，但使用設備多，投資大。35kv側采用“單母線接線”， 此接法的優(yōu)點表現在簡單清晰， 圖2-5設備少，投資小，但當母線出現故障或短路器檢修試驗時會造成10kv重要用戶的長時間的停電。由以上的分析，初步選定方案和方案為本設計的主接線方案，經詳細的比較后選定最終方案。2.3 最佳方案的確定我國變電所設計技術規(guī)程規(guī)定：“變電所的主接線應根據變電所在電力系統中的地位、回路數、設備特點及負荷性質等條件確定，并且應滿足運行可靠，簡單靈活，操作方便和節(jié)約投資等要求”?，F就方案和方

9、案的可靠性、靈活性和經濟性進行詳細地比較，篩選出最佳方案。1、 供電可靠性的比較方案的220kv高壓側采用“雙母線帶旁路接線”，當一段母線出現故障時，及時將運行方式改變到另一母線上運行，只能短時造成全所停電及另一終端站的停電。 而方案的220kv側采用“單母線接線”，當母線出現故障時，就會造成全所及另一終端站的長時間的停電。110kv側接線方式的可靠性基本相同，不需比較。35kv側方案采用“單母線分段帶旁路接線”，當一段母線發(fā)生故障時，保護裝置將分段斷路器跳開，保證正常母線不間斷供電，不會造成35kv的用戶全部停電，且故障段的重要用戶可經過旁路母線帶出。方案中35kv側采用“單母線接線”， 當

10、母線出現故障或出線短路器故障時會造成35kv重要用戶的長時間的停電。兩方案的可靠性相比較，方案的可靠性遠比方案的可靠性強。2、 靈活性的比較220kv側：方案可選擇任一段母線運行，隨時檢修任一組斷路器及母線上的設備，方案的接線就只能一種方式運行。110kv側：兩方案都具有很高的靈活性，雖然方案的靈活性要高一些，即每條出線斷路器的檢修、試驗都可隨時進行，但是四條出線向另一終端站送電，沒有必要選擇此種靈活性。35kv側：兩方案運行調度靈活，四臺主變可以單獨并列運行，也可全部并列運行。但是主變解列運行時方案的負荷可分別由四臺中的兩臺主變帶出，方案的負荷只能由其中兩臺主變帶出，另兩臺主變空載。3、 經

11、濟性的比較在主接線設計時，主要矛盾往往發(fā)生可靠性與經濟性之間，因此在滿足供電可靠，運行靈活方便的基礎上，盡量使設備投資費用和運行費用為最少。方案比方案 220kv、35kv設備多。但110kv設備方案比方案少一些。二者相比，方案比方案投入的資金要多一些。雖然方案比方案投入資金多，但從可靠性和靈活性綜合的看，方案顯然優(yōu)于方案的設計。因此本設計最終確定的方案為設計方案。2.4 所用電源的引接2.4.1 所用電源引接的原則1、 負荷的種類本變電所的所用電負荷主要是：變壓器強迫油循環(huán)冷卻裝置的油泵、風扇；蓄電池充電設備；油處理設備；采暖通風；照明及供水泵用電等。2、 負荷的重要性因本所兩臺主變壓器為強

12、迫油循環(huán)冷卻的變壓器，要求所用變分別接在兩個不同的電源上，以保證在變電所所內停電時，仍能使所用電得到不間斷的供電。2.4.2 所用變的供電電壓及型號、容量所用電屬于低壓用戶，本站屬大型的220kv變電站，其供電電壓為380v三相四線制，用電容量都較110kv大，因此將供電電壓選為35kv。選擇sl7-500/35，低壓0.4kv,容量500kva變壓器兩臺。2.4.3 供電方式供電可靠性是所用電的首要保證，在本供電系統中所用電應為0級用戶。結合其供電電壓及其容量，可將一臺所用變壓器引接于35kv段母線上，另一臺所用變壓器引接于35kv段母線上。兩所用電源采用明備用方式，并且裝設備用電源自動投入

13、裝置來保證其可靠性。第三章 短路電流的計算3.1 短路電流計算的目的及規(guī)定3.1.1 短路電流計算的目的：在變電所的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設備時，為保證在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關設備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩(wěn)定值；計算短路電流沖擊值，用以校驗設備動穩(wěn)定。3.1.2 短路電流計算的一般規(guī)定：3.1.2.1 電力系統中所有電源均在額定負荷下運行；3.1.2.2 短路種類：一般以三相短路計算；3.1.2.3 接線方式

14、應是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。3.1.2.4 短路電流計算點：在正常接線方式時，通過電氣設備的短路電流為最大的地點。3.1.2.5 計算容量：應按工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮系統發(fā)展規(guī)劃。3.2 短路電流的計算取基準容量為：sj=100mva，基準電壓為uj=up又依公式：ij=sj/3 uj ；xj=uj2/sj，計算出基準值如下表所示： （sj=100mva）uj（kv）23011537ij（ka）0.2510.5021.56xj（）52913213.73.2.1 計算變壓器電抗：uk1 %=1/2uk（1-2）%+uk

15、（3-1）%-uk（2-3）%=1/214+24-9=14.5uk2%=1/2uk（1-2）%+ uk（2-3）%- uk（3-1）%=1/214+9-24=-10uk3%=1/2uk（3-1）% +uk（2-3）%- uk（1-2）% =1/29+24-14 =9.5xt1*= (uk1%/100)(sj/se)= 14.5/120=0.1208xt2*= (uk2%/100)(sj/se)= 0xt3*= (uk3%/100)(sj/se)= 9.5/120=0.0793.2.2 系統電抗 （根據原始資料）： 近期：xmax1*=0.1334；xmax0*=0.1753；xmin1*=0.

16、1245; xmin0*=0.2319; 遠期：xmax1*=0.1139；xmax0*=0.1488；3.2.3 系統計算電路圖及等值網絡圖如圖3-1、圖3-2和圖3-3 圖3-2等值為 圖3-33.2.4 短路計算點的選擇選擇如圖3-2中的d1、d2、d3各點。3.2.5 短路電流計算1、 d1點短路時：up=230kv流經進線回路的短路電流的計算：i”*=i*=1/x1*=1.0/0.1139=8.78 每個回路的三相短路電流為：i”=（i”* ij ）/4=（8.78 *0.251）/4=1.1ka兩相短路電流分別為：0.866*1.1=0.95 ka沖擊電流為：ich=2.55 i”

17、=2.551.1=2.805（ka）短路容量為：s=3uj i” =1.7322301.1=438.2（mva） ich=1.51* i”=1.511.1=1.66（ka）2、 d2點短路時up=115kv流經主變回路的短路電流的計算：i”*=i*=1/x1*=1.0/(0.1139+0.0302+0)=6.94 每個回路的三相短路電流為：i”=（i”* ij ）/4=（6.94 *0.502）/4=0.87ka兩相短路電流分別為：0.866*0.87=0.754 ka 沖擊電流為：ich=2.55 *i”=2.550.87=2.218（ka）短路容量為：s=3uj *i” =1.732115

18、0.87=173.28（mva） ich=1.51 *i”=1.510.87=1.31（ka）3、 d3點短路時up=37kv流經主變回路的短路電流的計算：i”*=i*=1/x1*=1.0/(0.1139+0.0302+0.01975)=6.105 每個回路的三相短路電流為：i”=（i”* ij ）/4=（6.105 *1.56）/4=0.855ka兩相短路電流分別為：0.866*0.855=0.74 ka 沖擊電流為：ich=2.55 *i”=2.550.855=2.18（ka）短路容量為：s=3uj *i” =1.732370.855=54.79（mva） ich=1.51 *i”=1.5

19、10.855=1.29（ka）3.2.6 將所計算最大方式下短路電流值列成下表：名稱短路點基準電壓（kv）i”（ka）三相i”（ka）兩相ich（ka）ich（ka）s（mva）d12301.10.952.8051.66438.2d21150.870.7542.2181.31173.28d3370.8550.742.181.2954.79第四章 電氣設備的選擇4.1 選擇設計的一般規(guī)定電氣設備的選擇設計，同樣必須執(zhí)行國家的有關技術經濟政策，并應做到技術先進，經濟合理，安全可靠，運行方便和適當的留有余地，以滿足電力系統安全經濟運行的需求。電氣設備的選擇，應依據以下規(guī)定：4.1.1 一般原則1、

20、應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要；2、 應按當地環(huán)境條件校核；3、 應力求技術先進和經濟合理；4、 選擇導體時應盡量減少品種；5、 擴建工程應盡量使新老設備型號一致；6、 選用的新產品，均應具有可靠的試驗數據，并經正式鑒定合格。4.1.2 有關的幾項規(guī)定電氣設備應按正常運行情況選擇，按短路條件驗算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核設備的基本使用條件。1、 正常運行條件下，各回路的持續(xù)工作電流應按規(guī)定公式計算；2、 驗算電氣設備時，所用短路電流的值一定要是在規(guī)定的條件下求得；3、 驗算導體短路熱穩(wěn)定時，所用的時間一般采用主保護的動作時間加相應的斷路器全分閘時間，同

21、時要考慮到主保護的死區(qū)；電氣設備的短路電流計算時間，一般采用后備保護的動作時間加相應的斷路器全分閘時間；4、 環(huán)境條件：選擇導體和電器時，應按當地環(huán)境條件校核。當氣溫、風速、濕度、污穢、海拔、地震、覆冰等環(huán)境條件超出一般電器的規(guī)定時，應通過技術經濟比較后分別采取下列措施：1） 向制造部門提出補充要求，訂制符合當地環(huán)境的產品；2） 在設計或運行中采取相應的防護措施如采用屋內配電裝置，加減震器等。4.2 電氣設備的選擇與校驗4.2.1 主變壓器持續(xù)工作電流的計算:220kv高壓側 igmax=1.05in =1.05sn/3un =1.05120000/1.732220 =330.67（a）110

22、kv中壓側 igmax=1.05in =1.05sn/3un =1.05120000/1.732110 =661.35（a）35 kv低壓側 igmax=1.05in =1.05sn/3un =1.05120000/1.73235 =2078.52（a）4.2.2斷路器及隔離開關的選擇1、220kv斷路器及隔離開關的選擇額定參數及短路電流計算數據斷路器隔離開關sw6-220/1200gw4-220d/1000un=220（kv）220220igmax=330.67（a）12001000i”=1.1（ka）2123.7ich=2.805（ka）5580ich=1.66（ka）21s=438.2（

23、mva）6000 斷路器校驗 動穩(wěn)定: ich=2.805（ka）iman=55（ka）iman ich故合格熱穩(wěn)定: =1 tdt=0.85 t=1si2tdz=1.1*1.1*0.85it2t=55*55*1所以：i2tdz it2t所選型號符合要求隔離開關校驗:動穩(wěn)定：ich=2.805（ka）iman=80（ka）iman ich故合格熱穩(wěn)定： i2tdz it2t所選型號符合要求2、主變110kv及35kv側斷路器及隔離開關的選擇 110kv側額定參數及短路電流計算數據斷路器隔離開關sw4-110/1000gw4-110d/1000un=110（kv）110110igmax=661.

24、35（a）10001000i”=0.87（ka）18.423.7ich=2.218（ka）5580ich=1.31（ka）21（5s）s=173.28（mva）3500 斷路器校驗: 動穩(wěn)定: ich=2.218（ka）iman=55（ka）iman ich故合格熱穩(wěn)定: =1 tdt=0.85 t=1si2tdz=0.87*0.87*0.85it2t=55*55*1所以：i2tdz it2t所選型號符合要求隔離開關校驗:動穩(wěn)定：iman ich熱穩(wěn)定： i2tdz it2t所選型號符合要求 35kv側:額定參數及短路電流計算數據斷路器隔離開關hb-35/3150gw4-35d/4000un=

25、35（kv）3535igmax=2078.52（a）31504000i”=0.855（ka）4040ich=2.18（ka）100104ich=1.29（ka）40(5s)s=54.79（mva）2425 斷路器校驗動穩(wěn)定: ich=2.18（ka）iman=100（ka）iman ich故合格熱穩(wěn)定: =1 tdt=0.85 t=1si2tdz=0.855*0.855*0.85it2t=100*100*1所以：i2tdz it2t所選型號符合要求隔離開關校驗:動穩(wěn)定：iman ich熱穩(wěn)定： i2tdz it2t所選型號符合要求3、35kv出線、旁路及所變斷路器及隔離開關的選擇35kv出線、

26、旁路及所變斷路器選擇sw2-35 型，主要參數如下：型號sw2-35額定電壓35kv最大電壓 40.5kv額定電流1500a額定開斷電流24.8ka斷開容量1500mva熱穩(wěn)定電流 24.8ka（4s）極限通過電流63.4ka35kv出線、旁路及所變隔離開關選擇gw4-35d，主要參數如下：型號gw4-35d額定電壓35kv額定電流1000a熱穩(wěn)定電流 23.7ka（4s）動穩(wěn)定電流80ka斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于安裝調試和運行維護，并經技術經濟比較才能確定，根據當前我國生產制造情況，3220kv電網一般采用少油斷路器。35kv因要求容量大，采用六氟化硫

27、斷路器。隔離開關型式的選擇，應根據配電裝置的布置特點和使用等因素，進行綜合的技術經濟比較后確定。本方案對35kv側采用屋內式，對110kv、220kv采用屋外式。220kv進線、主變、母聯斷路器及隔離開關采用相同型號。110kv主變、母聯、出線斷路器及隔離開關采用相同型號。35kv主變、分段斷路器及隔離開關采用相同型號。4.3 母線的選擇4.3.1 型式：載流導體一般采用鋁質材料，對于持續(xù)工作電流在4000a及以下時，一般采用矩形導體；在110kv及以上高壓配電裝置，一般采用軟導體；當采用硬導體時，宜選用鋁錳合金的管形導體。4.3.2 母線截面的選擇：除了配電裝置的匯流母線及較短導體按導線長期

28、發(fā)熱允許電流選擇外，其余導體的截面一般按經濟電流密度選擇。本設計要求選擇的35kv母線屬于配電裝置的匯流母線，故應按導線長期發(fā)熱允許電流選擇。即：igmaxkiyiy- 相應于某一母線布置方式和環(huán)境溫度為+25時的導體長期允許載流量，此值由表中查出。k- 溫度修修正系數，此值由表中查出。對于屋外配電裝置的裸導體，最高環(huán)境溫度取最熱月份平均最高溫度。對于屋內配電裝置的裸導體，最高環(huán)境溫度取該處通風設計溫度，當無資料時，可取最熱月份平均最高溫度加5。4.3.3 35kv母線的選擇、校驗已知最熱月份平均最高溫度+30，故環(huán)境溫度按+35計算，查表得出綜合修正系數k=0.88求 igmax=1.05i

29、n =1.05sn/3un =1.05210000/1.73235 =3637.4（a）依 igmaxkiy 得 iy igmax / k = 3637.4 / 0.88 = 4133.4（a）查表選用四條豎放矩形鋁母線，導體尺寸為12510（mm2）（載流量4225a）。1、 熱穩(wěn)定校驗按短路條件下的電流校驗導體熱穩(wěn)定的校驗公式為： ssmin=itdzkf / cc2=kln（t+t2）/（t+t1） 10-4k=222106 ./.cm4 t=245； t1=30； t2=200 c2= 222106ln（245+200）/（245+30） 10-4 c=103.37tr= tb+ tg

30、u+=0.5+0.15=0.65 =iz/i=1 查表得 tdz=0.4； kf=1 smin=244900.63/103.37=149.3（mm2） ssmin=149.3（mm2）滿足要求。2、 動穩(wěn)定校驗按短路條件下的電流校驗導體動穩(wěn)定的校驗公式為： maxyy 硬鋁母線材料的允許應力為6.9106 pa單條矩形母線max=1.73ich2l2/a10-8pa支柱絕緣子跨距l(xiāng)取1.5m母線相間距a取0.35m母線自振頻率 fm=112ri/l2 =1120.8298/15021.55104 =511.70（hz）單條母線共振頻率范圍為35-135hzfm不在其范圍內，故可取1查表得=0.

31、167bh2=0.167 182=10.6910-6max=1.73ich2l2/a10-8pa=1.7362.49211.52/（0.3510.6910-6）10-8pa=40.63（pa）顯然maxy滿足動穩(wěn)定要求4.4 220kv、110kv母線電壓互感器及其熔斷器的選擇4.4.1 型式：220kv、110kv選用油浸結構電磁式電壓互感器；4.4.2 接線方式的選擇要求在滿足二次電壓和負荷要求的條件下，電壓互感器應盡量采用簡單接線；4.4.3 電壓選擇按額定及二次系統所需選擇；4.4.4 準確度及二次負荷應滿足計量和繼電保護的需求；根據以上各項要求，本設計選擇的220kv、110kv母線

32、電壓互感器列入下表：電壓等級220kv110kv型號jcc1-220w1jcc1-110w1 電壓比（kv）220/3 0.1/3 0.1/3110/3 0.1/3 0.1/3準確級次及容量（va）最大； 3級； 1級； 0.5級2000；1000；500；250最大； 3級； 1級； 0.5級2000；1000；500；250接線組別1/1/1-12-121/1/1-12-124.4.5 熔斷器的選擇220kv電壓互感器熔斷器選擇為rdw-220/0.5，額定電流0.5a。110kv電壓互感器熔斷器選擇為rdw-110/0.5，額定電流0.5a。4.5 全所電壓互感器、電流互感器配置方案4.

33、5.1 電壓互感器的配置方案1、 220kv系統電壓互感器的配置方案：由于220kv采用雙母線接線方式，所以每段母線各有一組電壓互感器，即220kv配置兩組，6只電壓互感器；2、 110kv、35kv系統的配置情況基本與220kv系統的配置一樣。 電壓互感器配置安裝位置額定電壓（kv）型 號電 壓 比220kv母線220jcc1-220w1220/3 0.1/3 0.1/3110kv母線110jcc1-110w1110/3 0.1/3 0.1/335kv母線35jdz-35 35/3 0.1/3 0.1/34.5.2 電流互感器的配置方案根據電流互感器的選擇原理，按電流互感器最大工作電流選擇全

34、所的電流互感器，配置情況列表如下： 220kv系統電流互感器的配置計算數據（a）額定電壓（kv）型號電流比igmax=330.67220 kvlcwd-220600/5 110kv系統電流互感器的配置計算數據（a）額定電壓（kv）型號電流比igmax=661.35110 kvlcwd-1101000/5 35kv系統電流互感器的配置（出線除外）計算數據（a）額定電壓（kv）型號電流比igmax=2078.5235 kvlcw-353000/535kv出線電流互感器的配置額定電壓（kv）型號電流比35 kvlcw-351000/54.6 防雷保護方案設計4.6.1 變電所的保護對象： 變電所中的

35、建筑物應裝設直擊雷保護裝置，諸如屋內外配電裝置，主控室等。4.6.2 電工裝置的防雷措施1、 電壓為110及以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在屋外配電裝置的構架上，安裝避雷針的構架支柱應該與配電裝置接地網相連接。在避雷針的支柱附近，應設置輔助的集中接地裝置，其接地電阻不應大于10。由避雷針與配電裝置接地網上的連接處起，至變壓器與接地網上的連接處止，沿接地線距離不得小于15m。在變壓器構架上，不得裝避雷針。2、 主控室及屋內配電裝置對直擊雷的防雷措施如下：（1） 若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結構時，將金屬部分接地；（2） 若屋頂有鋼筋混凝土結構，應將其鋼筋焊接成網接地；（3） 若結構為非導電體屋頂

36、采用避雷保護，避雷帶網格為810m，每格1020m設引下線接地；上述接地可與總接地網聯接，并在連接處加裝集中接地裝置，其接地電阻應不大于10。4.6.3 防雷保護裝置1、 防雷保護一般經常采用避雷針，它由金屬制成，比被保護設備高并具有良好的接地裝置，其作用是將雷電流吸引到自己身上并安全導入地中，從而保護附近比它矮的設備、建筑物免受雷擊。2、 避雷針的設計一般有以下幾種類型：（1） 單支避雷針的保護；（2） 兩針避雷針的保護；（3） 多支避雷針的保護； h hh物之間應有一定的距離，以免雷擊針（線）時造成反擊，參看圖4-1。二是獨立避雷針的接地裝置與被保護物之間也應保持一定的距離sd以免擊穿，在

37、一般情況避雷針sk3、 變電所直擊雷保護的基本原則：一是獨立避雷針（線）與被保護 圖4-1b sd下，sk不應小于5m，sd不應小于3m。有時由于布置上的困難sd無法保證，此時可將兩個接地裝置相聯，但為了避免設備反擊，該聯接點到35kv及以下設備的接地線入地點，沿接地體的地中距離應大于15m，因為當沖擊波沿地埋線流動15m后，在500m時，幅值可衰減到原來的22%左右，一般不會引起事故了。4、 雷電侵入波保護：因為雷擊線路機會比雷擊變電所多，所以沿線路侵入變電所的雷電過電壓行波是很常見的。又因為線路的絕緣水平要比變壓器或其它設備的沖擊試驗電壓高許多，所以變電所對行波的保護十分重要。雷電侵入波保

38、護是利用閥型避雷器以及與避雷器相配合的進線保護段。4.6.4根據以上設計原則，本設計的防雷保護方案為：1、本所采用多支避雷針的保護方式，220kv側避雷針安裝于構架上，110kv側安裝獨立避雷針，35kv側安裝獨立避雷針，避雷針安裝位置在變電所平面布置圖中標出。2、避雷器的設置方案如下表：裝設位置型式額定電壓有效值（kv）滅弧電壓有效值（kv）數量220kv母線fz-220j2202002組220kv母線橋fz-220j2202004組主變中性點220kv側fz-110j1101004支主變中性點110kv側fz-4040504支110kv母線fz-110j1101002組110kv母線橋fz

39、-110j1101004組35kv母線fz-3535412組35kv母線橋fz-3535414組3、考慮到主變壓器220kv側中性點的絕緣配合，中性點避雷器并聯放電間隙。4.7電氣主要設備一覽表電 氣 主 要 設 備 一 覽 表名 稱型 號電壓等級（kv）主要參數數量1#、2#、3#、4#主變sfpsz7-120000/220220s=120mva；i0%=0.9；p0=144kw；4臺斷路器sw6-220/1200220i=1200a；iz=21ka；sd=6000mva7組斷路器sw4-110/1000110i=1000a；iz=18.4ka；sd=3500mva9組斷路器hb-35/31

40、5035i=3150a；iz=40ka；sd=2425mva5組斷路器sw2-3535i=1500a；iz=24.8ka；sd=1500mva34組隔離開關gw4-220d/1000220un=220kv；i=1200a；iz=23.7ka27組隔離開關gw4-110d/1000110un=110kv；i=1000；iz=23.7ka26組隔離開關gw4-35d/400035un=35kv；i=4000；iz=4010組隔離開關gw4-35d35un=35kv；i=1000；iz=23.7100組母線矩形鋁硬母線3125mm10mm35iy=4194a電壓互感器jcc1-220w1220220

41、kv/3：100v/3：100v6只電壓互感器jcc1-110w1110110kv/3：100v/3：100v6只電壓互感器jdz-353535kv/3：100v/3：100v6只電流互感器lcwd-220220600/5a：d/d/0.521只電流互感器lcwd-1101101000/5a：d/d/0.527只電流互感器lcw-35353000/5a：d/d/0.515只電流互感器lcw-35351000/5a：d/d/0.596只電流互感器lcw-3535300/5a：d/d/0.56只避雷器fz-220j220um=200kv18支避雷器fz-110j110um=100kv22支避雷器f

42、z-4040um=50kv4支避雷器fz-3535um=12.7kv18支第五章 綜合自動化方案設計5.1常規(guī)變電站的缺點：（1） 安全性、可靠性不高。（2） 電能質量可控性不高。（3） 占地面積大。（4） 實時計算和控制性不高。（5） 維護工作量大。5.2綜合自動化變電站的優(yōu)越性：（1） 在線運行的可靠性高。（2） 供電質量高。（3） 專業(yè)綜合、易發(fā)現隱患，處理事故、恢復供電快。（4） 變電站運行管理的自動化水平高。（5） 減少控制電纜。（6） 維護調試方便。（7） 為變電站的無人值班提供了可靠條件。，5.3 本站綜合自動化方案簡述本站采用分散分布式結構的綜合自動化系統，面向電氣間隔的方法進

43、行設計，間隔層中各數據采集、監(jiān)控單元和保護裝置做在一起，設計在同一機箱中，并將這些機箱就地分散安裝在一次設備附近和開關柜上。這樣各間隔單元的設備相互獨立，僅通過光纖或電纜網絡由站控機對他們進行管理和交流信息，能在間隔層內完成的功能一般不依賴通信網絡。5.4綜合自動化系統結構框圖根據原始資料的要求，本站綜合自動化系統結構框圖：第六章 繼電保護配置方案6.1主變壓器保護配置方案1、 主保護的配置（1） 差動保護：跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（2） 差流速斷：跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（3） ct斷線：持續(xù)時間t，發(fā)動作信號；（4） 差流越限：持續(xù)時間t，發(fā)動作信號；（5） 啟動通風：持續(xù)時間t，發(fā)動

44、作信號；（6） 調壓重瓦斯：瞬時出口，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（7） 本體重瓦斯：瞬時出口，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（8） 冷卻器電源全停：延時出口，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（9） 壓力釋放：瞬時出口，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（10）調壓輕瓦斯及本體輕瓦斯：發(fā)動作信號；（11）油位低及油溫高：發(fā)動作信號；2、 后備保護配置高壓側：（1） 復合電壓方向過電流保護：一段1時限，跳本側斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（2） 復合電壓過電流保護：一段1時限，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（3） 零序（方向）過電流：一段1時限，跳本側母聯及旁路斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳本側

45、斷路器，發(fā)動作信號；二段1時限，跳本側斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（4） 零序電流電壓保護（間隙）：一段1時限，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（5） 零序電壓保護（直接接地）：一段1時限，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；中壓側：（1）復合電壓方向過電流保護：一段1時限，跳本側斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（2） 復合電壓過電流保護：一段1時限，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（3） 零序（方向）過電流：一段1時限，跳本側母聯及旁路斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳本側斷路器，發(fā)動作信號；二段1時限，跳本側斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（4）

46、 零序電壓保護（直接接地）：一段1時限，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；低壓側：（1） 復合電壓過電流保護：一段1時限，跳本側本段斷路器，發(fā)動作信號；2時限，跳三側斷路器，發(fā)動作信號；（2） 低壓側接地（零序過電壓）持續(xù)時間t，發(fā)動作信號；3、告警保護：（1） 三側過負荷：發(fā)過負荷動作信號；顯示過負荷側；（2） 三側pt斷線：發(fā)pt斷線信號；顯示pt斷線側；（3） 三側ct斷線：發(fā)ct斷線信號；顯示pt斷線側；（4） 變壓器超過整定電流時啟動輔助風扇持續(xù)時間t發(fā)動作信號；（5） 后備保護啟動總出口時啟動失靈保護。6.2 220kv及110kv母線保護配置1、 原則：根據系統的具體情況和有關規(guī)程規(guī)定，

47、通常在下面幾種情況下，應考慮裝設專用的母線保護裝置。（1） 基于系統穩(wěn)定要求，當母線發(fā)生故障必須快速切斷時；（2） 當殘余電壓小于（0.50.6）ue時，為保證用戶的用電質量，應考慮裝設母線保護；（3） 對于具有分段斷路器的雙母線，由于其供電可靠性要求高，若利用供電組件的后備保護作為母線保護，其可能無選擇性的切除母線故障，或是切除故障時間長，不能滿足運行上的要求。此時應考慮裝設母線保護；（4） 對于固定聯接的母線和組件由雙斷路器聯接的母線，應考慮裝設母線保護；（5） 在變電所中，為減少短路容量，應考慮裝設母線保護；2、 對母線保護的要求是：（1） 能快速、有選擇地切除故障；（2） 保護必須具有

48、可靠性和靈敏度；（3） 大接地系統母線保護采用三相式接線，小接地系統采用兩相接線；（4） 根據需要加裝重合閘裝置。3、 母線保護配置：本所220kv及110kv母線保護采用比較母聯斷路器電流相位差動保護，電流相位比較式母線差動保護，可以克服組件固定聯接的雙母線差動保護裝置缺乏必要的靈活性的缺點。它不受組件聯接方式的影響，具有較高的可靠性和動作選擇性。6.3 220kv進線保護配置方案220kv線路設兩套不同原理廠家的微機型線路保護裝置，以實現對全程電纜的雙重快速保護。一、 第一套保護1、主保護的配置縱差動保護：差動保護用復合地線光纜實現，對全程電纜實現快速保護，跳斷路器，發(fā)動作信號；2、后備保

49、護的配置距離保護：由三段式相間距離和三段式接地距離保護構成，跳斷路器，發(fā)動作信號；零序保護：由全相運行的四段式零序保護和兩段式不靈敏零序保護構成，跳斷路器，發(fā)動作信號；重合閘：綜合重合閘，由縱重、單重、三重、停用位置；pt斷線：發(fā)pt斷線信號；ct斷線：發(fā)ct斷線信號；二、 第二套保護1、主保護的配置高頻保護：采用高頻閉鎖方向保護，兩段采用相同型號的保護裝置和收發(fā)信機，對全程電纜實現快速保護，跳斷路器，發(fā)動作信號；2、后備保護的配置距離保護：由三段式相間距離和三段式接地距離保護構成，跳斷路器，發(fā)動作信號；零序保護：由全相運行的四段式零序保護和兩段式不靈敏零序保護構成，跳斷路器，發(fā)動作信號；重合

50、閘：綜合重合閘，由縱重、單重、三重、停用位置； 兩套保護中允許一套重合閘裝置投入運行。pt斷線：發(fā)pt斷線信號；ct斷線：發(fā)ct斷線信號；6.4 110kv出線保護配置方案110kv出線配置常規(guī)保護，主要構成：（1）距離保護，跳斷路器，發(fā)動作信號；（2）零序保護：跳斷路器，發(fā)動作信號；（3） 重合閘。（4）pt斷線：發(fā)pt斷線信號；（5）ct斷線：發(fā)ct斷線信號；6.5 35kv出線保護配置方案110kv出線配置常規(guī)保護，主要構成：（1）過流i段保護（速斷保護），無時限動作，不設延時整定，跳斷路器，發(fā)動作信號；（2）過流ii段保護（過流保護），延時動作，可整定延時動作時間，跳斷路器，發(fā)動作信號；（3）重合閘。普通三相一次重合閘。（4）pt斷線：發(fā)pt斷線信號；（5）ct斷線：發(fā)ct斷線信號；附錄:參考文獻：1、發(fā)電廠電氣部分，中國電力出版社。2、電力系統暫態(tài)分析，水利電力出版社。3、電力工程設計手冊，水利電力出版社。4、變電所設計，沈陽科學技術出版社。5、電力系統課程設計及畢業(yè)設計參考資料，中國電力出版社。6、電力系統繼電保護原理，水利電力出版社。結