10KV變電站畢業(yè)設(shè)計(jì)-終稿(共42頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄10KV變電站設(shè)計(jì)摘要 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越全面、系統(tǒng)、工廠用電量迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高。因此對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接影響基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，也會(huì)反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān) 變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電氣設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線(xiàn)方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)其變換、分配、輸送、與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)

2、用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。 10KV配電網(wǎng)屬中壓配電網(wǎng)，它延伸至用電負(fù)荷中心或居民小區(qū)內(nèi)，直接面對(duì)工礦企業(yè)和居民等廣大用戶(hù)的供電需要，啟著承上啟下確保用戶(hù)供電的作用，因此10KV配電網(wǎng)所處的地位十分重要。在配電工程中，能否保證系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行，工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量是一個(gè)重要條件。本變電站的初步設(shè)計(jì)包括了：（1）總體方案的確定（2）負(fù)荷分析（3）短路

3、計(jì)算（4）繼電保護(hù)的選擇與整定（5）防雷與接地保護(hù)等內(nèi)容。 隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過(guò)新技術(shù)的使用，都在不斷發(fā)生變化。變電站作為電力系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。關(guān)鍵詞：變電站、負(fù)荷、變壓器、短路電流、電氣設(shè)備10KV substation designAbstract Electricity is the main industrial production,energy and power,along with the economic development and the modern industry dev

4、elopments of quick rising,the design of the power supply system become more and more completely and system.Because the quickly increase electricity of factories,it also increases seriously to the dependable index of the economic condition,power supply in quantity.Therefore they need the higher and m

5、ore perfect request to the power supply.Whether design reasonable,not only affect directly the base investment and expenses with have the metal depletion in color metal,but also will reflect the dependable in power supply and the safe in many facts.In a word,it is close with the economic performance

6、 and the safety of the people. The substation is an importance part of the electric power system,through its function of transformation and assign,transport and safety.Then transport the power to every place with safe,dependable,and economical.As an important part of power's transport and contro

7、l,the transformer substation must change the mode of the traditional design and control,then can adapt to the modern electric power system,the development of modern industry and the of trend of the society life. 10KV power distribution network of medium voltage distribution network,it extends to ele

8、ctricity load center or residents in the district,directly to industrial and mining enterprises and residents,the broad masses of users need power supply,and link to ensure that the user the role of power supply,so 10KV power distribution network of the position is very important,In the distribution

9、 of project,the system can guarantee the safety,economy,reliable operation,the design of the engineering quality is a important condition.The preliminary design of transformer substation include:(1)ascertain the total project (2)load analysis (3)the calculation of the short-circuit electric current

10、(4)the choice and the settle of the protective facility (5)the contents to defend the thunder and protection of connect the earth. Along with the high and quick development of electric power technique,electric power system then can change from the generate of the electricity to the supply the power.

11、Key words:transformer substation，load，transformer，short-circuit current，electrical equipment專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)第一章 緒論1.1 變電站發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀1.1.1 概況 變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用，如果仍然依靠原來(lái)的人工抄表、記錄、人工操作為主，將無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求；同時(shí)用于變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)，包括故障錄波、緊急控制裝置，不能充分利用微機(jī)數(shù)據(jù)處理的大功能和速度，經(jīng)濟(jì)上也是一種資源浪費(fèi)。而且社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，依賴(lài)高質(zhì)量和高可靠性的電能供

12、應(yīng)，建國(guó)以來(lái)，我國(guó)電力事業(yè)已經(jīng)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、電力分配的日益復(fù)雜和用戶(hù)對(duì)電能的質(zhì)量的要求進(jìn)一步提高，電網(wǎng)自動(dòng)化就顯得極為重要；近年來(lái)我國(guó)計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化技術(shù)的成熟，發(fā)展配電網(wǎng)調(diào)度與管理自動(dòng)化已具備了條件。變電站在配電網(wǎng)中的地位十分重要，它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。因此，變電站自動(dòng)化既是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)之一，也是滿(mǎn)足現(xiàn)代化供用電的實(shí)時(shí)，可靠，安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理的需要，更是電力系統(tǒng)自動(dòng)化EMS和DMS的基礎(chǔ)。 變電站綜合自動(dòng)化是將變電站二次設(shè)備（包括控制、信號(hào)、測(cè)量、保護(hù)、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等）利用

13、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，經(jīng)過(guò)功能組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和調(diào)節(jié)的一種綜合的自動(dòng)化系統(tǒng)。它是變電站的一種現(xiàn)代化技術(shù)裝備，是自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用，它可以收集較齊全的數(shù)據(jù)和信息。它具有功能綜合化、設(shè)備、操作、監(jiān)視微機(jī)化，結(jié)構(gòu)分布分層化，通信網(wǎng)絡(luò)光纜化及運(yùn)輸管理智能化等特征。變電站的綜合自動(dòng)化為變電站小型化、智能化、擴(kuò)大監(jiān)視范圍及變電站的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行提供了現(xiàn)代化手段和基礎(chǔ)保證。1.1.2 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 （1）在保證可靠性的前提下，合理和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)和功能終端。采用分不式分層結(jié)構(gòu)，不須人工干預(yù)的盡量下放，有合理的冗余但盡量

14、避免硬件不必要的重復(fù)。 （2）采用開(kāi)放式系統(tǒng)，保證可用性和可擴(kuò)充性。要求不同制造廠生產(chǎn)的設(shè)備能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連和互操作，同時(shí)還要求以后擴(kuò)建時(shí)，現(xiàn)有系統(tǒng)的硬件和軟件能較方便的與新增設(shè)備實(shí)現(xiàn)互操作。第二章 變電站的負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功率補(bǔ)償計(jì)算2.1 負(fù)荷計(jì)算1.設(shè)備負(fù)荷的計(jì)算 （1）功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW） Kd為需用系數(shù)。 (2) 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為Kvar） （3）視在計(jì)算負(fù)荷（單位為KVA） （4）計(jì)算電流（單位為A） 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KVA).2.多組用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算 （1）有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW） 式中 是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.85-0,.95.

15、 (2)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為Kvar） 是所有設(shè)備無(wú)功之和；是無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.9-0.97.視在計(jì)算負(fù)荷（單位為KVA） （4）計(jì)算電流（單位為A） 2.2 無(wú)功功率補(bǔ)償1.無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率損耗，穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長(zhǎng)距離輸電中提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無(wú)功功率。 無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置，主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種，由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。2.無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 （1）計(jì)算考慮主變損耗后的自然因數(shù) （

16、2）取定補(bǔ)償以后的功率因數(shù)： 為0.95 （3）計(jì)算補(bǔ)償電容器的容量： 式中：=0.8-0.9 （4）計(jì)算補(bǔ)償電容器個(gè)數(shù)： 式中：?jiǎn)蝹€(gè)電容器的容量，單位為Kvar。 按照3的整數(shù)倍取定補(bǔ)償器的個(gè)數(shù)，然后計(jì)算出實(shí)際的補(bǔ)償容量： （5）計(jì)算補(bǔ)償以后實(shí)際功率的功率因數(shù)，補(bǔ)償后實(shí)際的功率因數(shù)大于0.9為合理 10KV：選來(lái)考慮： 2.3變電所主變壓器的選擇 主變壓器的選擇原則如下： 根據(jù)電源進(jìn)線(xiàn)方向，結(jié)合工廠計(jì)算負(fù)荷 以及擴(kuò)建和備用的需要，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，確定變壓器型號(hào)。 一般按5-10年規(guī)劃符合選擇，重要變電所，一臺(tái)主變停運(yùn)，其余變壓器在允許過(guò)負(fù)荷范圍內(nèi)，滿(mǎn)足一、二類(lèi)負(fù)荷，一般變

17、電所，一臺(tái)主變停運(yùn)，其余變壓器滿(mǎn)足全部負(fù)荷的70%-80%，總降壓變電所變壓器臺(tái)數(shù)的確定需綜合考慮負(fù)荷容量、對(duì)供電可靠性的要求、發(fā)展規(guī)劃等因素。變壓器臺(tái)數(shù)越多，供電可靠性就越高，但設(shè)備投資必然加大。運(yùn)行費(fèi)用也要增加。因此，在滿(mǎn)足可靠性要求的條件下，變壓器臺(tái)數(shù)越少越經(jīng)濟(jì)。 對(duì)三級(jí)負(fù)荷供電的變電所以及對(duì)可取的低壓設(shè)備電源的一二級(jí)負(fù)荷供電時(shí)，皆選用一臺(tái)主變壓器。對(duì)于有大量一、二級(jí)用電負(fù)荷、或總用電負(fù)荷季節(jié)性（或晝夜）變化較大、或集中用電負(fù)荷較大的單位，應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)及以上電力變壓器、如有大型沖擊負(fù)荷，如高壓電動(dòng)機(jī)、電爐等動(dòng)力，為減少對(duì)照明或其他負(fù)荷的影響，應(yīng)增設(shè)獨(dú)立變壓器。對(duì)供電可靠性要求高，又無(wú)條件采

18、用低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)或采用低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)不經(jīng)濟(jì)時(shí)，也應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)電力變壓器。選用兩臺(tái)變壓器時(shí)，其容量應(yīng)滿(mǎn)足在一臺(tái)變壓器故障或維修時(shí)，另一臺(tái)仍保持對(duì)一、二級(jí)用電負(fù)荷供電，但需對(duì)該變壓器負(fù)荷能力及其允許時(shí)間進(jìn)行校核。2.4變電所安裝位置 變電所位置和型式的選擇應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)來(lái)選擇： （1）變電所的位置應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心； （2）變電所應(yīng)選擇在地勢(shì)比較高處避免低洼積水； （3）交通運(yùn)輸必須方便，便于設(shè)備運(yùn)輸； （4）變電所周?chē)仨殶o(wú)易燃易爆物品； （5）變電所進(jìn)出線(xiàn)則應(yīng)無(wú)高大建筑物。第三章 變電站主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 所的主接線(xiàn)又稱(chēng)為主電路，指的是變電所中各種開(kāi)關(guān)設(shè)備、變壓器、母線(xiàn)、電流互感器等主要電氣設(shè)備，按一定順序用導(dǎo)

19、線(xiàn)連接而成的，用以接受和分配電能的電路，它對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置等均有較大影響，是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。3.1 電氣主接線(xiàn)的基本要求 （1）可靠性 在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)保證不中止供電能力，即供電的連續(xù)性。 （2）靈活性 1操作的方便性； 2調(diào)度方便性，主接線(xiàn)能適應(yīng)系統(tǒng)或本廠所的各種運(yùn)行方式； 3擴(kuò)建方便性，具有初期終期擴(kuò)建的靈活方便性。 （3）經(jīng)濟(jì)性 1 投資省，設(shè)備少且廉價(jià)（接線(xiàn)簡(jiǎn)單且選用輕型斷路器）； 2 占地面積少，一次設(shè)計(jì)，分期投資，盡快發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益； 3 電能損耗少，合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓。3.2 常用的主接線(xiàn)1.線(xiàn)接線(xiàn)如圖3-1所示

20、：優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線(xiàn)及母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)）故障或搶修，均需是整個(gè)配電裝置停電。單母線(xiàn)可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線(xiàn)故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線(xiàn)段分開(kāi)后，才能恢復(fù)非故障的供電。 適用范圍：一般適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器。2.線(xiàn)分段接線(xiàn)如圖3-2所示： 圖3-2單母線(xiàn)分段接線(xiàn)圖 優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線(xiàn)分開(kāi)后，對(duì)重要的用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電，當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。 缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障時(shí)或檢修

21、時(shí)，該段母線(xiàn)的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，當(dāng)出線(xiàn)為雙回路時(shí)，常使架空線(xiàn)出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 適用范圍：6-10KV配電裝置出現(xiàn)回路數(shù)為6回及以上，350-63KV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為4-8回，110KV-220KV配電裝置出現(xiàn)回路為3-4回。3.雙母線(xiàn)接線(xiàn)如圖3-3所示： 圖3-3雙母線(xiàn)接線(xiàn)圖 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，通過(guò)兩組母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線(xiàn)而不致使供電中斷，一組母線(xiàn)故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)，只停該回路；調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一母線(xiàn)上，能靈活的適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要；擴(kuò)建方便，像雙母線(xiàn)

22、的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線(xiàn)的電源和符合均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電，當(dāng)有雙回架空線(xiàn)路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線(xiàn)段時(shí)，不會(huì)如單母分段那樣導(dǎo)致出線(xiàn)交叉跨越；便于試驗(yàn)，當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開(kāi)，單獨(dú)接至一組母線(xiàn)上。 缺點(diǎn)：增加一組母線(xiàn)，每回路就需要增加一組母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)，當(dāng)母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒閘操作電器，容易誤操作，為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作，需在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 適用范圍：6-10KV配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線(xiàn)需要帶電抗器時(shí)；35-63KV配電裝置，當(dāng)出線(xiàn)回路數(shù)超過(guò)8回時(shí)，或連接的電源較多，負(fù)荷較大時(shí)；110-220KV配

23、電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或當(dāng)110-220KV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位，出線(xiàn)回路數(shù)為4回及以上。 當(dāng)有兩臺(tái)變壓器和兩條線(xiàn)路時(shí)，按橋斷路器的位置，分析內(nèi)橋和外橋。（1）內(nèi)橋接線(xiàn)橋斷路器位于變壓器側(cè)，線(xiàn)路中有斷路器的橋接線(xiàn)。特點(diǎn)：正常操作時(shí)，線(xiàn)路投切方便，變壓器不方便。 線(xiàn)路故障，僅跳對(duì)應(yīng)回路Q(chēng)F，而T故障對(duì)應(yīng)回路Q(chēng)F也須跳閘。應(yīng)用場(chǎng)所：輸電線(xiàn)路長(zhǎng)而變壓器又不需要經(jīng)常切換的接線(xiàn)。（2）外橋接線(xiàn)橋斷路器位于線(xiàn)路側(cè)，變壓器回路中有斷路器的接橋線(xiàn)。特點(diǎn)：與內(nèi)橋相反。應(yīng)用場(chǎng)所：與內(nèi)橋相反，且線(xiàn)路中有穿越功率接線(xiàn)，穿越功率是路過(guò)變電所的功率。3.3工廠變電所主要接線(xiàn)方案選擇根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源

24、情況，工廠變電所的主變壓器可有下列三種方案：方案1：高、低壓側(cè)均采用單母線(xiàn)分段。優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線(xiàn)分開(kāi)后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同母線(xiàn)段引出兩個(gè)回路，用兩個(gè)電路供電；當(dāng)一段母線(xiàn)故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線(xiàn)保證正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)該母線(xiàn)各出線(xiàn)須停電；當(dāng)出線(xiàn)為雙回路時(shí)，常使架空線(xiàn)路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需要兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。方案2：?jiǎn)文妇€(xiàn)分段帶旁路優(yōu)點(diǎn)：具有單母線(xiàn)分段全部?jī)?yōu)點(diǎn)，在檢修斷路器時(shí)不至中斷對(duì)用戶(hù)供電。缺點(diǎn)：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。方案3：高壓采用單母線(xiàn)、低壓采用單母線(xiàn)分段。優(yōu)點(diǎn)：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)切換操

25、作，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所得供電。缺點(diǎn)：在高壓母線(xiàn)或電源進(jìn)線(xiàn)進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍需停電。以上三種方案均能滿(mǎn)足主接線(xiàn)要求，采用方案3時(shí)雖經(jīng)濟(jì)最佳，但是其可靠性相比其他兩方案：采用方案2需要的斷路器數(shù)量多，接線(xiàn)復(fù)雜，它們的經(jīng)濟(jì)性能較差；采用方案1既滿(mǎn)足負(fù)荷供電要求又較經(jīng)濟(jì)，故本次設(shè)計(jì)選用方案1.第四章 短路電流計(jì)算4.1短路電流計(jì)算的目的 短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)，短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需

26、要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。 接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗，在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)，對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路簡(jiǎn)化，求出其等效阻抗，最后計(jì)算短路電流和短路容量。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算。4.2短路電流計(jì)算變電所等效電路圖如圖4-1所示：1、基準(zhǔn)量：取Sd=100MV.A,Uc1=10.5KV,Uc

27、2=0.4KV,基準(zhǔn)電流為Id。 2、短路電路中各元件電抗標(biāo)幺值 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 電纜線(xiàn)路的電抗標(biāo)幺值 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值，查表得變壓器的短路電壓百分值，故 繪制等值電路如圖4-2所示，圖上標(biāo)出各元件序號(hào)和電抗標(biāo)幺值和短路計(jì)算點(diǎn)K-1與K-2。3、10KV高壓側(cè)K1點(diǎn)總電抗標(biāo)幺值以及三相短路電流各值和短路容量（1） 總電抗標(biāo)幺值 （2）三相短路電流的周期分量有效值 （3）其他三相短路電流 （4）三相短路容量 4、低壓側(cè)K2點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值以及三相短路里電流各值和短路容量 （1）總電抗標(biāo)幺值 （2）三相短路電流的周期分量有效值 （3）其他三相短路電流 （4）三相短路容量 第五章 電氣設(shè)

28、備的選擇及校驗(yàn)5.1電氣設(shè)備選擇 1、電氣設(shè)備的一般選擇 （1）應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行、檢修、斷路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要； （2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境校驗(yàn) （3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； （4）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量較少品種； （5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致； （6）選用新的產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)證實(shí)鑒定合格。 2、電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件 （1）電壓：電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷變化，可能高于電網(wǎng)額定電壓，這對(duì)裸鋁、銅導(dǎo)體不會(huì)有任何影響，但對(duì)電器和電纜則要規(guī)定其允許最高工作電壓得底于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。 （2）電流：導(dǎo)體（或電氣設(shè)備）的額定電流是指在

29、額定環(huán)境溫度下，長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流。在額定的周?chē)h(huán)境溫度下，導(dǎo)體（或電氣設(shè)備）的額定電流應(yīng)不允許小于該回路的最大持續(xù)工作電流。 周?chē)h(huán)境溫度不等時(shí)，長(zhǎng)期允許電流可按下式修正 式中：-導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度數(shù)值，一般取=. 我國(guó)生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度,裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度。 （3）環(huán)境條件：在選擇電器時(shí)還要考慮帶暖氣 安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，一般電器的使用條件如不能滿(mǎn)足當(dāng)?shù)貧鉁?、風(fēng)速、濕度、污穢程度、海拔高度、地震強(qiáng)度和覆冰厚度等環(huán)境條件時(shí)，應(yīng)向制造部門(mén)提出要求或采取相應(yīng)措施。 3、按短路條件校驗(yàn) （1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：導(dǎo)體或電器通過(guò)短路電流時(shí)，各部分的溫度（或發(fā)熱效率）應(yīng)不超過(guò)允許值

30、。滿(mǎn)足熱穩(wěn)定的條件為： 式中：、t-允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時(shí)間，由產(chǎn)品樣本查得。 （2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：等穩(wěn)定，即導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)能力。應(yīng)滿(mǎn)足的動(dòng)穩(wěn)定條件為 式中： 5.2變電所一次一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)5.2.1高壓側(cè)電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)1、高壓少油斷路器 初步選擇SN10-10/630高壓少油斷路器，電壓級(jí)10KV，額定電流是630A，開(kāi)斷電流16KA，動(dòng)穩(wěn)定電流40KA，關(guān)合電流40KA，（2S)熱穩(wěn)定電流16KA。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：變壓器設(shè)有差動(dòng)保護(hù)，在差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)短路時(shí)，其為臨時(shí)動(dòng)作，繼電器保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為0，短路持續(xù)時(shí)間小于1S，假想時(shí)間由斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間0.1

31、S，和零周期分量假想時(shí)間0.05S構(gòu)成，則整定時(shí)間為當(dāng)K1點(diǎn)短路時(shí)，相當(dāng)于2S的熱穩(wěn)定電流為 則當(dāng)K2點(diǎn)短路時(shí)，假想時(shí)間有繼電保護(hù)何繼電器開(kāi)斷時(shí)間構(gòu)成 相當(dāng)于2S的熱穩(wěn)定電流為 則經(jīng)過(guò)校驗(yàn)，所選高壓少油斷路器滿(mǎn)足要求。2、高壓隔離開(kāi)關(guān) 初步選擇GN8-10/200型號(hào)的隔離開(kāi)關(guān)，參數(shù)為電壓級(jí)10KV，額定電流200A，動(dòng)穩(wěn)定電流25.5A，熱穩(wěn)定電流10KA。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：最壞情況下差動(dòng)不起作用，短路發(fā)生在進(jìn)賢斷路器QF1的隔離開(kāi)關(guān)后，并在斷路器QF2之前時(shí)，事故切除靠上一級(jí)的變電所過(guò)電流保護(hù)，繼電器動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比進(jìn)線(xiàn)的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)限2S大一個(gè)時(shí)限差0.5S，再加上隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)作的

32、時(shí)間，則總時(shí)間 相當(dāng)于5S的熱穩(wěn)定電流為 經(jīng)校驗(yàn)，所選的隔離開(kāi)關(guān)滿(mǎn)足要求。3、高壓熔斷器 高壓熔斷器按工作環(huán)境條件、電網(wǎng)電壓、長(zhǎng)時(shí)間最大負(fù)荷電流（對(duì)保護(hù) 電壓互感器的熔斷器不考慮負(fù)荷電流）選擇型號(hào)外，還必須校驗(yàn)熔斷器的斷流容量，即熔斷器的額定電流有兩個(gè)，即熔件和熔管的額定電流，應(yīng)按下式取 所選熔件應(yīng)在最大長(zhǎng)時(shí)符合電流及設(shè)備起動(dòng)電流的作用下不應(yīng)熔斷，在短路電流作用下可靠熔斷：要求熔斷器特性與上級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限相配合（及動(dòng)作要有選擇性），以免保護(hù)裝置超級(jí)動(dòng)作，造成停電范圍的擴(kuò)大。 初選RN1-10型號(hào)的熔斷器，額定電壓為10KV，額定電流為100A，熔斷電流100A,最大開(kāi)斷電流有效值為11.

33、6KA。 經(jīng)校驗(yàn)，所選熔斷器滿(mǎn)足要求。4、高壓電流互感器 電流互感器除按一般條件選擇外，還應(yīng)根據(jù)二次設(shè)備要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和校驗(yàn)二次側(cè)額定容量，選擇互感器應(yīng)滿(mǎn)足以下條件： (1)額定電壓大于或等于電網(wǎng)額定電壓； (2)額定電流大于或等于一次回路最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流； (3)電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)應(yīng)不小于二次側(cè)所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)； (4)電流互感器的額定容量應(yīng)不小于所接二次設(shè)備的容量。初步選擇LQJ-10型號(hào)的電流互感器，額定電流比100/5，二次負(fù)載值0.5級(jí)4,1級(jí)0.4,3級(jí)0.6，1S熱穩(wěn)定倍數(shù)90，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)225。5、高壓電壓互感器 電壓互感器的選擇原則如下： （1）電壓互感器一次額定

34、電壓不小于電網(wǎng)的額定電壓； （2）電壓互感器二次額定電壓按接線(xiàn)方式選擇； （3）電壓互感器的準(zhǔn)確值不小于所接儀表的準(zhǔn)確值； （4）電壓互感器的額定容量不小于二次側(cè)負(fù)荷的容量。選擇JDJ-10型號(hào)和JDZJ-10型號(hào)的電壓互感器額定表壓比系數(shù)分別為 6、避雷針 選擇高壓避雷器型號(hào)為FS-10，額定電壓為100KV，最大工作電壓11.5KV。5.2.2低壓側(cè)電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)1、低壓側(cè)斷路器 低壓側(cè)斷路器的選擇應(yīng)分開(kāi)選擇，變壓器主二次側(cè)的與車(chē)間的斷路器根據(jù)其額定電流不一樣選擇不一樣的斷路器，根據(jù)實(shí)際情況選擇的斷路器如下表5-1所示動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：380KV側(cè)電壓器總開(kāi)關(guān)不做保護(hù)，則整定的總時(shí)間 經(jīng)校驗(yàn)

35、，所選斷路器滿(mǎn)足要求。同理，可校驗(yàn)其他所選斷路器也同樣滿(mǎn)足要求。2、低壓隔離開(kāi)關(guān) 變壓器二次側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選擇HP系列的隔離開(kāi)關(guān)，根據(jù)計(jì)算電流選擇HP-2500隔離開(kāi)關(guān)，選擇數(shù)量為3個(gè)，其數(shù)量如圖所示動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 經(jīng)校驗(yàn)，所選隔離開(kāi)關(guān)滿(mǎn)足要求。 3、電流互感器 低壓側(cè)所選電流互感器如表5-4所示 選擇型號(hào)為JDG-0.5，額定變壓比為380/100，容量為200MVA的電壓互感器。5.3變電所進(jìn)出線(xiàn)的選擇及校驗(yàn)5.3.1導(dǎo)線(xiàn)選擇的原則為了保證供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)，選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟(jì)電流密度；機(jī)械強(qiáng)度。 1、發(fā)熱條件,導(dǎo)線(xiàn)和電纜（含母線(xiàn)）

36、在通過(guò)計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線(xiàn)截面時(shí)，應(yīng)使其允許載流量Ia1不小于通過(guò)相線(xiàn)的計(jì)算電流I30，即 2、電壓損耗導(dǎo)線(xiàn)和電纜在通過(guò)計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗值，對(duì)于通常那較短的高壓此案路，可不進(jìn)行電壓損耗教研。 3、經(jīng)濟(jì)電流密度高壓線(xiàn)路及特大電流的抵押線(xiàn)路，一般應(yīng)按規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度城鎮(zhèn)導(dǎo)線(xiàn)和電纜的截面，以是線(xiàn)路的年運(yùn)行費(fèi)用（包括電能的損耗）接近于最小，節(jié)約電能和有色金屬，所選截面，稱(chēng)為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱(chēng)為“年費(fèi)用支出最小”原則。但對(duì)建筑園區(qū)內(nèi)較短的10KV及以下的高壓線(xiàn)路和母線(xiàn)，可不按經(jīng)

37、濟(jì)電流密度選擇。 4、機(jī)械強(qiáng)度，導(dǎo)線(xiàn)的截面應(yīng)不小于最小允許截面。由于電纜的機(jī)械強(qiáng)度很好，因此電纜不校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度，但需要檢驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。此為，對(duì)于絕緣線(xiàn)和電纜，還需要滿(mǎn)足工作電壓的要求。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般10KV及以下的高壓線(xiàn)路和低壓動(dòng)力線(xiàn)路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于低壓照明線(xiàn)路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。5.3.2變電所導(dǎo)線(xiàn)的選擇1、10KV高壓進(jìn)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)的選擇 采用LGJ型鋼芯鋁絞架空敷設(shè)，接入10KV公用干線(xiàn)。 按發(fā)熱條件校驗(yàn)：無(wú)功補(bǔ)償后高壓側(cè)計(jì)算電流，室外環(huán)境最高溫度為，查表得，初選LGJ-

38、35，其時(shí)的，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。檢驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度：查表得，最小允許截面積，而LGJ-35滿(mǎn)足要求，故選它。2、中性線(xiàn)和保護(hù)截面的選擇 （1）中性線(xiàn)（N線(xiàn)）界面的選擇 三相四線(xiàn)制系統(tǒng)中的中性線(xiàn)，要通過(guò)系統(tǒng)的不平衡電流和零序電流，因此中性線(xiàn)的允許載流量，不應(yīng)小于三相系統(tǒng)的最大平衡電流，同時(shí)應(yīng)考慮諧波電流的影響。 一般三相四線(xiàn)制線(xiàn)路的中性截面A0，應(yīng)不小于相線(xiàn)截面Aj的50%，即 對(duì)于三次諧波電流相當(dāng)突出的三相四線(xiàn)制線(xiàn)路，由于各相的三次諧波電流都要通過(guò)中性線(xiàn)，使得中性線(xiàn)電流可能接近甚至超過(guò)相電流，因此這種情況下，中性線(xiàn)截面A0宜等于或大于相線(xiàn)截面Aj,即 保護(hù)線(xiàn)（PE線(xiàn)）截面的選擇如下： 保護(hù)線(xiàn)要考慮三相系

39、統(tǒng)發(fā)生單相短路故障的單相短路電流通過(guò)時(shí)的短路熱穩(wěn)定度。 根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，選擇保護(hù)線(xiàn)（PE線(xiàn)）截面APE （3）保護(hù)中性線(xiàn)（PEN）截面的選擇 保護(hù)中性線(xiàn)兼有保護(hù)線(xiàn)和中性線(xiàn)的雙重功能，因此其截面選擇應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足上述保護(hù)線(xiàn)和中性線(xiàn)的要求，取其中的最大值。3、380KV低壓線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)的選擇 工廠車(chē)間低壓照明線(xiàn)路和電動(dòng)機(jī)導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇主要依據(jù)以下條件：（1）導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱條件（即連續(xù)允許電流）；（2）電壓損失；（3）機(jī)械強(qiáng)度;（4）導(dǎo)線(xiàn)截面應(yīng)與線(xiàn)路中裝設(shè)的熔斷器相適應(yīng)。 導(dǎo)線(xiàn)因敷設(shè)的方式和地點(diǎn)的不同，其散熱條件也不相同。同樣的導(dǎo)線(xiàn)，露在空氣中的安全電流和裝在管子里的安全電流時(shí)不同的。另外，當(dāng)環(huán)境溫度不同

40、 時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)安全電流也不相同。關(guān)于導(dǎo)線(xiàn)安全電流的確定在實(shí)際工作中，通?？梢詮氖謨?cè)中查找，另一方面可以采用一些經(jīng)驗(yàn)做法。比如：對(duì)絕緣線(xiàn)包括各種型號(hào)的橡皮絕緣線(xiàn)或塑料絕緣線(xiàn)，在明敷且環(huán)境溫度為25攝氏度的條件下可以做以下估算，對(duì)鋁芯線(xiàn)10平方毫米以下的載流量是截面數(shù)的5倍；100平方毫米以上的截留量是截面的2倍，16平方毫米與25平方毫米；35平方毫米與50平方毫米；70平方毫米與95平方毫米三組截面的載流量分別是相應(yīng)截面的4倍、3倍、2.5倍。第六章 變電所繼電保護(hù) 電力變壓器是電力系統(tǒng)中使用相當(dāng)普遍和十分重要的電器設(shè)備，雖然它有別于發(fā)電機(jī)，是一種靜止的電氣設(shè)備，結(jié)構(gòu)比較可靠，發(fā)生故障的機(jī)會(huì)相對(duì)較

41、少，但它一旦發(fā)生故障將會(huì)給供電的可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的后果。為了保證變壓器的安全運(yùn)行。防止故障的擴(kuò)大，按照變壓器可能發(fā)生的故障，裝設(shè)靈敏、快速、可靠和選擇性好的保護(hù)裝置是十分必要的。 變壓器的繼電保護(hù)是利用當(dāng)變壓器內(nèi)外發(fā)生故障時(shí)，由于電流、電壓、油溫等隨之發(fā)生變化，通過(guò)這些突然變化來(lái)發(fā)現(xiàn)，判斷變壓器故障性質(zhì)和范圍，繼而做出相應(yīng)的反應(yīng)和處理。 繼電保護(hù)具有選擇則性、速動(dòng)性、可靠性及靈敏性。6.1電力變壓器的故障形式 中壓供電系統(tǒng)中常用電力變壓器都是降壓變壓器，絕緣形式有油浸式和干式，繞組連接組別有兩種。其主要故障形式有： 1、繞組及其引出線(xiàn)的相間路:包括三相短路和兩相短路。這種故障的特

42、點(diǎn)是短路相上電源急劇增加為正常電流的若干倍，因此可采用反應(yīng)電流過(guò)量而動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)裝置來(lái)加以保護(hù)。對(duì)于油浸式變壓器，當(dāng)油箱內(nèi)繞組發(fā)生相間短路時(shí)危害很大，故障處的電弧不僅可能燒壞繞組絕緣和鐵心，而且可能會(huì)使絕緣材料和變壓器油強(qiáng)烈汽化，從而引起油箱爆炸。針對(duì)這種情況，變壓器除了設(shè)置過(guò)電流保護(hù)外，還應(yīng)設(shè)置反應(yīng)油氣化量多少的瓦斯保護(hù)。 2、繞組匝間短路：繞組匝間短路也是變壓器的常見(jiàn)故障。繞組匝間短路時(shí)也會(huì)使故障點(diǎn)電流增加，但增加的多少與短路匝數(shù)有關(guān)，但短路匝數(shù)不多時(shí)，故障電流與正常電流差異不是很大，過(guò)電流保護(hù)裝置不一定能夠反映出來(lái)。因此，對(duì)這種故障，油浸式變壓器采用瓦斯保護(hù)；干式變壓器采用反映繞組短

43、路時(shí)溫度升高的溫度保護(hù)。 3、二次側(cè)單相短路：變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)直接接地，其單相短路時(shí)故障相出現(xiàn)較大的短路電流。一般，首先考慮用變壓器一次側(cè)裝設(shè)的過(guò)電流保護(hù)兼作單相短路保護(hù)，若靈敏度不夠，再考慮在變壓器二次側(cè)采用反映三相電流之和的零序電流保護(hù)。 4、過(guò)負(fù)荷：雖然變壓器有一定得過(guò)負(fù)荷能力，但過(guò)負(fù)荷時(shí)間不能太長(zhǎng)。因此，當(dāng)變壓器的實(shí)際負(fù)荷超過(guò)其額定負(fù)荷時(shí)，采用反映變壓器過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 5、油浸式變壓器的油面降低：油浸式變壓器是用變壓器油作繞組的相間絕緣和對(duì)地絕緣的，因此，繞組必須完全浸泡在變壓器油中，當(dāng)油面降低時(shí)，會(huì)威脅變壓器的絕緣，從而引起短路故障。針對(duì)這種情況，應(yīng)設(shè)置可反映油面降低的瓦斯保

44、護(hù)。 6、干式變壓器繞組溫度升高：干式變壓器繞組溫度升高的原因很多，如：過(guò)負(fù)荷、匝間短路、環(huán)境溫度升高、冷卻系統(tǒng)故障等。針對(duì)這種情況，應(yīng)設(shè)置溫度保護(hù)。 對(duì)于高壓側(cè)6-10KV的變電所主要變壓器來(lái)說(shuō)，通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，如過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于0.5S-0.7S時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的車(chē)間油浸變壓器，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。容量在400KVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單臺(tái)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)，動(dòng)作于信號(hào)，而其他保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)，一般均

45、動(dòng)作于跳閘。6.2變電所繼電保護(hù)裝置對(duì)線(xiàn)路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)；對(duì)線(xiàn)路的單相接地保護(hù)采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變電所高壓母線(xiàn)上，動(dòng)作與信號(hào)。繼電保護(hù)裝置的接線(xiàn)方式采用兩相兩繼電器式接線(xiàn)；繼電保護(hù)裝置的操作方式采用交流操作電源供電中的“去分流跳閘”操作方式（接線(xiàn)簡(jiǎn)單，靈敏可靠）；帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)采用反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置。型號(hào)都采用GL-25/10。其優(yōu)點(diǎn)是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，可采用交流操作，運(yùn)行簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，投資大大降低。此次設(shè)計(jì)對(duì)變壓器裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、速斷保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置，在低壓側(cè)采用相關(guān)斷路器實(shí)現(xiàn)三段保護(hù)。保護(hù)裝置原理

46、圖如下：1、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（1）動(dòng)作電流的整定 保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流應(yīng)按照避開(kāi)變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定，由于變電兩臺(tái)變壓器型號(hào)及容量相同，而且是并列運(yùn)行的，則最大電流 此時(shí)保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流應(yīng)整定為 因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為10A（2）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定 因本變電所為電力系統(tǒng)的中斷變電所，故其過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間可整定為最短的0.5S.（3）過(guò)電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn) 因此其靈敏度系數(shù)為： 滿(mǎn)足靈敏度系數(shù)的1.5的要求。2、電流速斷保護(hù)（1）速斷電流的整定 繼電保護(hù)動(dòng)作電流 （2）電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的校驗(yàn) 3、過(guò)負(fù)荷保護(hù) 一次側(cè)動(dòng)作電流 繼電保護(hù)動(dòng)作電流 取繼電器整定值

47、為4A，則一次側(cè)實(shí)際動(dòng)作電流為80A。6.3作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的繼電保護(hù)裝置 裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，采用GL15型感應(yīng)式過(guò)電流繼電器，兩相兩繼電器式接線(xiàn)，去分跳閘的操作方式。1、過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定 2、過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定 按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間整定為0.5S.第七章 防雷與接地方案設(shè)計(jì) 變電所是電力系統(tǒng)中對(duì)電能電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶(hù)的紐帶。擔(dān)負(fù)著電壓變換和電能分配的重要任務(wù)。如果變電所發(fā)生雷擊事故，會(huì)給國(guó)家和人民造成巨大的損失。所以，變電所的防雷是不可忽視的問(wèn)題。7.1變電所防雷保護(hù)7.1.1變電所遭受雷擊的主要原因 供電系統(tǒng)在正常運(yùn)行

48、時(shí)，電氣設(shè)備的絕緣處于電網(wǎng)的額定電壓作用之下，但是由于雷擊的原因，供配電系統(tǒng)中某些部分的電壓會(huì)大大超過(guò)正常狀態(tài)下的數(shù)值，通常情況下變電所雷擊有兩種情況：一是雷直擊于變電所的設(shè)備上；二是架空線(xiàn)路的雷電感應(yīng)過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓形成的雷電波沿線(xiàn)路侵入變電所，其具體表現(xiàn)如下：1、直擊雷保護(hù) 直擊雷過(guò)電壓：雷電直接擊入電氣線(xiàn)路、設(shè)備或建筑物而引起的過(guò)電壓，又稱(chēng)直雷擊。在雷電的主放電過(guò)程中，其傳播速度極快（約為光速的50%-10%），雷電壓幅值達(dá)10-100MV，雷電流幅值達(dá)數(shù)百千安，伴以強(qiáng)烈的光、熱、機(jī)械效應(yīng)和危險(xiǎn)的電磁效應(yīng)以及強(qiáng)烈的閃絡(luò)放電，具有強(qiáng)烈的破壞性核對(duì)人員的殺傷性。2、感應(yīng)過(guò)電壓 當(dāng)雷云在架

49、空導(dǎo)線(xiàn)上方，由于靜電感應(yīng)，在架空導(dǎo)線(xiàn)上積聚了大量的異性束縛電荷，在雷云對(duì)大地放電時(shí)，線(xiàn)路上的電荷被釋放，形成的自由電荷流向線(xiàn)路的兩端，產(chǎn)生很高的過(guò)電壓，次過(guò)電壓會(huì)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)造成危害。 因此，架空線(xiàn)路的雷電感應(yīng)過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓形成的雷電波沿線(xiàn)路侵入變電所，是導(dǎo)致變電所雷擊的主要原因，若不采取防護(hù)措施，勢(shì)必造成變電所電氣設(shè)備絕緣損壞，引發(fā)事故。7.1.2變電所防雷的具體措施1、變電所裝設(shè)避雷針對(duì)直擊進(jìn)行保護(hù) 架設(shè)避雷針是變電所防直擊雷的常用措施，避雷針是保護(hù)電氣設(shè)備、建筑物不受直接雷擊的雷電接收器，其作用是把雷電吸引到避雷針身上并安全將雷電流引入大地中，從而起到保護(hù)設(shè)備效果。變電所裝設(shè)避雷針時(shí)

50、應(yīng)使用所有設(shè)備都處于避雷針保護(hù)范圍之內(nèi)，此外，還應(yīng)采取措施，防止雷擊避雷針時(shí)的反擊事故。2、變電所的進(jìn)線(xiàn)防護(hù) 要限制流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值和雷電波的坡度就必須對(duì)變電所進(jìn)線(xiàn)實(shí)施保護(hù)。當(dāng)線(xiàn)路上出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，將有行波導(dǎo)線(xiàn)向變電所運(yùn)動(dòng)，起幅值為線(xiàn)路絕緣的50%沖擊閃絡(luò)電壓，線(xiàn)路的沖擊耐壓比變電所設(shè)備的沖擊耐壓要高很多。因此，在接近變電所的進(jìn)線(xiàn)上加裝避雷線(xiàn)是防雷的主要措施，如不架設(shè)避雷線(xiàn)，當(dāng)遭受雷擊時(shí)，勢(shì)必會(huì)對(duì)線(xiàn)路造成損壞。3、變電站對(duì)侵入波的防護(hù) 變電站對(duì)侵入波的防護(hù)的主要措施是在其進(jìn)線(xiàn)上裝設(shè)閥型避雷器。閥型避雷器的基本元件為火花間隙和非線(xiàn)性電阻。目前，SFZ系列閥型避雷器主要有用來(lái)保護(hù)等級(jí)大容量變

51、電所的電氣設(shè)備；FZ系列閥型避雷器，主要用來(lái)保護(hù)小容量的配電裝置。4、變壓器的防護(hù) 變壓器的基本保護(hù)措施是在接近變壓器安裝避雷器，這樣可以防止線(xiàn)路侵入的雷電波損壞絕緣。 裝設(shè)避雷器時(shí)，要盡量接近變壓器，并盡量減少連線(xiàn)的長(zhǎng)度，以便減少雷電電流在連接線(xiàn)上的壓降。同時(shí)，避雷器的連線(xiàn)應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)連接在一起，這樣就有效減少雷電對(duì)變壓器破壞的機(jī)會(huì)。 變電站的每一組主母線(xiàn)和分母線(xiàn)上都應(yīng)裝設(shè)閥式避雷器用來(lái)保護(hù)變壓器和電氣設(shè)備。各組避雷器應(yīng)用最短的連線(xiàn)接到變電裝置的總接地網(wǎng)上，避雷器的安裝應(yīng)盡可能處于保護(hù)設(shè)備的中間位置。5、變電所的防雷接地 變電所的防雷接地滿(mǎn)足要求以后，還要根據(jù)安全和工作

52、接地的要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后避雷針和避雷器下面增加接地體以滿(mǎn)足防雷的要求，或者在防雷裝置下敷設(shè)單獨(dú)的接地體。 小變電所用獨(dú)立避雷針，大變電所大多在獨(dú)立避雷針與配電裝置帶電部分的空氣中最短途徑不得小于5米。避雷針接地引下線(xiàn)埋在地中部分與配電裝置構(gòu)架的接地導(dǎo)體埋在地中部分在土壤中的距離必須大于3米，變電所電氣裝置的接地裝置采用水平接地極為主的人工接地網(wǎng)。水平接地極采用扁鋼50mm*5mm，垂直接地極采用角鋼50mm*5mm，垂直接地極間距5m-6m，主接地網(wǎng)接地裝置電阻不大于4歐姆，主接地網(wǎng)埋于凍土層1m以下，人工接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形。大變電所安裝在架構(gòu)上的避雷針，與主接地網(wǎng)應(yīng)在其附近裝設(shè)集中接地裝置，避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至變壓器的接地線(xiàn)主接地網(wǎng)的地下連接