35kV／10kV變電所初步設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué)建筑供電與照明課程設(shè)計(jì)（論文）題目：35kV10kV變電所初步設(shè)計(jì)院（系）： 軟件學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 起止時(shí)間：2011-11-21至2011-12-2 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語院（系）：軟件學(xué)院 教研室：電氣學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)課程設(shè)計(jì)（論文）題目35KV10KV變電所初步設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)1) 負(fù)荷計(jì)算2) 無功補(bǔ)償方案確定3) 變壓器臺(tái)數(shù)及容量的確定4) 根據(jù)電源及負(fù)荷情況確定主接線方案5) 短路計(jì)算6) 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)7) 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì)8) 防雷與接地設(shè)計(jì)9）繪制相關(guān)圖紙指導(dǎo)教師評(píng)語及成績平時(shí)考核： 設(shè)

2、計(jì)質(zhì)量： 答辯： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：成績：平時(shí)20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計(jì)算摘 要電能是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是一種無形的、不能大量儲(chǔ)存的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界電力工業(yè)發(fā)展規(guī)律，因此，做好電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。電力變電所又分為輸電變電所、配電變電所和變頻所。這些變電所按電壓等級(jí)可分為中壓變電所（60千伏及以下）、高壓變電所（110220千伏）、超高壓變電所（330765千伏）和特高壓變電所（1000千伏及以上）。按其在電力系統(tǒng)中

3、的地位可分為樞紐變電所、中間變電所和終端變電所。關(guān)鍵詞：變電所 電壓調(diào)整 電變電所 配電變電所課程設(shè)計(jì)目的與要求1.課程設(shè)計(jì)目的本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題主要綜合訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用供配電技術(shù)、高低壓電器技術(shù)、建筑電氣等專業(yè)知識(shí)，完成35kV/10kV變電所的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)，力求做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立收集資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力；培養(yǎng)分析、總結(jié)及撰寫技術(shù)報(bào)告的能力。2課程設(shè)計(jì)的預(yù)備知識(shí)熟悉供配電技術(shù)、高低壓電器技術(shù)等課程的相關(guān)知識(shí)。3 課程設(shè)計(jì)要求按課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書提供的課題，根據(jù)下表給出的基本要求及參數(shù)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括以下內(nèi)容：1）文中的要語言簡練通順，圖表規(guī)范正確2

4、）文中的圖形和符號(hào)盡量采用IEE標(biāo)準(zhǔn)3）課程設(shè)計(jì)論文在4000字左右4）課程設(shè)計(jì)論文內(nèi)容完整、字跡工整、圖表整齊規(guī)范、數(shù)據(jù)詳實(shí)5）課程設(shè)計(jì)論文應(yīng)按學(xué)院的統(tǒng)一要求格式打印裝訂成冊(cè) 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)工作量工作計(jì)劃1、 兩路電源，架空線引進(jìn)。、出口線路共回，采用架空線或電纜由設(shè)計(jì)者決定。具體參數(shù)和要求見原始資料。1負(fù)荷計(jì)算。2無功補(bǔ)償方案確定。變壓器臺(tái)數(shù)及容量的確定。根據(jù)電源及負(fù)荷情況確定主接線方案短路計(jì)算。電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì)防雷與接地設(shè)計(jì)繪制電路圖。第一周：周一：收集資料。周二：負(fù)荷計(jì)算周三：無功補(bǔ)償方案確定。周四：變壓器臺(tái)數(shù)及容量的確定。周五：確定主接線方案第二周：

5、周一：短路計(jì)算周二：電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)周三：繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)。周四：防雷與接地設(shè)計(jì)周五：總結(jié)并撰寫說明書。目 錄第1章 緒論11.1 供配電技術(shù)概況11.2 本文設(shè)計(jì)內(nèi)容2第2章 負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償32.1 原始資料32.2 負(fù)荷計(jì)算32.3 無功補(bǔ)償42.4 變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇5 變壓器臺(tái)數(shù)選擇5 變壓器容量確定5第3章 導(dǎo)線及電氣設(shè)備選擇7第4章 繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)11第5章 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)13第6章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)16參考文獻(xiàn)17第1章 緒論1.1 供配電技術(shù)概況據(jù)中國電力報(bào)日前報(bào)道，未來五年，國家電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)是在特高壓試驗(yàn)示范工程的基礎(chǔ)上，加快特高壓電網(wǎng)建設(shè)，提高跨區(qū)輸電能力。此前，國家

6、電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)人也指出，加快建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為核心的堅(jiān)強(qiáng)國家電網(wǎng)，將成為國家電網(wǎng)公司“十一五”發(fā)展期間的重點(diǎn)?！疤馗邏弘娋W(wǎng)”，是指1000千伏的交流或±800千伏的直流電網(wǎng)。目前，中國超高輸電線路以220千伏、330千伏、500千伏交流輸電和500千伏直流輸電線路為骨干網(wǎng)架。全國已經(jīng)形成5個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和南方電網(wǎng)?！疤馗邏弘娋W(wǎng)”在國家電網(wǎng)公司2005年工作會(huì)議上已經(jīng)被作為戰(zhàn)略構(gòu)想提出，即建設(shè)“跨區(qū)域、大容量、遠(yuǎn)距離、低損耗的特高壓骨干網(wǎng)架”。國家電網(wǎng)公司已經(jīng)就建設(shè)以特高壓為核心的堅(jiān)強(qiáng)國家電網(wǎng)，形成了一個(gè)初步框架以晉、陜、蒙、寧煤電基地和西南水電基地開發(fā)為前提，構(gòu)建華中、華北同步的堅(jiān)強(qiáng)核心電

7、網(wǎng)。國家電網(wǎng)公司規(guī)劃中的特高壓骨干網(wǎng)架，跨區(qū)域的輸送能力將占到全國裝機(jī)總?cè)萘康?5%左右。國家電網(wǎng)力推特高壓的決心不言而喻，但各方反對(duì)的聲音也一直不斷。從技術(shù)來看，國際大電網(wǎng)會(huì)議現(xiàn)在仍將特高壓定為“待成熟技術(shù)”，目前，特高壓輸電技術(shù)在國際上也沒有商業(yè)化運(yùn)行的業(yè)績。此前，只有前蘇聯(lián)和日本建成過1000千伏的特高壓交流輸電線路。但是，日本特高壓線路建成后一直按500千伏降壓運(yùn)行。前蘇聯(lián)解體后，俄羅斯的特高壓線路也開始降壓運(yùn)行。意大利興建的特高壓實(shí)驗(yàn)工程有兩座聯(lián)絡(luò)變電所和20公里線路，但由于用電量未見增長，也未納入商業(yè)運(yùn)行線路。同時(shí)，特高壓電網(wǎng)在輸電線路走廊的選擇、桿塔結(jié)構(gòu)、導(dǎo)線截面、分裂導(dǎo)線根數(shù)及

8、分裂間距等方面，將涉及到電磁環(huán)境、可聽噪聲、無線電干擾等環(huán)保問題。1.2 本文設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、某企業(yè)為保證供電需求，要求設(shè)計(jì)一座35KV降壓變電所，以10KV電纜給各車間供電，一次設(shè)計(jì)并建成。2、距本變電所6Km處有一系統(tǒng)變電所，由該變電所用35KV雙回路架空線路向待定設(shè)計(jì)的變電所供電，在最大運(yùn)行方式下，待設(shè)計(jì)的變電所高壓母線上的短路功率為1000MVA 。3、待設(shè)計(jì)的變電所10KV無電源，考慮以后裝設(shè)的組電容器，提高功率因素，故要求預(yù)留兩個(gè)間隔。4、設(shè)計(jì)本變電所的主電路，論證設(shè)計(jì)方案是最佳方案，選擇主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)；5、設(shè)計(jì)本變電所的自用電路，選擇自用變壓器的容量和臺(tái)數(shù)；6、選擇斷路器和隔

9、離開關(guān)；7、負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償；負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償1.3 原始資料變電所10KV各用戶負(fù)荷情況由下表給出。用戶名稱最大負(fù)荷（kw）cos回路數(shù)附注Tmax(h)陽光機(jī)械廠20000.82有重要負(fù)荷5000農(nóng)機(jī)廠20000.82有重要負(fù)荷5000電視機(jī)廠20000.82有重要負(fù)荷5500農(nóng)電一號(hào)10000.81類負(fù)荷4000農(nóng)電二號(hào)10000.81類負(fù)荷4000市區(qū)一號(hào)10000.82有重要負(fù)荷4500市區(qū)二號(hào)20000.82有重要負(fù)荷4500市區(qū)三號(hào)20000.81類負(fù)荷4500食品廠10000.81類負(fù)荷5000負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)取0.9，有功負(fù)荷率取0.75；無功負(fù)荷率取0.8。要求變電所的平

10、均功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9以上。1.4 負(fù)荷計(jì)算P=KPmax=0.8（P1+P2+.P9）=12000KW Smax = k*(P1max/cos1+ P2max/cos2+.+ P7max/cos7)=28754（KVA）S單 = Smax /（1-5%）×70% =19121.4 根據(jù)負(fù)荷情況初選變壓器為兩臺(tái)，型號(hào)SFL7-25000/63變電所無功總負(fù)荷Q= P1max ·tg(arccos0.8)+ P2max ·tg(arccos0.8)+.+ P9max ·tg(arccos0.8)=(1968.02+1731.33+1452.97+1259.

11、23+755.64+666.01+2561.58+2698.71+681.72)=13785.2(Kvar)Q=0.8×13785.2 =11028.16（Kvar）1.5 無功補(bǔ)償 補(bǔ)償前10KV負(fù)荷平均功率因數(shù)cos1= P/（P）2 +(Q)2 1/2=0.75×27494/（0.75×27494）2+（0.8×13945.2）2=0.87 補(bǔ)償后的功率因數(shù)為： cos2 = 0.95 需補(bǔ)償?shù)臒o功容量：Qc= P *(tg1 - tg2 )=（）×27494=7890.8(Kvar)根據(jù)以上數(shù)據(jù)所選補(bǔ)償電容器為RWF10.5-100-1

12、型，數(shù)量72臺(tái)。 校驗(yàn)：計(jì)算補(bǔ)償后高壓側(cè)平均功率因數(shù)及變壓器功率損耗：空載損耗：P0=32.5（KW），空載電流：I0%=0.9%；負(fù)載損耗：Pk=117（KW） 阻抗電壓：Uk%=9%；Pt2*Po+Pn(s/2Sn) =2*32.5+99*(27494*2/25000) =124.9(Kw)Qt2*Io%/100*Sn+(Uk%/100)*Sn(S/2Sn) =1810.7 (kvar)Pt=0.75*27494.1+124.9=20745.5Qt=0.8*(11156.2-7890.8)+1810.7=4423.02cos2=(P +PT）/(P +PT） +(Q+QT)- Qn 1/2

13、=0.978>0.91.6 變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇1.6.1 變壓器臺(tái)數(shù)選擇 在變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。35110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件綜合考慮確定。在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于 60的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷。主變壓器臺(tái)數(shù)和容量直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。 正確選擇變壓器的臺(tái)數(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)和合理供電具有重要意義

14、。目前一般的選擇原則是：一般用戶裝設(shè)12臺(tái)變壓器；為了提高供電可靠性，對(duì)于、級(jí)用戶，可設(shè)置兩臺(tái)變壓器，防止一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)影響整個(gè)變電所的供電，所以本所選用兩臺(tái)主變，互為備用，當(dāng)一臺(tái)變壓器故障檢修時(shí)由另一臺(tái)主變壓器承擔(dān)全部負(fù)荷的75%，保證了正常供電。根據(jù)原始資料，本所主變壓器配置兩臺(tái)。1.6.2 變壓器容量確定1、 主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。2、 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)

15、負(fù)荷供電，保證供電可靠性。3、 同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。4、裝有兩臺(tái)變壓器的變電站，采用暗備用方式，當(dāng)其中一臺(tái)主變因事故斷開，另一臺(tái)主變的容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的70%，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，則可保證80%負(fù)荷供電。綜合以上分析，結(jié)合技術(shù)分析對(duì)比及經(jīng)濟(jì)可靠性分析對(duì)比，本所宜采用SZ9-6300/35型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器，其容量以及技術(shù)參數(shù)如下：主變?nèi)萘浚?= 6300KVA型號(hào)： 三相雙繞組有載調(diào)壓降壓變壓器 阻抗電壓： 7.0%聯(lián)接組別： Y/-11臺(tái)數(shù)： 兩臺(tái)第2章 導(dǎo)線及電氣設(shè)備選擇一、電氣設(shè)備選擇的一般原則1、應(yīng)滿足

16、正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；2、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3、應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4、與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；5、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；6、選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。二、技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。1、 長期工作條件 （1）電壓選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug,即UmaxUg（2）電流選用電器額定電流I N不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig即I NIg由于變壓

17、器短路時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 （3）機(jī)械負(fù)荷所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。電器機(jī)械荷載的安全系數(shù)，由制造部門在產(chǎn)品制造中統(tǒng)一考慮。2、 短路穩(wěn)定條件 （1）校驗(yàn)的一般原則電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。

18、（2）短路的熱穩(wěn)定條件：It2tQdtQdt在計(jì)算時(shí)間t秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（kA2s）Itt秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間(s)tjs = 繼電器保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（tb）+ 斷路器全分閘時(shí)間（tdo） (3) 短路的動(dòng)穩(wěn)定條件：ichidf IchIdfich短路沖擊電流峰值（kA）Ich短路全電流有效值（kA）idf電器允許的極限通過電流峰值（kA）Idf電器允許的極限通過電流有效值（kA）3、 絕緣水平電器的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選用電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。三、環(huán)境條件

19、按交流高壓電器在長期工作時(shí)的發(fā)熱（GB763-74）的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40時(shí)，允許按額定電流長期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40（但不高于+60）時(shí)，每增高1，建議額定電流減少1.8%；當(dāng)?shù)陀?40時(shí)，每降低1，建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。普通高壓電器一般可在環(huán)境最低溫度為-30時(shí)正常運(yùn)行。在高寒地區(qū)，應(yīng)選擇能適應(yīng)環(huán)境溫度為-40的高寒電器。在年最高溫度超過40，而長期處于低濕度的干熱地區(qū)，應(yīng)選用型號(hào)帶“TA”字樣的干熱帶型產(chǎn)品。本次設(shè)計(jì)的變電所所在地區(qū)最高氣溫；最低氣溫；年平均氣溫；最熱月平均最高溫度。對(duì)于屋外安裝場(chǎng)所的電器最高溫

20、度選擇年最高溫度，最低溫度選擇年最低溫度，可見最高氣溫為+41，由規(guī)定知在選擇電器設(shè)備時(shí)額定電流應(yīng)減少1.8%，最低溫度為-12，電器設(shè)備可正常運(yùn)行。四、環(huán)境保護(hù)選用電器尚應(yīng)注意電器對(duì)周圍環(huán)境的影響。1、電磁干擾：頻率大于10kHz的無線電干擾主要來自電器的電流電壓突變和電暈放電。35kV不考慮。2、噪音：為了減少噪音對(duì)工作場(chǎng)所和附近居民區(qū)的影響所選高壓電器在運(yùn)行中或操作時(shí)產(chǎn)生的噪音，在距電器2 m處不應(yīng)大于下列水平：連續(xù)性噪音水平： 85 dB非連續(xù)性噪音水平： 屋內(nèi)90 dB 屋外110 dB五、35kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇1、根據(jù)35kV短路容量MVA,短路電流A，主變壓側(cè)開關(guān)選擇L

21、W8-35六氟化硫斷路器，額定電流1000A；額定開斷電流25KA；滅弧室額定氣壓pcb 0.5Mpa。斷路器CT6-XGI 彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)：操作電源：直流220V 5A。2、隔離開關(guān)：根據(jù)I1N=SN/3U1N=6300/1.732X35=104A，應(yīng)選擇GW5-35G型隔離開關(guān)：額定電流600A 。六、10kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇1、10kV側(cè)斷路器的選擇：據(jù)10kV短路容量MVA,短路電流A,1、2號(hào)主變10kV側(cè) 開關(guān)和分段開關(guān)采用ZN40-10/1000型真空斷路器，線路及電容器均采用ZN40-10/630真空斷路器 2、10kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇根據(jù)I2N=SN/3U2N=6300

22、/1.732X10.5=346A，主變10kV側(cè)開關(guān)和分段采用GN19-10C/1250型屋內(nèi)隔離開關(guān)，10kV線路及電容器采用GN19-10C/630型屋內(nèi)隔離開關(guān)。 3、電容器的選擇：根據(jù)無功補(bǔ)償容量為主變?nèi)萘康?030原則，每段10kV母線上裝設(shè)兩組TBB11/3-3000var容量的補(bǔ)償電容器裝置，電容器電流互感器采用LFZ-10型100/5電流互感器。隔離開關(guān)電壓等級(jí)型號(hào)產(chǎn)品UN(KV)IN(A)Imax(KA)It(KA·S)35KVGW4-25/63040.563010010KVGN8-10/4004、10kv成套配電裝置的選擇：GG-1A-07T、GG-1A-12、G

23、G-1A-54型柜斷路器設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)范單位數(shù)量備注35KV斷路器LW8-40.5/1600臺(tái)310KV斷路器ZN28-12/630臺(tái)6其中無功補(bǔ)償1臺(tái)第3章 繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)一、繼電保護(hù)的配置 1、變壓器的保護(hù)配置原則 a.反映變壓器內(nèi)部故障的油面降低的瓦斯保護(hù) b.相間短路保護(hù) 反映變壓器繞組和引出線的相間短路的縱差保護(hù)或速斷保護(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，以及繞組間適中中能起保護(hù)作用，如果變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)對(duì)單相接地適中的靈敏性不符合要求，可增設(shè)零序差動(dòng)保護(hù)。 c.后備保護(hù) d.中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，降壓變電所的變壓器兩側(cè)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)

24、，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。 e.過負(fù)荷保護(hù)龍灣變電所主變保護(hù)配置 主保護(hù)：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，重瓦斯保護(hù)，輕瓦斯保護(hù)。 后備保護(hù)：復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)。2、母線保護(hù)配置原則 a.35-60KV電力網(wǎng)中，主要變電所的35-60KV雙母線或分段單母線需快速而有選擇地切除一段或一組母線上故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電。 b.對(duì)于雙母線并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電廠或變電所，當(dāng)線路保護(hù)在某些情況下，可能失去選擇時(shí)，母線保護(hù)應(yīng)保證先跳開母聯(lián)斷路器，但不能影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。 c.對(duì)3-10KV分段母線，宜采用不完全電流差動(dòng)式母線保護(hù)，保護(hù)僅接入有電源支路的電流，保護(hù)由兩段組成：其第一段采用無時(shí)限或帶時(shí)限

25、的電流速斷保護(hù)，當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，可采用電流閉鎖，電壓速斷保護(hù)，第二段采用過電流保護(hù)，當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，可將一部分負(fù)荷較大的配電線路接入差動(dòng)回路， 以降低保護(hù)的起動(dòng)電流。龍灣變電所母線保護(hù)配置 a.10KV母線分段斷路器第一段采用帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)，第二段采用過電流保護(hù)。 b.60KV母線采用不完全電流差動(dòng)式母線保護(hù)，分段斷路器設(shè)置過電流保護(hù)。3、線路保護(hù)配置原則 a.單側(cè)電源線路，可裝設(shè)一段或兩段式電流電壓速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。 b.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的單回線路，可裝設(shè)一段或兩段式電流，電壓速斷保護(hù)和過電流保護(hù)，必要時(shí)，保護(hù)應(yīng)具有方向性宜采用距離保護(hù)。電纜及架空短線路，如采用電流電壓保護(hù)

26、不滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求時(shí)，宜采用導(dǎo)引線或光纖通道等縱聯(lián)保護(hù)作為全保護(hù)，以帶方向或不帶方向的電流保護(hù)作為后備保護(hù)。龍灣變電所線路保護(hù)配置 a.10KV線路采用兩段式電流速斷保護(hù)。 b.60KV線路采用兩段式電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。4、電力電容器的保護(hù)配置原則： 對(duì)3KV及以上的并聯(lián)補(bǔ)償電容器組的下列故障及異常運(yùn)行方式應(yīng)按規(guī)定裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)。 a.電容器組和斷路器之間連接線短路。 b.電容器內(nèi)部故障及其引出線短路 c.電容器組中，某一故障電容器切除后所引起的過電壓 d.電容器組的單相接地故障 e.電容器組過電壓 f.所聯(lián)接的母線失壓龍灣變電所電力電容器保護(hù)配置限時(shí)速斷過電流，過電壓和低

27、壓保護(hù)，零序保護(hù)。二、自動(dòng)裝置的配置1、配置原則3KV及以上的架空線路和電纜與架空混合線路，在具有斷路器的條件下，如用電設(shè)備允許且無備用電源自動(dòng)投入時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。低壓側(cè)不帶電源的降壓變壓器，可裝設(shè)自動(dòng)重合閘。2、龍灣變電所自動(dòng)裝置配置10KV線路因是全線電纜線路不設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。60KV線路配置三相一次自動(dòng)重合閘裝置。主變壓器配置三相一次自動(dòng)重合閘與復(fù)合電壓閉鎖保護(hù)。第4章 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)一、變電所防雷概述 雷電引起的大氣過電壓將會(huì)對(duì)電器設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此，在變電所和高壓輸電線路中，必須采取有效的防雷措施，以保證電器設(shè)備的安全。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)前變電所中采用的

28、防雷保護(hù)措施是可靠的，但是雷電參數(shù)和電器設(shè)備的沖擊放電特性具有統(tǒng)計(jì)性，故防雷措施也是相對(duì)的，而不是絕對(duì)的。 變電所的雷電危害主要來自兩個(gè)方面：一個(gè)是直接雷擊變電所的建筑物、構(gòu)筑物或裝設(shè)在露天的設(shè)備，強(qiáng)大的雷電沖擊電流通過被擊物泄放入地時(shí)，引起機(jī)械力破壞和熱破壞；另外一個(gè)是雷電感應(yīng)產(chǎn)生的高電壓波沿輸電線路侵入變電所內(nèi)，使主要電氣設(shè)備對(duì)地絕緣擊穿或燒毀。所以對(duì)于直接雷擊破壞，變電所一般采用安裝避雷針或者避雷線保護(hù)，對(duì)于沿線路侵入變電所的雷電侵入波的防護(hù)，主要靠在變電所內(nèi)合理地配置避雷器。二、 避雷針的選擇防直擊雷最常用的措施是裝設(shè)避雷針，它是由金屬制成，比被保護(hù)設(shè)備高并具有良好的接地裝置，其作用是

29、將雷吸引到自己身上并安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)了附近比它矮的設(shè)備、建筑免受雷擊。避雷針的設(shè)計(jì)一般有以下幾種類型：1、單支避雷針的保護(hù)；2、兩針避雷針的保護(hù)；3、多支避雷針的保護(hù)。三、避雷器的選擇目前在新建或技術(shù)改造的變電所中，一般都選用氧化鋅避雷器，作為電力變壓器等電氣設(shè)備的大氣過電壓、操作過電壓及事故過電壓的保護(hù)設(shè)備。氧化鋅避雷器與閥型避雷器相比，具有殘壓低、無續(xù)流、通流容量大、性能穩(wěn)定和動(dòng)作迅速等優(yōu)點(diǎn)。1 、35kV側(cè)避雷器的選擇（1）按額定電壓選擇 35kV系統(tǒng)最高電壓40.5kV，相對(duì)地電壓為40.5/=23.4kV，避雷器相對(duì)地電壓為1.25U=1.2540.5=50.6kV，取避雷器額定電壓為53kV。（2） 按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇 35kV系統(tǒng)相電壓23.4kV,選擇氧化鋅避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓40.5kV，此值大于23.4kV。（3）標(biāo)稱放電電流的選擇 35kV氧化鋅避雷器標(biāo)稱放電電流選擇5A。 （4）雷電沖擊殘壓的選擇 35kV額定雷電沖擊外絕緣峰值耐受電壓為185kV，內(nèi)絕緣耐受電壓為200kV，計(jì)算避雷器標(biāo)稱放電電流引起的雷電沖擊殘壓為 選擇氧化鋅避雷器雷電沖擊電流下殘壓（峰值）為134kV。（5）校核陡坡沖擊電流下的殘壓 35kV變壓器類設(shè)備的內(nèi)絕緣截?cái)嗬纂姏_擊耐受電壓為220kV，計(jì)算陡坡沖擊電流下的殘壓為 選擇陡坡沖擊電流下殘壓（峰值）為154kV。