KV降壓變電所電氣部分設計8

1、封面10KV變電站設計 學生:李娜 師:王廷棟摘要作者： PanHongliang僅供個人學習指導教隨著工業(yè)時代地不斷發(fā)展,人們對電力供應地要求越來越高,特別 是供電地穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性.然而電網(wǎng)地穩(wěn)固性、可靠性和持 續(xù)性往往取決于變電站地合理設計和配置.一個典型地變電站要求變 電設備運行可靠、操作靈活、經(jīng)濟合理、擴建方便.出于這幾方面地 考慮，本論文設計了一個降壓變電站線路；出低壓側電壓為10kv，有八回出線,其中有六回是雙回路供電.同時對于變電站內地主設備進行 合理地選型.本設計選擇選擇兩臺SFSZL-31500/110主變壓器,其他設 備如站用變,斷路器,隔離開關,電流互感器,高壓熔

2、斷器,電壓互感器,無 功補償裝置和繼電保護裝置等等也按照具體要求進行選型、設計和 配置,力求做到運行可靠 , 操作簡單、方便 ,經(jīng)濟合理 ,具有擴建地可能性和改 變運行方式時地靈活性 .使其更加貼合實際 ,更具現(xiàn)實意義 .關鍵字 ：變電站設計目錄電氣主接線地設計. 6第一章短路電流計算. 131.1原始資料分析. 61.2主結線地設計. 61.3主變壓器地選擇. 111.4變電站運行方式地確定. 12第二章電氣設備地選擇. 143.1 斷路器地選擇. 143.2隔離開關地選擇. 153.3電流互感器地選擇. 163.4電壓互感器地選擇. 163.5 熔斷器地選擇. 173.6 無功補償裝置.

3、183.7 避雷器地選擇. 18第三章導體絕緣子套管電纜.204.1 母線導體選擇. 204.2電纜選擇. 214.3 絕緣子選擇. 214.4出線導體選擇. 22第四章配電裝置.23第五章繼電保護裝置.256.1變壓器保護. 256.2 母線保護. 266.3 線路保護. 276.4自動裝置. 27第七章站用電系統(tǒng).29第八章結束語.31第一章 電氣主接線地設計一、原始資料分析本設計地變電站為降壓變電站，有三個電壓等級：高壓側電壓為 110kv,有二 回線路；中壓側電壓為 35kv,有六回出線；其中有四回出線是雙回路供電 .低壓 側電壓為 10kv,有八回出線，其中有六回是雙回路供電.從以上

4、資料可知本變電站 為配電變電站 .二、主接線地設計配電變電站多為終端或分支變電站 ,降壓供給附近用戶或一個企業(yè) ,其接線應 盡可能采用斷路器數(shù)目較少地接線 ,以節(jié)省投資和減少占地面積 .隨著出線數(shù)地不 同,可采用橋形、單母分段等 .低壓側采用單母線和單母線分段 .可按一下幾個原 則來選：1 運行地可靠斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢修時 ,停電數(shù)目地多少和停電時 間地長短 , 以及能否保證對重要用戶地供電 .2 具有一定地靈活性 主接線正常運行時可以根據(jù)調度地要求靈活地改變運行方式 , 達到調度地目地 , 而且在各種事故或設備檢修時 , 能盡快地退出設備 . 切除故障停電時間最短、影

5、 響范圍最小 , 并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員地安全 .3操作應盡可能簡單、方便 主接線應簡單清晰、操作方便 , 盡可能使操作步驟簡單 , 便于運行人員掌握 . 復雜 地接線不僅不便于操作 , 還往往會造成運行人員地誤操作而發(fā)生事故 .但接線過 于簡單,可能又不能滿足運行方式地需要，而且也會給運行造成不便或造成不必 要地停電4 經(jīng)濟上合理主接線在保證安全可靠、 操作靈活方便地基礎上，還應使投資和年運行費用小 占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益.5 應具有擴建地可能性由于我國工農(nóng)業(yè)地高速發(fā)展，電力負荷增加很快因此，在選擇主接線時還要考慮 到具有擴建地可能性變電站電氣主接線地選擇，主要決定于

6、變電站在電力系統(tǒng)中地地位、環(huán)境、負荷地性質、出線數(shù)目地多少、電網(wǎng)地結構等2.10KV側（8 回出線）分析：6-10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時，一般采用單母線分段接線220KV 及以下地變電所，供應當?shù)刎摵傻?6-10KV 配電裝置,由于采用了制造 廠制造地成套開關柜，地區(qū)電網(wǎng)成環(huán)地運行檢修水平迅速提高，采用單母分段接線 一般均能滿足運行需求（出線回路數(shù)增多時，單母線供電不夠可靠）10kV進線斷路柜臺2.001193003711.72母聯(lián)隔離柜臺2.00699003711.72母線設備柜臺2.00285001782.64饋線柜臺8.00530003711.72電容保護柜臺2.00

7、510003711.72站用變保護柜臺2.00510003711.72站用變柜（空柜）臺2.00170001782.64封閉母線橋三相 M10.005000.00394.08穿墻套管個6.002000.00236.5935kVSF6 斷路器 35kV臺9.001500009057.48隔離開關 35kV組20.00315001058.17電流互感器 35kV臺9.0038000706.31電壓互感器 35kV臺3.006000749.51第二種方案：110kV 內橋接法,35kV 單母分段,10kV 單母分段110kV工程單位數(shù)量設備費安裝費SF6 斷路器臺:3.00 2560009057.4

8、8110kV 隔離開關組8.00240004410.53110kV 電流互感器臺:3.00220001013.32110kV 避雷器組4.00660002656.635kVSF6 斷路器 35kV臺9.01500009057.48隔離開關 35kV組18.0315001058.17電流互感器 35kV臺9.0038000706.31電壓互感器 35kV| 臺 | 3.00 |6000 |749.5110kV 方案同第一種方案第三種方案：110kV 外橋接法,35kV 單母分段,10kV 單母分段110kV工程單位數(shù)量設備費安裝費SF6 斷路器臺3.002560009057.48110kV 隔離

9、開關組6.00240004410.53110kV 電流互感器臺:3.00 220001013.32110kV 避雷器組4.00660002656.635kV 設備同第二種方案10kV 方案同第一種方案主變地費用為 2*2600000= 5200000第一種方案算得其投資為： 5200000+2176671.3+2451286.04+1231278.42= 11059235.76 元第二 種方案算得其投資為：5200000+1366123.04+2386169.7+1231278.4 舉 10183571.16元第三種方案算得其投資為：5200000+1309301.98+2386169.7+1

10、231278.4 舉10126750.54 元可知總投資方面三種方案相差不是很大，出于可靠性及以后地擴建地可能性，采用第一種方案三、變電站主變壓器地選擇1負荷計算在最大負荷水平下地流過主變地負荷：在最小負荷水平下地流過主變地負荷:2、容量選擇按變電所所建成 510 年地規(guī)劃選擇并適當考慮遠期10- 20 年地發(fā)展,對城郊變與城郊規(guī)劃結合根據(jù)變電所負荷性質和電網(wǎng)結構來確定，對有重要地負荷地變電所應考慮一 臺主變停運時，其余主變容量在計及過負荷能力后地允許時間內能保證用戶12 級負荷.對于一般性變電所，當一臺主變停運后嗣，期于主變應保證全部負荷地 70%80%.Se(0.70.8)Smax(0.7

11、0.8)Smax=(0.70.8)*37.72=26.4030.18MVA同級電壓地單臺降壓變壓器容量級別不宜太多，應從全網(wǎng)出發(fā)，推行標準化系統(tǒng)化.3、臺數(shù)確定對大城市郊區(qū)地依次變電所在中低壓構成環(huán)網(wǎng)地情況下裝兩臺對地區(qū)性孤立地一次變電所或大型工業(yè)專用變電所應考慮裝三臺地可能 . 對規(guī)劃只裝兩臺主變地變電所其主變基礎按大于主變容量地12 級設計以便主變發(fā)展時更換.根據(jù)以上準則和現(xiàn)有地條件確定選用2 臺主變?yōu)橐?選擇地條件 2SeSjs(MVA)n=2根據(jù)容量計算,選擇兩臺 SFSZL-31500/110型號變壓器選擇結果及參數(shù)容量(kva)連接組別 F0(kw)ue(kv)SFSL-31500

12、Yn/Yn/D1138.4高中低31500/11011038.510.5,四、變電站運行方式地確定該站正常運行方式：110kV、35kV、10kV 母線分段開關(在下面選擇設備都以該方式下出現(xiàn)地 最大短路電流來選擇)在合閘位置，#1、#2 主變變高、變中中性點只投 #1 主變,#2 主變變高中性點在斷開位置.第二章短路電流地計算根據(jù)變電所電氣主接線做出等值電路，采用標么值計算，取 Sb=1000MVA,Vb=Vav,lb=Sb/Vb.為了選擇各級電壓地設備，選取兩短路點 a、d2進行短路計算，計算過程見計 算書,結果如下表:短 路占八、 、Vn(KV)運行方式暫態(tài)短路電流 1 (KA)沖擊電流

13、ich(KA)全電流有效值 Ich(KA)短路容量Sd(MVA)D1110kV最大7.1718.2810.901429D235kV最大2.56.383.8160D310kV最大23.6460.2835.93422第三章電器設備選擇正確地選擇電器是使電器主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行地重要條件 在進行電器選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠地前提下，積極而穩(wěn) 妥地采用新技術，并注意節(jié)省投資，選擇合適地電器盡管電力系統(tǒng)中各種電器地作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全 相同，但對它們地基本要求卻是一致地.電器要能可靠地工作，必須按正常工作條 件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和

14、動穩(wěn)定.電器主要選擇工程匯總表設備名稱一般選擇工程特殊選擇工程額定電壓額定電流熱穩(wěn)定動穩(wěn)定斷路器J隔離開關電流互感器高壓熔斷器;選擇性電壓互感器以下各節(jié)列出了各種電器設備選擇結果，其計算過程詳見計算書斷路器選擇：據(jù)能源部導體和電器選擇設計技術規(guī)程，對主電路所有電氣設備進行選 擇和校驗,各級電壓地斷路器地選擇成果見表計算數(shù)據(jù)設備參數(shù)(A)(KA)安裝臺數(shù)(KA )型號(KV)(KA)地點LW-110173.67.1718.2863.75變壓器 110KV側母聯(lián)及出線126/T4000-4012640004010064005LW8-3535545.6256.387.88350KV 主變351600

15、25632500回路,母聯(lián) 及出線9ZN98103 823 6460 28706 9410KV 出線812125031.5803969回路ZN63101909.5923.6460.28706.9410KV 主124000401006400變回路及 母聯(lián)3二、隔離開關地選擇選擇隔離開關地方法和要求與選擇斷路器相同，為了使所選擇地隔離開關符合要 求,又使計算方便，各斷路器兩側地隔離開關，原則上按斷路器計算數(shù)據(jù)進行選擇 隔離開關選擇表：X 計算數(shù)據(jù) 、設備參數(shù) 型號、(A)(KA)安裝 地點臺數(shù)(KV)(KA)GW4-110173.618.2863.75:變壓器 110KV16110/1000110

16、1000802246.76側及母聯(lián)兩側GW4-35.545.606.387.8835KV 主變回路2835/1000351000802246.76及母聯(lián)兩側KYN27-12/18010.121909.598400060.28100706.94 640010KV 主變、分段開關及饋 線11三、電流互感器地選擇：電流互感器地配置原則：1、為了滿足測量和保護裝置地需要，在發(fā)電機、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷 路器、旁路斷路器等回路中均設有電流互感器 對于中性點直接接地系統(tǒng)，一般按 三相配置；對于中性點非直接接地系統(tǒng)，依照具體情況（如符合是否對稱、保護 靈敏度是否滿足等）按二相或三相配置2、對于保護

17、用電流互感器地裝設地點應按盡量消除主保護裝置地不保護區(qū)來設置 例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時，應設在斷路器兩側，使斷路器處于交 叉保護范圍之中3、為了防止支持式電流互感器套管閃絡造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路 器地出線或變壓器側.4、為了減輕內部故障時發(fā)電機地損傷，用于自動調節(jié)勵磁裝置地電流互感器應布置 在發(fā)電機定子繞組地出線側為了便于分析和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內部故障 用于測量儀表地電流互感器已裝在發(fā)電機中性點測 根據(jù)以上配置原則和電流互感器選擇條件和校驗標準選出電流互感器如下：安裝地點型號額定電流比1S 熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt動穩(wěn)定倍數(shù) Kdw主變110KV 側LCWDL-110

18、2*600/575135主變35KV 側LCWDL-352*300/575135主變10KV 側LAJ-103000/5509010KV 饋線LAJ-103000/55090四、電壓互感器地選擇：各電壓互感器除供給測量儀表和繼電保護外，另有輔助繞組，供給保護及絕緣監(jiān)察裝置用.電壓互感器地配置原則如下：1、 母線 除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同 步、測量儀表和保護裝置.2、線路 35KV 級以上輸電線路，當對端有電源時，為了監(jiān)視線路有無電壓、進 行同步和設置重合閘，裝有一臺單相電壓互感器.3、 發(fā)電機 一般裝 23 組電壓互感器.一組(三只單相、雙繞組)供自動調節(jié)

19、勵磁裝置.另一組供測量儀表、同步和保護裝置使用，該互感器采用三相五柱式或三 只單相接地專用互感器，其開口三角形供發(fā)電機在未并列之前檢查是否接地之用 當 互感器負荷太大時，可增設一組不完全星形連接地互感器，專供測量儀表使用.5 萬 KW 級以上發(fā)電機中性點常接有單相電壓互感器，用于 100%定子接地保護.4、 變壓器 變壓器低壓側有時為了滿足同步或繼電保護地要求，設有一組電壓 互感器.根據(jù)以上配置原則和電壓互感器選擇和校驗條件選出電壓互感器如下:安裝地點型號數(shù)量額定變比最大容量(VA)110KV 母線TYD110/ 0.005H6120035KV 母線JDJJ-356120010KV 母線JSJ

20、W-10210000/100/100/3960五、熔斷器選擇：由于 110KV 和 35KV側電壓互感器地電壓等級很高，不宜裝設熔斷器，下面 對 10KV側熔斷器進行選擇.由于 PT 一次繞組電流很小，故熔斷器只需按額定電 壓和開斷電流進行選擇.即：選擇結果如下表:安裝地點型號額定電壓(KV)額定電流(A)取大開斷電流(KA)斷流容量(MVA)10KV 電壓互感器RN210/0.5100.5851000六、無功補償裝置由于負荷地變化明顯，波動性大,對線路末端地用戶極為不利，特別在負荷高峰期 電壓太低,在低谷期電壓有明顯偏高，使電壓質量下降，站內地調壓裝置有有載調壓裝 置，但單純地依靠有載調壓進

21、行調壓效果也不是很理想，尤其在出線無功缺額，功率因數(shù)較低地情況下再者頻繁調節(jié)有載調壓對該裝置地壽命影響很大考慮到上述因素，在 10kV 母線處加裝幾組電容進行無功補償.根據(jù)電容容量地選擇原則： =6.3MVar 9.45MVar(功率因數(shù)偏低時用 30%)選用型號為地電容器額定電壓：kV額定容量：334kVar組數(shù)：(考慮站端功率因數(shù)為 0.85)取$= 28組別接法：采用星型接法，每段母線各帶 14 組電容器七、避雷器選擇：根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置地每組母線上，一般應裝設避雷器；變壓器中心點 接地必須裝設避雷器，并應接在變壓器與斷路器之間；110、35KV 線路側一般不裝 設避雷器.本工

22、程采用 110KV、35KV 配電裝置構架上設避雷針；10KV 配電裝置設獨立避雷針進行直接雷保護為了防止反擊，主變構架上不設置避雷針采用避雷器來防止雷電侵入波對電器設備絕緣造成危害 .避雷器地選擇，考慮到 氧化鋅避雷器地非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器（磁吹避雷器），且沒有串聯(lián)間隙，保護特性好,沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本工程 110KV 和 35KV 系統(tǒng)中，采用 氧化鋅避雷器.由于金屬氧化物避雷器沒有串聯(lián)間隙，正常工頻相電壓要長期施加在金屬氧化物 電阻片上,為了保證使用壽命，長期施加于避雷器上地運行電壓不可超過避雷器允許 地持續(xù)運行電壓.避雷器選擇情況見下表：型號安裝地點額定電 壓（

23、KV）滅弧電 壓（KV）工頻放電電壓（KV）沖擊放 電電壓（KV）不大于不小于不大于FCZ-110110KV 側110126255290365FZ-3535KV 側354184104148FZ-110J變壓器 110KV中性點110100224268364FZ-40變壓器 35KV中性點405098121154FZ-1010KV 母線1012.7263145FS-1010KV 出線1012.7263145第四章導體、電纜、絕緣子和套管地選擇、母線導體地選擇目前常用地導體有硬導體和軟導體，硬導體形式有矩形、槽形和管形.各種導體地特點：矩形導體：散熱條件較好，便于固定和連接，但集膚效應大，因此，單

24、條矩形 導體最好不超過 1250mm2，當工作電流超過最大截面單條導體允許載流量時，可 將 2-4條矩形導體并列使用.矩形導體一般只用于 35KV 以下，電流 4000A 及以下地配電裝置中.槽形導體：機械強度好，載流量大,集膚效應系數(shù)較小槽形導體一般用于40008000A 地配電裝置中，一般適用于 35KV 及以下.管形導體：集膚效應系數(shù)較小，機械強度高，管內可以通風或通水，用于 8000A以上地大電流母線.圓管表面光滑,電暈放電電壓較高，可用于 110KV 及 以上地配電裝置中.軟導體：軟導體分為單根軟導線和分裂導線 分裂導線可滿足大地負荷電 流及電暈、無線電干擾要求，且抗震能力強，經(jīng)濟性

25、好導體選擇地一般要求：裸導體應根據(jù)具體情況，按下列技術條件分別進行選擇或校驗：1、工作電流2、經(jīng)濟電流密度3、電暈4、動穩(wěn)定或機械強度5、熱穩(wěn)定同時也應注意環(huán)境條件如溫度、日照、海拔等.導體截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟密度選擇，除配電裝置地匯流母線 外，對于年負荷利用小時數(shù)大，傳輸容量大,長度在 20m 以上地導體，其截面一般 按經(jīng)濟電流密度選擇一般來說,母線系統(tǒng)包括載流導體和支撐絕緣兩部分.載流導體可構成硬母線和軟母線.軟母線是鋼芯鋁絞線（有單根、雙分裂和組合導線等形式），因其機械強度決定于支撐懸掛地絕緣子，所以不必校驗其機械強度.110KV 及以上高壓配電裝置，一般采 用軟導線以下為導體

26、選擇結果（詳細地計算選擇和校驗過程見計算書）：母線型號載流量（A）截面（）110KVLGJ-7026529435KVLGJ-40082563110KV矩形鋁導體3114380*10電纜地選擇電力電纜應按以下條件進行選擇和校驗：1 電纜芯線材料及型號2、 額定電壓3、 截面選擇4、 允許電壓降校驗5、 熱穩(wěn)定校驗電纜地動穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗.10KV 側電纜選擇如下：類型載流量截面纜芯最高工作溫度根數(shù)直埋地下普通粘性浸漬紙 絕緣三芯(鋁)絞線275A1852三、絕緣子選擇及穿墻套管地選擇支柱絕緣子按額定電壓和類型選擇，進行短路時動穩(wěn)定校驗.穿墻套管應按額定 電壓、額定電流和類型選擇，按短路

27、條件檢驗動、熱穩(wěn)定.本設計選擇地絕緣子如下：電壓等級(kv)型號額定電壓(kv)絕緣子高度(mm)機械破壞負荷(kg)110ZS-1101101200200035ZS-3535485100010ZB-1010215750本設計選擇地穿墻套管如下電壓等級(KV)型號額定電流(A)套管長度(mm)10CLD-104000620四、出線選型：35kV 出線：Tmax= 5000h 查負荷地經(jīng)濟密度曲線得到對于雙回線路地負荷：出于以后負荷增長地可能，選用 LGJ - 95 導線，在 20 C 時最大允許電流為 352A,40C為 272A對于單回線路 ,由于負荷與雙回線路相差不大 ,同時考慮以后負荷地

28、增長 ,故仍選 用 LGJ95 導線10kV出線：Tmax= 4000h，查負荷地經(jīng)濟密度曲線得到對于雙回線路地負荷：出于以后負荷增長地可能 ,選用 LGJ95 導線,在 20C 時最大允許電流為 352A,40C為 272A對于單回線路 ,由于負荷與雙回線路相同 ,同時考慮以后負荷地增長 ,故仍選用LGJ 95 導線第五章 配電裝置配電裝置是發(fā)電廠和變電所地重要組成部分 .它是根據(jù)主接線地聯(lián)結方式 ,由開關 電器、保護和測量電器、母線和必要地輔助設備組建而成 ,用來接受和分配電能 地裝置.配電裝置按電器裝設地點不同 ,可分為屋內和屋外配電裝置 . 屋內配電裝置地特點是：1 、由于允許安全凈距

29、小和可以分層布置而使占地面積較??；2、維修、巡視和操作在室內進行 ,不受氣候影響；3、外界污穢空氣對電器影響較小 ,可減少維護工作量；4、房屋建筑投資較大 .屋外配電裝置地特點是：1 、土建工作量和費用較小 , 建設周期短； 2、擴建比較方便；3、相鄰設備之間距離較大 ,便于帶電作業(yè)；4、 占地面積大；5、 受外界環(huán)境影響 ,設備運行條件較差 ,須加強絕緣；6、 不良氣候對設備維修和操作有影響 .配電裝置地型式選擇 ,應考慮所在地區(qū)地地理情況及環(huán)境條件,因地制宜、 節(jié)約用地，并結合運行及檢修要求，通過技術經(jīng)濟比較確定一般情況下，在大、中 型發(fā)電廠和變電所中，35KV 及以下地配電裝置宜采用屋內

30、式；110KV 及以上多 位屋外式.當在污穢地區(qū)或市區(qū)建 110KV 屋內和屋外配電裝置地造價相近時，宜 采用屋內型，在上述地區(qū)若技術經(jīng)濟合理時，220KV 配電裝置也可采用屋內型.發(fā)電廠和變電所中 610KV 地屋內配電裝置，按其布置型式，一般可以分為 三層、二層和單層式.三層式是將所有電器依其輕重分別布置在各層中，它具有安 全、 可靠性高，占地面積少等特點，但其結構復雜，施工時間長,造價較高，檢修和運 行不大方便.二層式是將斷路器和電抗器布置在底層.與三層式相比，它地造價較低，運行和檢修較方便，但占地面積有所增加.三層式和二層式均用于出線有電抗 器地情況.單層式占地面積較大，如容量不太大，

31、通常采用成套開關柜，以減少占地 面積.屋外配電裝置地型式除與主接線有關外，還與場地位置、面積、地址、地形 條件及總體不知有關，并受到設備材料地供應、施工、運行和檢修要求等因素地 影響和限制.普通中型配電裝置，國內采用較多，已有豐富地經(jīng)驗，施工、檢修和運行都比 較方便，抗震能力較好，造價比較低.缺點是占地面積較大.中型配電裝置廣泛應用 于110500KV 電壓級.高型配電裝置地最大優(yōu)點是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約 50%左右.但 耗用鋼材較多，檢修運行不及中型方便.半高型布置節(jié)約占地面積不如高型顯著，但運行、施工條件稍有改善，所用鋼材比高型少.一般高型適用于 220KV 配電裝 置,而半高型

32、宜于110KV 配電裝置.根據(jù)以上原則，選擇配電裝置如下:110KV屋外中型配電裝置35KV屋外中型配電裝置10KV屋內單層配電裝置第六章繼電保護裝置一、變壓器地繼電保護變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要地供電元件，它地故障將對供電可靠性和系統(tǒng)地正常運行帶來研總地影響.同時大容量地電力變壓器也是十分貴重地元件，因此,必須根據(jù)變壓器地容量和重要程度考慮裝設性能良好,工作可靠地繼電保護裝置變壓器地故障可分為油箱內部故障和油箱外部故障,油箱內部故障包括相間短路繞組地匝數(shù)短路和單相接地短路 ,外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各相間短路 和接地故障 .變壓器地不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負荷引起地過電流 油

33、面降低和過勵磁等 .對于上述故障和不正當工作狀態(tài) ,根據(jù) DL400-91 繼電器保護和安全起動裝 置技術規(guī)程地規(guī)定 ,變壓器應裝設以下保護：（1）瓦斯保護：為了反應變壓器油箱內部各種短路故障和油面降低,對 0.8MVA 及以上油浸式變壓器和戶內 0.4MVA 以上變壓器應裝置設瓦斯保護 .（2）縱差動保護或電流速斷保護 為了反應變壓器繞組和引出線地相間短路以及中性點直接接地電網(wǎng)側繞組 和引線地接地短路及繞組匝間短路 ,應裝設縱差保護或電流速動保護 .縱差動保護適用于：并列運行地變壓器 ,容量為 6300KVA 以上時；單獨運 行地變壓器 ,容量為 10000KVA 以上時；發(fā)電廠常用工作變壓

34、器和工業(yè)企業(yè)中地 重要變壓器 ,容量為 6300KVA 以上時 .電流速斷保護適用于 1000KVA 以下地變壓器 ,且其過電流保護地時限大于0.5S 時.（ 3）外部相間短路時 ,應采用地保護：過電流保護 ,一般用于降壓變壓器 ,保護裝置地整定值應考慮事故狀態(tài)下可能 出現(xiàn)地過負荷電流；復合電壓啟動地過電流保護 ,一般用于升壓變壓器及過電流保護靈敏度不滿 足要求地降壓變壓器上；負序電流及單相式低電壓啟動地過電流保護,一般用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器；阻抗保護 ,對于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器 ,當采用前兩種保護不能滿足靈 敏性和選擇性要求時 ,可采用阻抗保護 .（ 4）系統(tǒng)外部接地短路

35、時 ,應采用地保護對中性點直接接地電力網(wǎng)內 ,由外部接地短路引起過電流時 ,如變壓器中性點接地運行 ,應裝設零序電流保護對自耦變壓器和高中壓側中性點都直接接地地三繞組變壓器,當有選擇性要求時 ,應該增設零序方向元件 .當電力網(wǎng)中部分變壓器中性點接地運行 ,為防止發(fā)生接地短路時 ,中性點接地 地變壓器跳開后 ,中性點不接地地變壓器（低壓側有電源）仍帶接地故障繼續(xù)運 行 ,應根據(jù)具體情況 ,裝設專用地保護裝置 ,如零序過電壓保護等 . （5）過負荷保護對 400KVA 以上地變壓器 ,當數(shù)臺并列運行 , 或單獨運行并作為其他負荷地備 用電源時 ,應根據(jù)可能過負荷地情況 ,裝設過負荷保護 .（ 6）

36、過勵磁保護對 400KVA 及以上地變壓器 , 對頻率降低和電壓升高而引起地變壓器勵磁電 流地升高 ,應裝設過勵磁保護 .本設計所選變壓器容量為 31500KVA,根據(jù)以上保護原則，可裝設以下保護：（1） 裝設反應內部短路和油面降低地瓦斯保護 .（2） 裝設反應變壓器繞組和引出線地多相短路及繞組匝間短路地縱聯(lián)差動保護 （ 3）裝設反應變壓器外部相間短路和內部短路地反備保護地過電流保護 . （4）裝設零序電流保護以反應大接地電流系統(tǒng)外部接地短路 .（ 5）裝設過負荷保護防止變壓器過負荷 .（ 6）裝設過勵磁保護反應變壓器過勵磁 .二、母線保護母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能地重要元件 ,母線發(fā)生故障

37、 ,將使連接在母線上 地所有元件停電 .若在樞紐變電所母線上發(fā)生故障 ,甚至會破壞整個系統(tǒng)地穩(wěn)定 , 使事故進一步擴大 ,后果極為嚴重 .根據(jù)有關規(guī)程規(guī)定 ,以下情況應裝設專用母線保護：1 、發(fā)電廠和變電所地 220500KV 電壓地母線 ,應裝設能快速有選擇地切除 故障地母線保護 ,并考慮實現(xiàn)保護雙重化 .2、110kV 單母線，重要發(fā)電廠或 110 以上重要變電所地 3566KV 母線，根據(jù) 系統(tǒng)穩(wěn)定要求 ,需要快速切除母線上地故障時 .3、 3566KV 電力網(wǎng)中主要變電所地 3566KV 母線雙母線或分段單母線需 要快速而有選擇地切除一段或一組母線上地故障 ,以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定 運行和

38、可靠供電時 .對母線保護地要求是：必須快速有選擇地切除故障母線；應能可靠、方便 地適應母線運行方式地變化；接線盡量簡化 .母線保護地接線方式 ,對于中性點直 接接地系統(tǒng) ,為反映相間短路和單相接地短路 ,須采用三相式接線；對于中性點非 直接接地系統(tǒng)只需反映相間短路 ,可采用兩相式接線 .母線保護大多采用差動保護 原理構成 ,動作后跳開連接在該母線上地所有斷路器 .按構成原理地不同 ,母線保護主要有完全電流差動母線保護、電壓差動母線 保護、具有比率制動特性地電流差動保護 .根據(jù)以上原則 ,配合本設計電氣主接線特點 ,結合其站地重要性 ,以線路（電源 線）地后備保護 ,方向零序 II 段,距離 I

39、I 段作為母線故障地保護 ,而不專門配置母 差保護.三、線路保護根據(jù) 35KV 側電網(wǎng)結構特點 ,選擇安裝限時電流速斷保護、過電流保護（ III ）和 零序電流保護以反映各種相間短路和接地故障 .10kV 側電網(wǎng)由于系不接地系統(tǒng) ,故只配置速斷和過流 .四、自動裝置安全自動裝置可分為自動調節(jié)性裝置和自動操作性裝置 ,其中發(fā)電機自動調節(jié) 勵磁和電力系統(tǒng)自動調頻屬于自動調節(jié)型裝置 ,自動重合閘、備用電源和備用設 備自動投入、自動同步并列、自動低頻減載、火電廠事故減出力、水電廠事故 切機、電氣制動、水輪發(fā)電機自動啟動和調相改發(fā)電、抽水蓄能機組由抽水改 發(fā)電、自動解列等屬自動操作型裝置 .近幾年 ,隨

40、著電力系統(tǒng)地發(fā)展及電網(wǎng)安全穩(wěn)定地需要 ,故障連鎖切機裝置、故障 連鎖切負荷裝置、故障快關汽門裝置、振蕩解列裝置、過負荷連鎖切機裝置、 機組低頻自啟動裝置、具有故障判斷地區(qū)域性穩(wěn)定控制裝置等新型自動裝置也 在電力系統(tǒng)中得到了運用 .由于安全自動裝置種類較多 ,本設計根據(jù)有關自動裝置配置地內容選擇以下自 動裝置：1、三相一次重合閘裝置 ,提高供電可靠性2、自動低頻減載裝置 ,防止電力系統(tǒng)因事故發(fā)生功率缺額時頻率地過度降 低,保證了電力系統(tǒng)地穩(wěn)定運行和重要負荷正常工作自動故障記錄裝置 ,用于分析電力系統(tǒng)事故 ,保護裝置和安全自動裝置在事故過程 中地動作情況以及迅速判定線路故障點地位置 .第七章 所用

41、電系統(tǒng)本章主要講述所用電負荷、所用變地選擇及所用電系統(tǒng)地接線原則等地基本概念.一、確定所用變壓器地臺數(shù) .一般變電所均裝設兩臺所用變壓器 ,以滿足整流操 作電源、強迫油循環(huán)變壓器、無人值班等地需要 .另外 ,如果能夠從變電所 外引入可靠地 380V 備用電源時 ,變電所可以只裝設一臺所用變壓器 .本設 計將所用變壓器安裝在最低一級電壓側 ,由 10KV 側引出 ,考慮到可靠性 , 選用兩臺所用變互為備用 .二、確定所用變壓器容量 .根據(jù)所用負荷地統(tǒng)計和計算 ,并考慮今后負荷地發(fā)展選 用合適變壓器地容量 .所用變容量 =0.2%主變容量 =0.2%*31500=63KVA 故選用 2 臺電力變壓

42、器SJL1-63/10,Y/Y0-12.三、確定所用變壓器地引線方式 .當變電所內有較低電壓母線時 ,一般從這類母線 引接電源 ,這個引接方式具有經(jīng)濟和可靠性較高地特點 .如能在兩個不同電壓等級 地母線上分別引用所用電源 ,則供電可靠性更高 .結束語結束語經(jīng)過為期兩個月地畢業(yè)設計 ,本人在呂老師地悉心指導下 ,在有關領導、同 事地大力支持及同組同學地共同努力下，按時按質地完成了 110kV 降壓變電所電 氣一次設計地任務 .通過這次畢業(yè)設計 , 使我能更好地理論聯(lián)系實際 , 提高獨立思考和動手地能 力,系統(tǒng)、全面地分析問題 , 由總體到部分 , 由淺到深, 逐步深入地分析、解決問 題；另外 ,

43、通過了解、比較目前各個廠家設備地優(yōu)缺點 ,開拓了視野、豐富了經(jīng) 驗, 有助于在設計崗位上更好地發(fā)揮自己地專業(yè)水平 . 但由于時間倉促和本人水 平有限, 設計中仍有不足之處 ,敬請老師提出寶貴地意見 .最后 , 我在這里特別向呂林老師在設計期間對我們地關懷和指導表示衷心 地感謝.參考文獻： 【1】參照電力工程電氣設計手冊電氣一次部分水利電力部西北電力設 計院 編水利水電出版社【2】參照電力系統(tǒng)分析華中科技大學編 華中科技大學出版社【3】參考35KV 變電站及以上工程（上、下）國家電力公司農(nóng)電工作部編中國電力出版社【4】參照電力系統(tǒng)設計手冊電力工業(yè)部電力設計總院編中國電力出版社【5】發(fā)電廠電氣部分四川聯(lián)合大學編中國電力出版社【6】依據(jù)導體和電器選擇設計技