某郊區(qū)110kV變電站電氣設(shè)計(jì)

1、石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)某郊區(qū)110kV變電站電氣設(shè)計(jì)The Electrical Design of 110kV Substation for a Suburb 2012 屆 電氣工程 系專(zhuān)業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 完成日期2012年5月15日畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)單學(xué)生姓名學(xué)號(hào)班級(jí)專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)題目某郊區(qū)110kV變電站電氣設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名胡立強(qiáng)指導(dǎo)教師職稱(chēng)講師評(píng) 定 成 績(jī)指導(dǎo)教師得分評(píng)閱人得分答辯小組組長(zhǎng)得分成績(jī)：院長(zhǎng)(主任) 簽字：年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目某市郊110kV變電站電氣設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)班級(jí)專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位電氣工

2、程系導(dǎo)師姓名導(dǎo)師職稱(chēng)講師一、主要內(nèi)容110kV變電站設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。二、基本要求1.電氣主接線設(shè)計(jì)2.短路電流計(jì)算3.電氣設(shè)備的選擇4.繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算三、主要技術(shù)指標(biāo)（或研究方法）1.本變電站位于某市郊，向市區(qū)工業(yè)、生活及郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)與農(nóng)業(yè)用戶供電，為新建變電所。電壓等級(jí)：110/10kv 2.線路回?cái)?shù)：110kv近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；10kv近期8回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回電力接線圖如圖1。圖1 電力接線圖3.負(fù)荷情況表1 負(fù)荷情況電壓等級(jí)負(fù)荷名稱(chēng)最大負(fù)荷MW穿越功率MW負(fù)荷組成%自然力率近期遠(yuǎn)期近期近期一級(jí)二級(jí)三級(jí)110kV市系1線1018市系2線1018備用110備用21

3、210kV棉紡廠122.50.75棉紡廠222.50.75印染廠11.520.78印染廠21.520.78水泥廠133.50.75水泥廠233.50.75耐火廠122.50.75耐火廠222.50.75郊一22.50.75郊二22.50.75毛紡廠220.75針織廠12.50.75柴油機(jī)廠11.520.8柴油機(jī)廠21.520.8橡膠廠11.50.72市區(qū)11.520.8市區(qū)21.520.8食品廠1.21.50.8備用11.50.78備用21.50.78 4.所處地理環(huán)境及條件站址地區(qū)海拔高度200m，地址平坦，地震烈度6度。年最高溫度40度，年最低溫度-20度，最熱月平均最高溫度+32度，最大

4、復(fù)冰厚度10mm，最大風(fēng)速為25m/s，土壤熱阻率=100°cm/W，土壤溫度20°C，地下水位較低，水質(zhì)良好，無(wú)腐蝕性。如圖2為地理位置圖。圖2 地理位置圖四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn)1電氣設(shè)計(jì)規(guī)范M. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社. 2003.2朱林根. 民用建筑變配電設(shè)計(jì)M. 第2版. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社. 2004.3航空工業(yè)部第四規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院. 工廠配電設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京水利電力出版社.4黃益莊. 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)M. 北京：中國(guó)電力出版社. 2000.5雍靜主. 供配電系統(tǒng)M. 第1版. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2004.6劉介才. 工廠供電M. 機(jī)械工業(yè)出版社.五、進(jìn)度計(jì)

5、劃1.第1周-第2周：收集材料，完成開(kāi)題報(bào)告；2.第3周-第4周：分析、確定方案；3.第5周-第7周：設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖；4.第8周：中期檢查；5.第13周-第14周：論文審核定稿；6. 第15周-第16周：答辯。教研室主任簽字時(shí)間 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題 目某郊區(qū)110kV變電站電氣設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)班級(jí)專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化一、 研究背景110kV變電所是電力配送的重要環(huán)節(jié)，也是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，變電所設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，需提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增長(zhǎng)的需要，迫切要求增長(zhǎng)供

6、電容量，擬新建110kV變電所。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠和變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定因素。二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，我國(guó)變電站具有功能綜合化，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。建國(guó)以來(lái)，我國(guó)的電力事業(yè)已經(jīng)獲

7、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)雜和用戶對(duì)電能的質(zhì)量的要求進(jìn)一不提高，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)化以具備了條件。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。三、研究方案1.負(fù)荷分析及無(wú)功補(bǔ)償2.變壓器的選擇3.電氣主接線方案的選定4.選擇更安全可靠的一次電氣設(shè)備5.短路電流計(jì)算6.繼電保護(hù)7.做好變電站的防雷設(shè)計(jì)和接地

8、設(shè)計(jì)總平面布置圖確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程范圍的要求，初四、預(yù)期達(dá)到的結(jié)果根據(jù)題目要求，確定變壓器的容量與型號(hào)，并繪制出電氣主接線圖。需要裝設(shè)兩臺(tái)變壓器備用，保證重要變電所的安全用電。根據(jù)負(fù)荷分析、變電所接線方案比較、供電方式確定、短路電流計(jì)算、完成電氣設(shè)備選擇與繼電保護(hù)以及防雷接地等重要內(nèi)容。 指導(dǎo)教師簽字時(shí) 間年 月 日摘 要變電站設(shè)計(jì)需要以電力系統(tǒng)分析、電力工程、繼電保護(hù)和其他的專(zhuān)業(yè)知識(shí)為理論基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：負(fù)荷分析、變電所接線方案比較、供電方式確定、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇與繼電保護(hù)以及防雷接地等內(nèi)容。并且按照任務(wù)書(shū)的要求，分析比較所得數(shù)據(jù)，

9、畫(huà)出主接線圖，AbstractThe design of power system substation should depend on the knowledge of factory substation power engineering，relay protection and other professional ones as the basic theoriesDesign contents would include load analysis，scheme comparison，power-supply modes，short-circuit，current calcula

10、tion，electrical equipment selection and relay protection setting and lightning-proof with grounding，etc do complete the project requirements，design calculation specifications, and draw the main hookup. 目 錄第1章 緒論1第2章 負(fù)荷分析及無(wú)功補(bǔ)償22.1 概述22.2 負(fù)荷計(jì)算的目的22.3 負(fù)荷分析32.4 無(wú)功補(bǔ)償3第3章 主變壓器的選擇53.1 相數(shù)的確定53.2 繞組數(shù)的確定53.3

11、主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定53.4 變壓器型號(hào)的確定6第4章 主接線方式的選擇74.1 主接線選擇的基本要求74.2 對(duì)變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)原則74.3 各電壓等級(jí)線路的出線回?cái)?shù)選擇電氣主接線形式7第5章 短路電流的計(jì)算105.1 電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖105.2 各回路阻抗的計(jì)算105.3 短路計(jì)算115.3.1 110kV側(cè)短路計(jì)算115.3.2 10kV側(cè)短路計(jì)算12第6章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)146.1 斷路器的選擇146.1.1 110kV側(cè)斷路器的選擇146.1.2 10kV側(cè)斷路器的選擇156.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇166.2.1 110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇166.2.2 10kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的

12、選擇166.3 導(dǎo)線的選擇176.3.1 110kV母線的選擇與校驗(yàn)176.3.2 10kV母線的選擇與校驗(yàn)176.4 互感器的選擇186.4.1 電壓互感器的選擇186.4.2 電流互感器的選擇18第7章 繼電保護(hù)217.1 概述217.2 繼電保護(hù)的基本原理和任務(wù)217.3 繼電保護(hù)的基本要求217.4 變壓器的繼電保護(hù)227.5 電力線路的繼電保護(hù)247.6 母線保護(hù)257.7 二次接線圖26第8章 防雷接地設(shè)計(jì)278.1 防雷設(shè)計(jì)278.1.1 防雷設(shè)計(jì)原則278.1.2 避雷器的選擇278.1.3 避雷針的配置298.2 接地設(shè)計(jì)308.2.1 接地設(shè)計(jì)的原則308.2.2 接地網(wǎng)型

13、式選擇及優(yōu)劣分析31第9章 電氣總平面布置及配電裝置的選擇329.1 概述329.1.1 配電裝置特點(diǎn)329.1.2 配電裝置類(lèi)型及應(yīng)用329.2 配電裝置的確定339.3 電氣總平面布置35第10章 結(jié)論與展望3610.1 結(jié)論3610.2 展望36參考文獻(xiàn)37致謝38附錄39附錄A 外文資料39附錄B 電氣設(shè)備表48附錄C 電氣主接線圖50第1章 緒論變電站是電力系統(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。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應(yīng)，建國(guó)以來(lái)，我國(guó)的電力事業(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)雜和用戶對(duì)電能的質(zhì)量的要求進(jìn)

14、一不提高，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)化以具備了條件。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1。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，某些市區(qū)生產(chǎn)和生活的供電要求越來(lái)越大，在大力建設(shè)火力發(fā)電廠的同時(shí)，相應(yīng)的配套電力設(shè)施也應(yīng)跟上。其變電站的建設(shè)屬于設(shè)施中較重要的一類(lèi)。也是決定用電質(zhì)量和效率的因素之一。對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有直接的關(guān)系，也是反映地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要參數(shù)之一。我們這里所要新建的是一所110kV降壓變電站。變電站的站址選擇在市郊，靠近負(fù)荷中心，有利于系統(tǒng)

15、運(yùn)行性能的提高，降低損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益；此外，這些電力負(fù)荷位于變電站的北部和東部，避免了將變電站設(shè)在污染源的下風(fēng)口，否則將會(huì)發(fā)生污閃事故和沿面放電，影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行性能；變電站東部沒(méi)有重要的電力負(fù)荷，這為進(jìn)出線提供了廣闊的線路走廊，還有利于變電站的擴(kuò)建；另外，變電站選址還考慮了變電站與附近設(shè)施的影響。因此，變電站選址不當(dāng)，必將影響企業(yè)供電系統(tǒng)的主接線方式，送電線路的規(guī)格和布局，電網(wǎng)損失及投資的大小，還可能引起電力倒流，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接對(duì)電力用戶饋送電能。變電站在電力系統(tǒng)中之所以起著十分重要的作用，是因?yàn)槠溥\(yùn)行性能的好壞直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電力用戶的直接

16、利益。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的重要紐帶，是將電能從產(chǎn)品變成商品的中間環(huán)節(jié)。它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的重要任務(wù)。對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極其重要的作用2。本次設(shè)計(jì)是對(duì)專(zhuān)業(yè)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行一次系統(tǒng)的、全面的、內(nèi)容較多的畢業(yè)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容為110kV變電站電氣設(shè)計(jì)，分別對(duì)變電站作總體分析和負(fù)荷分析、變電站主變壓器的選擇、主接線方式選擇、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等部分的分析計(jì)算，在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)所用數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，特別是在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是計(jì)算中，存在很大缺陷，力求在以后的設(shè)計(jì)中能夠逐步趨于完善，相信不久能實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班高度自動(dòng)化以彌補(bǔ)傳統(tǒng)變電站的缺陷。第2章 負(fù)荷分析及無(wú)功

17、補(bǔ)償2.1 概述變電站位于某市郊，向市區(qū)工業(yè)、生活及郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)與農(nóng)業(yè)用戶供電，為新建變電所。變電站作為電力系統(tǒng)中起著重要的連接作用，是聯(lián)系發(fā)電廠與負(fù)荷的重要環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計(jì)主要是關(guān)于本變電站的一次設(shè)計(jì)，為了是變電站的一次設(shè)計(jì)能夠很好的接入電力系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，下面對(duì)本變電站做初步分析的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。1.變電站類(lèi)型：110kV地方降壓變電站2.電壓等級(jí)：110/10kV3.線路回?cái)?shù)：110kV：近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；10kV：近期8回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；4.地理?xiàng)l件：站址地區(qū)海拔高度200m，地址平坦，地震烈度6度。年最高溫度40度，年最低溫度-20度，最熱月平均最高溫度+32

18、度，最大復(fù)冰厚度10mm，最大風(fēng)速為25m/s，土壤熱阻率=100°cm/W，土壤溫度20°C，地下水位較低，水質(zhì)良好，無(wú)腐蝕性。5.負(fù)荷情況：主要是一、二級(jí)負(fù)荷，市內(nèi)負(fù)荷主要為市區(qū)生活用電、棉紡廠、印染廠等工業(yè)用電；郊區(qū)負(fù)荷主要為郊區(qū)變電站及其他工業(yè)用電。6.系統(tǒng)情況：根據(jù)任務(wù)書(shū)中電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖可以看到，本變電站位于兩個(gè)電源中間，有兩個(gè)發(fā)電廠提供電能，進(jìn)而經(jīng)過(guò)該變電站降壓后用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等負(fù)荷用電，需要一定的可靠性。2.2 負(fù)荷計(jì)算的目的計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)，計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)

19、線選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的消耗浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小又將使電器和導(dǎo)線電纜處子過(guò)早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見(jiàn)正確確定計(jì)算負(fù)荷重要性3。2.3 負(fù)荷分析10kV側(cè)：近期負(fù)荷：=(221.51.5332222211.51.511.51.51.2)MW=32.2MW遠(yuǎn)期負(fù)荷：=(2.52.5223.53.52.52.52.52.522.5221.5221.51.51.5)=44.5MW=32.2MW+44.5MW=76.7MW綜合最大計(jì)算負(fù)荷計(jì)算公式：×(1+%)：同時(shí)系數(shù)，取85%，%：線損,取5% 。Kt×(1+%)=×(2/0.75+2/0.75+

20、1.5/0.78+1.5/0.78+3/0.75+3/0.75+2/0.75+2/0.75+2/0.75+2/0.75+2/0.75+ 1/0.75+1.5/0.8+1.5/0.8+1/0.72+1.5/0.8+1.5/0.8+1.2/0.8) ×(1+%)=0.85×45.960×(1+0.05)=41.019MVA Kt××(1+%)=×(2.5/0.75+2.5/0.75+2/0.78+2/0.78+3.5/0.75+3.5/0.75+2.5/0.75+2.5/0.75+2.5/0.75+2.5/0.75+2/0.75+2.5/

21、0.75+2/0.8+2/0.8+1.5/0.72+2/0.8+2/0.8+1.5/0.8+1.5/0.78+1.5/0.78) ×(1+%)0.85×58.265×1.05=52.002MVA視在功率：2.4 無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜斯ぱa(bǔ)償裝置：主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)補(bǔ)償電容兩種。由于并聯(lián)電容器具有安裝簡(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)電容器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍6。該變電站10kV側(cè)平均功率因數(shù)取0.8，應(yīng)提高到0.92，因此10kV側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償容量為：約取補(bǔ)償器件為GMKPBAMH10-4000-3W，數(shù)目為6個(gè)。

22、補(bǔ)償后的無(wú)功功率為補(bǔ)償后的變電站低壓側(cè)的視在負(fù)荷為變壓器的功率損耗為：MWMW補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：第3章 主變壓器的選擇3.1 相數(shù)的確定330kV以下的電力系統(tǒng)，在不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，應(yīng)用三相變壓器。3.2 繞組數(shù)的確定對(duì)深入引進(jìn)負(fù)荷中心、具有直接從高壓降為低壓供電條件的變電所，為簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)降壓容量，可采用雙繞組變壓器。3.3 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定在這次變電站設(shè)計(jì)中，可以采用一臺(tái)或兩臺(tái)主變壓器，表3-1所示對(duì)單臺(tái)變壓器和兩臺(tái)變壓器進(jìn)行比較：表3-1 單臺(tái)與兩臺(tái)變壓器比較比 較單臺(tái)變壓器兩臺(tái)變壓器 技術(shù)指標(biāo)供電安全比滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量電壓損耗

23、略大電壓損耗略小靈活方便性靈活性差靈活性好擴(kuò)建適用性稍差好由110kV系統(tǒng)供電，考慮到重要負(fù)荷達(dá)到80.93MW，并考慮到現(xiàn)今社會(huì)用戶需要的供電可靠 性的要求更高，應(yīng)采用兩臺(tái)容量相同的變壓器并聯(lián)運(yùn)行。容量選擇及檢驗(yàn)公式：（其中n為變電站設(shè)計(jì)中變壓器的臺(tái)數(shù)，在這次設(shè)計(jì)中，n=2）6。 因此根據(jù)上述式子及負(fù)荷分析可以選擇兩臺(tái)容量為50MW的有載調(diào)壓變壓器，其型號(hào)為SFSZ9-50000/110。3.4 變壓器型號(hào)的確定表3-2 變壓器參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)聯(lián)接組接號(hào)損耗(kV)空載電流(%)阻抗電壓(%)高壓低壓空 載負(fù)載SFSZ9-50000/110110±8*1 25%10.5,1

24、1YNd1127.51040.910.5表3-2所示為SFSZ9-50000/110變壓器的主要參數(shù)。第4章 主接線方式的選擇4.1 主接線選擇的基本要求1.可靠性 2.靈活性 3.經(jīng)濟(jì)性4.2 對(duì)變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)原則1.按變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用選擇。2.考慮變電所近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)劃。3.按負(fù)荷性質(zhì)和大小選擇。4.按變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇。5.當(dāng)變電所中出現(xiàn)二級(jí)電壓且低壓側(cè)負(fù)荷超過(guò)變壓器額定容量15%時(shí)，通常采用雙繞組變壓器。6.電力系統(tǒng)中無(wú)功功率需要分層次分地區(qū)進(jìn)行平衡，變電所中常需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置。7.當(dāng)母線電壓變化比較大而且不能用增加無(wú)功補(bǔ)償容量來(lái)調(diào)整電壓時(shí)，為了保證

25、電壓質(zhì)量，則采用有載調(diào)壓變壓器。8.如果不受運(yùn)輸條件的限制，變壓器采用三相式，否則選用單相變壓器。9.對(duì)220kv及以上的聯(lián)絡(luò)變壓器通常采用自耦變。10.各級(jí)電壓的規(guī)劃短路電流不能超過(guò)所采用斷路器的額定開(kāi)斷容量。11.各級(jí)電壓的架空線包括同一級(jí)電壓的架空出線應(yīng)盡量避免交叉4。4.3 各電壓等級(jí)線路的出線回?cái)?shù)選擇電氣主接線形式1.110kv側(cè)主接線方式：110kv側(cè)出線近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回。所以根據(jù)出線回?cái)?shù)電壓等級(jí)初步可以選擇雙母不分段接線和雙母帶旁路母接線。由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長(zhǎng)而擬建的。那么其負(fù)荷為地區(qū)性負(fù)荷。變電站110kV側(cè)和10kV側(cè)，110kV220kV出

26、線數(shù)目為5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要地位，出線數(shù)目為4回及以上的配電裝置。在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV110kV系統(tǒng)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路母線。單母線帶旁路接線與雙母線帶旁路接線的比較如下:方案一：?jiǎn)文妇€帶旁路技術(shù)：(1)簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展。(2)可靠性、靈活性差。(3)旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電。經(jīng)濟(jì)：(1)設(shè)備少、投資小(2)用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資方案二：雙母線帶旁路 技術(shù)：(1)運(yùn)行可靠、運(yùn)行方式靈活、便于事故處理、易擴(kuò)建。(2)母聯(lián)絡(luò)線上的斷路器可代替需檢修的出線斷路器工作。(3)

27、倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作。經(jīng)濟(jì)：(1)占地大、設(shè)備多、投資大。(2)母聯(lián)絡(luò)線上的斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資。所以，比較后說(shuō)明在技術(shù)上（可靠性、靈活性）雙母線帶旁路接線方案明顯合理，在經(jīng)濟(jì)上則單母線帶旁路接線方案占優(yōu)勢(shì)。對(duì)于雙母線不分段接線，當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，將隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行倒閘操作，容易發(fā)生誤操作。鑒于此站為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活性。經(jīng)綜合分析，決定選雙母線帶旁路接線方案為設(shè)計(jì)的最終方案，如圖4-1所示。 雙母線帶旁路接線最大優(yōu)化是提供了供電可靠性，當(dāng)出線斷路器需要停電檢修時(shí)，可將專(zhuān)用旁路斷路器投運(yùn)，從而將檢修斷路器出線有旁路代替供電5。圖4-1 雙母線帶旁路母線接線2.10kV

28、側(cè)主接線方式：10kV出線近期8回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回。610kV配電裝置的出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線或單母線帶旁路母線接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合。(1)單母線分段帶旁路母線：優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，運(yùn)行靈活，但是主要用于出線回路數(shù)不多。但負(fù)荷叫重要的中小型發(fā)電廠及35-110kV的變電所。(2)單母線帶旁路母線：優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，斷路器故障檢修時(shí)，可不停負(fù)荷進(jìn)行檢修，供電可靠運(yùn)行靈活，適用于重要用戶供電，出線回?cái)?shù)較多的變電所6。所以選擇單母線分段帶旁路母線，如圖4-2所示。圖4-2 單母線分段接線第5章 短路電流

29、的計(jì)算5.1 電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖5-1 電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖5-1所示為本設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)簡(jiǎn)略圖，根據(jù)此圖進(jìn)行短路計(jì)算的研究。5.2 各回路阻抗的計(jì)算圖5-2 電力系統(tǒng)化簡(jiǎn)圖根據(jù)圖5-2所示選擇短路點(diǎn)，取MVA ，最大運(yùn)行方式下：查表得單位長(zhǎng)度電抗平均值為/km根據(jù)所選變壓器的技術(shù)參數(shù)可以求變壓器的阻抗5.3 短路計(jì)算 110kV側(cè)短路計(jì)算圖形的化簡(jiǎn)：圖5-3 110kV側(cè)短路線路化簡(jiǎn)圖(1) (2) Y/(/(/(3) Y()+()+()(4)起始次暫態(tài)電流：kA在高壓側(cè)電路發(fā)生三相短路時(shí)，一般可取沖擊電流：kA計(jì)算電抗：+kA兩相短路電流：kA 10kV側(cè)短路計(jì)算圖5-4 10kV側(cè)短路線路化簡(jiǎn)圖(1

30、) (2) Y/(/(/(3)=0.04+0.041=0.081=0.35+0.092=0.442=0.21+0.027=0.237(4) Y+=+=1.972(5) 起始次暫態(tài)電流:kA在高壓側(cè)電路發(fā)生三相短路時(shí)，一般可取6。沖擊電流：kA計(jì)算電抗：+kA兩相短路電流：kA第6章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)6.1 斷路器的選擇6.1.1 110kV側(cè)斷路器的選擇1.該回路為 110 kV電壓等級(jí)，故可選用六氟化硫斷路器。2.斷路器安裝在戶外，故選戶外式斷路器。3.回路額定電壓kV的斷路器，且斷路器的額定電流不得小于通過(guò)斷路器的最大持續(xù)電流=1.05×kA=263.5A。4.為方便運(yùn)行管理

31、及維護(hù)，選取110kV SF6斷路器為同一型號(hào)產(chǎn)品，選為SF6-110斷路器，其主要技術(shù)參數(shù)如表6-1所示。表6-1 斷路器參數(shù) 型號(hào)額定電壓kV額定電流A最高工作電壓kV額定開(kāi)斷電流kA動(dòng)穩(wěn)定電流kA4S熱穩(wěn)定電流kA自動(dòng)重合閘無(wú)電流間隔時(shí)間S固有分閘時(shí)間S合閘時(shí)間SSF6-110110125012631.58031.50.030.125.對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)(1)斷流能力校驗(yàn)所選斷路器的額定開(kāi)斷電流kA，則斷流能力滿足要求。(2)短路關(guān)合電流的校驗(yàn)所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為 80kA，流過(guò)斷路器的沖擊電流為14.13kA，則短路關(guān)合電流滿足要求，因?yàn)槠鋭?dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)參數(shù)與關(guān)合

32、電流參數(shù)一樣，因而動(dòng)穩(wěn)定性也滿足要求。(3)熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間1s，所選斷路器的固有分閘時(shí)間0.03s，選擇熄弧時(shí)間 t=0.03S。則短路持續(xù)時(shí)間 t=1+0.03+0.03 =1.06s。因?yàn)殡娫礊闊o(wú)限大容量，非周期分量因短路持續(xù)時(shí)間大于1s而忽略不計(jì)，則短路熱效應(yīng)：.s。 允許熱效應(yīng)：，則 熱穩(wěn)定滿足要求。以上各參數(shù)經(jīng)校驗(yàn)均滿足要求，故選用SF6-110斷路器。6.1.2 10kV側(cè)斷路器的選擇1.該回路為 10kV 電壓等級(jí)，故可選用真空斷路器。2.該斷路器安裝在戶內(nèi)，故選用戶內(nèi)式斷路器。3.回路額定電壓為 10kV，因此必須選擇額定電壓kV的斷路器，且其額定電流不小于流過(guò)斷

33、路器的最大持續(xù)電流=1.05×A。4.初選 SN9-10真空斷路器，主要數(shù)據(jù)如表6-2所示。表6-2 斷路器參數(shù)型號(hào)額定電壓kV額定電流kA額定斷開(kāi)電流kA動(dòng)穩(wěn)定電流kA4S熱穩(wěn)定電流kA固有分閘時(shí)間sSN9-10101.252563250.055.對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)(1)斷流能力的校驗(yàn)流過(guò)斷路器的短路電流kA。所選斷路器的額定開(kāi)斷電流，kA>kA，即斷路器的斷流能力滿足要求。(2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)所選斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流為63kA， 流過(guò)斷路器的沖擊電流為：kAkA，則動(dòng)穩(wěn)定性滿足要求。(3)熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 1s，所選斷路器的固有分閘時(shí)間 0.05s，選擇熄弧時(shí)間

34、t=0.03s。則短路持續(xù)時(shí)間 t=1+0.05+0.03 =1.08s。則.s允許熱效應(yīng).s由于短路時(shí)間大于1s ,非周期分量可忽略不計(jì)。則.s，由于 ，所以熱穩(wěn)定滿足要求。從以上校驗(yàn)可知該斷路器滿足要求，所以確定選用 SN9-10真空斷路器8。6.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇6.2.1 110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇1.為保證電氣設(shè)備和母線檢修安全，選擇隔離開(kāi)關(guān)帶接地刀閘。2.該隔離開(kāi)關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外式。3.該回路額定電壓為 110kV，因此所選的隔離開(kāi)關(guān)額定電壓kV，且隔離開(kāi)關(guān)的額定電流大于流過(guò)斷路器的最大持續(xù)電流 A。4.初選GW4110D型單接地高壓隔離開(kāi)關(guān)其主要技術(shù)參數(shù)如表6-3所示。.

35、表6-3 隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)型 號(hào)額定電壓kV額定電流A 最大工作電壓kV接地 刀閘A極限通過(guò)電流kA4S熱穩(wěn)定電流kA有效值峰值GW4-110D110125012620003255105.校驗(yàn)所選的隔離開(kāi)關(guān)(1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定電流等于極限通過(guò)電流峰值即kA流過(guò)該斷器的短路沖擊電流kA 即kA>kA，動(dòng)穩(wěn)定要求滿足。(2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器允許熱效應(yīng).s短路熱效應(yīng).s，則，所以熱穩(wěn)定滿足要求。經(jīng)以上校驗(yàn)可知，所選隔離開(kāi)關(guān)滿足要求，故確定選用 GW4 110D型高壓隔離開(kāi)關(guān)。6.2.2 10kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇1.為保證電氣設(shè)備和母線檢修安全，隔離開(kāi)關(guān)選擇不帶接地刀閘。2.隔離開(kāi)關(guān)安裝在戶內(nèi)，故

36、選用戶內(nèi)式。3.該回路的額定電壓為10kV所選隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓kV，額定電流大于流過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的最大持續(xù)電流：A。 4.初選GN1910型隔離開(kāi)關(guān)，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如表6-4所示。表6-4 隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)型號(hào)額定電壓(Kv)額定電流(A)允許熱效應(yīng)(kA2.s)動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流(kA)GN19-1010125032001005.校驗(yàn)所選的隔離開(kāi)(1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)所選隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流100kA。短路沖擊電流kA，>，動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。(2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器允許熱效應(yīng)：kA2.s。 短路熱效應(yīng)：kA2.s，則，熱穩(wěn)定滿足要求。.從以上校驗(yàn)可知，所選隔離開(kāi)關(guān)滿足要求，故確定選用GN1910型隔離開(kāi)關(guān)。6

37、.3 導(dǎo)線的選擇本設(shè)計(jì)的110kV為屋外配電裝置，故母線采用鋼芯鋁絞線LGJ，而10kV采用屋內(nèi)配電裝置，故采用硬母線。6.3.1 110kV母線的選擇與校驗(yàn)1按最大工作電流選擇導(dǎo)線截面最大持續(xù)工作電流為：A。年最高平均溫度為+32，而導(dǎo)線長(zhǎng)期允許溫度為+80，查表得溫度修正系數(shù)， 。選擇110KV母線型號(hào)為：LGJ150/25，查表得A。A，滿足要求。2熱穩(wěn)定校驗(yàn)，滿足熱穩(wěn)定要求。6.3.2 10kV母線的選擇與校驗(yàn)由于安裝在室內(nèi)，選用硬母線。1按最大持續(xù)工作電流選擇母線截面A A選擇10kV母線型號(hào)為L(zhǎng)MY-63×8（雙條豎放矩形鋁導(dǎo)體），查表得A。A，滿足要求。2熱穩(wěn)定校驗(yàn) S

38、=1008，滿足熱穩(wěn)定要求。3動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€采取水平排列平放。則母線的截面系數(shù)為：W=bh2/6=10×1252/6=26042(mm3) =26.04×10-6 m3相鄰支柱間跨距?。篖=1.2m相間母線中心距離取：a=0.25m母線在三相短路使所受到的計(jì)算應(yīng)力為：max=0.173×=0.173××=9.40×106pa max=70×106pa（為硬母線允許應(yīng)力），因此滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。6.4 互感器的選擇6.4.1 電壓互感器的選擇電壓互感器應(yīng)按工作電壓來(lái)選擇：1.110kV電壓互感器，經(jīng)過(guò)查表選用JCC-110型串級(jí)

39、式瓷絕緣電壓互感器，系統(tǒng)的最高電壓為126kV，額定絕緣水平為200/480kV，額定一次，二次電壓之比為：110/0.1/0.1/0.1kV，額定負(fù)載150VA/150VA/100VA，準(zhǔn)確級(jí)0.2/0.5/6P。2.10KV電壓互感器，查表選擇JSJW-10型三相五柱式電壓互感器，額定變比10000/100，最大容量為400MVA。6.4.2 電流互感器的選擇為防止電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)，即盡可能不在緊靠母線側(cè)裝設(shè)電流互感器。所以，母線上不考慮裝設(shè)電流互感器。110kV側(cè)：1.主變側(cè)、母聯(lián)兼旁路電流互感器kV A所以初選LCWB6110B

40、型電流互感器額定電流比：（2775）（2600）/5熱穩(wěn)定電流：=211230kA/1s動(dòng)穩(wěn)定電流：=22.8276kA一次回路電壓:kV kV一次回路電流:A>263.5A二次回路電流:=5A準(zhǔn)確度等級(jí):0.2級(jí)熱穩(wěn)定校驗(yàn): kA2.s >kA2.s ,則滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：276=152kA>=49.56kA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。所以選擇LCWB6110B型電流互感器。2.出線電流互感器kV A，所以初選LCWB6-110B型電流互感器。一次回路電壓 一次回路電流>熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)同上。10kV側(cè)：1.主變側(cè)、分段電流互感器 ，所以初選LBJ10型電流互感器。額

41、定電流比20006000/51S熱穩(wěn)定倍數(shù)：50動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)：50一次回路電壓：kV kV一次回路電流：A>A二次回路電流：=5A準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5級(jí)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：=15625 kA2.s=1286.66 kA2.s，>，滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：=2.590=318.15kA，kA即>kA，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。所以選擇LBJ10型電流互感器合格。2.出線電流互感器kV =106.29A，所以初選LBJ-10型電流互感器。額定電流比600800/51S熱穩(wěn)定倍數(shù)：50動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)：50一次回路電壓：kVkV一次回路電流：A>A二次回路電流：=5A準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5級(jí)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：

42、=1600 kA2.s=19.47*19.47=379.08 kA2.s,則>，滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):=0.890=101.81kA，=19.47kA則>，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。所以選擇LBJ-10型電流互感器6。第7章 繼電保護(hù)7.1 概述電力系統(tǒng)的規(guī)模隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。運(yùn)行就得要求安全可靠電能質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好。由于自然條件、設(shè)備及人為因素的影響，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障中最常見(jiàn)，危害最大的是各種型式的短路。故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)若不及時(shí)正確處理，都可能引發(fā)事故。為了及時(shí)正確處理故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，避免事故發(fā)生，就產(chǎn)生了繼電保護(hù)，它是一種重要的

43、反事故措施。繼電保護(hù)裝置是完成繼電保護(hù)功能的核心，它是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置7。7.2 繼電保護(hù)的基本原理和任務(wù)在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，許多參量比正常時(shí)候都有了變化，有的變化明顯，有的不明顯。明顯的有電流劇增、電壓大幅下降、線路測(cè)量阻抗減少、功率方向變化、負(fù)序或零序分量出現(xiàn)等，根據(jù)不同電氣量的變化，可構(gòu)成不同原理的繼電保護(hù)配置。不論那種電氣量變化，當(dāng)其測(cè)量值超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，繼電保護(hù)將有選擇地切除故障或顯示電氣設(shè)備的異常情況，如根據(jù)短路電流較正常電流升高的特點(diǎn)，可構(gòu)成過(guò)電流保護(hù)，利用電壓與電流之間相位差的改變可構(gòu)成方向保護(hù)等

44、。繼電保護(hù)的任務(wù)是：(1)當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)、迅速，有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，避免故障元件繼續(xù)遭到破壞，使非故障元件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。(2)當(dāng)電力系統(tǒng)中某電氣元件出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，能及時(shí)反應(yīng)并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件發(fā)出信號(hào)或跳閘。7.3 繼電保護(hù)的基本要求根據(jù)繼電保護(hù)任務(wù)，對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)其具有選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。這些要求是相輔相成、相互制約的，需要根據(jù)具體的使用環(huán)境進(jìn)行協(xié)調(diào)保證。(1)選擇性：是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)行，以盡量減小停電范圍。(2)速動(dòng)性：是指保護(hù)快速切除故障的性能，故障切除的時(shí)

45、間包括繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和斷路器的跳閘時(shí)間。(3)靈敏性：是指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置與短路的類(lèi)型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來(lái)。(4)可靠性：是指發(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障，它能可靠動(dòng)作，而在不該動(dòng)作時(shí)，它能可靠不動(dòng)。即不發(fā)生拒絕動(dòng)作也不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作7。7.4 變壓器的繼電保護(hù)圖7-1 故障網(wǎng)絡(luò)圖圖7-1所示為故障網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)略圖。1.110kV/10kV 50000kVA主變壓器根據(jù)要求需裝設(shè)的保護(hù)：高壓母線側(cè)三相短路電流為高壓側(cè)繼電保護(hù)用電流互感器的變比為1200/5A，繼電器采用DL-110型，接成兩相兩繼電器方式。下

46、面整定該繼電器的動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)限和速斷電流倍數(shù)。過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定： A故其動(dòng)作電流：動(dòng)作電流整定為4A。過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定：由于低壓母線側(cè)三相短路電流為，則KA2點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的電流為：查故對(duì)KA2的動(dòng)作電流整定為：對(duì)KA2點(diǎn)整定時(shí)限為0.5s，則KA2的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為=0.3s。則KA1實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為=+0.7s=1s.KA1的10倍動(dòng)作電流為1.4s。所以需裝設(shè)電流速斷按保護(hù)。電流速斷保護(hù)速斷電流倍數(shù)整定：故其速斷電流為：因此速斷電流倍數(shù)整定為：電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)：A因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為：根據(jù)GB50062-1992規(guī)定，電流保護(hù)（含電流速斷保護(hù)）的最小靈敏系數(shù)為

47、1.5，這里的靈敏系數(shù)滿足要求。不需裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)：動(dòng)作電流按躲過(guò)線路的額定一次電流來(lái)整定，其計(jì)算為：動(dòng)作時(shí)間取10-15s。2.7。7.5 電力線路的繼電保護(hù)1.DL-110=+0.7s=0.8s.2.低壓母線側(cè)三相短路電流為低壓側(cè)繼電保護(hù)用電流互感器的變比為6000/5A，繼電器采用DL10/5型，接成兩相兩繼電器方式。下面整定該繼電器的動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)限和速斷電流倍數(shù)。取 DL10/5=+0.7s=1.0s.7.6 母線保護(hù)母線配置的保護(hù)有：母線差動(dòng)保護(hù)。為滿足速動(dòng)性和選擇性的要求，母線保護(hù)都是按差動(dòng)原理構(gòu)成的。實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)保護(hù)必須考慮在母線上一般連接較多的電氣元件，因此，就不

48、能向發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)那樣，只能用簡(jiǎn)單的接線加以實(shí)現(xiàn)。但不管母線上元件有多少，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的基本原則仍是適用的，即：(1)在正常運(yùn)行以及母線范圍以外故障時(shí)，在母線上所有的連接元件中，流入的電流和流出的電流相等；(2)當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，所有與母線連接的元件都向故障點(diǎn)供給短路電流或流出殘留的負(fù)荷電流，按基爾霍夫定律；(3)從每個(gè)連接元件中電流的相位來(lái)看，在正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，至少有一個(gè)元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的。具體來(lái)說(shuō)，就是電流流入的元件和電流流出的元件中電流的相位相反。當(dāng)母線故障時(shí)，除電流等于零的元件以外，其他元件中的電流是接近同相位的。根據(jù)原則(1)和原則(2)可構(gòu)成電

49、流差動(dòng)保護(hù)，根據(jù)原則(3)可工程電流比相式差動(dòng)保護(hù)7。7.7 二次接線圖圖7-2 二次接線圖圖7-2所示為繼電保護(hù)的二次接線圖，包括過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。第8章 防雷接地設(shè)計(jì)8.1 防雷設(shè)計(jì)8.1.1 防雷設(shè)計(jì)原則已在輸電線路上形成的雷閃過(guò)電壓，會(huì)沿輸電線路運(yùn)動(dòng)至變電所的母線上，并對(duì)于母線有連接的電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。在母線上裝設(shè)避雷器是限制雷電入侵波過(guò)電壓的主要措施。雙繞組在正常運(yùn)行時(shí)可能存在只有高、低壓繞組工作低壓繞組開(kāi)路的情況，這在防雷中帶來(lái)了需要特別考慮的問(wèn)題。在雙繞組變壓器中，若低壓繞組開(kāi)路，則C2很?。▋H為其對(duì)地電容），靜電分量可能危及低壓繞組的絕緣，故應(yīng)采取防雷措施?？紤]到靜電分

50、量將使低壓繞組三相的電位同時(shí)升高，故只要在任意相繞組直接出口處裝設(shè)一個(gè)避雷器即可8。 避雷器的選擇閥式避雷器應(yīng)按下列條件選擇：型式：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，按表8-1所示進(jìn)行選擇。表8-1 避雷器類(lèi)型型號(hào)型式應(yīng)用范圍FS配電用普通閥型10kV以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒FZ電站用普通閥型3220kV發(fā)電廠、變電站配電裝置FCZ電站用磁吹閥型1.330kV及需要限制操作的220kV以及以下配電2.某些變壓器中性點(diǎn)FCD旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)（屋內(nèi)）1.額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。2.滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大導(dǎo)

51、線對(duì)地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）。3.工頻放電電壓：在中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般大于最大運(yùn)行相電壓的3.5倍。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3倍。工頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的1.8倍。4.沖擊放電電壓和殘壓：一般國(guó)產(chǎn)閥式避雷器的保護(hù)特性與各種電器的具有均可配合，故此項(xiàng)校驗(yàn)從略。根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；110、35kV線路側(cè)一般裝設(shè)避雷器。本工程采用110kV配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針，10kV配電裝置設(shè)獨(dú)立避雷針進(jìn)行直接保護(hù)為了

52、防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)置避雷針?？紤]到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器，且沒(méi)有串聯(lián)間隙，保護(hù)特性好，沒(méi)有工頻續(xù)流、滅弧等問(wèn)題，所以本工程110kV系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。1.110kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)(1)型式選擇： 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用FCZ系列磁吹閥式避雷器。(2)額定電壓的選擇：因此選FCZ-110避雷器，其參數(shù)如表8-2所示：表8-2 避雷器參數(shù)型號(hào)額定電壓（kV）滅弧電壓有效值（kV）工頻放電電壓有效值（kV）沖擊放電電壓峰值（1.5/20）不大于（kV）沖擊殘壓不大于（kV）不小于不大于FCZ-110110126255290345365滅弧電壓校驗(yàn)：最高工作允許電壓：kV直接接地：kV，滿足要求。(4)工頻放電電壓校驗(yàn)：下限值：kV上限值：kV290