畢業(yè)設(shè)計(jì)-110kV變電站綜合設(shè)計(jì)

I摘要方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、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)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，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。II’，III前言第章目錄 設(shè)計(jì)背景材料及說明 2 負(fù)荷情況及所址選擇 3 10kV電氣主接線設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書簽。變電站電氣主接線設(shè)計(jì) 7負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償 11 3.3.1無功補(bǔ)償?shù)哪康?錯(cuò)誤！未定義書簽。3.3.2無功補(bǔ)償?shù)呐渲?錯(cuò)誤！未定義書簽。 主變壓器的選擇原則 14主變壓器的臺(tái)數(shù)確定 14主變壓器的容量確定 錯(cuò)誤！未定義書簽。 短路電流的影響 錯(cuò)誤！未定義書簽。等效計(jì)算電路圖 錯(cuò)誤！未定義書簽。短路電流計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。主要電氣設(shè)備選擇 16高壓側(cè)配電系統(tǒng)設(shè)備 錯(cuò)誤！未定義書簽。6.1.1高壓斷路器的選擇 錯(cuò)誤！未定義書簽。6.1.2高壓隔離開關(guān)的選擇 錯(cuò)誤！未定義書簽。6.1.3高壓熔斷器的選擇.....................錯(cuò)誤！未定義書簽。IV6.2母線、低壓配電設(shè)備及保護(hù)設(shè)備的選擇錯(cuò)誤！未定義書簽。6.2.110KV母線選擇 錯(cuò)誤！未定義書簽。6.2.2低壓配電設(shè)備及保護(hù)設(shè)備的選擇錯(cuò)誤！未定義書簽。6.2.3絕緣子和穿墻套管的選擇 錯(cuò)誤！未定義書簽。 7.1二次回路的定義和分類 錯(cuò)誤！未定義書簽。7.2二次回路的接線要求 錯(cuò)誤！未定義書簽。7.3繼電保護(hù)的裝置選擇與整定 錯(cuò)誤！未定義書簽。7.410KV線路設(shè)置過電流保護(hù)裝置 錯(cuò)誤！未定義書簽。 8.2接地裝置的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書簽。 1前言變電所是電力配送的重要環(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)荷日益增長的需要，提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，擬建設(shè)一座110/10kV的區(qū)域性降壓變電所，本文是針對(duì)石油管道區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)和生活用電的需要，進(jìn)行變電所的設(shè)計(jì)。110KV變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問題多，分析變電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及用戶負(fù)荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定用戶無功功率補(bǔ)償裝置。同時(shí)進(jìn)行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，進(jìn)行短路電流計(jì)算。選擇變電站高低壓電氣設(shè)備，為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。本變電所的初步設(shè)計(jì)包括了：(1)總體接線方式選擇(2)負(fù)荷分析(3)短路電流的計(jì)算(4)高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)接線方案選擇及電氣設(shè)備的選擇(5)繼電保護(hù)的選擇與整定(6)防雷與接地等內(nèi)容。2 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第章緒論1.1設(shè)計(jì)背景材料及說明1.1.1待設(shè)計(jì)變電站概況按照先行的原則，依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展，決定在本區(qū)興建1中型110kV變電所。該變電所建成后，主要對(duì)本區(qū)用戶供電為主，尤其對(duì)本地區(qū)大用戶進(jìn)行供電。改善提高供電水平。同時(shí)和其他地區(qū)變電所聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，提高了本地供電質(zhì)量和可靠性。某地有110KV變電站一座，向全鎮(zhèn)范圍內(nèi)供電。共有主變2臺(tái)，容量為40+31.5MVA，現(xiàn)有110KV線路2回，分別來自110KV聯(lián)美變電站(聯(lián)沖線)和南豐變電站(沖豐線)。目前大沖站的最大負(fù)荷為3.88萬千瓦，到2003年，此地的用電量將達(dá)2.27億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá)4.53萬千瓦。隨著工業(yè)的發(fā)展與工業(yè)區(qū)的開發(fā)，對(duì)電力電量的需求也相應(yīng)的增加，預(yù)計(jì)年，用電量將達(dá)到5.73億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá)到11.46萬千瓦。表用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)(單位：千瓦)用電單用電單位負(fù)荷統(tǒng)計(jì)(KW)負(fù)荷類別火車站I洗衣機(jī)廠II首飾廠II寶元鞋廠II市一中II市中心小學(xué)II市水泥廠II明珠旅店II百惠商城II市政府I3洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)博博愛醫(yī)院市公安局中心市場(chǎng)百樂休閑中心其他散戶合計(jì)IIIIIII表負(fù)荷性質(zhì)分析結(jié)果表負(fù)荷等級(jí)III占總負(fù)荷百分比(負(fù)荷等級(jí)III占總負(fù)荷百分比(%)1.1.2變電站所址選擇變電站地址選擇與總布置是一門科學(xué)性、綜合性、政策性很強(qiáng)的工程，是電力基本建設(shè)工作的主要組成部分。站址選擇是否正確，總布置是否合理，對(duì)基建投資、建設(shè)速度、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性起著十分重要的甚至決定性的作用。實(shí)踐證明，凡是重視前期工作，站址選擇得好，總布置合理而又緊湊的，則投資省、建設(shè)快、經(jīng)濟(jì)效益高，反之，將給電力建設(shè)造成損失和浪費(fèi)，甚至影響安全供電?？拷?fù)荷中心變電站站址的選擇必須適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和布局的要求，盡可能的接近主要用戶，靠近負(fù)荷中心。這樣，既減少了輸配電線路的投資和電能的損耗，也降低了造成事故的機(jī)率，同時(shí)也可避免由于站址遠(yuǎn)離負(fù)荷中心而帶來的其它問題。節(jié)約用地4 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)節(jié)約工程用地是我們的國策，我們需要遵循技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的原則，合理布置，盡可能提高土地的利用率，凡有荒地可以利用的，不得占用耕地，凡有差地可以利用的，不得占用良田。尤其要避免占用菜地良田等經(jīng)濟(jì)效益高的土地。用地要緊湊，因地制宜，用劣地作為站址選擇方案是決定一個(gè)設(shè)計(jì)方案好壞的主要條件之一。隨著北京經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，城區(qū)用電量的增加，單獨(dú)拿出一塊土地用于變電站建設(shè)是很困難且不經(jīng)濟(jì)的，所以我們應(yīng)該適當(dāng)發(fā)展地下式變電站，全部設(shè)備均設(shè)置在高層建筑的地下室，以適應(yīng)城市建設(shè)的要求。如北京電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的北太平莊110kV地下變電站和甘家口110kV地下變電站，這些變電站占地面積小，但造價(jià)頗高，重點(diǎn)要解決好通風(fēng)與防火問題，這將是城市特別是中心城區(qū)電力發(fā)展的趨勢(shì)。1.3地質(zhì)條件的要求隨著對(duì)農(nóng)業(yè)的保護(hù)及對(duì)農(nóng)民利益保護(hù)的不斷加強(qiáng)，注重山區(qū)的電力建設(shè)是非常必要的。不僅對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展有重要作用，也會(huì)為北京郊區(qū)開展旅游事業(yè)及提高山區(qū)人民生活水平提供前提條件，電力深入山區(qū)，供電范圍大，交通不便，所以選好站址是非常重要的。選址階段的工程地質(zhì)勘測(cè)內(nèi)容主要是研究和解決站址穩(wěn)定性和建站的可行性，查明地質(zhì)構(gòu)造、巖性、水文地質(zhì)條件等，并對(duì)站址的穩(wěn)定性作出基本評(píng)價(jià)。土建專業(yè)在勘測(cè)內(nèi)容詳盡的情況下，對(duì)站址的抗震是否有利，作出正確的評(píng)估。由于變電站設(shè)施造價(jià)很高，如果把變電站建在不利于建筑物抗震的地段，若發(fā)生地震就可能發(fā)生滑坡、山崩、地陷等災(zāi)害。對(duì)國家財(cái)產(chǎn)造成損壞。對(duì)于北京地區(qū)，由于城市周圍大都被山區(qū)所包圍，滑坡、洪水都是可能發(fā)生的。在選址前一定要對(duì)山區(qū)地質(zhì)有充分的了解。查明地下水埋藏條件是評(píng)價(jià)水文地質(zhì)條件的重要依據(jù)。一般在收集地區(qū)性的水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合所址具體位置，進(jìn)行分析研究。對(duì)含水層的巖性、厚度、分布規(guī)律、滲透系數(shù)、出水量等盡可能的詳細(xì)了解。在水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，水源地較難確定時(shí)，工程選址階段的水源勘探尤為重要。必須進(jìn)行必要的勘探，有條件時(shí)還應(yīng)觀察地下水位，采取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析，以便科學(xué)地、可靠地判斷變電站的供水水源。5 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第2章電氣主接線設(shè)計(jì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的、嚴(yán)密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本1、運(yùn)行的可靠斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。3、操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。5、應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。2.1110kV電氣主接線6 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)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)，均為單母線分段接線。110kV~220kV出線數(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35kV~110kV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。根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖1.1及圖1.2圖單母線分段帶旁母接線圖雙母線帶旁路母線接線7 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)對(duì)圖及圖所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表。表主接線方案比較表方案Ⅱ方案Ⅱ①運(yùn)行可靠、運(yùn)行方處理、易擴(kuò)建斷路器工作③倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作①占地大、設(shè)備多、投資大投資方案Ⅰ①簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展②可靠性、靈活性差斷路器，保證重要用戶供電①設(shè)備少、投資小器節(jié)省投資技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案項(xiàng)目在技術(shù)上(可靠性、靈活性)第Ⅱ種方案明顯合理，在經(jīng)濟(jì)上則方案Ⅰ占優(yōu)勢(shì)。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，決定選第Ⅱ種方案為設(shè)計(jì)的最終方案。2.210kV電氣主接線6~10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。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，上述兩種方案如圖2.5及圖2.6所示。8 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖單母線分段接線圖雙母線接線對(duì)圖2.5及圖2.6所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表1-3表主接線方案比較項(xiàng)目方案Ⅰ單分方案Ⅱ雙方案9洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)①①供電可靠②調(diào)度靈活③擴(kuò)建方便④便于試驗(yàn)⑤易誤操作檢修，該回路必須停止工作①占地少②設(shè)備少大②調(diào)度靈活①設(shè)備多、配電裝置用戶的供電所停電技術(shù)經(jīng)濟(jì)復(fù)雜經(jīng)過綜合比較方案Ⅰ在經(jīng)濟(jì)性上比方案Ⅱ好，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性。所以選用方案Ⅰ。2.3站用電接線一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。故提出單母線分段接線和單母線接線兩種方案。上述兩種方案如圖2.7及圖2.8所示。圖單母線分段接線 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖單母線接線對(duì)圖2.7及圖2.8所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表2-4。表主接線方案比較方方案Ⅰ單分①不會(huì)造成全所停電②調(diào)度靈活③保證對(duì)重要用戶的供電④任一斷路器檢修，該回路必須停止工作⑤擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡發(fā)展①占地少②設(shè)備少方案Ⅱ單①簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展②可靠性、靈活性差①備少、投資小方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的方 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第3章負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償3.1負(fù)荷分析僅靠目前此地僅有的一個(gè)110KV變電站是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠滿足負(fù)荷增長需求的。若按照《城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的要求，主變?nèi)萘堪?.8~2.1來計(jì)算，2005年大沖共需要110KV主變?nèi)萘考s111~129兆伏安，而目前此地主變?nèi)萘恐挥?0MVA，還需要增加31~49MVA。為滿足用電負(fù)荷增長的需要到2005年建設(shè)新的110KV變電站是十分必要的。而且大沖鎮(zhèn)現(xiàn)有的10KV線路大部分是放射形網(wǎng)，無法形成合理的環(huán)網(wǎng)和分段，結(jié)構(gòu)比較單一和薄弱，供電可靠性差。加上部分線路供電半徑大、用戶多、負(fù)荷重，線路壓降過高，供電質(zhì)量差，但城南變電站建成后可承擔(dān)大沖鎮(zhèn)南部的用電負(fù)荷，釋放大沖站的供電能力，提高大沖鎮(zhèn)的供電可靠性、改善電能質(zhì)量和降低網(wǎng)損。3.2負(fù)荷計(jì)算各組負(fù)荷的計(jì)算：3．視在功率P=KXΣPeiS=P+Q2式中：ΣPei：每組設(shè)備容量之和，單位為KW；KX：需用系數(shù)；CosФ:功率因數(shù)?？傌?fù)荷的計(jì)算：3．視在功率：PΣ=KΣPQΣ=K1ΣQSΣ=P+Q22CosPΣ/SΣ 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)式中：K1組間同時(shí)系數(shù)，取為0.85~0.9。電力系統(tǒng)中的無功功率就是要使系統(tǒng)中無功電源所發(fā)出的無功功率與系統(tǒng)的無功負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗相平衡;按系統(tǒng)供電負(fù)荷的功率因數(shù)達(dá)到0.95考慮無功功率平衡。變電站所供負(fù)荷的總數(shù)：P總=38800KW變電站所供一類負(fù)荷總數(shù)：P=8600KW總1變電站所供二類負(fù)荷總數(shù)：P=30200KW總2≈0.096MVA3.3無功補(bǔ)償3.3.1無功補(bǔ)償?shù)哪康臒o功補(bǔ)償?shù)哪康氖窍到y(tǒng)功率因數(shù)低，降低了發(fā)電機(jī)和變壓器的出力，增加了輸電線路的損耗和電壓損失，這一些原因是電力系統(tǒng)基本的常識(shí)，在這里不多作特別的說明。電力系統(tǒng)要求用戶的功率因數(shù)不低于0.9(本次設(shè)計(jì)要求功率因?yàn)闉?.95以上)，因此，必須采取措施提高系統(tǒng)功率因數(shù)。目前提高功率因數(shù)的常用的辦法是裝設(shè)電容器補(bǔ)償無功。3.3.2無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算1．計(jì)算考慮主變損耗后的自然因數(shù)CosФ1：11121112后的功率因數(shù)：CosФ為0.95：3．計(jì)算補(bǔ)償電容器的容量：式中：K=0.8~0.94．計(jì)算補(bǔ)償電容器的個(gè)數(shù)：Nc=Qc/qc按照3的整數(shù)倍取定補(bǔ)償器的個(gè)數(shù)Ncs，然后計(jì)算出實(shí)際的補(bǔ)償容量： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)Qcs=Ncs*qc5．計(jì)算補(bǔ)償以后實(shí)際的功率因數(shù)，補(bǔ)償后實(shí)際的功率因數(shù)大于0.9為合理表負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表無功功率(無功功率(KW)(KW)(KVA)電壓等級(jí)KV主接線采用兩臺(tái)高壓并聯(lián)補(bǔ)償電容器，每臺(tái)主變安裝一臺(tái)。電容器組的額定容量：4800kvar,單Y接線 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第4章主變壓器選擇4.1主變壓器的選擇原則為了保證每年電容按10%的增長，并在10年內(nèi)能滿足要求，并按下例方案進(jìn)行綜合考慮：1.明備用方式，即2臺(tái)主變壓器的容量都滿足要求，任何情況下都只有1臺(tái)運(yùn)行，兩臺(tái)主變壓器互相備用。2.暗備用方式，即2臺(tái)主變壓器的容量之和滿足要求。正常情況下兩臺(tái)主變運(yùn)行，故障情況下一臺(tái)運(yùn)行，因此，每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)滿足安全3.在設(shè)計(jì)中，初期主變壓器可采用明備用方式，隨著負(fù)荷的增加和發(fā)展，后期可采用暗備用方式?！?】4.2主變壓器臺(tái)數(shù)確定主變臺(tái)數(shù)確定的要求：1.對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。2.對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。考慮到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用旁路呆主變的方式。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。4.3變電所主變壓器容量的確定主變壓器容量確定的要求：1.主變壓器容量一般按變電站建成后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。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2.根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)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)負(fù)荷：對(duì)一般性變電站停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的60~70%。【4】綜合上述各種因數(shù)，確定該站主壓器采用2臺(tái)50000MVA的變壓器。當(dāng)前我國電力系統(tǒng)基本都是三相制接線，相供電的系統(tǒng)，故為了能接入系統(tǒng)運(yùn)行，并能保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以該站選擇三相供電。結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況，故采用雙卷變壓器，電壓等級(jí)為110KV與10KV。因?yàn)樵摰貐^(qū)110KV電壓不是很穩(wěn)定，為了保證10KV供電系統(tǒng)電壓質(zhì)量，本站采用有載調(diào)壓方式，這樣才能達(dá)到隨時(shí)調(diào)整電壓的目的。冷卻方式采用自冷型冷卻方式。變壓器110KV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)隔離開關(guān)接地，同時(shí)裝設(shè)避雷器保護(hù)。綜合上述幾種情況，結(jié)合廠家的一些產(chǎn)品情況，故本站的主變壓器選用的型號(hào)：SZ10-50000/110。變電站全部負(fù)荷S=45647KVAδ變壓器的初選容量S=80%Sδ=0.80×45647=36517KVA選兩臺(tái)50000KVA的變壓器。主變壓器：2×50000KVA三相雙卷自冷型油浸變壓器。VKV4×4800Kvar 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第5章短路電流的計(jì)算5.1短路電流的影響所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤動(dòng)作、雷擊或過電壓擊穿等。短路電流數(shù)值通常是正常工作電流值的十幾倍或幾十倍。當(dāng)它通過電氣設(shè)備時(shí)，設(shè)備的載流部分變形或損壞，選用設(shè)備時(shí)要考慮它們對(duì)短路電流的穩(wěn)定。短路電流在線路上產(chǎn)生很大的壓降，離短路點(diǎn)越近的母線，電壓下降越厲害，從而影響與母線連接的電動(dòng)機(jī)或其它設(shè)備的正5.2等效計(jì)算電路圖圖短路電流計(jì)算圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)5.3.短路電流計(jì)算進(jìn)行計(jì)算的物理量，不是用具體單位的值，而是用其相對(duì)值表示，這種計(jì)算方法叫做標(biāo)幺值法。標(biāo)幺值的概念是：某量的標(biāo)幺值=該量的實(shí)際值(任意單位)所謂基準(zhǔn)值是衡量某個(gè)物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度，用標(biāo)幺值表示的物理量是沒有單位的。供電系統(tǒng)中的元件包括電源、輸電線路、變壓器、電抗器和用戶電力線路，為了求出電源至短路點(diǎn)電抗標(biāo)幺值，需要逐一地求出這些元件的電抗標(biāo)幺值。【6】1．輸電線路已知輸電線路的長度為l，每公里電抗值為X0，線路所在區(qū)段j的平均電壓為Uav，則輸電線路電抗相對(duì)于基準(zhǔn)容量S和基準(zhǔn)電壓jSU=U的標(biāo)幺值為X*=Xljjav0U22．變壓器圖短路等效電路圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(1)本設(shè)計(jì)選Sj=100MVA取Uj1=37KV，則Ij1=KA=1.561KA取Uj2==10KV，則Ij2=100KA=5.77KA(2)計(jì)算各元件阻抗的標(biāo)幺值S1S(3)1395KL111U211621(3)求電源至短路點(diǎn)的總阻抗1S1L1(4)求短路電源的周期分量、沖擊電流和短路容量①I*=1=1=9.6061X*0.10411d11j1d11j②I*=1=1=2.6032X*0.38412d222j2 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)22j③I*=1=1=4.3883X*0.22793I=I=I*I=4.3885.77=25.319KAd333j3I=1.52I=1.5225.319=38.485KA===S=I*S=4.388100=438.8MVA33j(5)短路電流的計(jì)算結(jié)果如下表：表短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)短路點(diǎn)短路容量短路電流周期短路沖擊電流短路沖擊電流Sd(MVA)分量(有效值)Id(KA)(有效值)Ish(KA)(峰值)ish(KV)110KV進(jìn)線側(cè)(K1)110KV分列運(yùn)行(K2)110KV并列運(yùn)行(K3) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第6章主要電氣設(shè)備選擇6.1高壓側(cè)配電系統(tǒng)設(shè)備6.1.1高壓斷路器的選擇高壓斷路器除在正常情況下通斷電路外，主要是在發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)而快速的將故障切除，以保證設(shè)備的安全運(yùn)行。常用的高壓斷路器有油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器。1．高壓斷路器的主要參數(shù)：額定電壓：是指斷路器正常工作時(shí)的線電壓；額定電流：是指環(huán)境溫度在40度時(shí)，斷路器允許長期通過的最大工作電流；額定斷開電流：它是斷路器開斷能力的標(biāo)志，其大小與滅弧室的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)有關(guān)；額定開斷容量：開斷能力常用斷流容量表示，S=3UI；熱穩(wěn)定電流：熱穩(wěn)定N.brNN.br電流是表示斷路器能隨短路電流熱效應(yīng)的能力；動(dòng)穩(wěn)定電流或極限通過電流：表示能承受短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力的能力；斷路器的分、合閘時(shí)間：表示斷路器的動(dòng)作速度。2．選擇時(shí)，除按一般原則選擇外，由于斷路器還有切斷短路電流，因而必須校驗(yàn)短路容量，熱穩(wěn)定性及動(dòng)穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)。按工作環(huán)境選擇：選擇戶外或戶內(nèi)，若工作條件特殊，還需要選擇特殊型式；按額定電壓選擇：應(yīng)該大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓，即：UU；按額定電流選擇：應(yīng)該等于或大于負(fù)載的長時(shí)最大工作電流，即：NINIar.m；校驗(yàn)高壓斷路器的熱穩(wěn)定性：It2t≥I∞2tima；校驗(yàn)高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定性：ii；校驗(yàn)高壓斷路器的斷流容量(或開感覺斷電流)：熔maxsh根據(jù)上述分析并查資料： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)6.1.2高壓隔離開關(guān)的選擇1．高壓隔離開關(guān)的作用：高壓隔離開關(guān)是在無載情況下斷開或接通高壓線路的輸電設(shè)備，以及對(duì)被檢修的高壓母線、斷路器等電器設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備。2．形式結(jié)構(gòu)：高壓隔離開關(guān)一般有底座、支柱絕緣子、導(dǎo)電刀閘、動(dòng)觸頭、靜觸頭、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。一般配有獨(dú)立的電動(dòng)或手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，單相或三相操動(dòng)。高壓隔離開關(guān)主刀閘與接地刀閘間一般都設(shè)有機(jī)械連鎖裝置，確保兩者之間操作順序正確。各類高壓隔離開關(guān)、接地開關(guān)根據(jù)不同的安裝場(chǎng)所有各種不同的安裝方式。3．選擇條件：海拔高度不大于1000米為普通型，海拔高度大于1000米為高原型；地震烈度不超過8度；環(huán)境溫度不高于+400C，戶內(nèi)產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-100C，戶外產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-300C；戶內(nèi)產(chǎn)品空氣相對(duì)濕度在+250C時(shí)其日平均值不大于95%，月平均值不大于90%(有些產(chǎn)品要求空氣相對(duì)濕度不大于85%)；戶外產(chǎn)品的覆冰厚度分為5毫米和10毫米；戶內(nèi)產(chǎn)品周圍空氣不受腐蝕性或可燃?xì)怏w、水蒸氣的顯著污穢的污染，無經(jīng)常性的劇烈震動(dòng)。戶外產(chǎn)品的使用環(huán)境為普通型，用于Ⅰ級(jí)污穢區(qū)，防污型用于Ⅱ級(jí)(中污型)、Ⅲ級(jí)(重污型)污穢區(qū)。根據(jù)設(shè)計(jì)條件，選擇戶外型高壓隔離開關(guān)，它可用于戶外有電壓無負(fù)載時(shí)切斷或閉合6-500KV電壓等級(jí)的電氣線路。戶外型高壓隔離開關(guān)一般由底座、支柱絕緣子、主刀閘、接地刀閘、動(dòng)觸頭和操動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，單相或三相連聯(lián)動(dòng)進(jìn)行操作。戶外隔離開關(guān)可安裝在戶外支架或支柱上，也可安裝在戶內(nèi)。根據(jù)上述條件和要求并查表有：110KV側(cè)的高壓隔離開關(guān)選擇GW4-110IID型；10KV側(cè)的高壓隔離開關(guān)選擇GW13-63D型。表高壓隔離開關(guān)的選擇GWGW13-63D(中性點(diǎn)隔離開關(guān))型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(KA)熱穩(wěn)定電流(KA)操動(dòng)機(jī)構(gòu)CJ2-XG6.1.3高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器是一種過流保護(hù)元件,由熔件與熔管組成。當(dāng)過載或短路時(shí)，熔件熔斷，達(dá)到切斷故障保護(hù)設(shè)備的目的。電流越大，熔斷時(shí)間越短。在選擇熔件時(shí)，除保證在正常工作條件下(包括設(shè)備的起動(dòng))熔件不熔斷外，還應(yīng)該符合保護(hù)選擇性的要求。高壓熔斷器的選擇：除按環(huán)境、電網(wǎng)電壓、電源選擇型號(hào)外，還必須按SS校驗(yàn)熔斷器的斷流容量；選擇的主要指標(biāo)是選擇熔件合熔管的額定電流，熔斷器額定電流按III選。所選擇的熔件應(yīng)在長時(shí)最大工作電流及設(shè)備起動(dòng)電流的作用下不熔斷，在短路電流作用下開關(guān)熔斷；要求熔斷器特性應(yīng)與上級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限相配合(即動(dòng)作要有選擇性)。對(duì)保護(hù)變壓器的熔件，其額定電流可按變壓器額定電流的1.5~2倍選擇。根據(jù)上述條件并查表有：110KV側(cè)的高壓熔斷器選擇RW6-110型熔斷器。10KV側(cè)的高壓熔斷器選擇RW3-10型熔斷器。RW6-110型高壓熔斷器主要是由上下棒形絕緣子、接觸導(dǎo)電系統(tǒng)、并聯(lián)的主副熔絲管以及推桿等部分組成，用于110KV線路和變壓器的短路及過負(fù)荷保護(hù)。RW3-10型高壓熔斷器是由絕緣子、接觸導(dǎo)電系統(tǒng)及熔絲管等部件組成，用于10KV輸電線路和變壓器的短路與過負(fù)荷保護(hù)。6.2母線、低壓配電設(shè)備及保護(hù)設(shè)備的選擇6.2.110KV母線選擇主壓器低壓側(cè)引出線經(jīng)濟(jì)電流密度選擇工作電流： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)I=I=jse2母線計(jì)算截面：I2749.37S=js==1571.07mm3eJ1.75l選用標(biāo)準(zhǔn)截面125×10mm3的銅母線允許電流3610大于工作電流熱穩(wěn)定性校檢：I12.635103S=tk=0.341.1=45.19<10010mm3滿足I12.635103mincjjf171要求動(dòng)穩(wěn)定性校檢：母線采用平放裝設(shè)：chacmyyy=l進(jìn)線的絕緣子間距離取2米即可。6.2.2低壓配電設(shè)備及保護(hù)設(shè)備的選擇1．?dāng)嗦菲鳌⒏綦x開關(guān)、熔斷器的選擇方法與高壓側(cè)的相同2．電流互感器的選擇電流互感器是一次電路與二次電路間的連接元件，用以分別向測(cè)量儀表和繼電器的電壓線圈與電流線圈供電。電流互感器一次側(cè)匝數(shù)少，串接洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)在主電路中，二次線圈與負(fù)載的電流線圈串聯(lián)，接近短路狀態(tài)。電流互感器的選擇條件：(1).額定電壓大于或等于電網(wǎng)電壓：U>UINNINar.mS>S2N2(4).校驗(yàn)：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定按：2IK>iI：電流互感器額定一次電流；Kam：動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。外部動(dòng)穩(wěn)定按:(KI)2t>I(2)2tthINima表電流互感器額定電壓因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值初初級(jí)繞組接地法和系統(tǒng)接地方式任一網(wǎng)絡(luò)中相與相間中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)中相與地間帶自動(dòng)切除接地故障的中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中相與間中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中相與地間額定時(shí)間連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)額定電壓因數(shù) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)根據(jù)上述選擇條件并查表有：110KV側(cè)的電流互感器選擇DP-LDJK120J型零序電流互感器。3．電壓互感器的選擇電壓互感器一次側(cè)是并接在高壓側(cè)，二次線圈與儀表和繼電器電壓線圈串聯(lián)，一次側(cè)匝數(shù)很多，阻抗很大，因而，它的接入對(duì)被測(cè)電路沒有影響，二次線圈匝數(shù)少，阻抗小，而并接的儀表和繼電器的線圈阻抗大，在正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器接近于空載運(yùn)行。電壓互感器的類型及接線按相數(shù)分單相、三相三芯和三相五芯柱式；按線圈數(shù)來分有雙線圈和三線圈；實(shí)際中廣泛應(yīng)用三相三線五柱式(Y－Y)。(1)在使用中應(yīng)注意：不能短路，熔斷器應(yīng)完好；二次側(cè)的一端及外殼應(yīng)接地；在接線時(shí)應(yīng)該注意極性，保證準(zhǔn)確測(cè)量；保持清潔。(2)電壓互感器的技術(shù)要求與說明：①電壓互感器能在1.1倍額定電壓下長期運(yùn)行，并能在8小時(shí)內(nèi)無損傷的承受2倍額定電壓，當(dāng)額定電壓在330KV以上時(shí)，互感器絕緣所能承受的耐壓強(qiáng)度為額定操作沖擊耐受電壓值和額定雷電沖擊耐受電壓值；當(dāng)額定電壓在330KV以下時(shí)，互感器絕緣所能承受的耐壓強(qiáng)度為額定短。時(shí)工頻耐受電壓值和額定雷電沖擊耐受電壓值。②額定電壓因數(shù)，即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)仍然能滿足熱性能和準(zhǔn)確級(jí)要求的最高一次電壓與額定一次電壓的比值，額定電壓因數(shù)與互感器初級(jí)繞組接線方式有關(guān)。③電壓互感器的誤差極限：在額定頻率、80%-100%額定電壓間任一電壓值，功率因數(shù)為0.8(滯后)、二次負(fù)荷為25%-100%額定負(fù)荷中任一值下，各準(zhǔn)確等級(jí)的電壓互感器誤差不超過下表所列限值，對(duì)保護(hù)用電壓互感器，在額定頻率、5%額定電壓及額定電壓因數(shù)相對(duì)應(yīng)的電壓、二次負(fù)荷為25%-100%額定負(fù)荷、功率因數(shù)為0.8(滯后)時(shí)，電壓互感器誤差限值不超過下表中3P、6P兩項(xiàng)值；在2%額定電壓、二次負(fù)荷為25%-100%額定負(fù)荷、功率因數(shù)為0.8(滯后)時(shí)，電壓互感器誤差限值不超過下表中3P、6P兩項(xiàng)限值的兩倍。對(duì)于中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)的接地電壓互感器，其 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)剩余電壓繞組的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)為3P或6P，對(duì)于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的接地電壓互感器，其剩余電壓繞組的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)為6P，如果有次級(jí)繞組，次級(jí)繞組帶有保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)，二次負(fù)荷在25%-100%額定負(fù)荷下、功率因數(shù)為0.8(滯后)下，剩余電壓繞組還應(yīng)滿足規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)。表電壓互感器誤差極限相相位誤差(crad)不規(guī)定電壓誤差(%)準(zhǔn)確級(jí)13(o)不規(guī)定6.2.3絕緣子和穿墻套管的選擇在發(fā)電廠變電站的各級(jí)電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實(shí)現(xiàn)的。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，耐熱、耐潮濕。選擇戶外式絕緣子可以增長沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外穿墻時(shí)使用，6~35KV為瓷絕緣，60~220KV為油浸紙絕緣電容式?！?】 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第7章變電站二次回路設(shè)計(jì)7.1二次回路的定義和分類二次設(shè)備是指測(cè)量表計(jì)、控制及信號(hào)設(shè)備、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)裝置等。根據(jù)測(cè)量、控制、保護(hù)和信號(hào)顯示的要求，表示二次設(shè)備互相連接關(guān)系的電路，稱為二次接線或二次回路。按二次接線的性質(zhì)來分，有交流回路和直流回路，按二次接線的用途來分，有操作電源回路、測(cè)量表計(jì)回路、斷路器控制和信號(hào)回路、中央信號(hào)回路、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路等。【9】7.2二次回路的接線要求繼電保護(hù)裝置即各種不同類型的繼電器，以一定的方式連結(jié)與組合，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)動(dòng)作，作用于斷路器脫扣線圈或給出報(bào)警信號(hào)，以達(dá)到對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的目的。繼電保護(hù)應(yīng)滿足以下的要求：1．選擇性：當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要求只離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障，而供電系統(tǒng)的其它部分仍然正常運(yùn)行。滿足這一要求的動(dòng)作，稱為“選擇性動(dòng)作”。如果供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置不動(dòng)作(拒動(dòng)作)，而離故障點(diǎn)遠(yuǎn)的前一級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作(越級(jí)動(dòng)作)，這就叫“失去選擇性”。2．速動(dòng)性：為了防止故障擴(kuò)大，減輕其危害程度，并提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，因此在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)盡快動(dòng)作，切除故障。3．可靠性：保護(hù)裝置在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，就應(yīng)該可靠動(dòng)作，不應(yīng)拒動(dòng)作，而在不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)就不應(yīng)該誤動(dòng)作。保護(hù)裝置的可靠程度，與保護(hù)裝置的元件質(zhì)量、結(jié)線方案以及安裝、整定和運(yùn)行維護(hù)等多種因素有關(guān)。4．靈敏性：表征保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)內(nèi)故障和不正常工作狀態(tài)反應(yīng)能力的一個(gè)參數(shù)，如果保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)內(nèi)故障輕微的故障能力都能及時(shí)輸出信號(hào) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)輸出信號(hào)地反應(yīng)動(dòng)作，就說明保護(hù)裝置的靈敏度高。靈敏度用保護(hù)裝置的保護(hù)區(qū)內(nèi)在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)的最小短路電流與保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流的比值來表示，這一比值就稱為保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)或靈敏度?！?0】7.3繼電保護(hù)的裝置選擇與整定繼電保護(hù)的種類很多，但是就一般情況來說，它是由測(cè)量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分組成的，其原理圖如下：輸輸入信邏輯部分執(zhí)行部分測(cè)量部分圖繼電保護(hù)裝置的原理框圖測(cè)量部分從被保護(hù)對(duì)象輸入有關(guān)信號(hào)，再與給定的整定值相比較，決定保護(hù)是否動(dòng)作。根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，最后確定保護(hù)應(yīng)有的動(dòng)作行為。由執(zhí)行部分立即或延時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)或跳閘信號(hào)?！?1】主變壓器設(shè)置以下保護(hù):2．氣體保護(hù)；3．溫度監(jiān)視；4．縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。7.410KV線路設(shè)置過電流保護(hù)裝置變壓器低壓側(cè)若采用“變壓器——干線式”供電時(shí)，其二次側(cè)出線至低壓切斷電器的距離較長，發(fā)生單相接地短路的可能性較大一些。如果高壓側(cè)裝設(shè)的過電流保護(hù)裝置對(duì)低壓側(cè)單相短路保護(hù)的靈敏度不能達(dá)到所規(guī)定要求時(shí)，可考慮在低壓側(cè)中性線上裝設(shè)零序電流保護(hù)裝置來組單相接地保護(hù)，其整定值應(yīng)躲過正常運(yùn)行時(shí)變壓器中性線上流過的最大不平衡電流，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定這個(gè)不平衡電流不超過低壓側(cè)額定線電流的25%，于是k0.25II=kNT2OPKk 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)I=NT.23110KV由于零序電流互感器的變比為150/1，所以k=150；IOP.K=kk.0INT.2=0.524S＜0.5~0.7S所以符合要求。式中k=1.2~1.3稱可靠系數(shù)。k保護(hù)時(shí)限取0.5~0.7S。保護(hù)靈敏度按變壓器低壓側(cè)干線末端發(fā)生單相短路來校檢，規(guī)定k≥1.25~1.5。繼電器常用感應(yīng)式GL型系列。s2．縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)帶有階梯式時(shí)限的過電流，在靠近電源端發(fā)生故障后不能瞬時(shí)切斷，而電流速斷保護(hù)因有死區(qū)，它僅保證瞬時(shí)斷開被保護(hù)繞組的一部分。為了使作為重要設(shè)備的變壓器發(fā)生故障后能全部瞬時(shí)切斷，可采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置。差動(dòng)保護(hù)是反映被保護(hù)元件兩側(cè)電流的差額而動(dòng)作的保護(hù)裝置。差動(dòng)保護(hù)范圍包括變壓器繞組、兩側(cè)套管和引出線所能出現(xiàn)的各種短路故障。kfI=txweIdql.mkk(w).mdqlIkwdqlIkwm電流；ktx——同型系數(shù)，差動(dòng)保護(hù)中采用兩種互感器，當(dāng)它們型號(hào)相同時(shí)，ktx=0.5；當(dāng)它們型號(hào)不同時(shí)，取ktx=1；fwe——互感器的誤差，取最大值10%。為了防止誤動(dòng)作，必須使差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流大于最大不平衡電流。為了提高差動(dòng)保護(hù)的靈敏度，又必須設(shè)法減少不平衡電流。瓦斯保護(hù)又稱氣體繼電保護(hù)，是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)種基本的保護(hù)裝置。按GB50062-92規(guī)定，800kVA及以上的一般油浸式變壓器和400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)的主要元件是氣體繼電器。它裝設(shè)在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上，利用油浸式電力變壓器內(nèi)部故障時(shí)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行工作。它有兩個(gè)觸點(diǎn)：一個(gè)是“輕瓦斯觸點(diǎn)”，另一個(gè)是“重瓦斯觸點(diǎn)”。在變壓器正常運(yùn)行時(shí)，氣體繼電器兩對(duì)觸點(diǎn)都是斷開的。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生瓦斯觸點(diǎn)”接通。如果變壓器油箱漏油，“輕瓦斯觸點(diǎn)”與“重瓦斯觸點(diǎn)”會(huì)先后接通。重瓦斯的動(dòng)作值是按油流速度來整定的，對(duì)油浸自冷變壓器通常整定在0.6-1.0米／秒。對(duì)于強(qiáng)迫油循環(huán)的變壓器整定為1.1-1.2米／瓦斯動(dòng)作的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作快，靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，能反映變壓器油箱內(nèi)的各種故障，可靠性比較高，安裝簡單，其缺點(diǎn)是不能反映油箱以外故障(如變壓器套管以及引出線上的故障)，因此瓦斯保護(hù)不能取代變壓器的其他保護(hù)。規(guī)范還規(guī)定容量在1000kVA及以上的油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)溫度保護(hù)。通常采用一個(gè)溫度繼電器安裝在變壓器的油箱壁上來測(cè)量油箱溫度，當(dāng)油箱溫度超過允許值時(shí)，溫度繼電器的觸點(diǎn)接通，去觸發(fā)信號(hào)裝置發(fā)出預(yù)告信號(hào)。4．過電流保護(hù)當(dāng)流過被保護(hù)元件中的電流超過預(yù)先整定的某個(gè)數(shù)值時(shí)就使斷路器跳閘或給出報(bào)警信號(hào)的裝置稱為過電流保護(hù)裝置，它有定時(shí)限和反時(shí)限兩種。反時(shí)限：接線簡單、經(jīng)濟(jì)，廣泛應(yīng)用于10KV以下的中小型工廠供電系統(tǒng)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間較麻煩，誤差較大。定時(shí)限：接線復(fù)雜，動(dòng)作時(shí)間簡單，應(yīng)用于35KV以上的供電系統(tǒng)。過電流保護(hù)裝置的整定計(jì)算：過電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流計(jì)算一般包括動(dòng)作電流的計(jì)算，動(dòng)作時(shí)限的整定和靈敏度的校檢。(1)過電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流計(jì)算過電流保護(hù)的最小起動(dòng)電流必須按二個(gè)條件整定：一是必須躲過正常 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作電流的最大負(fù)荷電流I，二是躲過外部故障切斷后各電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流。過電流保護(hù)裝置的一次側(cè)起動(dòng)電流可按下式計(jì)算KI=kKIdzKzqmaxfkfK——電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)系數(shù)。由實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H運(yùn)行數(shù)據(jù)來確定，K當(dāng)可查時(shí)，可考慮將I=kKI取3~4。dzKzqmaxf電流繼電器的動(dòng)作電流為：KKKjxkKIKiKjxkKIKiKzqmaxfdzjKdzijxK電流互感器。iAI=3=1054dz0.853116KVI1054I=dz==5.27dzjk200/1i(2)過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)規(guī)程要求中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式時(shí)，保護(hù)區(qū)末斷發(fā)生兩相短路時(shí)，可考慮系數(shù)不應(yīng)小于1.25~1.5，即：K=I(2)dmin1.25~1.5lmItmI1.10965．電流速斷保護(hù)過電流保護(hù)裝置為了保證有選擇性,其整定時(shí)限必須逐級(jí)增加△t秒，越靠近電源，短路電流越大，而保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限也越長，這對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行非常不利，為彌補(bǔ)此缺點(diǎn)，可以采用瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)配合使用。用 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)電流速斷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速，能縮短故障切除時(shí)間，其缺點(diǎn)是存在死區(qū)，不能保護(hù)整個(gè)線段，其保護(hù)范圍可由本線段短路電流分布曲線確定。電流速斷保護(hù)不能單獨(dú)使用，必須與過電流保護(hù)配合。速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按本線路末端在最大運(yùn)行方式下發(fā)生短路的短路電流來整定。I=kI(3)opkkI=kI(3)=1.215.019KA=18.023KA速斷保護(hù)繼電器動(dòng)作電流為：I=kkkkxI(3)=1.2118.023KA=54Aop.kkk400式中K——可靠系數(shù)，DL型繼電器取1.2~1.3，GL型繼電器取1.5~k速斷保護(hù)的靈敏度是在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下保護(hù)安裝處兩相短路電流Ik1(2).min與其動(dòng)作電流Iop之比，即sk1電流速斷保護(hù)就是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過電流保護(hù)，也稱瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。對(duì)于采用DL系列電流繼電器的速斷保護(hù)來說，就相當(dāng)于定時(shí)限過電流保護(hù)中抽去時(shí)間繼電器，即在起動(dòng)用的電流繼電器之后，直接接信號(hào)繼電器和中間繼電器，最后由中間繼電器觸頭接通斷路器的跳閘回路。圖5是線路上同時(shí)裝有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)的電路圖，其中KC4、和KA構(gòu)成電流速斷保護(hù)。由于保證斷路器動(dòng)作選擇性而引入可靠系數(shù)K后，速斷保護(hù)動(dòng)作電流k大于被保護(hù)范圍末端的最大短路電流，使保護(hù)裝置不能保護(hù)全段線路而有一段死區(qū)，因而速斷保護(hù)不能做主保護(hù)，必需和過電流保護(hù)裝置配合使用，作為輔助保護(hù)是比較經(jīng)濟(jì)合理的。掉牌未復(fù)歸信掉牌未復(fù)歸信號(hào)回路電流速斷與過電流保電流速斷與過電流保護(hù)電流回路控制小母線熔斷器跳閘速斷過電流回路保護(hù)跳閘?？刂苹芈繁ｋ娏魉贁啾Ｗo(hù)定時(shí)限過電流保護(hù)護(hù)回路圖定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第8章防雷與接地8.1防雷保護(hù)8.1.1直擊雷保護(hù)直擊雷過電壓：雷電直接擊中電氣線路、設(shè)備或建筑物而引起的過電壓，又稱直擊雷。在雷電的主放電過程中，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)烈的破壞性和對(duì)人員的殺傷性。110KV配電裝置、主變壓器為戶外布置、采用在構(gòu)架上設(shè)置2支避雷針，及其余設(shè)備均為戶內(nèi)布置，采用配電樓屋頂設(shè)避雷帶，和避雷針聯(lián)合作為防直擊雷保護(hù)，確保戶外主變壓器、110KV配電裝置在其聯(lián)合保護(hù)范圍內(nèi)。避雷帶采用Ф16的熱鍍鋅圓鋼，避雷針與建筑物鋼筋隔離，并采用3根引下線與主接地網(wǎng)相連接，連接點(diǎn)與其他設(shè)備接地點(diǎn)的電氣距離應(yīng)滿足規(guī)范要求。8.1.2侵入波保護(hù)雷電波入侵(高電位侵入):架空線路遭受雷擊或感應(yīng)累的影響,在線路上形成沿線路傳播的高電壓行波.此種電壓波入侵到建筑物內(nèi)或進(jìn)入電氣設(shè)備造成過電壓。據(jù)統(tǒng)計(jì)城市中雷擊事故的50%-70%是由于這種雷電波侵入造成的。因此，在工廠中應(yīng)予以重視，對(duì)其危害給予足夠的防護(hù)。為防止線路侵入雷電波的過電壓，在110KV進(jìn)線，10KV母線橋及10KV每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。為保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)絕緣，在主變110KV側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)氧化鋅避雷器。10KV并聯(lián)電容器根據(jù)規(guī)定裝設(shè)氧化鋅避雷器保護(hù)。8.1.3避雷器的裝設(shè)(1)配電裝置的每組