【500KV的變電站電氣一次電路設(shè)計7900字（論文）】

第頁3變壓器的選擇3.1主變壓器選擇3.1.1變壓器選擇原則變壓器的負(fù)荷選用方法根據(jù)規(guī)定以五到十年的擴(kuò)容進(jìn)行確定，它的容量按照當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及未來規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計。需要考慮的問題有：當(dāng)一臺變壓器出現(xiàn)問題或停止使用時，另外一臺變壓器在一定時間內(nèi)可以承擔(dān)起所有類型負(fù)荷的用電需求。3.1.2變壓器的選擇1.主變壓器容量確定:變壓器應(yīng)考慮加接負(fù)荷的情況，需要考慮容量冗余百分之十到百分之十五。依照選擇原則可知:第一:兩組主變壓器要能應(yīng)對變電站運(yùn)行的最大負(fù)荷，依照設(shè)計原則容量要超過。第二:單組變壓器要能應(yīng)對變電站運(yùn)行最大負(fù)荷的百分之六十到百分之七十，依照設(shè)計原則要在之間。綜上所述，選擇兩組變壓器的容量為。2.主變形式確定：在此設(shè)計中，通常使用三個單相自耦變壓器，而500KV變壓器通常使用連接。3.主變接線確定：當(dāng)一組變壓器選用連接組號時，運(yùn)行可以達(dá)到同步運(yùn)行的效果。并且連接方法可以使調(diào)壓數(shù)值達(dá)到額定值的15％，相較于其它變壓器接線方法提高了10％。綜合以上數(shù)據(jù)，查閱資料，可以發(fā)現(xiàn)，選擇西安變壓器廠的ODFPSZ-250000/500型電力變壓器作為主變壓器。ODFPSZ-250000/500型電力變壓器技術(shù)參數(shù)見表3.1。表3.1主變型號3.2站用變壓器選擇1.站用變壓器容量的確定：站用變?nèi)萘恐饕紤]變電站主要設(shè)備的需要，變電站照明以及繼電保護(hù)的用電負(fù)荷?？紤]的用電冗余，站用變壓器選定容量為625KW。2.站用變壓器型式的確定：為確保站用電的穩(wěn)定性，通常安裝兩臺站用變壓器。兩臺站用變的聯(lián)結(jié)組別需要相同，目的是確保輸出電壓一致。這里選用的連接組別是聯(lián)結(jié)方法，它的優(yōu)點是三相短路差別小，輸出電壓以及阻抗幾乎相同。使變壓器的保護(hù)更加簡單并且可靠。通常站用變壓器選用的是標(biāo)準(zhǔn)阻抗的型號。綜合以上數(shù)據(jù)，查《電力工程設(shè)計手冊》使用站用變壓器。變壓器參數(shù)如表3.1所示.表3.1SC9-315/35型電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表4短路電流計算4.1短路故障的危害在電力系統(tǒng)，相與相之間或相與地之間的在不通過負(fù)荷的情況下而直接連接的故障定義為短路。產(chǎn)生的危害是短路時產(chǎn)生的高達(dá)數(shù)萬安的電流會產(chǎn)生高溫，當(dāng)設(shè)備的承受不了高溫時就會故障甚至損壞。短路形成的電動能也會破壞設(shè)備的結(jié)構(gòu)造成損壞。根據(jù)公式電流和電壓成反比，當(dāng)電流過大，電壓會急劇下降，導(dǎo)致用電設(shè)備停運(yùn)甚至報廢。4.2短路電流計算的目的通過短路計算得出的可以設(shè)計接線方案，當(dāng)發(fā)生事故是可以及時的做出反應(yīng)。還可以根據(jù)計算出的數(shù)值選擇設(shè)備，對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行比較可以有效的降低短路電流造成的設(shè)備損壞。4.3短路電流的計算方法要想計算出短路電流，首先需要計算的是：短路的那個位置到電源的環(huán)路的總阻抗值。標(biāo)準(zhǔn)單位值以及著名值方法可以計算出電路組件的電氣參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)單位值又可以稱之為相對單位值。它是任意一個參數(shù)與其參考值的比率，是無單位量。單位值能個表示電路中原件的各種參數(shù)，這就是單位值方法?；诮M件的參數(shù)來計算出實際的電路組件參數(shù)，就是我們眾所周知的方法——值方法。在1KV以下的電壓供電系統(tǒng)的短路計算中，值方法使用較為頻繁。4.4短路計算根據(jù)計算方法，各短路點如圖4.1圖4.1短路點選擇依照上圖4.1對以上各點分別進(jìn)行短路計算，結(jié)果如下：點短路時最大運(yùn)行：短路:對圖4.1中短路點分辨根據(jù)以上公式計算結(jié)果如表4.1所示表4.1短路計算結(jié)果表5電氣設(shè)備的選擇5.1電氣設(shè)備選擇一般條件變電站電氣設(shè)備一般情況下都是以設(shè)備正常運(yùn)行下的參數(shù)作為選型依據(jù)，還要在短路條件是下對設(shè)備的熱效應(yīng)進(jìn)行計算以及對動穩(wěn)定性進(jìn)行試驗，才能把證設(shè)備在各種環(huán)境下正常穩(wěn)定的使用。并且要滿足下列條件：（1）額定電壓：,其中為所用設(shè)備的規(guī)定電壓值，是其所在電網(wǎng)的值。（2）額定電流:,其中為所選設(shè)備的額定電流值，是其所在電路的可持續(xù)共作的最大電流值。（3）熱穩(wěn)定校驗短路電流通對短路設(shè)備進(jìn)行計算所得的值不能大于設(shè)備的設(shè)定值：--It--T--保護(hù)動作的總時間。（5）動穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定校驗的含義為短路電流通過設(shè)備時，設(shè)備能夠抵抗電動力的機(jī)械能的程度。--短路沖擊電流；--電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流。5.2斷路器的選擇在高壓電網(wǎng)中，線路的關(guān)斷與切換離不開高壓斷路器，而高壓斷路器的安全性以及穩(wěn)定性是非常重要的，在500KV的線路中斷路器的選型通常SF6斷路器，原因是SF6斷路器的高相比較與其他高壓斷路器穩(wěn)定性高，并且通常情況下不需要維護(hù)，所以選擇SF6斷路器。對各個電壓側(cè)的電流進(jìn)行計算得到以下數(shù)據(jù)：（1）500KV側(cè)Imax（2）200KV側(cè)I（3）35KV側(cè)I根據(jù)Un≥Uns、In≥Imax進(jìn)行斷路器的選擇，選擇結(jié)果如下表5.1所示。表5.1斷路器的型號選定5.3隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇原法對比于高壓斷路器的選擇原法可以說一摸一樣，只由一個不一樣的方法是隔離開關(guān)不需要進(jìn)行開斷功能的效驗。隔離開關(guān)應(yīng)該與高壓斷路器配套，出現(xiàn)短路等問題的時侯隔離開關(guān)是否損壞要根據(jù)斷路器是否能夠即使的關(guān)斷來確定。由于兩者串聯(lián)在一起，所以他們的短路數(shù)據(jù)完全一樣。由上節(jié)比較計算，選擇隔離開關(guān)參數(shù)如下表5.2所示。表5.2隔離開關(guān)的型號選定5.4互感器的選擇5.4.1互感器的介紹互感器的原理與變壓器類似，都是通過兩個線圈利用磁場感應(yīng)使高電壓降低方便進(jìn)行測量。利用互感器是因為高電壓電壓太高而不可以直接進(jìn)行測量與監(jiān)控，所以利用轉(zhuǎn)換將高低壓轉(zhuǎn)換成低電壓在進(jìn)行變比計算得出電壓的值。電流互感器與電壓互感器的原理類似，只是換算的方式不同。1.互感器的選用要點:(1)互感器高壓側(cè)的額定電流以線路使用時的負(fù)載電流的1倍到1.3倍(2)電流互感器的額定電壓不低于所在電網(wǎng)的額定電壓(3)根據(jù)要求選擇測量儀表的準(zhǔn)確度(4)根據(jù)要求確定變比與匝數(shù)5.4.2電流互感器的選擇電流互感器選用的技術(shù)條件：1.互感器選型時高壓側(cè)以及低壓側(cè)的選型方法以及的條件，其中高壓側(cè)需要根據(jù)下列式子進(jìn)行選定：I1N≥Imax，本變電站中三個電壓等級的電流互感器的選型以及參數(shù)如表5.3所示表5.3電流互感器的選擇參數(shù)5.4.3電壓互感器的進(jìn)擇電壓互感器高壓側(cè)若接的是線電壓則選定得電壓應(yīng)為所在電網(wǎng)額定電壓得，高壓側(cè)若接的是相電壓則選定得電壓應(yīng)為所在電網(wǎng)額定電壓得電壓互感器的低壓側(cè)繞組如果接得是電網(wǎng)中的線電壓則選定額定電壓為100V,電壓互感器低壓側(cè)繞組如果接得是電網(wǎng)中相電壓則選定額定電壓為本變電站中三個電壓等級的電壓互感器的選型以及參數(shù)如表5.4所示表5.4電壓互感器選擇參數(shù)5.4.4電抗器的選擇電抗器多數(shù)情況下會并聯(lián)在高壓側(cè)得目線上，這樣做的目的是補(bǔ)償線路中的電容以及吸收無功功率，降低電網(wǎng)中過高的電壓。減少電力輸送中產(chǎn)生電能損耗。電抗器的選擇應(yīng)該滿足以下各項要求滿足，電抗器的選型如表5.5所示：表5.5電抗器選型以及技術(shù)參數(shù)動穩(wěn)定校驗ies≥ish500KV35KVish≤ies＝160KAish≤ies＝100KA通過以上數(shù)據(jù)可知選擇的電抗器滿足條件。 5.4.5電容器的選擇并聯(lián)電容器應(yīng)當(dāng)在35KV側(cè)的電路中，其功能是對電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，提升電網(wǎng)傳送效率，降低功率損失并提高工業(yè)用電以及居民電的質(zhì)量。串聯(lián)電抗器所用于優(yōu)化電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，在將無功補(bǔ)償?shù)难b置投入到電網(wǎng)中時，可以有效的降低送點瞬間的涌流。35kv電容器的選擇如下表5.6所示表5.6電容器參數(shù)6防雷及接地保護(hù)6.1變電站防雷設(shè)計變電站防雷保護(hù)裝置的作用為通過尖端放電將雷電引入避雷裝置并送入地下。它是通過避雷針、避雷線、避雷器、和良好的接地裝置的聯(lián)合，保護(hù)變電站的設(shè)備。6.1.1避雷針的結(jié)構(gòu)和保護(hù)原理避雷針由三部分構(gòu)成。接閃器由三根鋼管拼接構(gòu)成；變電站內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)組成引流體；接地裝置利用接地網(wǎng)和用角鋼集中接地，與引流體并聯(lián)后可靠連接。接閃器必須比變電站內(nèi)的設(shè)備高，通過尖端電荷引雷到本身，使變電站內(nèi)設(shè)備免受損壞。雷電經(jīng)接閃器至引流體把雷電引流到接地裝置中接入大地。6.1.2避雷器的選擇當(dāng)變電站的設(shè)備或線路遭受雷擊時，雷電造成的過電壓波沿著線路傳入變電站避雷器中，若過電壓波的值超過避雷器的最大的防護(hù)保護(hù)能力的時候，避雷器回動作放出電壓并將過電壓波的值最大限度地控制在需要被保護(hù)設(shè)能夠承受的沖擊電壓，使設(shè)備收到保護(hù)。避雷器的連接如圖6.1所示。圖6.1避雷器的接線查閱相關(guān)資料避雷器的選型如表6.1。表6.1避雷器的選型6.2變電站接地設(shè)計6.2.1變電站接地設(shè)計的必要性變電站接地分為工作接地、保護(hù)接地以及防雷保護(hù)接地。接地網(wǎng)和接地線是兩種設(shè)計。如若接地網(wǎng)沒有較準(zhǔn)確的設(shè)計，那么直接就會導(dǎo)致接地的那部分電位不均衡分布，從而導(dǎo)致其它某部分的電位超過其規(guī)定的安全值。更為嚴(yán)重的是，這將直接影響到現(xiàn)場人員的生命安全，造成不可逆轉(zhuǎn)的事故。因此，變電站務(wù)必要注意接地設(shè)計的安全性及合理性。6.2.2變電站接地設(shè)計原則眾所周知，電壓與電流成反比。眾所周知，電壓與電流成反比。接地網(wǎng)的設(shè)計要符合下列三點要求：（1）使用變電站建筑中地基里面的的鋼筋以及各種接地金屬共同連接在一起作為接地網(wǎng)；（2）應(yīng)當(dāng)在一般接地物的基礎(chǔ)上，加入人工接地體輔助，并盡可能使用閉環(huán)；（3）應(yīng)當(dāng)將所有接地網(wǎng)合并在一起并使用一個點進(jìn)行接地的方法啊7主變壓器的繼電保護(hù)本章依據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)章》著重介紹微機(jī)保護(hù)、瓦斯保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。繼電保護(hù)應(yīng)當(dāng)以合理的運(yùn)行方法和故障類型為前提下，同時滿足穩(wěn)定性、速動性、靈敏性以及靈敏性四種最基本的要求。7.1微機(jī)保護(hù)微機(jī)保護(hù)比較于傳統(tǒng)的保護(hù)方法，電流互感器的二次側(cè)電流不再需要進(jìn)行并聯(lián)差接，減少了因電流互感器變比不匹配以及二次側(cè)負(fù)擔(dān)不平衡所殘剩的不穩(wěn)定電流。同時，針對500KV變電站的故障，微機(jī)繼電保護(hù)能更快速的檢查，節(jié)省了大量的時間。7.2瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)是變壓器繼電保護(hù)中不可替代的保護(hù)，他根據(jù)變壓器油箱內(nèi)部氣體的變化進(jìn)行保護(hù)。尤其是對變壓器各種短路引起的事故起到保護(hù)的重要作用。瓦斯保護(hù)的保護(hù)方式簡述：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生短路并產(chǎn)生高壓電弧時，變壓器內(nèi)部的絕緣油被分解產(chǎn)生大量的氣體。瓦斯保護(hù)中起首要作用的是氣體繼電器，當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部產(chǎn)生少量的瓦斯氣體或油量減少時，氣體繼電器吸合發(fā)出延時信號暫不動作；當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部產(chǎn)生的氣體過多，氣體繼電器發(fā)出信號指示并動作斷開外部設(shè)備，防止其它設(shè)備受到損害。瓦斯保護(hù)原理接線圖如圖7.1所示。圖7.1瓦斯保護(hù)原理接線圖7.3過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)的保護(hù)方式簡述：當(dāng)電流繼電器所在的回路中電流的值過大時電流繼電器的線圈得電并使觸電閉合發(fā)生動常開觸點閉合，時間繼電器的得電并開始進(jìn)行計時，當(dāng)過電流繼電器的得電的時間大于時間繼電器的設(shè)定值時，時間繼電器的線圈得電的并使觸點發(fā)生動作常開點吸合并發(fā)送出過負(fù)荷信號并動作保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)的電氣原理接線圖如圖7.2所示圖7.2過負(fù)荷保護(hù)電氣原理接線圖使電流繼電器發(fā)生動作的電流值，應(yīng)當(dāng)按照變壓器低壓側(cè)的某一個回路的額定電流進(jìn)行計算:式中:--可靠系數(shù)一般取1.05;--取0.85;--變壓器的額定電流。電流繼電器選定型號為;時間繼電器選定型號為;8結(jié)語同過寫本論文我認(rèn)識到變電站作為電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，首先通過對國