110變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　題 目：擬建一座110kV變電站</p><p>　　學(xué) 院：機(jī)械與電氣工程學(xué)院</p><p>　　專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化</p><p><b>　　年 級(jí)： </b></p><p><b&g

2、t;　　姓 名： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　完成時(shí)間：2012年 5月5日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力的場(chǎng)所，是發(fā)電廠和用戶聯(lián)系的中間環(huán)節(jié)。變電站分為

3、升壓、降壓變電站兩大類。本課題為降壓變電站，即將高壓電通過變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合的低壓電。通常變電站是由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室等組成的。變電站的設(shè)計(jì)本身就需要結(jié)合城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展的需求。電能是現(xiàn)代工業(yè)的主要能源，要興工業(yè)，電能為先。本篇論文是站在貴州的大環(huán)境下所設(shè)計(jì)的，用到其他地方可能有的設(shè)備及參數(shù)的選擇就不合理，甚至是錯(cuò)誤的，請(qǐng)讀者在閱讀時(shí)根據(jù)自己所處的環(huán)境自行調(diào)整。貴州正在實(shí)施工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略，東部的很多工業(yè)園可能會(huì)搬

4、遷貴州，在貴州建新工業(yè)園，所以本篇論文的設(shè)計(jì)是有實(shí)在意義的。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 110KV變電站；短路電流；高壓電氣設(shè)備；防雷與接地</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Collection is the power substation, lift the voltage and the d

5、istribution of electric power, the place, it is power plants and users in the middle of the contact link. Substation booster, step-down transformer substation is divided into two categories. This topic for step-down tran

6、sformer substation, and is about to high voltage electricity through the transformer into suitable for low voltage. Usually by high voltage substations is supply room and low voltage transformer, and other components o&l

7、t;/p><p>　　[key words] 110 KV substations；short-circuit current；high voltage electrical equipment；lightning protection. </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b&

8、gt;</p><p>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)2</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)要求2</b></p><p>　　1.3 變電站所處環(huán)境2</p><p>　　2 對(duì)設(shè)計(jì)要求及任務(wù)3</p>

9、<p>　　2.1變電站平面布置圖3</p><p>　　2、2一次側(cè)主接線方案4</p><p>　　2.3主電力變壓器臺(tái)數(shù)選擇7</p><p>　　2.4二次側(cè)主接線方案8</p><p>　　2.5中性點(diǎn)接地方式9</p><p>　　2.6無功補(bǔ)償方式9</p><

10、;p>　　3短路電流的計(jì)算與繼電保護(hù)10</p><p>　　3.1 繪制短路電流計(jì)算圖10</p><p>　　3.2 短路電流計(jì)算10</p><p>　　4根據(jù)計(jì)算選擇主電氣設(shè)備15</p><p>　　4.1一次側(cè)主電氣設(shè)備15</p><p>　　4.1.1高壓架空線進(jìn)線選擇15<

11、/p><p>　　4.1.2 一次側(cè)隔離刀閘、斷路器的選擇16</p><p>　　4.1.3 一次側(cè)電壓互感器、電流互感器、避雷器的選擇18</p><p>　　4.1.4 主變壓器的選擇20</p><p>　　4.2 二次側(cè)主電氣設(shè)備21</p><p>　　4.2.1 二次側(cè)隔高壓開關(guān)柜21</p&

12、gt;<p>　　4.2.2 二次側(cè)隔離刀閘、斷路器的選擇22</p><p>　　4.2.3 二次側(cè)電壓互感器、電流互感器的選擇23</p><p>　　4.2.4所用變的選擇23</p><p>　　4.2.5 應(yīng)急電源方案24</p><p>　　5繼電保護(hù)與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)25</p><p&

13、gt;　　5.1繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用：25</p><p>　　5.2繼電保護(hù)應(yīng)滿足的基本要求：25</p><p>　　5．3繼電保護(hù)的裝置選擇與整定25</p><p>　　5.4變壓器繼電保護(hù)26</p><p>　　5.5 10KV出線線路保護(hù)26</p><p>　　5.6微機(jī)繼電保護(hù)的優(yōu)越

14、性27</p><p>　　5.7計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)28</p><p>　　6中央控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)29</p><p>　　6.1電氣建筑29</p><p>　　6.2中央控制系統(tǒng)29</p><p>　　7 防雷與接地方案的設(shè)計(jì)30</p><p>　　7.1防雷保護(hù)30<

15、/p><p>　　7.2 接地裝置的設(shè)計(jì)30</p><p>　　8 對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)估32</p><p><b>　　結(jié) 束 語33</b></p><p>　　致 謝34</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)35</p><p><b>　　附錄

16、36</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　電能是一種無形的、不能大量?jī)?chǔ)存的二次能源。電力系統(tǒng)由5個(gè)部分組成，發(fā)電、輸電、變電、配電和用電。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。要保證用戶的不間斷供電就需要以上的每個(gè)環(huán)節(jié)都不能有故障，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都將造成供電中斷。</p

17、><p>　　其中變電站在電網(wǎng)中的任務(wù)是接受電能，變換電壓和分配電能。變電站是電力系統(tǒng)組成的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是電力網(wǎng)中的重要組成部分，其主要作用是變換電壓、匯集和分配電能。變電站能否正常運(yùn)行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，同時(shí)也關(guān)系到生產(chǎn)和生活用電的正常需要能否滿足。在變電站的設(shè)計(jì)中，既要求所變電能能很好地服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，又要切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活的用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下4各基本要求：1、安全，在變電過

18、程中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故；2、可靠，所變電能應(yīng)滿足電能用戶對(duì)用電的可靠性的要求；3、優(yōu)質(zhì)，所變電能應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求；4、經(jīng)濟(jì)，變電站的投資要少，輸送費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能、減少有色金屬的消耗量和盡可能地節(jié)約用地面積。 由此可見變電站具有十分重要的意義，而要設(shè)計(jì)一所變電站所涉及到得知識(shí)非常多，往往還有很多學(xué)科的交叉。然而一座變電站的落成需要很多方面的技術(shù)的支持，怎么樣才能將各方面技術(shù)融合到一起，這

19、就和變電站前期設(shè)計(jì)息息相關(guān)了，必須有很強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，更需要遵循各種標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)自己大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)知識(shí)和查看眾多專業(yè)書籍，并且在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下，擬為某新工業(yè)</p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模：某市計(jì)劃新建一座5000

20、畝的工業(yè)園區(qū)，為滿足工業(yè)園區(qū)的電能需求，現(xiàn)需擬建一座110kV變電站，主要為該園區(qū)的所有企業(yè)廠家、園區(qū)社區(qū)及附近的居民用電需求。最初估計(jì)計(jì)算負(fù)荷為15000KV/A，試設(shè)計(jì)一座110kV變電站滿足該需求。變電站的設(shè)計(jì)需求如下：</p><p>　?。?）110KV線路進(jìn)線2回。</p><p>　　（2）10KV出線線路30回。</p><p><b>　

21、　1.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　現(xiàn)需在工業(yè)園內(nèi)新建一座110kV變電站，變電站的位置基本擬定，根據(jù)園區(qū)規(guī)劃，新建變電站位于園區(qū)的東面靠東圍墻，平面面積為3000平方米，長(zhǎng)60米，寬50米。園區(qū)規(guī)劃要求所有的10kV出線均為電纜線，進(jìn)線為從離本站最近的兩座220kV變電站引進(jìn)兩條架空線線路。</p><p>　　新建的110kV變電站需滿足新工業(yè)園的所有用電需求，其

22、中園區(qū)內(nèi)包括有醫(yī)院在內(nèi)的一些大型對(duì)用電要求較高的用戶。另外計(jì)劃有一大型電弧爐廠房，啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊非常大。目前的總計(jì)算負(fù)荷為15000KV/A左右。</p><p>　　環(huán)境保護(hù)，變電站對(duì)環(huán)境的污染主要為變壓器事故排油污水，為避免變壓器事故排油污水排入生活區(qū)，所以在變電站內(nèi)必須設(shè)置事故油池，以保證變壓器安全和排污油水不對(duì)環(huán)境造成污染。</p><p>　　1.3 變電站所處環(huán)境</p

23、><p>　　所址位于西南地區(qū)云貴高原，平均海拔為1200m，為非地震多發(fā)區(qū)。最高氣溫+39℃，最低氣溫為-5℃，最熱月平均最高氣溫為30℃。相對(duì)濕度：76%，月平均≤90%，日平均≤95%；風(fēng)速:≤35m/s；結(jié)冰厚度≤10cm。</p><p>　　2 對(duì)設(shè)計(jì)要求及任務(wù)</p><p>　　2.1變電站平面布置圖</p><p><b&

24、gt;　?。?）分析設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　該變電站的位置靠園區(qū)東面圍墻，長(zhǎng)60米，寬50米。進(jìn)線為架空線，出線為電纜線。由此地形位置可以將兩條110kV架空進(jìn)線設(shè)置在東圍墻面，所有的一次側(cè)設(shè)備由東向西橫行布置。所有二次側(cè)設(shè)備靠西面圍墻由西向東橫行布置，分別往南白兩面出線。三臺(tái)主變由南向北排成一行，安放在一次側(cè)與二次側(cè)的中央。電容器室設(shè)置在靠西圍墻面，中央控制室設(shè)置在靠靠北面圍墻面，另外

25、在北面圍墻靠中央控制室處開變電站主大門，在西圍墻面與南圍墻交接處開變電站后門，以方便各種建設(shè)需要通道。</p><p>　?。?）變電站平面布置圖</p><p>　　根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析可以得出變電站的平面布置圖2--1</p><p>　　圖2—1 110kV變電站的平面布置</p><p><b>　　110kV進(jìn)線1&l

26、t;/b></p><p>　　2、2一次側(cè)主接線方案</p><p>　?。?）主接線的基本要求</p><p><b>　　A 安全性</b></p><p>　　高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)；低壓斷路器（自動(dòng)開關(guān)）的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須設(shè)低壓刀開關(guān)；裝設(shè)高壓熔斷

27、器—負(fù)荷開關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)；變配電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設(shè)避雷器。裝于母線上的避雷器宜與電壓互感器共用一組隔離開關(guān)，線路上避雷器前不必裝隔離開關(guān)。</p><p><b>　　B 可靠性</b></p><p>　　斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷

28、及全部大部分二級(jí)負(fù)荷的供電；盡量避免因檢修而使整個(gè)系統(tǒng)供電中斷。</p><p><b>　　C 靈活性</b></p><p>　　變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線、單母線分段接線或雙母線分段；兩路電源進(jìn)線，裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所，當(dāng)兩路電源同時(shí)供電時(shí)，兩臺(tái)主變壓器一般分列運(yùn)行；當(dāng)只一路電源供電，另一路電源備用時(shí)，則兩臺(tái)主變壓器并列運(yùn)行；帶負(fù)荷切換主變壓器的

29、變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開關(guān)；主接線方案應(yīng)與主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)。</p><p><b>　　D 經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　　主接線方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單，采用的一次設(shè)備特別是高壓斷路器應(yīng)盡量少，而且應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品；</p><p>　　總之，變電所通過合理的接線、設(shè)備無油化、布置的緊湊以及綜合自動(dòng)

30、化技術(shù)，并將通信設(shè)施并入主控室，簡(jiǎn)化所內(nèi)附屬設(shè)備，從而達(dá)到減少變電所占地面積，優(yōu)化變電所設(shè)計(jì)，節(jié)約材料，減少人力物力的投入，并能可靠安全的運(yùn)行，避免不必要的定期檢修，達(dá)到降低投資的目的。</p><p>　?。?）主接線的方案選擇</p><p><b>　　A單母線</b></p><p>　　1.優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)

31、建和采用成套配電裝置；</p><p>　　2.缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障檢修，均需要使整個(gè)配電裝置停電，單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。</p><p><b>　　3.適用范圍：</b></p><p>　　一般只適用于一

32、臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的以下三種情況：6—110KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過6回；35—63KV配電裝置的回線數(shù)不超過3回；110—220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。</p><p><b>　　B單母線分段接線</b></p><p>　　1.優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路自動(dòng)將

33、故障段切斷，保障正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。</p><p>　　2.缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均等擴(kuò)建。</p><p>　　3.適用范圍：6—10KV配電裝置出線回路數(shù)為6及以上時(shí)；35—63KV配電裝置出線回路數(shù)為4—8回時(shí)；110—220KV配電裝置出線回

34、路數(shù)為3—4回時(shí)。</p><p><b>　　C雙母線接線</b></p><p>　　1.優(yōu)點(diǎn)：供電的可靠性和靈活性較單母線分段接線方式進(jìn)一步提高，可以在一段母線故障時(shí)，維持其他部分正常供電，而且每個(gè)元件都可以在兩段母線之間切換，可靠性和靈活性較高</p><p>　　2.缺點(diǎn)：增加了母聯(lián)和旁路開關(guān)，系統(tǒng)復(fù)雜，特別是母線的差動(dòng)保護(hù)十分繁瑣，

35、一次投資增加。</p><p>　　3.適用范圍：6—10KV配電裝置出線回路數(shù)為6及以上時(shí)；35—63KV配電裝置出線回路數(shù)為4—8回時(shí)；110—220KV配電裝置出線回路數(shù)為3—4回時(shí)。</p><p>　?。?）電氣主接線的確定</p><p>　　該設(shè)計(jì)的電氣主接線：綜上考慮，110KV采用雙母線分段接線方式，110KV兩路電源進(jìn)線都可以接到一組母線與二祖母

36、線。110KV一組母線與二祖母線之間通過隔離刀閘與SF6斷路器分段。1#主變，2#主變，3#主變都可以通過短路器接到110KV一組母線與二祖母線上。每臺(tái)主變壓器都可以在不停電的情況下在兩組母線之間切換。10KV二次側(cè)設(shè)置成擴(kuò)大單母線分段接線方式，但本由于電站的三號(hào)主變的容量差均大于一、二號(hào)主變?nèi)萘康娜种?，所以三?hào)主變不能與一、二號(hào)主變并列運(yùn)行，如需對(duì)三號(hào)變壓器進(jìn)行檢修又不影響三號(hào)變壓器所帶負(fù)荷時(shí)，只能先對(duì)三號(hào)變壓器停電，切斷三號(hào)變壓

37、器與二次側(cè)母線連接后，將三號(hào)主變所帶母線通過隔離刀閘與斷路器接在一號(hào)或二號(hào)變壓器的母線上。因此，本電站雖為單母線分段接線方式，但三號(hào)變不能實(shí)現(xiàn)真正意義上得單母線分段接線的功能。整個(gè)變電站的電氣主接線簡(jiǎn)圖如下，詳細(xì)圖紙見附表</p><p>　　2.3主電力變壓器臺(tái)數(shù)選擇</p><p>　　2.3.1 主變壓器型號(hào)的選擇</p><p><b>　　相數(shù)的

38、選擇：</b></p><p>　　電力系統(tǒng)中大多數(shù)為三相變壓器，三相變壓器較之于同容量的單相變壓器組，其金屬材料少20%~25%，運(yùn)行電能損耗少12%~15%，并且占地面積少，因此考慮優(yōu)先采用。本變電所設(shè)在城郊附近，交通便捷，不受運(yùn)輸條件限制，所以采用三相變壓器。</p><p><b>　　繞組的確定：</b></p><p>

39、　　由于該變電所的出線只有10KV等級(jí)，所以只有兩個(gè)電壓等級(jí)（110KV和10KV），且自耦變壓器一般用在220KV以上的變電所中，所以這里選擇雙繞組變壓器。</p><p>　　繞組接線方式的選擇：</p><p>　　變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓的連接方式相位一致，否則不能并聯(lián)運(yùn)行。我國110KV及以上變壓器繞組都選用Y連接，35KV及以下電壓，繞組都選擇△連接方式，所以該變電站

40、的三臺(tái)主變，高壓側(cè)（110KV）采用Y連接，低壓側(cè)(10KV)采用△連接方式。</p><p>　　是否為有載調(diào)壓變壓器：</p><p>　　供電變壓的任務(wù)是直接向負(fù)荷中心供應(yīng)電力，一次側(cè)直接接到主電壓網(wǎng)上。</p><p>　　由于變壓器存在阻抗，在功率傳輸中，變壓器將產(chǎn)生電壓降，并隨著用戶側(cè)負(fù)荷的變化而變化。系統(tǒng)電壓本身有一定的波動(dòng)，加上用戶側(cè)負(fù)荷的變化將引起

41、二次側(cè)供電電壓較大的變動(dòng)。隨著用電負(fù)荷變化，如果沒有配置有載調(diào)壓變壓器，供電母線電壓將隨之變化。當(dāng)這種變化過大時(shí)就會(huì)對(duì)供電質(zhì)量產(chǎn)生影響，就不能保證用戶電能質(zhì)量的需求。也不能滿足國家電力行業(yè)供電電壓波動(dòng)不能超過額定電壓的5%。</p><p>　　另外，當(dāng)高壓電網(wǎng)為110～220kV，而中低壓電網(wǎng)為35kV和10kV或只有10KV時(shí)，由于負(fù)荷較大，最大和最小運(yùn)行方式下電壓變化也較大，同時(shí)也滿足現(xiàn)代供電要求，故采用帶

42、負(fù)荷調(diào)壓的變壓器。</p><p>　　2.4二次側(cè)主接線方案</p><p>　　從上面的分析可得，最終的主變選擇為三臺(tái)主攻變壓器，分別為1#主變 20000KV/A、2#主變12500KV/A、3#主變3500KV/A。運(yùn)行方式為白天用1#20000KV/A主變供電，夜晚用2#主變12500KV/A供電，電弧爐廠單獨(dú)用3#主變3500KV/A供電?？紤]到如有其中的任一臺(tái)變壓器檢修時(shí)對(duì)

43、一、二級(jí)供電用戶能實(shí)現(xiàn)不間斷供電，所以二次側(cè)設(shè)置成單母線分段接線方式。但本由于電站的三號(hào)主變的容量差均大于一、二號(hào)主變?nèi)萘康娜种?，所以三?hào)主變不能與一、二號(hào)主變并列運(yùn)行，如需對(duì)三號(hào)變壓器進(jìn)行進(jìn)修又不影響三號(hào)變壓器所帶負(fù)荷時(shí)，只能先對(duì)三號(hào)變壓器停電，切斷三號(hào)變壓器與二次側(cè)母線連接后，將三號(hào)主變所帶母線通過隔離刀閘與斷路器接在一號(hào)或二號(hào)變壓器的母線上。因此，本電站雖為單母線分段接線方式，但三號(hào)變不能實(shí)現(xiàn)真正意義上得單母線分段接線的功能。

44、</p><p>　　2.5中性點(diǎn)接地方式</p><p>　　110kV側(cè)屬于大接地供電系統(tǒng)，必須按國家標(biāo)準(zhǔn)，采用中性點(diǎn)直接接地方式。即三臺(tái)主變壓器的中性點(diǎn)經(jīng)隔離刀閘直接接地，以便于系統(tǒng)靈活選擇接地點(diǎn)。</p><p>　　10kV采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。由于中性點(diǎn)沒有直接接地，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，允許帶故障運(yùn)行2小時(shí)，但不能長(zhǎng)期運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理故障，以

45、保證供電連續(xù)性。</p><p><b>　　2.6無功補(bǔ)償方式</b></p><p>　　無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置，采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，集中安裝在變電站內(nèi)有利于控制電壓水平。向電網(wǎng)提供可調(diào)節(jié)的容性無功。以補(bǔ)償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。</p><p>　　為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，根據(jù)無功補(bǔ)償?shù)?/p>

46、基本原則，在10kV每段母線上各接一組由開關(guān)投切的分檔投切并聯(lián)電容器成套裝置，供調(diào)節(jié)系統(tǒng)的無功負(fù)荷，電容器每組容量為1800kVar。補(bǔ)償電容為多個(gè)小容量電容并聯(lián)而成，每組補(bǔ)償電容的容量可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)。</p><p>　　短路電流的計(jì)算與繼電保護(hù)</p><p>　　3.1 繪制短路電流計(jì)算圖</p><p>　　供電系統(tǒng)應(yīng)該正常的不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和

47、生活的正常進(jìn)行。但是供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行常常因?yàn)榘l(fā)生短路故障而遭到破壞。如果不采取保護(hù)或保護(hù)不當(dāng)，會(huì)給電網(wǎng)和設(shè)備甚至生命財(cái)產(chǎn)安全帶來極大的威脅。所以計(jì)算短路電流并設(shè)置繼電保護(hù)必不可少。</p><p>　　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

48、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)備的正常運(yùn)行。</p><p>　　3.1.1繪制短路電流示意圖</p><p>　　對(duì)主接線圖的簡(jiǎn)化，本電站一次側(cè)采用雙母線分段接線方式，兩條110KV電源進(jìn)線的長(zhǎng)度相當(dāng)，都約為10km。兩條進(jìn)線任意時(shí)刻只使

49、用其中的一段，兩段110KV母線任意時(shí)刻也只使用一段，由此，可以對(duì)本變電站短路電流計(jì)算圖進(jìn)一步簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化的短路電流計(jì)算圖如下：</p><p>　　3.2 短路電流計(jì)算</p><p>　　3.2.1 求K-1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（Uc=115）</p><p>　?。?）計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗</p><p>　　1）、電

50、力系統(tǒng)的電抗：電力系統(tǒng)的電阻相對(duì)于電抗來說很小,一般不予考慮.電力系統(tǒng)的電抗,可由電力系統(tǒng)的變電站饋電線出口的斷路器容量來估算.查表可得LW2-110/45000型斷路器的短路容量為45000MV*A,因此電力系統(tǒng)的電抗為：</p><p>　　2）架空線路的電抗：查表可得架空電力線路每項(xiàng)單位長(zhǎng)度電抗平均值X0=0.40Ω/km，因此</p><p>　　3）繪K-1點(diǎn)短路點(diǎn)的等效電路，如

51、下圖所示：圖上標(biāo)出個(gè)元件的序號(hào)（分子）和電抗值（分母）。</p><p><b>　　4)總阻抗為:</b></p><p>　　(2)計(jì)算三相短路電流和容量</p><p>　　1）三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　3)三相短路

52、沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值</p><p><b>　　4)三相短路容量</b></p><p>　　2、K-2點(diǎn)的短路電流和短路容量（U2=10.5KV）</p><p>　　(1)計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗</p><p><b>　　1）電力系統(tǒng)電抗</b></p>

53、;<p><b>　　2）架空線路的電抗</b></p><p>　　3）電力變壓器的電抗：查表得UK%=6，因此</p><p>　　4)繪制K-2點(diǎn)的短路等效電路圖，在本變電站中分兩種反方式，即：1#、2#主變分段運(yùn)行和并列運(yùn)行，以下分別計(jì)算這兩種運(yùn)行方式</p><p><b>　　方式1：</b>&l

54、t;/p><p><b>　　5)計(jì)算總電抗為</b></p><p>　　(2)計(jì)算三相短路電流和短路容量</p><p>　　1）三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　3)三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值</p>

55、;<p><b>　　4)三相短路容量</b></p><p><b>　　方式:2：</b></p><p><b>　　1)計(jì)算總電抗為</b></p><p>　　(2)計(jì)算三相短路電流和短路容量</p><p>　　1）三相短路電流周期分量有效值</

56、p><p>　　2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　3)三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值</p><p><b>　　4)三相短路容量</b></p><p><b>　　短路電流計(jì)算結(jié)果表</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算選擇主電氣設(shè)備<

57、/p><p>　　4.1一次側(cè)主電氣設(shè)備</p><p>　　4.1.1高壓架空線進(jìn)線選擇</p><p><b>　　總供電負(fù)荷的計(jì)算</b></p><p>　　由于目前的計(jì)算負(fù)荷為15000 KV/A，在此用變電站的最大負(fù)荷作為計(jì)算選取標(biāo)準(zhǔn)?？傌?fù)荷為三臺(tái)變壓器容量相加：</p><p>　　∑P

58、總 = P1 + P2 + P3 =20000+12500+3150 = 35650KV/A</p><p>　　通過計(jì)算確定110kV進(jìn)線的電流，根據(jù)110kV進(jìn)線的電流來選取110kV進(jìn)線的電纜截面的大小。根據(jù)《電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電力管理規(guī)定》的要求，在最大負(fù)荷時(shí)，一次側(cè)不應(yīng)低于0.9。</p><p>　　假設(shè)供電的功率因數(shù)為0.9，則無功功率Q30為：</p>&

59、lt;p>　　Q30 = P30 tanΦ</p><p>　　Q30 = 35650*0.45</p><p>　　=79223 Kvar</p><p>　　式中，tanΦ為對(duì)應(yīng)功率因數(shù)cosΦ的正切值</p><p><b>　　視在功率S30為：</b></p><p>　　S

60、30 = P30/cosΦ</p><p>　　S30 = 35650/0.9</p><p>　　= 39612 KVA</p><p><b>　　所以計(jì)算電流為：</b></p><p>　　I30 = S30/UN</p><p>　　= 39612/1.732*110<

61、;/p><p>　　= 193.75 A</p><p>　　該變電站距上級(jí)變電站的距離均在10KM以下，年最高氣溫不超過+40℃。由于電流通過導(dǎo)線會(huì)使導(dǎo)線發(fā)熱，發(fā)熱會(huì)使導(dǎo)線氧化加劇，如果發(fā)熱量過大的話，最終會(huì)使導(dǎo)線斷線。按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面積時(shí)，應(yīng)使其允許載流量Ial不小于通過相線的計(jì)算電流I30,即：</p><p><b>　　Ial ≥I

62、30</b></p><p>　　高壓架空進(jìn)線由于架設(shè)困難耗費(fèi)的人力較多，必須考慮以后的發(fā)要。通過查表，在本設(shè)計(jì)中，選擇截面積為185mm的鋼芯鋁絞LGJ185mm。截面積為185mm的鋼芯鋁絞線在環(huán)境溫度為+40℃時(shí)能安全的載流量為416A，可以保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。</p><p>　　4.1.2 一次側(cè)隔離刀閘、斷路器的選擇</p>&l

63、t;p>　　分別計(jì)算三臺(tái)變壓器滿載的情況下的一次側(cè)電流</p><p>　　1#主變壓器額定電流：</p><p>　　I110e=20000/×115</p><p><b>　　=100.41 A</b></p><p>　　2#主變壓器額定電流：</p><p>　　I110

64、e=12500/×115</p><p><b>　　=62.76 A</b></p><p>　　3#主變壓器額定電流：</p><p>　　I110e=3150/×115</p><p><b>　　=15.82 A</b></p><p><b

65、>　　選取隔離刀閘</b></p><p>　?。?）.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。</p><p>　?。?）.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)

66、。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</p><p>　　（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

67、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)。</p><p>　　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

68、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)。</p><p>　　根據(jù)上述條件和要求并查表，110KV側(cè)的高壓隔離開關(guān)選擇GW4-110IID型。GW4-110IID型戶外隔離刀閘參數(shù)如下表：</p><p><b>　　斷路器型式的選擇</b><

69、;/p><p>　　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)，安全、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、真空斷路器、六氟化硫斷路器。</p><p>　　（1）.高壓斷路器的主要參數(shù)：</p><p>　　額定電壓：是指斷路器正常工作時(shí)的線電壓</p><p>　　額定電流：是指環(huán)境溫度在40度

70、時(shí)，斷路器允許長(zhǎng)期通過的最大工作電流</p><p>　　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)</p><p>　　額定開斷容量：開斷能力常用斷流容量表示，</p><p>　　熱穩(wěn)定電流：熱穩(wěn)定電流是表示斷路器能隨短路電流熱效應(yīng)的能力；</p><p>　　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

71、的電動(dòng)力的能</p><p>　　斷路器的分、合閘時(shí)間：表示斷路器的動(dòng)作速度</p><p>　?。?）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)。</p><p>　　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： ；按額定

72、電流選擇：應(yīng)該等于或大于負(fù)載的長(zhǎng)時(shí)最大工作電流，即： ；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： ；校驗(yàn)高壓斷路器的斷流容量（或開斷電流）：熔斷斷流容量按校驗(yàn)；</p><p>　　根據(jù)上述分析并查資料：</p><p>　　110KV高壓斷路器選擇SF6—110W型高壓六氟化硫斷路器；</p><p>　　SF6—11

73、0W型高壓六氟化硫斷路器選擇校驗(yàn)表</p><p>　　4.1.3 一次側(cè)電壓互感器、電流互感器、避雷器的選擇</p><p>　　電壓互感器選取原則：</p><p>　　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)

74、行時(shí)，電壓互感器接近于空載運(yùn)行。</p><p>　　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）.</p><p>　?。?）在使用中應(yīng)注意：</p><p>　　一次側(cè)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。</p&g

75、t;<p>　　（2）電壓互感器的技術(shù)要求與說明：</p><p>　?、?電壓互感器能在1.1倍額定電壓下長(zhǎng)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。</p>&l

76、t;p>　?、?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)。</p><p>　?、?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

77、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

78、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)。根據(jù)以上選取原則，結(jié)合上面的計(jì)算，選擇110KV側(cè)電壓互感器為JSQX8-110HA1，詳細(xì)參數(shù)如下表：</p><p>　　110kV電壓互感器詳細(xì)參數(shù)</p><p>　　110kV電流互感器：</p><p>　　電流互感器的選擇

79、原則</p><p>　　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?jī)x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)。</p><p>　　電流互感器的選擇條件：</p><p>　?。?）.額定電壓大于或等于電網(wǎng)電壓</p><p>　?。?）.原邊額定

80、電壓大于或等于長(zhǎng)時(shí)最大工作電流</p><p>　?。?）.二次側(cè)總?cè)萘繎?yīng)不小于該精度等級(jí)所規(guī)定的額定容量</p><p>　　根據(jù)以上選取原則，結(jié)合上面的計(jì)算，選擇110KV側(cè)電壓互感器為Y10WF5-110/260，詳細(xì)參數(shù)如下表：</p><p>　　110kV電流互感器詳細(xì)參數(shù)表</p><p>　　4.1.4 主變壓器的選擇<

81、/p><p><b>　　1)主變?nèi)萘窟x擇</b></p><p>　　新建的110kV變電站需滿足新工業(yè)園的所有用電需求，其中園區(qū)內(nèi)包括有醫(yī)院在內(nèi)的一些大型對(duì)用電要求較高的用戶。另外計(jì)劃有一大型電弧爐廠房，啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊非常大。目前的計(jì)算負(fù)荷為15000KV/A左右。</p><p>　　鑒于以上要求，目前的用電負(fù)荷在15000KV/A左右，考

82、慮到很多企業(yè)都是八小時(shí)制，所以夜間時(shí)負(fù)荷會(huì)比較少，同時(shí)也考慮到很多企業(yè)是剛剛投產(chǎn)，目前的負(fù)荷還沒有滿載，有很大的發(fā)展空間。另外園區(qū)內(nèi)有一大型電弧爐廠，該電爐啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊較大，持續(xù)時(shí)間可達(dá)2—3秒，這段時(shí)間對(duì)電網(wǎng)的沖擊很大，為了電網(wǎng)的供電質(zhì)量考慮，決定為該公司單獨(dú)裝一臺(tái)變壓器。</p><p>　　綜上考慮，為避免大馬拉小車的現(xiàn)象，同時(shí)也考慮到以后負(fù)荷的發(fā)展需要。最終的主變選擇為三臺(tái)主攻變壓器，分別為：<

83、;/p><p>　　1#主變20000KV/A</p><p>　　2#主變12500KV/A</p><p>　　3#主變3500KV/A</p><p>　　運(yùn)行方式為白天用1#20000KV/A主變供電，夜晚用2#主變12500KV/A供電，兩臺(tái)主變?yōu)槊鱾溆藐P(guān)系。電弧爐廠單獨(dú)用3#主變3500KV/A供電。如以后負(fù)荷增大，可以讓一號(hào)主變與二

84、號(hào)主變分別帶一段10 KV母線負(fù)荷。這樣最大負(fù)荷可達(dá)到32500KV/A。讓兩臺(tái)主變?yōu)榘祩溆藐P(guān)系。目前的計(jì)算負(fù)荷為15000KV/A，安每年10%的增長(zhǎng)速度，在不考慮變壓器過負(fù)荷的情況下，現(xiàn)有變壓器容量至少能滿足10年以上的需要。</p><p><b>　　2)主變?nèi)萘窟x擇</b></p><p>　　綜上，嚴(yán)格遵守國家選用變壓器的技術(shù)規(guī)范，符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，

85、按GB/T6451(油浸式變壓器)的選取原則，本變電站采用的主變壓器最終為3臺(tái)</p><p>　　1#主變SFZ10—20000/110</p><p>　　2#主變SFZ10—12500/110</p><p>　　3#主變SFZ10—3150/110</p><p>　　主變壓器詳細(xì)參數(shù)見下表：</p><p>

86、　　三相油侵變壓器詳細(xì)參數(shù)</p><p>　　4.2 二次側(cè)主電氣設(shè)備</p><p>　　4.2.1 二次側(cè)隔高壓開關(guān)柜</p><p>　　我國目前生產(chǎn)的3KV到35KV高壓開關(guān)柜分為固定式和手車式兩類。固定式高壓開關(guān)柜,包括斷路器室，儀表室，母線室，電纜室。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，放置合理，占地面積小。</p><p>　　手車式高壓開關(guān)柜。這種系

87、列的高壓開關(guān)柜為單母線接線，封閉室結(jié)構(gòu)，包括手車室，繼電器儀表室，母線室，出線室，小母線室?？煞缐m和防止小動(dòng)物侵入造成短路，運(yùn)行可靠，維護(hù)工作少，可用于6-10KV，但占地面積較大。</p><p>　　根據(jù)需要選擇KYN28-12(Z)型手車式成套高壓開關(guān)柜，KYN28-12(Z)型高壓開關(guān)柜，金屬鎧裝中置移開式開關(guān)設(shè)備系三相交流50HZ成套配電裝置，可用于接受和分配3—12千伏的網(wǎng)絡(luò)電能，并對(duì)電路實(shí)行控制及保

88、護(hù)及檢測(cè)。本產(chǎn)品繼電器小室面板上可以選擇安裝各種類型的微機(jī)綜合繼電保護(hù)裝置，并可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化控制，具有遙控、遙測(cè)、遙信及遙調(diào)功能。通過帶有通信接口的CAN總線控制現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)。并具有防止誤操作斷路器、防止帶負(fù)荷推拉手車，防止帶電和接地開關(guān)、防止接地開關(guān)在接地位置送電和防止誤入帶電間隙，即通常所說的“五防”功能。該柜能適配VSI(即ZN63)、ZN12V真空斷路器，也可配置進(jìn)口的VD4真空斷路器與VC系列真空斷路器。以下是使用環(huán)境要求&

89、lt;/p><p>　　1）、周圍空氣溫度：上限+40下限一般地區(qū)-10；</p><p>　　2）、海拔：1000m</p><p><b>　　3）、濕度：</b></p><p>　　相對(duì)濕度：日平均值不大于95%，月平均值不大于90%</p><p>　　水蒸汽壓力：日平均值不大于2.2KPa

90、，月平均值不大于1.8KPa</p><p>　　4）、沒有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)及嚴(yán)重污染足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體等惡劣場(chǎng)所</p><p>　　5)、沒有劇烈震蕩，顛簸及垂直傾斜度不超過8°</p><p>　　KYN28-12(Z)型成套開關(guān)柜符合本設(shè)計(jì)需求</p><p>　　4.2.2 二次側(cè)隔離刀閘、斷路器的選擇</p

91、><p>　　1#主變壓器額定電流：</p><p>　　I10e=20000/×11</p><p>　　=1049.76 A</p><p>　　2#主變壓器額定電流：</p><p>　　I10e=12500/×11</p><p><b>　　=656.1 A&

92、lt;/b></p><p>　　3#主變壓器額定電流：</p><p>　　I10e=3150/×11</p><p><b>　　=165.34 A</b></p><p><b>　　選取隔離刀閘</b></p><p>　　根據(jù)一次側(cè)選取隔離刀閘的條件

93、和環(huán)境，在本設(shè)計(jì)中采用高壓成套開關(guān)柜，所以10KV側(cè)的隔離刀閘為手車式隔離刀閘。斷路器為VB2 Plus-12KV/GE.</p><p>　　4.2.3 二次側(cè)電壓互感器、電流互感器的選擇</p><p>　　根據(jù)一次側(cè)選取電壓互感器的條件和環(huán)境，在10KV側(cè)，通過查閱資料選取JDZXF1-10型電壓互感器，以下是JDZXF1-10型電壓互感器的詳細(xì)參數(shù)</p><p

94、>　　JDZXF1-10電互感器參數(shù)</p><p>　　根據(jù)一次側(cè)選取電流互感器的條件和環(huán)境，在10KV側(cè)，通過查閱資料選取LZZBJ12-10型電壓互感器，以下是LZZBJ12-10型電壓互感器的詳細(xì)參數(shù)</p><p>　　LZZBJ12-10電流感器參數(shù)</p><p>　　注：每個(gè)電流互感器有一固定的CT變比，并非所有的饋線柜都采用同一種變比，在此可

95、以根據(jù)各廠家上報(bào)的變壓器的容量來選擇電流互感器的變比。注這個(gè)步驟十分重要，必須根據(jù)實(shí)際情況選取。</p><p>　　4.2.4所用變的選擇</p><p>　　根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，宜裝設(shè)兩臺(tái)容量相同可互為備用的所用變壓器，分別接到母線的不同分段上。以保證不同母線帶電情況下站用電不受影響。</p><p>　

96、　變電所的所用負(fù)荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)電廠那樣高。變電所的主要負(fù)荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風(fēng)、照明、供水等。這些負(fù)荷容量都不太大，因此變電所的所用電壓只需0.4KV一級(jí)，采用動(dòng)力與照明混合供電方式。380V所用電母線可采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。</p><p>　　本變電所所用容量為100K

97、VA，選用兩臺(tái)型號(hào)為S9-100/10的三相油浸自冷式銅線變壓器，接入低壓側(cè),互為暗備用。</p><p><b>　　參數(shù)如下表：</b></p><p><b>　　站用電變壓器參數(shù)表</b></p><p>　　4.2.5 應(yīng)急電源方案</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中應(yīng)急電源為直流電池組，和柴

98、油發(fā)電機(jī)組組成。</p><p>　　直流系統(tǒng)主要是指變電站中的直流蓄電池組，其使用目的是：在低壓交流電停電的情況下，用于控制、信號(hào)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路操作電源，也用于各類斷路器的傳動(dòng)電源以及用于直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的備用電源。而柴油發(fā)電機(jī)組的能輸出的功率相對(duì)大一些。最大的優(yōu)點(diǎn)是可以移動(dòng)而不受場(chǎng)地的限制，在某些場(chǎng)合非常有用，所以配一個(gè)柴油發(fā)電機(jī)組非常有必要。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)直流

99、系統(tǒng)采用智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)。蓄電池采用2×100AH 免維護(hù)鉛酸蓄電池，單母線分段接線，控制母線與合閘母線間有降壓裝置。直流屏兩面，電池屏兩面。該型直流系統(tǒng)是模塊化設(shè)計(jì)，N+1熱備份;有較高的智能化程度，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電源系統(tǒng)的遙測(cè)、遙控、遙信及遙調(diào)功能;可對(duì)每一個(gè)蓄電池進(jìn)行自動(dòng)管理和保護(hù)。該系統(tǒng)通過RS232或RS485接口接入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見下表。</p><p><b>　　直

100、流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表</b></p><p>　　繼電保護(hù)與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)</p><p>　　5.1繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用：</p><p>　　1）當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)內(nèi)某元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由故障元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給可脫離故障元件的短路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對(duì)元件本身的損害，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，

101、并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。</p><p>　　2）繼電保護(hù)應(yīng)能反映電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反映不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作允許帶有一定的延時(shí)。</p><p>　　5.2繼電保護(hù)應(yīng)滿足的基本要求：</p><p&g

102、t;<b>　　1） 選擇性</b></p><p>　　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”。</p><p><b>　　

103、2）速動(dòng)性</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　3）可靠性</b></p><p>　　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

104、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)。</p><p><b>　　4）靈敏性</b></p><p>　　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)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

105、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</p><p>　　5．3繼電保護(hù)的裝置選擇與整定</p><p>　　繼電保護(hù)的種類很多，但絕大多數(shù)的機(jī)電保護(hù)都是由測(cè)量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分組成的，其原理圖如下：</p><p>　　繼電保護(hù)裝置的原理框圖</p><p>　　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

106、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)。</p><p>　　5.4變壓器繼電保護(hù)</p><p>　　電力變壓器的故障類型，異常運(yùn)行狀態(tài)及相應(yīng)保護(hù)方式。</p><p><b>　　1、故障類型</b>

107、;</p><p>　　①繞組相間、匝間接地及鐵心燒損；</p><p>　?、谔坠芗耙鼍€短路；</p><p>　?、圩儔浩魍獠浚ㄖ鞅Ｗo(hù)裝設(shè)地以外電路）相間短路引起過電流；</p><p>　?、茏儔浩魍獠拷拥匾鸬倪^電流及中性點(diǎn)過電壓；</p><p><b>　　2、異常運(yùn)行狀態(tài)</b>&

108、lt;/p><p><b>　?、龠^負(fù)荷；</b></p><p><b>　?、谟兔娼档停?lt;/b></p><p>　?、蹨囟壬吆屠鋮s系統(tǒng)故障；</p><p><b>　　3、保護(hù)方式</b></p><p>　?、贇?nèi)各種故障及油面降低，采用瓦斯保護(hù)

109、；</p><p>　?、趯?duì)殼內(nèi)繞組、套管及引出線直至主保護(hù)裝設(shè)處應(yīng)根據(jù)容量裝差動(dòng)或速斷保護(hù)；</p><p>　?、弁獠抗收弦鸬倪^電流應(yīng)根據(jù)不同情況選不同過電流保護(hù)；</p><p>　?、芡獠拷拥囟搪返谋Ｗo(hù)在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，可利用變壓器中性點(diǎn)接地線CT，裝設(shè)零序電流保護(hù)。</p><p>　　5.5 10KV出線線路保護(hù)<

110、;/p><p>　　1)帶時(shí)限的過流保護(hù)</p><p>　　時(shí)限的過流保護(hù)，按其動(dòng)作時(shí)限特性分，有定時(shí)限過流保護(hù)盒反時(shí)限過流保護(hù)兩種。定時(shí)限就是保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限是按預(yù)先整定的動(dòng)作時(shí)間固定不變。與短路電流大小無關(guān)；而反時(shí)限就是保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限原先是按10倍動(dòng)作電流來整定的，而實(shí)際的動(dòng)作時(shí)間則與短路電流呈反比關(guān)系變化，短路電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短。本設(shè)計(jì)中通過微機(jī)繼電保護(hù)，兩種保護(hù)方式共存，當(dāng)

111、達(dá)到反時(shí)限動(dòng)作時(shí)間時(shí)，可以作用于繼電器跳閘；但是當(dāng)過電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定時(shí)間時(shí)也可以作用于繼電器跳閘。</p><p><b>　　2）電流速斷保護(hù)</b></p><p>　　帶時(shí)限的過流保護(hù)雖然能對(duì)母線過流進(jìn)線保護(hù)，但是并不是所以的母線過流情況都能保護(hù)。它有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是越靠近電源的線路其過流保護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)，而短路電流則是越靠近電源越大，其危害也更加嚴(yán)重。因此GB

112、50062----1992規(guī)定，在過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間超過0.5----0.7S時(shí)，應(yīng)該裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)裝置。在本設(shè)計(jì)中嚴(yán)格遵循了GB50062----1992的規(guī)定，裝設(shè)了微機(jī)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)裝置。</p><p><b>　　3）單項(xiàng)接地保護(hù)</b></p><p>　　在大接地電流的電力系統(tǒng)中，若發(fā)生單項(xiàng)接地時(shí)，雖然相間電壓不變，但是接地電容電流會(huì)很大，因此

113、在大接地電流的電力系統(tǒng)中必須裝設(shè)單項(xiàng)接地保護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單項(xiàng)接地時(shí)，非故障相得對(duì)地電壓要升高倍變?yōu)榫€電壓，因此對(duì)線路的絕緣是一種威脅，如果長(zhǎng)期下去，可能會(huì)引起非故障相得對(duì)地絕緣擊穿而導(dǎo)致相間短路，這將會(huì)引起斷路器跳閘。因此在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)故障時(shí)，必須通過無選擇性的絕緣監(jiān)測(cè)裝置或有選擇性的單相接地保護(hù)裝置，發(fā)出警報(bào)，以便運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障。</p><p>　　4）電力線路的過負(fù)荷保護(hù)</p&

114、gt;<p>　　電力線路的過負(fù)荷保護(hù)，一般只對(duì)可能經(jīng)常出現(xiàn)過負(fù)荷的電力線路才予以裝設(shè)一般延時(shí)動(dòng)作與信號(hào)。但在本設(shè)計(jì)中要求所有的出現(xiàn)均裝設(shè)線路的過負(fù)荷保護(hù)裝置。</p><p>　　過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過線路的計(jì)算電流I30來整定，即其整定計(jì)算公式為</p><p>　　式中，Ki為電流互感器的電流比，電流線路的負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般取10—15S。</p>

115、<p>　　5.6微機(jī)繼電保護(hù)的優(yōu)越性</p><p>　　微機(jī)繼電保護(hù)比常規(guī)的繼電器型或晶體管型保護(hù)裝置有不可比擬的優(yōu)越性，突出表現(xiàn)在以下幾方面。</p><p>　　5．6.1 易于解決常見保護(hù)裝置難于解決的問題，使保護(hù)功能得到改善</p><p>　　由于微機(jī)保護(hù)的應(yīng)用，許多常規(guī)保護(hù)存在的技術(shù)問題，找到了新的解決辦法。如：常規(guī)距離保護(hù)應(yīng)用的短路距離

116、輸電線上其允許接地點(diǎn)過渡電阻能力差；在長(zhǎng)距離重負(fù)荷輸電線路上躲過負(fù)荷能力差等等問題。對(duì)于浙西問題，在微機(jī)保護(hù)中可以采用一些新的原理和利用微機(jī)的特點(diǎn)找到解決辦法。</p><p>　　5．6.2 靈活性強(qiáng)，可以縮短新型保護(hù)的研發(fā)周期</p><p>　　由于微機(jī)保護(hù)裝置是有軟件和硬件結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的，因此在很大程度上，不同原理的微機(jī)保護(hù)的硬件可以是一樣的，配以不同的軟件即可實(shí)現(xiàn)不同的保