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1 主接線的選擇 1 1 原始資料分析 變電所規(guī)模及其性質(zhì) 1 電壓等級(jí) 220 110 10 kV 2 線路回?cái)?shù) 220kV 出線 6 回 其中備用 2 回 110kV 出線 8 回 其中備用 2 回 10kV 出線 10 回 其中備用 2 回 區(qū)域變電所建成后與 110kV 和 220kV 電網(wǎng)相連 并供給近區(qū)用戶供電 3 歸算到 220kV 側(cè)系統(tǒng)參數(shù) 100MVA UB 230kV BS 220kV 側(cè)電源近似為無(wú)窮大系統(tǒng) 歸算至本所 220kV 母線側(cè)阻抗為 0 015 BS 100MVA 4 歸算到 110kV 側(cè)系統(tǒng)參數(shù) 100MVA UB 115kV BS 110kV 側(cè)電源容量為 500MVA 歸算至本所 110kV 母線側(cè)阻抗為 0 36 100MVA BS 5 110kV 側(cè)負(fù)荷情況 110kV 側(cè)有兩回出線供給遠(yuǎn)方大型冶煉廠 其容量為 75000kVA 其他作為一些地區(qū)變電所進(jìn)線 最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比為 0 65 6 10kV 側(cè)負(fù)荷情況 10kV 側(cè)總負(fù)荷為 38000kVA 類用戶占 60 最大一回出線負(fù)荷為 4000kVA 最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比為 0 65 7 各級(jí)電壓側(cè)功率因數(shù)和最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 220kV 側(cè) 小時(shí) 年90 cos 420max T 110kV 側(cè) 小時(shí) 年855 10kV 側(cè) 小時(shí) 年 cs 3max 8 220kV 和 110kV 側(cè)出線主保護(hù)為瞬時(shí)動(dòng)作 后備保護(hù)時(shí)間為 0 15s 10kV 出線過(guò)流 保護(hù)時(shí)間為 2s 斷路器燃弧時(shí)間按 0 05s 考慮 9 該地區(qū)最熱月平均溫度為 28 年平均氣溫 16 絕對(duì)最高氣溫為 40 土壤溫 度為 18 1 2 方案議定 各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)分析 1 單母線接線 單母線接線雖然接線簡(jiǎn)單清晰 設(shè)備少 操作方便 便于擴(kuò)建和采用成套配電裝 置等優(yōu)點(diǎn) 但是不夠靈活可靠 任一元件 母線及母線隔離開(kāi)關(guān) 等故障或檢修時(shí) 均需使整個(gè)配電裝置停電 單母線可用隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后 才能恢復(fù)非故障段的供電 并且電壓等級(jí)越高 所接的回路數(shù)越少 一般只適用于一臺(tái)主變壓器 單母接線適用于 110 200kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)兩回 35 63kV 配 電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 3 回 6 10kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 5 回 才采用 單母線接線方式 2 單母分段 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 分段斷路器自動(dòng)將故障切除 保證正常段母線不間斷供電 和不致使重要用戶停電 但是 一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí) 該段母線的 回路都要在檢修期間內(nèi)停電 而出線為雙回時(shí) 常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越 擴(kuò)建時(shí) 需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建 單母分段適用于 110kV 220kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 3 4 回 35 63kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 4 8 回 6 10kV 配電裝置出線為 6 回及 以上 則采用單母分段接線 3 雙母接線 它具有供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn) 而且 檢修另一母線時(shí) 不會(huì)停 止對(duì)用戶連續(xù)供電 如果需要檢修某線路的斷路器時(shí) 不裝設(shè) 跨條 則該回路在檢 修期需要停電 對(duì)于 110k 220kV 輸送功率較多 送電距離較遠(yuǎn) 其斷路器或母線檢 修時(shí) 需要停電 而斷路器檢修時(shí)間較長(zhǎng) 停電影響較大 一般規(guī)程規(guī)定 110kV 220kV 雙母線接線的配電裝置中 當(dāng)出線回路數(shù)達(dá) 7 回 110kV 或 5 回 220kV 時(shí) 一般應(yīng)裝設(shè)專用旁路母線 4 雙母線分段接線 雙母線分段 可以分段運(yùn)行 系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大 兩個(gè)元件可完全分別接 到不同的母線上 對(duì)大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的 由于這種母線接線方式 是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸 因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不會(huì)發(fā)生問(wèn)題 而較容易實(shí)現(xiàn)分階段的擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn) 但是易受到母線故障的影響 斷路器檢修時(shí)要停 運(yùn)線路 占地面積較大 一般當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在 11 回及以下時(shí) 母線不分段 為了保證雙母線的配電裝置 在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí) 包括其保護(hù)裝置和檢修及 調(diào)試 不中斷對(duì)用戶的供電 可增設(shè)旁路母線 或旁路斷路器 當(dāng) 110kV 出線為 7 回及以上 220kV 出線在 4 回以下時(shí) 可用母聯(lián)斷路器兼旁路斷 路器用 這樣節(jié)省了斷路器及配電裝置間隔 各供電側(cè)主接線設(shè)計(jì) 1 220kV 側(cè)主接線的設(shè)計(jì) 220kV 側(cè)出線回路數(shù)為 6 回 考慮到所要采用變壓器的臺(tái)數(shù)為兩臺(tái)以及供電負(fù)荷屬 于重要負(fù)荷 為了提高供電可靠性 宜采用雙母線接線 2 110kV 側(cè)主接線的設(shè)計(jì) 110kV 側(cè)出線回路數(shù)為 8 回 考慮到負(fù)荷比較重 年最大運(yùn)行小時(shí)數(shù)為 4500 小時(shí) 對(duì) 供電可靠性要求比較高 所以可以采用雙母線接線 3 10kV 側(cè)主接線的設(shè)計(jì) 10kV 側(cè)出線回路數(shù)為 10 回 負(fù)荷比較輕 供電半徑短 所以采用單母分段連接就 能滿足要求 故 10kV 采用單母分段連接 方案擬定 方案 220kV 側(cè) 110kV 側(cè) 10kV 側(cè) 主變臺(tái)數(shù) 方案一 雙母線不帶旁路 雙母不帶帶旁路 單母分段 2 1 3 節(jié)電氣主接線圖 圖 1 1 電氣主接線圖 2 主變的選擇 2 1 原始資料 1 110kV 側(cè)負(fù)荷情況 110kV 側(cè)有兩回出線供給遠(yuǎn)方大型冶煉廠 其容量為 75000kVA 其他作為一些地 區(qū)變電所進(jìn)線 最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比為 0 65 2 10kV 側(cè)負(fù)荷情況 10kV 側(cè)總負(fù)荷為 38000kVA 類用戶占 60 最大一回出線負(fù)荷為 4000kVA 最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比為 0 65 2 2 主變壓器選擇 主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量 應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件 負(fù)荷性質(zhì) 用電容量和運(yùn)行方式 等綜合考慮確定 主變壓器容量一般按變電所 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 的負(fù)荷發(fā)展 對(duì)于城網(wǎng)變電所 主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合 在有一 二級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí) 可裝 設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器 如變電所可由中 低壓側(cè)電力網(wǎng)取得跔容量的備用電源時(shí) 可 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器 裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所 當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí) 其余主變壓器的容量不應(yīng)小于 60 的全部負(fù)荷 并應(yīng)保證用戶的一 二級(jí)負(fù)荷 容量選擇 本變電所選用兩臺(tái)變壓器 按 110kV 側(cè)的變電所的進(jìn)線跳開(kāi) 由 220kV 側(cè)無(wú)窮大 系統(tǒng)來(lái)單供電給 110kV 和 10kV 側(cè)的負(fù)荷 一臺(tái)主變壓器的容量不應(yīng)小于 60 的全部負(fù) 荷 110kV 側(cè)的負(fù)荷 兩回出線供給遠(yuǎn)方大型冶煉廠 其容量為 75000kVA 屬于一類負(fù)荷 110 側(cè)的總 負(fù)荷容量為 75MVA 10kV 側(cè)的負(fù)荷 10kV 側(cè)總負(fù)荷為 38000kVA 最大一回出線負(fù)荷為 4000kVA 有 10 回出線 其中兩 回備用 類用戶占 60 10kV 側(cè)的總負(fù)荷為 38MVA 10kV 側(cè)的最大負(fù)荷 按 10 回來(lái)算為 10 4000kVA 40MVA 38MVA 所以按 40MVA 來(lái) 算 10kV 的總負(fù)荷容量 單臺(tái)容量 80MVA 40MVA 0 7 84MVANS 同時(shí)還要保證用戶的一 二級(jí)負(fù)荷 10kV 側(cè)的一級(jí) 二級(jí)負(fù)荷為 40MVA 60 24MVA 110kV 側(cè)的一級(jí) 二級(jí)負(fù)荷為 80MVA 總的一級(jí) 二級(jí)負(fù)荷為 24MVA 80MVA 104MVA 84MVA 綜合以上討論可知 從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮選主變壓器容量 120 MVA 容量比 100 100 100 的變壓器 NS 主變相數(shù)的選擇 主變壓器采用三相或是單相 主要考慮變壓器的制造條件 可靠性要求及運(yùn)輸條 件等因素 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí) 在 330kV 及以下的發(fā)電廠和變電所 均應(yīng)采用三 相變壓器 社會(huì)日新月異 在今天科技已十分進(jìn)步 變壓器的制造 運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡?wèn)題 故由以上規(guī)程可知 此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器 同時(shí) 為了保障電壓水平能 夠滿足用戶要求 本所選用有載調(diào)壓變壓器 變壓器連接方式和中性點(diǎn)接地方式的選擇 變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致 否則不能并列運(yùn)行 電力系統(tǒng)采用 的繞組連接方式只有 y 和 高 中 低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況來(lái)確定 我國(guó) 110kV 及以上電壓 變壓器繞組都采用 Y0 連接 35kV 亦采用 Y 連接 其中性 點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地 35kV 及以下電壓 變壓器繞組都采用 連接 同時(shí)考慮到為 了降低繞組的絕緣要求 從而降低制造成本 為了給三次諧波電流提供通道 避免正 弦波電壓的畸變故此變電所 220kV 110kV 側(cè)宜采用 Y0 接線 10kV 側(cè)采用 接線 我 國(guó)的 110kV 及以上電網(wǎng)一般采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 在運(yùn)行中 為了滿足繼電保護(hù) 裝置靈敏度配合的要求 變壓器的中性點(diǎn)不接地運(yùn)行 所以 本變電所主變 220kV 110kV 側(cè)和 10kV 側(cè)均采用中性點(diǎn)不接地方式 綜上所述 本變電所采用型號(hào)為 SFPSZ7 120000 220 三繞組有載調(diào)壓變壓器 其主要 參數(shù)如下 表 2 1 變壓器參數(shù)列表 3 主要電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 3 1 斷路器的選擇 斷路器型式的選擇 除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外 還考慮便于安裝調(diào)試 額定電壓 kV 阻抗電壓容量 MVA 調(diào)壓范圍 高壓 中壓 低壓 空載損耗 kW 空載電流 UI 2 U1 3 U2 3 120 8 1 5 220 121 10 5 124 0 8 14 22 6 7 4 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 型號(hào) YN ynd d11 SFPSZ7 120000 220 和運(yùn)行維護(hù) 并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定 根據(jù)我國(guó)當(dāng)前制造情況 電壓 6 220kV 的電網(wǎng)一般選用少油斷路器 電壓 110 330kV 電網(wǎng) 可選用 或空氣斷路器 大容6SF 量機(jī)組釆用封閉母線時(shí) 如果需要裝設(shè)斷路器 宜選用發(fā)電機(jī)專用斷路器 斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下 1 電壓 電網(wǎng)工作電壓 斷路器的額定電壓gUNg NU 2 電流 最大持續(xù)工作電流 斷路器的額定電壓maxIImax I 3 開(kāi)斷電流 ptNbr 斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間 t 秒的短路電流周期分量 斷路器額定開(kāi)斷電流ptI NbrI 4 動(dòng)穩(wěn)定 chImax 斷路器極限通過(guò)電流峰值 三相短路電流沖擊值maxI chI 5 熱穩(wěn)定 2ktQI 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流k tI 隔離開(kāi)關(guān)形式的選擇 應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素 進(jìn)行綜合的技 術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定 參數(shù)的選擇要綜合考慮技術(shù)條件和環(huán)境條件 選擇的具體技術(shù)條件如下 1 電壓 電網(wǎng)工作電壓gUNg 2 電流 最大持續(xù)工作電流maxIImax 3 動(dòng)穩(wěn)定 ch 4 熱穩(wěn)定 2ktQI 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流k tI 3 1 1 主變高壓側(cè)的斷路器 隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn) 主變高壓側(cè)的斷路器 短路點(diǎn)位 置 基準(zhǔn)容量 MVABS 基準(zhǔn)電壓 VaV kV 穩(wěn)態(tài)短路 電流標(biāo)么 值 穩(wěn)態(tài)短路電 流有名值 kA 短路電流沖 擊 值 kA chI短 路 全 電 流 最大 有 效 值 kA qI短路容量 MVA tS 主變高壓 側(cè) 100 230 69 0571 17 3333 44 1235 26 1727 69 0571 1 選擇 20gUKV 1 05 75 4 10 2 220 0 158kAmaxax 5 3 NISU 3 選擇 LW2 220 SF6斷路器 表 3 1 LW2 220 SF6 斷路器參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓 kV 額定電流 kA 額定短路 開(kāi)斷電流 kA 額定短路 關(guān)合電流 kA 額定峰值 耐受電流 kA 4 秒熱穩(wěn) 定電流 kA 全開(kāi)斷時(shí) 間 s LW2 220 2500 220 2 5 31 5 80 100 31 5 0 05 2 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 2kpNptQI 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖 短路電流周期分量的熱效應(yīng) 短路kQpNp 電流非周期分量的熱效應(yīng) 可由發(fā)電廠電氣部分 P73 頁(yè)表 3 3 查 22 10 1kkpktttII 2 NpTI 出 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流t 短路計(jì)算時(shí)間 kprbt 后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 斷路器全開(kāi)斷時(shí)間prt r 0 15 0 05 0 2s 137 253 kA 2 s 2tI k 滿足熱穩(wěn)定要求 3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) maxchII 斷路器極限通過(guò)電流峰值 三相短路沖擊值 maxI chI 44 1235 kA kpNQ tI kQ 滿足熱穩(wěn)定要求 3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) maxchII 44 1235 kA 50kAchIax 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 3 1 2 主變中壓側(cè)的斷路器 隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn) 主變中壓側(cè)的斷路器 短路點(diǎn)位 置 基準(zhǔn)容量 MVABS 基準(zhǔn)電壓 VaV kV 穩(wěn)態(tài)短路 電流標(biāo)么 值 穩(wěn)態(tài)短路電 流有名值 kA 短路電流沖擊 值 kA chI短 路 全 電 流 最大 有 效 值 kA qI短路容量 MVA tS 主變中壓 側(cè) 100 115 9 5958 4 8181 12 2651 7 2753 959 58 1 選擇 1 05 75 2 110 0 207kA20gUKV maxax1 05 3 g NISU 3 選擇 LW2 110 2500 SF 6斷路器 表 3 3 LW2 110 2500 SF 6斷路器參數(shù)表 型號(hào) 額定 電壓 kV 額定電流 kA 額定短路 開(kāi)斷電流 kA 額定短路 關(guān)合電流 kA 額定峰值 耐受電流 kA 4 秒熱穩(wěn) 定電流 kA 全開(kāi)斷 時(shí)間 s LW2 110 2500 110 2 5 31 5 80 125 31 5 0 05 2 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 2kpNptQI 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖 短路電流周期分量的熱效應(yīng) 短路kQpNp 電流非周期分量的熱效應(yīng) 可由發(fā)電廠電氣部分 P73 頁(yè)表 3 3 查 22 10 1kkpktttII 2 NpQTI 出 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流t 短路計(jì)算時(shí)間 kprbt 后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 斷路器全開(kāi)斷時(shí)間prt 0 15 0 05 0 2s 13 231 kA 2 s 2tI k 滿足熱穩(wěn)定要求 3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) maxchII 斷路器極限通過(guò)電流峰值 三相短路沖擊值 maxI chI 12 2651kA 2tI k 滿足熱穩(wěn)定要求 3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) maxchII 12 2651kA 80kAchIax 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 3 1 3 110kV 側(cè)最大一回負(fù)荷出線的斷路器 隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn) 110kV 側(cè)最大一回負(fù)荷出線的斷路器 短路點(diǎn)位 置 基準(zhǔn)容量 MVABS 基準(zhǔn)電壓 VaV kV 穩(wěn)態(tài)短路 電流標(biāo)么 值 穩(wěn)態(tài)短路電 流有名值 kA 短路電流沖 擊 值 kA chI短 路 全 電 流 最大 有 效 值 kA qI短路容量 MVA tS 110kV 側(cè) 最大一回 負(fù)荷出線 100 115 16 4138 8 2397 20 9749 12 4417 1641 38 1 選擇 1 05 75 2 110 0 207kA20gUKV maxax1 05 3 g NISU 3 選擇 LW2 110 2500 SF 6斷路器 表 3 5 LW2 110 2500 SF 6斷路器參數(shù)表 型號(hào) 額定 電壓 kV 額定電流 kA 額定短路 開(kāi)斷電流 kA 額定短路 關(guān)合電流 kA 額定峰值 耐受電流 kA 4 秒熱穩(wěn) 定電流 kA 全開(kāi)斷 時(shí)間 s LW2 110 2500 110 2 5 31 5 80 125 31 5 0 05 2 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 2kpNptQI 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖 短路電流周期分量的熱效應(yīng) 短路kQpNp 電流非周期分量的熱效應(yīng) 可由發(fā)電廠電氣部分 P73 頁(yè)表 3 3 查 22 10 1kkpktttII 2 NpTI 出 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流t 短路計(jì)算時(shí)間 kprbt 后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 斷路器全開(kāi)斷時(shí)間prt r 0 15 0 05 0 2s 38 699 kA 2 s 2tI k 滿足熱穩(wěn)定要求 3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) maxchII 斷路器極限通過(guò)電流峰值 三相短路沖擊值 maxI chI 20 9749kA 2tI k 滿足熱穩(wěn)定要求 3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) maxchII 20 9749 kA 316A4lI 2 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 0 15 0 05 0 2s kprbtt 用全電流 來(lái)校驗(yàn) d1 短路時(shí) 26 1727kAqIqI 26 17272 0 2 137 002kA2 S 2kkQt 正常運(yùn)行時(shí)得導(dǎo)體溫度 40 70 40 3162 4692 53 6 200max al lI 查表得 C 94 94 125 8 mm2 216mm2minSCKfk 12 1376 滿足熱穩(wěn)定 3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 查表得頻率系數(shù) 3 56 發(fā)電廠電氣部分表 3 5 fN 3 56 1 52 29 7Hz 35Hz21 fEJmL 08 4 16 2071 可見(jiàn)到該母線可不計(jì)共振影響 44 1235 kA chI 母線相間應(yīng)力 1 73 10 7 1 73 10 7 44 12352 0 75 449N mphf2 chIa 449 1 52 10 1 37 10 6 7 37 107Pa413A4lI 2 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 0 15 0 05 0 2s kprbtt 用全電流 來(lái)校驗(yàn) d1 短路時(shí) 12 4417kAqIqI 12 44172 0 2 30 959kA2 S 2kkQt 正常運(yùn)行時(shí)得導(dǎo)體溫度 40 70 40 4132 4692 63 3 200max al lI 查表得 C 90 90 mm2 61 8mm2minSCKfk 195 36 滿足熱穩(wěn)定 3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 查表得頻率系數(shù) 3 56 發(fā)電廠電氣部分表 3 5 fN 3 56 1 52 29 7Hz 35Hz21 fEJmL 08 4 16 2071 可見(jiàn)到該母線可不計(jì)共振影響 20 9749 kA chI 母線相間應(yīng)力 1 73 10 7 1 73 10 7 20 97492 0 75 101N mphf2 chIa 101 1 52 10 1 37 10 6 1 66 107Pa 8 107Pa2 10 LW A 滿足動(dòng)穩(wěn)定 3 2 3 主變低壓側(cè)母線橋的選擇 設(shè)備名稱 S mm2 放置方式 A 32 alI 106Pa 母線橋 2 63 10 矩形鋁排 平放 1458 70 3 3 支柱絕緣子及穿墻套管 支柱絕緣子按額定電壓和類型選擇 進(jìn)行短路時(shí)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 穿墻套管按額定電 壓 額定電流和類型選擇 按短路條件校驗(yàn)動(dòng) 熱穩(wěn)定 1 按額定電壓選擇支柱絕緣子和穿墻大管 支柱絕緣子和穿墻套管的額定電壓大于 等于電網(wǎng)的額定電壓 即 NSU 發(fā)電廠與變電所的 3 20kV 屋外支柱和套管 當(dāng)有冰雪和污穢時(shí) 宜選擇高一級(jí) 的產(chǎn)品 2 按額定電流選擇穿墻套管 穿墻套管的額定電流 IN大于或等于回路最大持續(xù)電流 Imax 即 k IN I max 式中 k 溫度修正系數(shù) 對(duì)母線型穿墻套管 因本身無(wú)導(dǎo)體 不必按此項(xiàng)選擇和校驗(yàn)熱穩(wěn)定 在需保證套 管的型 式和穿過(guò)母線的尺寸相配合 3 支柱絕緣子和套管的種類和型式的選擇 根據(jù)裝置地點(diǎn) 環(huán)境現(xiàn)在屋內(nèi) 屋外或 防污式及滿足使用要求的產(chǎn)品型式 4 穿墻套管的熱穩(wěn)定校驗(yàn) 套管耐受短路電流的熱效應(yīng) 大于或等于短路電流2tI 通過(guò)套管所產(chǎn)生的熱效應(yīng) 即 kQ2tkIQ 5 支柱絕緣子和套管的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 在絕緣子和套管的機(jī)械應(yīng)力計(jì)算中應(yīng)注意 發(fā) 生短路時(shí) 支柱絕緣子 或套管 所受的力為該絕緣子相鄰跨導(dǎo)體上電動(dòng)力的平均值 另外 由于導(dǎo)體電動(dòng)力 Fmax是作用在導(dǎo)體截面中心線上的 而支柱絕緣子的抗彎破壞 強(qiáng)度是按作用在絕緣子高度 H 處給定的 可將絕緣子的力折算為 maxa1 FN 式中 H 1 絕緣子底部到導(dǎo)體水平中心線的高度 mm 對(duì)于屋內(nèi) 35kV 及以上水平安放的支柱絕緣子 在進(jìn)行機(jī)械計(jì)算時(shí) 應(yīng)考慮導(dǎo)體 和絕緣子的自重以及短路電動(dòng)力的復(fù)合作用 屋外支柱絕緣子尚應(yīng)計(jì)及風(fēng)和冰雪的附 加作用 220kV 母線的支柱絕緣子及穿墻套管的選擇 表 3 7 ZC 220 支柱絕緣子 型號(hào) 額定電壓 kV 絕緣子高度 mm 機(jī)械破壞負(fù)荷 kg ZC 220 220 210 250 表 3 8 CR 220 穿墻套管 3 4 限流電抗器 為了選擇 10kV 側(cè)各配電裝置 因短路電流過(guò)大 很難選擇輕型設(shè)備 往往需要 加大設(shè)備型號(hào) 這不僅增強(qiáng)投資 甚至?xí)驍嗔魅萘坎蛔愣x不到合乎要求的電器 選擇應(yīng)采取限制短路電流 即在 10kV 側(cè)需加裝設(shè)電抗器 一般按照額定電壓 額定電 流 電抗百分?jǐn)?shù) 動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來(lái)進(jìn)行選擇和檢驗(yàn) 1 額定電壓和額定電流的選擇應(yīng)滿足 NSU maxNgI 電抗器的額定電壓和額定電流I 電網(wǎng)額定電壓和電抗器最大持續(xù)工作電流NSmaxg 2 電抗器百分?jǐn)?shù)的選擇 1 電抗器的電報(bào)百分?jǐn)?shù)按短路電流限制到一定數(shù)值的要求來(lái)選擇 設(shè)要求短路電流限 制到 I z 則電源至短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)公值 U 為 基準(zhǔn)電流 jXI jI 電抗器在其額定參數(shù)下的百分電抗 1 10 kj NddIII 2 電壓損失檢驗(yàn) 普通電抗器在運(yùn)行時(shí) 電抗器的電壓損失不大于額定電壓的 5 即 sin 5 sin 負(fù)荷功率因數(shù)一般 0 6maxkVXI A NI 3 母線殘壓檢驗(yàn) 為減輕短路對(duì)其他用戶的影響 當(dāng)線路電抗器后短路時(shí) 母線殘壓 不能于電網(wǎng)額定值的 60 70 即 60 70 rekNI A 3 熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)應(yīng)滿足下式 2tkIQ eschI 熱穩(wěn)定電流 kA 不少于 型號(hào) 額定電 壓 kV 額定電 流 A 套管長(zhǎng) 度 mm 銅導(dǎo)體 10s 鋁導(dǎo)體 5s CR 220 220 600 5500 12 12 10kV 側(cè)限流電抗器的選擇和校驗(yàn) 10kV 側(cè)采用單母分段的接線方式 一 二級(jí)負(fù)荷可以從兩段母線上取電 在沒(méi)有 安裝限流電抗器 10kV 側(cè)發(fā)生短路時(shí) 流經(jīng)主變低壓側(cè)斷路器的短路電流和沖擊電流分 別為 28 8665kA 和 72 9699kA 母線短路和負(fù)荷出線短路時(shí)短路電流和沖擊電流分別為 57 3308kA 和 145 9405 由前面的短路計(jì)算得出 為了提高經(jīng)濟(jì)性在主變低壓側(cè)安裝 限流電抗器 這樣主變低壓側(cè)和負(fù)荷就可以選用輕型設(shè)備 10kV NSU 1 05 4 10 2 10 5 1 15kAmaxgI 3 根據(jù)額定 和 可以選擇型號(hào)為 CkS Q 1300 10 的限流電抗器NSaxgI 表 3 9 CkS Q 1300 10 限流電抗器的參數(shù) 型號(hào) 額定 容量 kVar 線路 電壓 kV 端子 電流 A 電抗 損耗 w 動(dòng)穩(wěn) 定流 kA 1S 熱穩(wěn)定 電流 kA CkS Q 1300 10 1300 10 5 1190 6 7400 38 25 34 短路電流的校驗(yàn) 1 10kj NddXIXIUI 100 10 5 5 5kAjI3 5 5 28 8665 0 19 jI 6 5 58 0 19 1190 10 5 10 5 5500 1 安裝電流限抗器后在 10kV 側(cè)發(fā)生短路流經(jīng)主變低壓側(cè)短路電流周期分量最大值和沖擊 電流分別為 12kA 1 8 30 55kA 2tIAkQ 滿足熱穩(wěn)定要求 動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn) 38 25kA 30 55kAesIchI 滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 3 5 電纜 電纜應(yīng)按下列選擇及校驗(yàn) 1 型式 應(yīng)根據(jù)敷設(shè)環(huán)境及使用條件選擇電纜型式 1 明敷 包括架空 隧道 溝道內(nèi)等 的電纜 一般選用裸鋼帶鎧裝或塑料外護(hù)層 電纜 在易受腐蝕地區(qū)應(yīng)選用塑料外護(hù)電纜 在需要使用鋼帶鎧裝電纜時(shí) 宜選用二 級(jí)外護(hù)層型式 2 直埋敷設(shè)時(shí) 一般選用鋼帶鎧裝電纜 在潮濕或腐蝕性土壤的地區(qū) 應(yīng)帶有塑料 外護(hù)層 3 三相交流系統(tǒng)的單芯電力電纜 要求金屬護(hù)外層采用一端接地時(shí) 在潮濕地區(qū) 外護(hù)層宜選用塑料擠包的型式 電力電纜除充油電纜外 一般采用三芯鋁芯電纜 2 按額定電壓選擇 maxgNU 3 按最大持續(xù)工作電流選擇電纜截面 S 或 max1gaIKI 12t 34tK t 12Tm 溫度修正系數(shù) 修正系數(shù)t 電纜芯最高工作溫度 mT 對(duì)應(yīng)于額定載流量的基準(zhǔn)環(huán)境溫度 1 實(shí)際環(huán)境溫度 2T 對(duì)應(yīng)于所選用電纜截面 S 環(huán)境溫度為 25 時(shí) 電纜長(zhǎng)期允許載流量 A 1aI 4 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面以及允許電壓降的校驗(yàn) 與裸導(dǎo)體計(jì)算相同 5 熱穩(wěn)定校驗(yàn) S S min C C 10 2fkKQ 20 1ln2 410 whfKQ 式中 C 熱穩(wěn)定系數(shù) 其他相關(guān)系數(shù)可以在發(fā)電廠電氣部分 P207 查出 10kV 最大一回負(fù)荷出線電纜的選擇與校驗(yàn) 10kV 1 05 4 10 5 0 23kANUmaxgI3 1 型式 熱阻系數(shù)為 80 cm w 325A 直埋敷設(shè) 截面積 240mm2 纜芯最高工作溫度為NI 60 的粘性浸漬絕緣三芯 鋁 電力電纜 電力系統(tǒng)分冊(cè) 附表 10 2 校驗(yàn) 電壓 10kVgNU 電流 0 76 tK12TM 2560 4 1 09 1 發(fā)電廠電氣部分附表 18 19 34 0 76 1 09 1 0 83t 0 83 325A 269A 230A1aKI maxgI 3 熱穩(wěn)定 1 51 12 2 0 15 0 05 65 7 kA 2 2 21 5 kqk prbQItIt A s 按裝設(shè)電抗器后的熱效應(yīng) 正常運(yùn)行時(shí)得導(dǎo)體溫度 40 60 40 2302 2692 54 62 200max al lI C 10 2 57 6 2 1ln2 410 whfKQ Smin C 103 57 6 140 240mm2fk7 65 滿足要求 動(dòng)穩(wěn)定 由廠家來(lái)保證 4 電氣設(shè)備配置 4 1 繼電保護(hù)配置規(guī)劃 4 1 1 配置原則 1 系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置 繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要屏障 在此設(shè)計(jì)變電站繼電保護(hù)結(jié)合我 國(guó)目前繼電保護(hù)現(xiàn)狀突出繼電保護(hù)的選擇性 可靠性 快速性 靈敏性 運(yùn)用微機(jī)繼 電保護(hù)裝置及微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提高變電站綜合自動(dòng)化水平 2 繼電保護(hù)配置原則 根據(jù) GB14285 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程 中有關(guān)條款 繼電保護(hù)二十五 項(xiàng)反事故措施要點(diǎn) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 教材 3 220 千伏系統(tǒng) 220 千伏線路配置高頻距離保護(hù) 要求能快速反應(yīng)相間及接地故障 對(duì)于 220 千伏 雙母線接線 配置一套能快速有選擇性切除故障的母線保護(hù) 每條線路配置功能齊全 性能良好的故障錄波裝置 4 110 千伏系統(tǒng) 110 千伏線路配置階段式距離保護(hù) 要求能反應(yīng)相間及接地故障 對(duì)于 110 千伏雙 母線接線 配置一套能快速有選擇性切除故障的母線保護(hù) 每條線路配置功能齊全 性能良好的故障錄波裝置 5 主變壓器保護(hù) 電力變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用的重要的電氣設(shè)備 它的故障將對(duì)供電可靠性和 系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的后果 同時(shí)大容量變壓器也是非常貴重的設(shè)備 因此必須根 據(jù)變壓器的保護(hù)的容量和重要程度裝設(shè)性能良好 動(dòng)作可靠的保護(hù) 變壓器故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障 油箱內(nèi)部故障包括相間短路 繞組的匝間短路和單相接地短路 油箱外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各種相間短 路和接地故障 變壓器的不正常工作狀態(tài)主要由外部短路或過(guò)負(fù)荷引起的過(guò)電流 油 面降低 對(duì)于上述故障和不正常工作狀態(tài)變壓器應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù) 1 為反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路和油面降低 對(duì)于 0 8MVA 及以上的油浸式變 壓器和戶內(nèi) 0 4MVA 以上變壓器 應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù) 2 為反應(yīng)變壓器繞組和引線的相間短路 以及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線 的接地短路及繞組匝間短路 應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù) 對(duì)于 6 3MVA 及以上并 列運(yùn)行變壓器和 10MVA 及以上單獨(dú)運(yùn)行變壓器 以及 6 3MVA 及以上的所用變壓器 應(yīng) 裝設(shè)縱差保護(hù) 3 為反應(yīng)變壓器外部相間短路引起的過(guò)電流和同時(shí)作為瓦斯 縱差保護(hù) 或電流 速斷保護(hù) 的后備應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù) 例如 復(fù)合電壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)或負(fù)序過(guò)電流保護(hù) 4 為反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路 應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù) 5 為反應(yīng)過(guò)負(fù)荷應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù) 4 1 2 變電所主變保護(hù)的配置 電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備之一 它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng) 的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行 特別是大型電力變壓器 由于其造價(jià)昂貴 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 一旦因故障 而遭到損壞 其修復(fù)難度大 時(shí)間也很長(zhǎng) 必然造成很大的經(jīng)濟(jì)損失 所以 本設(shè)計(jì) 中主變保護(hù)配置如下 1 主變壓器的主保護(hù) 1 瓦斯保護(hù) 對(duì)變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低 應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù) 它反應(yīng)于油箱內(nèi) 部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作 其中輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào) 重瓦斯動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各 側(cè)電源斷路器 2 差動(dòng)保護(hù) 對(duì)變壓器繞組和引出線上發(fā)生故障 以及發(fā)生匝間短路時(shí) 其保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作 跳 開(kāi)各側(cè)電源斷路器 2 主變壓器的后備保護(hù) 1 過(guò)流保護(hù) 為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過(guò)電流 以及在變壓器內(nèi)部故障時(shí) 作為差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備 所以需裝設(shè)過(guò)電流保護(hù) 而本次所設(shè)計(jì)的變電所 電源側(cè)為 220kV 和 110kV 主要負(fù)荷在 10kV 側(cè) 即可裝 設(shè)兩套過(guò)電流保護(hù) 一套裝在中壓側(cè) 110kV 側(cè)并裝設(shè)方向元件 電源側(cè) 220kV 側(cè)裝設(shè) 一套 并設(shè)有兩個(gè)時(shí)限 和 時(shí)限 定原側(cè)為 用 U 切除三側(cè)全部斷路st t tA 器 3 過(guò)負(fù)荷保護(hù) 變壓器的過(guò)負(fù)荷電流 大多數(shù)情況下都是三相對(duì)稱的 因此只需裝設(shè)單相式過(guò)負(fù) 荷保護(hù) 過(guò)負(fù)荷保護(hù)一般經(jīng)追時(shí)動(dòng)作于信號(hào) 而且三繞組變壓器各側(cè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)均經(jīng) 同一個(gè)時(shí)間繼電器 4 變壓器的零序過(guò)流保護(hù) 對(duì)于大接地電流的電力變壓器 一般應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù) 用作變壓器主保護(hù)的 后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù) 一般變電所內(nèi)只有部分變壓器中性點(diǎn)接地 運(yùn)行 因此 每臺(tái)變壓器上需要裝設(shè)兩套零序電流保護(hù) 一套用于中性點(diǎn)接地運(yùn)行方 式 另一套用于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式 4 1 3 220kV 110kV 10kV 線路保護(hù)部分 1 220kV 線路保護(hù) 220kV 線路的安全運(yùn)行 對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)有著相當(dāng)重要的影響 所以 本工程為 220kV 線路配置的保護(hù)如下 1 光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 2 距離保護(hù) 3 零序過(guò)流保護(hù) 4 過(guò)電流保護(hù) 2 110kV 線路保護(hù) 由于 110kV 側(cè)有兩回出線供給遠(yuǎn)方大型冶煉廠 其他作為一些地區(qū)變電所進(jìn)線 所以穩(wěn)定性要求較高 所以 110kV 線路保護(hù)配置如下 1 距離保護(hù) 2 零序方向保護(hù) 3 過(guò)電流保護(hù) 3 10kV 母線保護(hù) 對(duì)于 10kV 母線接線方式為單母線分段 可以配置的保護(hù)主要有 過(guò)流保護(hù) 帶時(shí) 限跳分段開(kāi)關(guān) 并利用裝在變壓器 斷路器的后備保護(hù)來(lái)切除故障 4 10kV 出線保護(hù) 1 電流保護(hù) 線路故障瞬時(shí)跳開(kāi)所在線路的斷路器 2 過(guò)電流保護(hù) 3 過(guò)負(fù)荷保護(hù) 4 2 避雷器配置規(guī)劃 4 2 1 概述 電氣設(shè)備在運(yùn)行中承受的過(guò)電壓 有來(lái)自外部的雷電過(guò)電壓和由于系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)電磁能 量產(chǎn)生振滿和積聚而引起的內(nèi)部過(guò)電壓兩種類型 按其產(chǎn)生原因 它們又可分為以下幾類 4 2 2 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì) 變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié) 是電能供應(yīng)的來(lái)源 一旦發(fā)生雷擊事故 將造成 大面積的停電 而且電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣會(huì)受到損壞 絕大多數(shù)不能自行恢復(fù)會(huì)嚴(yán)重影 響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活 因此 要采取有效的防雷措施 保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行 變電所的雷害來(lái)自兩個(gè)方面 一是雷直擊變電所 二是雷擊輸電線路后產(chǎn)生的雷 電波沿線路向變電所侵入 對(duì)直擊雷的保護(hù) 一般采用避雷針和避雷線 使所有設(shè)備 都處于避雷針 線 的保護(hù)范圍之內(nèi) 此外還應(yīng)采取措施 防止雷擊避雷針時(shí)不致發(fā) 生反擊 對(duì)侵入波防護(hù)的主要措施是變電所內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器 以限制侵入變電所的 雷電波的幅值 防止設(shè)備上的過(guò)電壓不超過(guò)其耐壓值 同時(shí)在距變電所適當(dāng)距離內(nèi)裝 設(shè)可靠的進(jìn)線保護(hù) 避雷針的作用 將雷電流吸引到其本身并安全地將雷電流引入大地 從而保護(hù)設(shè) 備 避雷針必須高于被保護(hù)物體 可根據(jù)不同情況或裝設(shè)在配電構(gòu)架上 或獨(dú)立裝設(shè) 避雷線主要用于保護(hù)線路 一般不用于保護(hù)變電所 避雷器是專門用以限制過(guò)電壓的一種電氣設(shè)備 它實(shí)質(zhì)是一個(gè)放電器 與被保護(hù) 的電氣設(shè)備并聯(lián) 當(dāng)作用電壓超過(guò)一定幅值時(shí) 避雷器先放電 限制了過(guò)電壓 保護(hù) 了其它電氣設(shè)備 一 避雷針的配置原則 1 電壓 110kV 及以上的配電裝置 一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上 但在土壤電阻率大于 1000n 米的地區(qū) 宜裝設(shè)獨(dú)立的避雷針 2 獨(dú)立避雷針 線 宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置 其工頻接地電阻不超過(guò) 10n 3 35kV 及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針 因其絕緣水平很低 雷擊 時(shí)易引起反擊 4 在變壓器的門型架構(gòu)上 不應(yīng)裝設(shè)避雷針 避雷線 因?yàn)殚T形架距變壓器較近 裝設(shè)避雷針后 構(gòu)架的集中接地裝置 距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在裝置中距離很難達(dá) 到不小于 15M 的要求 二 避雷器的配置原則 1 配電裝置的每組母線上 應(yīng)裝設(shè)避雷器 2 旁路母線上是否應(yīng)裝設(shè)避雷器 應(yīng)看旁路母線投入運(yùn)行時(shí) 避雷器到被保護(hù)設(shè) 備的電氣距離是否滿足而定 3 20kV 以下變壓器和并聯(lián)電抗器處必須裝設(shè)避雷器 并盡可能靠近設(shè)備本體 4 220kV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過(guò)允許值時(shí) 應(yīng)在變壓器附近增設(shè) 一組避雷器 5 三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器 6 110kV 220kV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器 4 2 3 接地裝置的設(shè)計(jì) 接地就是指將地面上的金屬物體或電氣回路中的某一節(jié)點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)體與大地相連 使該物體或節(jié)點(diǎn)與大地保持等電位 埋入地中的金屬接地體稱為接地裝置 本變電所采用棒形和帶形接地體聯(lián)合組成的環(huán)形接地裝置 接地裝置應(yīng)盡可能埋 在地下 埋設(shè)深度一般為 0 5 1 米 圍繞屋內(nèi)外配電裝置 主控樓 主廠房及其它需 要裝設(shè)接地網(wǎng)的建筑物 敷設(shè)環(huán)形接地網(wǎng) 這些接地網(wǎng)之間的相互聯(lián)接線不應(yīng)少于兩 根干線 接地網(wǎng)的外像應(yīng)閉合 外像各角做成圓弧形 圓弧半徑不宜小于均壓帶間距 離的一半 在接地線引進(jìn)建筑物的入口處 應(yīng)設(shè)標(biāo)志 4 2 4 主變中性點(diǎn)放電間隙保護(hù) 為了保護(hù)變壓器中性點(diǎn) 尤其是不接地高壓器中性點(diǎn)的絕緣 通常在變壓器中性 點(diǎn)上裝設(shè)避雷器外 還需裝設(shè)放電間隙 直接接地運(yùn)行時(shí)零序電流保護(hù)起作用 動(dòng)作 接地變壓器 避雷器作后備 變壓器不接地時(shí) 放電間隙和零序過(guò)電壓起保護(hù)作用 大氣過(guò)電壓時(shí) 線路避雷器動(dòng)作 工程過(guò)電壓時(shí) 間隙保護(hù)動(dòng)作 因氧化鋅避雷器殘 壓低 無(wú)法與放電間隙無(wú)法配合 故選用閥型避雷器 5 電氣總平面布置及配電裝置的選擇 5 1 概述 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分 它是按主接線的要求 由開(kāi)關(guān)設(shè)備 保護(hù)和測(cè)量電器 母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成 用來(lái)接受和分配電能 配電裝置按電氣設(shè)備裝置地點(diǎn)不同 可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置 按其組裝方式 又可分為 由電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)組裝的配電裝置 稱為配式配電裝置和成套配電裝置 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn) 由于允許安全凈距小可以分層布置 故占地面積較小 維修 巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行 不受氣侯影響 外界污穢空氣對(duì)電氣設(shè)備影響較 小 可減少維護(hù)工作量 房屋建筑投資大 屋外配電裝置的特點(diǎn) 土建工程量和費(fèi)用較小 建設(shè)周期短 擴(kuò)建比較方便 相鄰設(shè)備之間距離較大 便于帶電作業(yè) 占地面積大 受外界空氣影響 設(shè)備 運(yùn)行條件較差 順加絕緣 外界氣象變化對(duì)設(shè)備維修和操作有影響 成套配電裝置的特點(diǎn) 電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中 相間和對(duì) 地距離可以縮小 結(jié)構(gòu)緊湊 占地面積小 所有電器元件已在工廠組裝成一整體 大大減小現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量 有利于縮短建設(shè)周期 也便于擴(kuò)建和搬運(yùn) 運(yùn)行可靠性 高 維護(hù)方便 耗用鋼材較多 造價(jià)較高 配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求 1 配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策 2 保證運(yùn)行可靠 按照系統(tǒng)自然條件 合理選擇設(shè)備 在布置上力求整齊 清晰 保 證具有足夠的安全距離 3 便于檢修 巡視和操作 4 在保證安全的前提下 布置緊湊 力求節(jié)約材料和降低造價(jià) 5 安裝和擴(kuò)建方便 配電裝置的設(shè)計(jì)原則 1 節(jié)約用地 2 運(yùn)行安全和操作巡視方便 3 考慮檢修和安裝條件 4 保證導(dǎo)體和電器在污穢 地震和高海拔地區(qū)的安全運(yùn)行 5 節(jié)約三材 降低造價(jià) 6 安裝和擴(kuò)建方便 5 2 高壓配電裝置的選擇 配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)天寸 是綜合考慮到設(shè)備外形尺寸 檢修維護(hù)和搬運(yùn)的安全 距離 電氣絕緣距離等因素而決定 對(duì)于敞露在空氣中的配電裝置 在各種間距中 最基本的是帶電部分對(duì)地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距 在 這一距離下 無(wú)論為正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過(guò)電壓時(shí) 都不致使空氣間隙擊穿 本變電所三個(gè)電壓等級(jí) 即 220kV 110kV 10kV 根據(jù) 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) 規(guī)定 110kV 及以上多為屋外配電裝置 35kV 及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置 故本所 220kV 及 110kV 采用屋外配電裝置 10kV 采用屋內(nèi)配電裝置 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度 屋外配電裝置可以分為中型 中高型和高型等 1 中型配電裝置 中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi) 并裝在一定 高度的基礎(chǔ)上 使帶電部分對(duì)地保持必要的高度 以便工作售貨員能在地面安全地活 動(dòng) 中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面 這種布置特點(diǎn)是 布 置比較清晰 不易誤操作 運(yùn)行可靠 施工和維修都比較方便 構(gòu)架高度較低 抗震 性能較好 所用鋼材較少 造價(jià)低 但占地面積大 此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地 區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方 并宜在地震烈度較高地區(qū)建用 這種布置 是我國(guó)屋外配電裝置普遍采用的一種方式 而且運(yùn)行方面和安裝搶修方面積累了比較 豐富的經(jīng)驗(yàn) 2 半高型配電裝置 它是將母線及母線隔離開(kāi)關(guān)抬高將斷路器 電壓互感器等電 氣設(shè)備布置在母線下面 具有布置緊湊 清晰 占地少等特點(diǎn) 其鋼材消耗與普通中 型相近 優(yōu)點(diǎn)有 1 占地面積約在中型布置減少 30 2 節(jié)省了用地 減少高層檢修工作量 3 旁路母線與主母線采用不等高布置實(shí)理進(jìn)出線均帶旁路很方便 缺點(diǎn) 上層隔離 開(kāi)關(guān)下方未設(shè)置檢修平臺(tái) 檢修不夠方便 3 高型配電裝置 它是將母線和隔離開(kāi)關(guān)上下布置 母線下面沒(méi)有電氣設(shè)備 該 型配電裝置的斷路器為雙列布置 兩個(gè)回路合用一個(gè)間隔 因此可大大縮小占地面積 約為普通中型的 5 但其耗鋼多 安裝檢修及運(yùn)行中條件均較差 一般適用下列情況 1 配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū) 2 原有配電裝置需要擴(kuò)速 而場(chǎng)地受到限制 3 場(chǎng)地狹窄或需要大量開(kāi)挖 6 所用電設(shè)計(jì) 6 1 概述 變電所所用電屬于確保供電負(fù)荷 提高所用電供電可靠性的措施如下 1 對(duì)于容量在 60MVA 及以上或樞紐變電所采用兩臺(tái)所用變供電 2 兩臺(tái)所用變分別接至變電所最低一級(jí)電壓母線或獨(dú)立電源上 并裝設(shè)備用電源自 接裝置 3 對(duì)于采用復(fù)式整流 電容儲(chǔ)能等整流電源代替蓄電池時(shí) 其交流供電電源由兩種 不同電壓等級(jí)取得電源 并裝設(shè)備用電源自接裝置 4 能可靠地利用所外 380V 電源備用時(shí) 需 2 臺(tái)所變的變電所可裝一臺(tái)所變 5 采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻主變或調(diào)相機(jī) 變電所裝設(shè)兩臺(tái)所用變 6 對(duì)于 3 10kV 有旁路母線且變電所只有一臺(tái)所用變壓器時(shí) 該變壓器與旁路斷路 器分別接至兩段母線上 7 對(duì)無(wú)人值班的變電所 一般采用兩臺(tái)能夠自動(dòng)接入的所用變 8 對(duì)中小型變電所及有人值班的變電所 一般采用一臺(tái)所用變 其容量一般為 20kVA 所用變壓器一般高壓側(cè)采用熔斷器 為了滿足用戶側(cè)電壓質(zhì)量要求 故宜采用 6 3kV 或 10 5kV 的所用變 所用變壓器低壓側(cè)采用 380 220V 中性點(diǎn)直接接地的三相四 線制 動(dòng)力和照明公用一個(gè)電源 所內(nèi)一般設(shè)置檢修電源 6 2 所用電的接線方式 為了保證所用電供電的可靠性 所用電分別從 10kV 的兩個(gè)分段上引接 為了節(jié)省 投資 所用變壓器采用隔離開(kāi)關(guān)加高壓熔斷器與母線相連 所用變的容量選擇 可通 過(guò)對(duì)變電所自用電的負(fù)荷 結(jié)合各類負(fù)荷的需求系數(shù) 求得最大需求容量來(lái)選取容量 在這里假定選用兩臺(tái) S9 50 10 可滿足要求 結(jié)束語(yǔ) 課程設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì) 通過(guò)這次比 較完整的設(shè)計(jì) 我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài) 和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜 合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí) 解決實(shí)際問(wèn)題的能力 同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料 設(shè) 計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平 而且通過(guò)對(duì)整體的掌控 對(duì)局部的取舍 以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理 都使我的能力得到了鍛煉 經(jīng)驗(yàn)得到了豐富 并且意志品質(zhì) 力 抗壓能力也都得到了不同程度的提升 這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行設(shè) 計(jì)的目的所在 雖然設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多 過(guò)程繁瑣但我的收獲卻更加豐富 我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深 入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的 提高是有限的但提高也是全面的 正是這一次設(shè)計(jì)讓我 積累了無(wú)數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來(lái) 也必然會(huì)讓我在未來(lái)的 工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力和更強(qiáng)理解力 順利如期的完成本次設(shè)計(jì)給了我很大的信心 讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專 業(yè)的發(fā)展前景充滿信心 比如我的設(shè)計(jì)還有很多的不足之處 可這些不足正是我們?nèi)?更好的研究更好的創(chuàng)造的最大動(dòng)力 只有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題面對(duì)問(wèn)題才有可能解決問(wèn)題 不足 和遺憾不會(huì)給我打擊只會(huì)更好的鞭策我前行 站用母線 段 段 段 其他變電所的進(jìn)線 致 謝 在此答辯之際 我首先要感謝老師 因?yàn)闊o(wú)論從論文選題 到編寫過(guò)程 直到完成 劉老師無(wú)不傾注著心血和辛勞 這點(diǎn)讓我們深受感動(dòng) 劉老師認(rèn)真的求學(xué)精神 嚴(yán)謹(jǐn) 的治學(xué)態(tài)度 淵博的專業(yè)學(xué)識(shí) 敏銳的學(xué)術(shù)眼光 深邃的學(xué)術(shù)思想 勤勉塌實(shí)的治學(xué) 作風(fēng) 誨人不倦的精神無(wú)不讓人感動(dòng) 我在這里說(shuō)一聲 老師 辛苦了 同時(shí) 我還要感謝其他給我指導(dǎo)幫助的各位老師 他們都在我做設(shè)計(jì)的時(shí)候無(wú)私的 幫助過(guò)我 給我提出很多很好的建議 讓我獲益匪淺 老師們無(wú)私耕耘 孜孜教誨 讓我們學(xué)到了很多書里和書外的知識(shí) 在這里我向 所有老師們表示深深得謝意和崇高的敬意 你們辛苦了 最后 衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師 忠心地祝愿各位 身體健康 工作順利 參考資料 1 熊信銀 朱永利 發(fā)電廠電氣部分 第三版 北京 中國(guó)電力出版社 2004 2 西北電力設(shè)計(jì)院 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)一 二次電氣部分 北京 中國(guó)電力出版社 1998 3 何仰贊 電力系統(tǒng)分析 下冊(cè) 第三版 武漢 華中科技大學(xué) 2002 4 陳躍 電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊(cè) 第二版 北京 中國(guó)水利水電出版社 2008