《畢業(yè)論文 35KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)論文 35KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)（33頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕 35KV變電站電氣局部設(shè)計(jì) 一．題目35kV降壓變電所電氣局部設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)資料 1．建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模： 待設(shè)計(jì)變電所為一郊區(qū)變電所。 電壓等級：35/10kV 進(jìn)出線回路數(shù)：35kV為一回，10kV八回。 2．所址地理位置及地理、氣象條件： 本變電所所址位于某中型城市邊

2、緣，所址地勢平坦，進(jìn)出線方便；空氣污染輕微；土質(zhì)為黃沙土壤，土壤電阻率Ρ≤500Ω*M ；所區(qū)平均海拔190米，年最高溫度+35。C，最低溫度-10。C。 3、系統(tǒng)情況： 系統(tǒng)通過一條35kV架空線路向變電站供電，距離12公里，系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下折算至變電站高壓側(cè)母線的阻抗標(biāo)幺值為1.5，S j=100MVA。 4. 負(fù)荷情況： 負(fù)荷如下表： 電壓 負(fù)荷名稱 最大負(fù)荷kW COSΦ 供電方式 10kV 出線1 700 0．9 架空 出線2 70

3、0 0．9 架空 出線3 700 0．9 架空 出線4 700 0．9 架空 出線5 700 0．9 架空 出線6 700 0．9 架空 出線7 700 0．9 架空 出線8 700 0．9 架空 4．電力系統(tǒng)結(jié)線圖如下： 110kV 35kV 待建變電站 S=∞

4、 15km 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1．負(fù)荷分析及主變壓器和所變壓器的選擇 2．電氣主接線〔35kv和10kv兩局部〕選擇及所用電接線 3．短路電流計(jì)算 4．導(dǎo)體及電器的選擇 5．10kv母線的選擇 6．10kv高壓配電裝置的型式 7．變電所防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 8．主變壓器的二次接線確實(shí)定 四、設(shè)計(jì)成果： 1．設(shè)計(jì)說明書一份〔含計(jì)算書〕。 2．變電所電氣主接線圖一張。

5、 3．主變壓器二次接線圖一張。 4．10kv高壓配電裝置配置圖一張。 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于35kV降壓變電站的設(shè)計(jì)。 畢業(yè)論文是我們電力高等?？茖W(xué)校的學(xué)生在畢業(yè)前必須進(jìn)行的一門課程，它將我們幾年中年學(xué)的專業(yè)課程進(jìn)行了一次串通，使我們能夠靈活地運(yùn)用自己所掌握的專業(yè)知識。所以說，畢業(yè)論文是對我們所學(xué)知識的一次全面的考評和補(bǔ)充。 本設(shè)計(jì)分為四章。第一章：電氣主接線的設(shè)計(jì)。第二章：短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇。第三章：繼電保護(hù)、測量儀表及配電裝置的規(guī)劃。第四章：防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。及附錄：防雷保護(hù)計(jì)算書。本設(shè)計(jì)由于時(shí)間短、內(nèi)容多，再加上編者的能力有限，其中錯誤和缺乏

6、之處再所難免，請老師批評、指導(dǎo)。 張軍凱 2021年6月 目 錄 前言………………………………………………………………6 第一章 電氣主接線的設(shè)計(jì)……………………………………7 第一節(jié) 負(fù)荷分析……………………………………………7 第二節(jié) 主變壓器的選擇……………………………………7 第三節(jié) 主接線及所用電的選擇……………………………8 第二章 短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇 ……

7、…………………13 第一節(jié) 短路電流計(jì)算 ……………………………………13 第二節(jié) 電氣設(shè)備選擇 ……………………………………15 第三章 繼電保護(hù)、測量儀表及配電裝置的規(guī)劃 ……………29 第一節(jié) 繼電保護(hù)規(guī)劃 ……………………………………29 第二節(jié) 測量儀表的配置 …………………………………30 第三節(jié) 互感器的配置 ……………………………………30 第四節(jié) 配電裝置的規(guī)劃 …………………………………31 第四章 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)…………………………………………34 參考書………………………………………………36

8、前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)方案中很重要的環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，能使我們綜合地運(yùn)用所學(xué)的知識，獨(dú)立分析問題、解決實(shí)際工程技術(shù)問題的初步能力。同時(shí),也是學(xué)習(xí)電力工業(yè)有關(guān)方針政策、技術(shù)規(guī)程，進(jìn)行某些根本技能訓(xùn)練?！踩缋L圖，計(jì)算，編寫工程報(bào)告等〕的時(shí)機(jī)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個35kV的降壓變電站，具體的情況在“設(shè)計(jì)任務(wù)書〞中己給出，在老師們的耐心輔導(dǎo)下，經(jīng)過這半年的學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)過程，我們的設(shè)計(jì)己初步完成，由于我水平有限，在設(shè)計(jì)中可能會出現(xiàn)不少的問題，希望老師們、同學(xué)們批評指導(dǎo)。 張軍凱

9、 2021年6月 . . 第一章 主接線的設(shè)計(jì) 第一節(jié) 負(fù)荷分析 從設(shè)計(jì)任務(wù)書中知，本變電站僅有10kV側(cè)的負(fù)荷，有市鎮(zhèn)、機(jī)械、紡織及其他。

10、可看出此變電站的重要性。 供電負(fù)荷：出線1： 700 kW 出線2: 700 kW 出線3: 700kW 出線4： 700 kW 出線5： 800 kW 出線6: 700 kW 出線7： 700 kW 出線8： 700 kW 綜合最大負(fù)荷：Sid=〔700×8〕×0.9×1.05=5.292MVA 第二節(jié) 主變壓器的選擇 根據(jù)?變電所設(shè)計(jì)

11、規(guī)程?及實(shí)際需求，最終裝設(shè)兩臺變壓器，有兩個電壓等級，應(yīng)選用雙圈變壓器。 根據(jù)近期負(fù)荷情況，裝設(shè)一臺主變，考慮到當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)期負(fù)荷開展的情況，預(yù)留出一臺主變的位置場地。選擇主變壓器應(yīng)保證供電可靠性，在選擇時(shí)，要滿足最大負(fù)荷情況， 應(yīng)選擇一臺變壓器容量的80%不小于供電的最大負(fù)荷，那么所選主變的容量為： 5.292/0.8=6.615MVA。 查產(chǎn)品目錄試選一臺SFZ9-10000/35變壓器。 其容量：10000 ＞5292MVA滿足最大負(fù)荷要求。 主變的技術(shù)參數(shù)： 型號：SFZ9-10000/35 空載損耗：10.4kW 負(fù)載損耗：50.58kW

12、短路阻抗：7.5% 空載電流：0.4%。 連接組別：YNd11 故我們選取SFZ9-10000/35的變壓器作為本變電所的主變壓器。 第三節(jié) 主接線及所用電的選擇 對主接線的根本要求： 〔1〕根據(jù)系統(tǒng)與用戶的要求，應(yīng)保證供電的可靠性和電能的質(zhì)量。 〔2〕接線應(yīng)力求簡單、清晰、操作簡便，不應(yīng)有多余的設(shè)備，并盡量減少操作次序，以防止發(fā)生誤操作。 〔3〕能保證進(jìn)行一切倒閘操作的工作人員及設(shè)備的平安，并能保證維護(hù)、檢修工作的平安進(jìn)行。 〔4〕應(yīng)使接線的投資和運(yùn)行的費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)。 〔5〕具有擴(kuò)建的可能性。 總的來說，對主接線的要求是要可靠靈活

13、而經(jīng)濟(jì)。 一、35kV側(cè)主接線的選擇 1．單母線分段接線 單母線接線具有簡單清晰、設(shè)備少、投資少、運(yùn)行操作方便，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。但可靠性和靈活性較差，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開它所接的電源。 2.帶旁母的雙母線接線 此接線方式的可靠性和靈活性均有了提高，但投資大、接線復(fù)雜，操作比擬繁瑣。 根據(jù)規(guī)程，可采用單母分段的戶外主接線〔方案一〕。也可采用帶旁母的雙母線接線〔方案二〕。下面對兩種方案作一比擬，來確定35kV側(cè)接線。 方案二的接線如以下圖。供電的可靠性高，檢修任一臺DL時(shí)，都不停止供電，并且，檢修隔離開關(guān)可不帶電操作。有較高的靈

14、活性，考慮到檢出線斷路器可能造成用戶停電。我們加設(shè)旁路母線，以母聯(lián)斷路器代替旁路母線斷路器。 方案二的缺點(diǎn)是接線較復(fù)雜。倒閘操作繁瑣，并且誤操作送成事故多。沒有設(shè)專門的旁路斷路器，如果加裝旁路斷路器，那么又增加了設(shè)備的投資，且比接線的占地面積大。 方案一的接線如以下圖 該斷路器的運(yùn)行操作很方便，代替了復(fù)雜的旁路設(shè)施。防止了無法檢修斷路器時(shí)，只需對用戶短時(shí)間停電。方案一從經(jīng)濟(jì)方面故慮比方案二節(jié)省，減少母線故障的故障率。配電設(shè)備的投資卻比方案二少。初步估算兩方案的投資大小差不多，方案一由于運(yùn)行操作很方便，減少了由于事故引發(fā)的損失，且方案一運(yùn)行、維護(hù)比方案二要方便。

15、 據(jù)上比擬，我們選用方案一單母分段接線作為35kV側(cè)的主接線。 二、10kV側(cè)主接線的選擇 方案1．單母線接線 單母線接線具有簡單清晰、設(shè)備少、投資少、運(yùn)行操作方便，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。但可靠性和靈活性較差，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開它所接的電源；與之相接的所有電力裝置，在整個檢修期間的均需停止工作。 方案2．雙母線接線 〔1〕供電可靠 〔2〕調(diào)度靈活但設(shè)備較多操作復(fù)雜，易發(fā)生誤操作等事故。 兩種方案的比擬：方案1設(shè)備少，運(yùn)行操作方便； 方案2設(shè)備較多，操作復(fù)雜。 考慮到本期只上一臺主變，適合采用運(yùn)行操作方便的方案1。故根據(jù)規(guī)程，10kV側(cè)可采用方

16、案1單母線接線。 三、所用電接線： 站用變的選擇： 選用一臺額定容量為50kVA的站用變壓器。接于10kV母線上，選用10kV干式變壓器，型號為SC9-50/10±5%/0.4kV，接線組別為Y,yno, 并布置在開關(guān)柜內(nèi)。變壓器采用RN1-10型戶內(nèi)式熔斷器作保護(hù)。 第二章 短路電流計(jì)算 第一節(jié) 短路電流計(jì)算 10MVA 35/10.5kV Uk(%)=7.5 2×20M VA 110/38.5kV Uk(%)=10.5 己知：Ｘ1=4Ω/km 首先計(jì)算各元件參數(shù)的標(biāo)值電

17、流 UR(PO) 10.5 100 Ｘ*1=─────SB= ──── × ───＝0.525 SN100 20 100 SB 100 Ｘx2=X1L─── =0.4×15×─── =0.4 VA2VN 38.52 UR% SB 7.5 100 XX3= ──── · = × =0.75 100

18、 SN 100 10 取E*=1.作成等值網(wǎng)絡(luò)如圖： d1點(diǎn)短路時(shí)： 其短路回路的等值電抗為： X*∑＝1/2*0.525+0.4=0.6625 短路電流周期分量的有效值為： 1 1 I*W = ─── = ─── =1.5 X*Σ 0.6625 假設(shè)取沖擊系數(shù)kimp=1.8,那么沖擊電流為： Iimp=1.8· 2 1/2·Iw=2.55×2.25=5.74kA d2點(diǎn)短路時(shí)：

19、 其短路回路的等值電抗為： X*∑＝0.6625+0.75=1.41 短路電流周期分量的有效值為： I*W=1/1.41=0.7 Iw=0.7×100/√3·10.5=3.85(kA) 假設(shè)取kimp=1.8,那么沖擊電流為： iimp=1.8×21/2×3.85=9.8(kA) . 第二節(jié) 電氣設(shè)備的選擇 理論局部 一、電器設(shè)備選擇的一般條件 正確選擇電器是使電氣接線和配電裝置到達(dá)平安、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件，電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來檢

20、驗(yàn)熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 1〕按正常工作條件選擇電器 ①額定電壓和最高工作電壓 電器允許最高工作電壓UOLm不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，即UOLm≥USM 一般電器允許的最高工作電壓:當(dāng)額定電壓在220kV及以下時(shí)為1.15UX,額定電壓為330—500kV時(shí)為1.1UX，而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓USM一般不超過1.1UNS，因此在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNS的條件選擇。即UN≥UNS ②額定電流 電器的額定電流IN是指在額定周圍環(huán)境Q0溫度下，電器的長期允許電流，IN應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即

21、IN≥Imax 由于變壓器在電壓下降5%時(shí)出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax為變壓器的額定電流的1.05倍，假設(shè)變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行的可能時(shí)，Imax應(yīng)按過負(fù)荷確定，母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺變壓器的Imax。 2〕按短路情況校驗(yàn) ①短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí)，電器各部件溫度不超過允許值，滿足熱穩(wěn)定的條件為：I2ct≥Qk 其中式中：QK---短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)Ict——電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。 ②電動力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定，滿足動穩(wěn)定的條件為： ies≥iSh

22、 或Ies≥Ish 式中Ish. ish—斷路沖擊電流幅值及其有效值 Ies. ies-電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值 以下情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定 (1)用熔斷器保護(hù)的電器，其熱能穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證,故可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定 (2)采用限流電阻熔斷器保護(hù)的設(shè)備可不校驗(yàn)動穩(wěn)定 (3)裝設(shè)有電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)動熱穩(wěn)定. 二、高壓斷路器的選擇 〔1〕斷路器種類的型式的選擇 按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為多油式斷路器，少油式斷路器，壓縮空氣高壓斷路器SF6斷路器，真空斷路器。 (2)額定電壓的選擇： Ue≥U

23、g (3)額定電流的選擇:Ie≥Imax (4)開斷電流的選擇 高壓斷路器的額定開斷電流INbr不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量,即Inbr≥Ipt 當(dāng)斷路器的INbr較系統(tǒng)短路電流大很多時(shí),為了簡化計(jì)算,也可用次暫態(tài)電流I"進(jìn)行選擇,即INbr≥I" (5)ixd的選擇 斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路最大沖擊值ish 即incL≥ish (6)熱穩(wěn)定校驗(yàn) I2ct≥Qk (7)動穩(wěn)定校驗(yàn) ies≥ish 三、隔離開關(guān)的選擇 〔1〕種類和形式的選擇 隔離開關(guān)的形式很多，按安裝地點(diǎn)可分為屋內(nèi)式和屋外式,按絕緣支柱數(shù)目又分為單柱式、雙柱

24、式和三相五柱式。 〔2〕額定電流選擇：IN≥Imax 〔3〕額定電壓選擇: UN≥UNS (4)熱穩(wěn)定校驗(yàn):I2ct≥QK (5)動穩(wěn)定校驗(yàn):ies≥ish 四、電流互感器的選擇 （1） 一次回路額定電壓和電流的選擇 即應(yīng)滿足：UN≥UNS IN≥Imax (2)二次回路額定電流有5A和1A兩種,一般弱電流系統(tǒng)用1A,強(qiáng)電流系統(tǒng)用5A。當(dāng)配電裝置距控制室較遠(yuǎn)時(shí)，為提高準(zhǔn)確級，應(yīng)盡量用1A。 〔3〕電流互感器種類和形式的選擇 在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)〔如屋內(nèi)、屋外〕和安裝方式〔如穿墻式、支持式、裝入式等〕選擇其型式。 〔4〕電流互感器的準(zhǔn)確級和額定容量的選擇

25、 為了保證電感器的準(zhǔn)確級，互感器二次測所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量SN2 即 SN2≥S2=I2N2Z2 互感器二次負(fù)荷包括測量儀表,電流線圈電阻,連接導(dǎo)線電阻和接觸電阻,即ZH=ra+ rre +r1+rc 式中ra 、rre可由回路是所接儀表和繼電器的參數(shù)求得rc一般取0.1,僅連線電阻r1為未知數(shù) sN2-I2N2 (ra+rre+rc) r1≤ I2N2 (5)熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗(yàn) 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s所允許的熱穩(wěn)定電流It或一次額定電

26、流IN1的倍數(shù)Ke表示。故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn)。 即I2tt＞Qk或〔ktIN1〕2≥QK (t=1) 電流互感器內(nèi)部動穩(wěn)定能力可用以下校驗(yàn)： ies≥ish或21/2INkes≥ish 對于瓷絕緣型電流互感器應(yīng)校驗(yàn)瓷套管的機(jī)械強(qiáng)度,故外部動穩(wěn)定應(yīng)滿足: Fal≥0.5×1.73×10-7i2shL/a 電氣設(shè)備的選擇與計(jì)算：. .

27、 一. 35kV側(cè)電器設(shè)備的選擇及檢驗(yàn)： 1. 斷路器的選擇 主變選擇容量為10MVA，Un＝35kV，母線側(cè)發(fā)生短路 時(shí)，iw＝2.25kA,iimp= 5.74kA 主變高壓側(cè)最大持續(xù)工作電流為： 1.05×10 imax= ──────×1000=163.84A 3 1/2 ×37 短路電流引起的熱效應(yīng)： Qk=〔Iw〕2. T (t=5s) =2.252×5 =25.3[(kA)2

28、.5] 根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，查?發(fā)電廠及電氣局部?，可選用LW8-40.5/1600型斷路器 列表比擬有關(guān)數(shù)據(jù)： 計(jì)算數(shù)據(jù) LW8-40.5/1600 Uns 35(kV) Ux=40.5〔kV〕 Iwax 163.84(A) Ix=1600A Iw t 2.25kA Inbr=25〔kA〕 Iimp 5.74kA Ind =63(kA) Qk 25.3[(kA)2.S] Ie2t =2500[(kA)2.S] Iimp 5.74 kA Ies =63(kA) 通過以上比擬，選

29、擇LW8-40.5/1600型斷路器能滿足設(shè)計(jì)要求。 2.隔離開關(guān)的選擇： 根據(jù)35kV側(cè)的計(jì)算數(shù)據(jù)Uns=35kV imax=163.84A QR=25.3[(kA)2.S] 查?發(fā)電廠電氣局部?附表，可選用GW5-35GW/1000型號刀閘。 列表比擬有關(guān)數(shù)據(jù)： 計(jì)算數(shù)據(jù) GW5-35GW/1000 Uns 35kV Un 35kV Imax 163.84A In 1000A Qk 25.3 [〔

30、kA〕2.S] Ie2t 980[(kA)2.S] Iimp 5.74kA ies 50kA 由以上比擬可知選擇GW5-35GW/1000型刀閘合格。 3.電流互感器的選擇 在35kV側(cè)，主變最大工作電流Imax=163.84A Iw =2.25kA 根據(jù)電流互感器選擇的原那么,由產(chǎn)品查得型號為LRB-35的電流互感器安裝在斷路器的套管上,一組用于變壓器的差動保護(hù)，一組用于高后備保護(hù)，其準(zhǔn)確級為10P15，一組用于測量，一組用于計(jì)量，其準(zhǔn)確級分別 為0.5級、0.2級， 參數(shù)為Un=35kV,

31、 Ix=5A 。 為了應(yīng)對該地區(qū)以后負(fù)荷的變化，電流互感器的電流比可選用三變比的，由Imax=163.84A 可得選擇電流比〔A〕 應(yīng)分別為300/5、400/5、600/5。其額定一次電流均大于安裝互感器電路的最大長期工作電流〔163.84A〕。 這樣其最大二次電流〔A〕分別為2.73、2.048、1.365。 2 假設(shè)選擇LRB-35型的電流互感器滿足要求。 4. 35kV側(cè)的電壓互感器的選擇： 該互感器采用戶外干式，需要測量線電壓和相電壓?？蛇x用三只單相互感器接成Y0-Y0-△接線，其額

32、定一、二次電壓應(yīng)為相電壓。 可選擇JDZX71-35型電壓互感器。 技術(shù)數(shù)據(jù)：額定電壓變比：35/31/2 /0.1/31/2 /0.1/3kV 準(zhǔn)確級：0.5/3P 額定輸出：150/150VA 負(fù)荷功率因數(shù)：0.8〔滯后〕。 所選JDZX71-35型電壓互感器符合要求. 其相應(yīng)地可選擇RXW0-35/0.5A熔斷器與這配合使用. 二、10kV側(cè)電器設(shè)備的選擇及校驗(yàn) 1. 由于10kV側(cè)的最大負(fù)荷為6.048MVA，所以母線側(cè)發(fā)生短路時(shí)，短路電流Iw=3.85kA, 沖擊電流Iimp=9.8kA 主變最大持續(xù)工作電流為：

33、 1.05×10000 Imax= =577.35A 31/2×10.5 根據(jù)Uns Imax及安裝在屋內(nèi)的要求 根據(jù)Imax Uxs及安裝在屋內(nèi)的要求，查?高壓電器設(shè)備技術(shù)參數(shù)?， 可選擇ZN-12/1600A-31.5kA型斷路器。 列表比擬有關(guān)數(shù)據(jù)： 計(jì)算數(shù)據(jù) ZN-12/1600A-31.5kA Uns 10(kV) Ux=12〔kV〕 Iwax 577.35 (A) Ix=1600A Iw t 3.85kA Inbr=31.5kA Iimp

34、9.8kA Ind =80kA Qk 44.4675 [(kA)2.S] Ie2t =2976.75 [(kA)2.S] Iimp 9.8kA Ies =80kA 將其參數(shù)與計(jì)算結(jié)果比擬可知： ZN-12/1600A-31.5kA型斷路器滿足要求。 2.隔離開關(guān)的選擇： 根據(jù)10kV側(cè)的計(jì)算數(shù)據(jù)Uns=10kV imax=577.35A Iw= 3.85〔kA〕 QR=44.4675 [(kA)2.S] 查?發(fā)電廠電氣局部?附表，可選用GN25-10/1600A型號刀閘。 列表比擬有關(guān)數(shù)據(jù)：

35、 計(jì)算數(shù)據(jù) GN25-10/1600A Uns 10kV Un 10kV Imax 577.35A In 1600A Qk 44.4675 [〔kA〕2.S] Ie2t 2976.75[(kA)2.S] Iimp 9.8kA ies 31.5kA 由以上比擬可知選擇GN25-10/1600A型刀閘合格。 3. 10kV低壓側(cè)電流互感器選

36、擇： 10kV側(cè)采用ZN—12型斷路器，變壓器低壓側(cè)可裝設(shè)四組LZZBJ71—12型電流互感器。分別用于計(jì)量〔0.2級〕、測量〔0.5級〕、低后備保護(hù)和差動保護(hù)〔10P15〕。 LZZBJ71—12〔變比1000/5〕型電流互感器技術(shù)參數(shù)為： 準(zhǔn)確級組合：0.2S/0.5/10P 相應(yīng)的輸出容量：10/15/20VA 熱穩(wěn)定電流〔kA〕：80 動穩(wěn)定電流〔kA〕：200 〔1〕該電流互感器的最高工作電壓〔12kV〕大于該電路的工作電壓〔10 kV〕，即Ue>Ug。 〔2〕低壓側(cè)最大工作電流：Imax=577.35A 由此可選擇變比1000/5的電流互感器，其一次額定電

37、流〔1000A〕大于該電路最大長期工作電流〔577.35A〕，即I1e> Imax，這樣其最大二次電流為2.887A。 (3) 動穩(wěn)定校驗(yàn)：電流互感器的動穩(wěn)定應(yīng)滿足以下條件： 21/2 I1eKd>ich ⑴ 式中：Kd—— 動穩(wěn)定倍數(shù)，等于其極限通過電流igf與一次額定電流峰值之比，即Kd=igf/21/2 I1e ich——通過電流互感器的最大短路沖擊電流〔kA〕。 將Kd代入上式⑴，得igf〔200 kA〕> ich〔9.8 kA〕滿足選擇的要求. (4) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：電流互感器的熱穩(wěn)定應(yīng)滿足以下的條件： 〔I1eKt〕2>I

38、w2tj 式中：Kt—— 熱穩(wěn)定倍數(shù)〔80 kA/1 kA=80〕 Iw— 低壓側(cè)短路電流〔9.8 kA〕 tj— 短路電流的假想時(shí)間〔3S〕。 代入得： 〔1×80〕2>9.82×3 6400>288.12 那么滿足要求 綜合上述，LZZBJ71—12型電流互感器滿足選擇的要求。 4. 10kV出線電流互感器的選擇 出線上都裝設(shè)三段過電流保護(hù),且八條出線負(fù)荷都相等。 故各條出線均可采用LZZBJ71—12型電流互感器，下面根據(jù)出線的負(fù)荷電流，決定出線的電流互感器的變比。 一次最大負(fù)荷電流：

39、 700×(1+5%) I= 31/2× 10×0.9 = 53.9A 變比可取:200/5。 LZZBJ71—12〔變比200/5〕型電流互感器技術(shù)參數(shù)為： 準(zhǔn)確級組合：0.2S/10P 相應(yīng)的輸出容量：10/20VA 熱穩(wěn)定電流〔kA〕：20 動穩(wěn)定電流〔kA〕：50 應(yīng)選取電流變比為100/5的LZZBJ71—12型電流互感器。 5. 10kV側(cè)的電壓互感器的選擇： 該側(cè)互感器也可接成Y0-Y0-△接線， 可選擇JDZX19-10型電壓互感器。 JDZX19-10型

40、電壓互感器。 技術(shù)數(shù)據(jù)：額定電壓變比：10/31/2 /0.1/31/2 /0.1/3kV 準(zhǔn)確級：0.5/3P 額定輸出：90/150VA 負(fù)荷功率因數(shù)：0.8〔滯后〕。 所選JDZX19-10型電壓互感器符合要求. 其相應(yīng)地可選擇RN2-10/0.5A熔斷器與這配合使用. 三、母線的選擇： 10kV側(cè)的母線，采用單母分段的戶內(nèi)配電裝置，初步確定考慮選取采用鋁制矩型著色LMY-100×8母線，水平布置。 選取母線間距離 ：Q=250mm 跨距L=1000mm 1． 二段負(fù)荷按15%的變壓器過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，母線上橫向電流為最大。

41、 10〔1+15%〕 Imax= 31/2 ×10 ×(1+15%) =0.7635kA=763.5A LMY-100×8導(dǎo)線單條平放長期允許的載流量為Iy=1542A。 其允許載流量Iy大于最大長期工作電流Imax ， 周圍環(huán)境介質(zhì)溫度θj=40℃，將額定電流修正〔查手冊〕得 修正系數(shù)K=0.15×〔70-θj〕1/2==0.15×〔70-40〕1/2=0.82 修正:I′e=1542×0.82=1264.44A＞Imax 故可選用LMY-100×8導(dǎo)線作10kV側(cè)的母線。 2. 熱穩(wěn)定校驗(yàn): 按S≥ Ⅰ∞ × (tj.kf)1/

42、2 校驗(yàn) C Ⅰ∞=3.85kA C值查表數(shù):C=88 kf由手冊查得為1.0 tj=3s 　 Ⅰ∞ ×(tj.kf)1/2 = 3.85 ×(3×1) 1/2 ×1000 C 88

43、 =75.78 mm2 矩形 線面積：S=100×8=800mm2＞75.78mm2 所以,該導(dǎo)體滿足熱穩(wěn)定的要求. 3．動穩(wěn)定校驗(yàn)： 按[ σ]= σ來校驗(yàn)。 Im=9.8kA σxu=700〔kg/cm2〕 w=bh2/6=0.8×102/6=13.33333 σ=1.77I2ch ×Im 2 /aw×10-2 1002 =1.77×9.82× 25w ×10-2=51〔kg/cm

44、2〕 [σ]=700＞51 即母線材料的允許應(yīng)力大于母線的最大計(jì)算應(yīng)力。 ∴動穩(wěn)定滿足要求.

45、 第三章 繼電保護(hù)測量儀表及配電裝置的規(guī)劃

46、 . 第一節(jié) 繼電保護(hù)規(guī)劃 一、變壓器保護(hù)： 變壓器是變電站中的重要設(shè)備，它的故障將影響到變電站的運(yùn)行。必須對變壓器進(jìn)行可靠的保護(hù)。可對主變采用下面幾種保護(hù)： 1.瓦斯保護(hù)：防止變壓器內(nèi)部短路和油面的降低。分輕瓦斯保護(hù)和重瓦斯保護(hù)。輕瓦斯保護(hù)是當(dāng)變壓器發(fā)生輕微故障時(shí)，動作于信號。重瓦斯保護(hù)是當(dāng)變壓器發(fā)生比擬嚴(yán)重的故障時(shí)，動作于跳閘。 2.差動保護(hù)：防止變壓器的內(nèi)部、套管及引線上的各種短路故障。采用BCH-2型繼電器，三相式構(gòu)成完全差動保護(hù)。 3.過流保護(hù)：防止外部的故障并作為瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)的后備保護(hù)。 4.過負(fù)荷保護(hù)：動作于信號。

47、 二、10kV線路保護(hù)：可架用三段過電流保護(hù)，有配備自動重合閘裝置。 第二節(jié) 測量儀表的配置 測量儀表反映一次回路工作的情況，控制一次系統(tǒng)并使一次系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，使其紛紛迅速退出工作。 一. 變壓器的儀表配置： 變壓器的低壓側(cè)儀表配置： ①一個電流表。 ②有功一無功功率表〔具有一邊刻度并帶切換開關(guān)〕 變壓器高壓側(cè)可由線路測量儀表帶用。 二、10kV回路儀表配置： 10kV母線：每段裝設(shè)一個電壓表。 母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)回路只裝設(shè)一個電流表。 10kV線路裝設(shè)：①一個電流表。②有功電度

48、表。③無功電度表。 三、變電站同期的配置，裝設(shè)：①兩個電壓表。②兩個周率表。③一個周期表。 第三節(jié) 互感器的配置 1．變壓器高壓側(cè)斷路器套管中裝有四組電流互感器，一組作為變壓器差動保護(hù)，一組作為高后備保護(hù)，一組作為計(jì)量，一組作為測量。 2．變壓器低壓側(cè)裝設(shè)四組電流互感器，一組用于變壓器差動保護(hù)，一組作為低后備保護(hù)，一組作為計(jì)量，一組作為測量。 3．在35kV母線上，裝設(shè)一臺電壓互感器。 4. 在10kV 母線上，每段裝一臺電壓互感器。 5. 在10kV側(cè)，每段出線裝設(shè)兩組電流互感器。 第四節(jié) 配電裝置規(guī)劃 本變電站的1

49、0 kV采用單母線分段的接線方式。 一. 設(shè)計(jì)原那么與要求： 1.總的原那么 ①節(jié)約用地,節(jié)約用地是我國現(xiàn)代化建設(shè)的一項(xiàng)戰(zhàn)略性方針。 各型配電裝置占地面積的比擬，以屋外普通中型為100%，那么屋外分相中型70%-80%，屋外半高型50%-60%，屋外高型40%-50%，屋內(nèi)型25%-30%。 ②運(yùn)行安裝和操作巡視方便 ③便于檢修和安裝 ④節(jié)約投資、降低費(fèi)用 2．設(shè)計(jì)要求 ①滿足平安凈距的要求 ②施工、運(yùn)行和檢修的要求 ③滿足噪音的允許標(biāo)準(zhǔn) ④控制電暈無線電干擾 二、配電裝置的分類 配電裝置按電氣安裝地點(diǎn)，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋

50、外配電裝置，按組裝的方式，可分為裝配式裝置和成套裝置。 屋內(nèi)配電裝置特點(diǎn)是：占地面積小，運(yùn)行維護(hù)和操作條件好，電氣設(shè)備受污染和氣候條件影響小，但需建房屋，投資較大。 屋外配電裝置的特點(diǎn)是：土建工程量小，投資小，建造工期短、易擴(kuò)建，但占地面積大，運(yùn)行維護(hù)條件較差，易受污染和氣候條件影響。 在發(fā)電廠和變電所中，一般35kV及以下的配電裝置采用屋內(nèi)配電裝置。110kV及以上多采用屋外配電裝置。 1.屋內(nèi)配電裝置的類型 屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)形式有單層式和雙層式，一般6kV、 10kV屋內(nèi)配電裝置為單層式，35kV多采用雙層式。 為了表示整個配電裝置的結(jié)構(gòu)以及其中設(shè)備的布置和安裝情況

51、，用三種圖說明，即平面圖、斷面圖和配置圖。平面圖是按比例畫出房屋及其間隔，走廊和出口處的平面布置輪廓，平面圖上的間隔只是為了確定間隔數(shù)及其排列位置，斷面圖是說明配電裝置某間隔所取斷面中各設(shè)備的相互連接及其具體布置的結(jié)構(gòu)圖按比例畫出，配置圖是一種示意圖。 2．屋外配電裝置的類型 屋外配電裝置分為中型，半高型和高型三種。 中型配電裝置是把所有電氣設(shè)備都安裝在地面的根底上或安裝在設(shè)備支架上，以保持帶電局部與地之間必要的高度，使各種電氣設(shè)備根本處在同一水平面內(nèi)，所以在施工運(yùn)行和檢修都比擬方便，而且可靠，但占地面積過大。 高型和半高型屋外配電裝置是將母線布置抬高，母線和電氣設(shè)

52、備布置在幾個不同高度的水平面上，并且上下重疊，所以稱高型和半高型屋外配電裝置。 普通中型配電裝置的特點(diǎn)是：布置的比擬清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施工和維護(hù)都比擬方便，抗震性能好，所用鋼材少，造價(jià)較低，因此，現(xiàn)在110kV變電所廣為采用，但由于在母線下面不布置任何設(shè)備，普通中型占面面積較大。 第四章 防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 變電站是防雷保護(hù)的重要部份，雷云放電能使母線上引起短路，造成重大事故。大氣過電壓能使變電站的設(shè)備，特別是變壓器“內(nèi)絕緣〞損壞，這是最嚴(yán)重的事故，因?yàn)樽儔浩魇亲冸娬緝?nèi)最貴重的設(shè)備，一旦發(fā)生雷擊事故，那么能引起停電，不但設(shè)備受到損害，而且給用戶

53、和系統(tǒng)造成很大的損失。故必須采取保護(hù)措施，使變電站的絕緣不致在大氣過電壓作用下發(fā)生損壞。 配電裝置對侵入雷電波的保護(hù)： 對直擊雷電進(jìn)行防護(hù)，但只靠其來保護(hù)配電裝置的絕緣是不夠的。因?yàn)殡m然變電站在保護(hù)范圍以內(nèi)，而在輸電線路中還是有線路遭受雷擊的可能的，線路遭到雷擊后，雷電波將沿線路侵入變電站，其陡度很大，大于變壓器的絕耐壓水平，所以對侵入的雷電波也要進(jìn)行防護(hù)。 為了防止侵入波損壞電氣設(shè)備，可利用閥型避雷器以及與閥型避雷器相配合的進(jìn)線保護(hù)段進(jìn)行保護(hù)。 對于35kV側(cè)配電裝置，裝設(shè)避雷器， 以防止線路過來的雷電波危害。10kV母線段加裝一組氧化鋅避雷器，〔與電

54、壓互感器同處在一個間隔內(nèi)〕。 避雷器的選擇〔氧化鋅避雷器〕 1. 35kV側(cè)避雷器的選擇 可選Y5W-51/134型避雷器對35kV側(cè)的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。 Y5W-51/134型避雷器技術(shù)參數(shù)： 額定電壓：51〔kV〕 持續(xù)運(yùn)行電壓：23.4〔kV〕 雷電沖擊殘壓不大于134〔kV〕 操作沖擊殘壓不大于114〔kV〕

55、 2．10kV母線避雷器的選擇 可選HY5WZ-17/45型避雷器對10kV側(cè)及設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。 HY5WZ-17/45型避雷器技術(shù)參數(shù)： 額定電壓：17〔kV〕 持續(xù)運(yùn)行電壓：13.6〔kV〕 標(biāo)稱電流5kA下殘壓不大于 45〔kV〕 參考書： 1、教材?發(fā)電廠電氣局部? 2、教材?電力系統(tǒng)分析? 3、教材?繼電保護(hù)? 4、?10-220kV變電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)? 5、?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊?上、下冊 6、?繼電保護(hù)及平安自動裝置技術(shù)規(guī)程? 7、?3-10kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)? 8、?變電所電氣局部設(shè)計(jì)指導(dǎo)書? 9、?建筑電氣安裝標(biāo)準(zhǔn)圖冊? 10、?變電站技術(shù)規(guī)程? 11、?導(dǎo)體及電器選擇技術(shù)規(guī)程?。