畢業(yè)設計--22060kv一次降壓變電所電氣部分初步設計

1、<p>　　220/60KV一次降壓變電所電氣部分初步設計(6)</p><p><b>　　學院：沈陽工程學院</b></p><p>　　專業(yè)：電氣工程及其自動化</p><p><b>　　班級： </b></p><p><b>　　學號： </b></

2、p><p><b>　　學生姓名： </b></p><p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　電力系統(tǒng)專業(yè)的畢業(yè)設計是一次比較綜合的訓練，它是我們將在校期間所學的專業(yè)知識進行理論與實踐的很好結合，運用理論知識和所學到

3、的專業(yè)技能進行工程設計和科學研究，提高分析問題和解決問題的能力。在完成此設計過程中，我們可以學習電力工程設計、技術問題研究的程序和方法，獲得搜集資料、查閱文獻、調查研究、方案比較、設計制圖等多方面訓練，并進一步補充新知識和技能。本畢業(yè)設計論文是220/60KV一次降壓變電所電氣部分初步設計。為了保證供電的可靠性和一次性滿足遠期負荷的要求，按照遠期負荷規(guī)劃進行設計建設，從而保證變電所能夠長期可靠供電。</p><p&g

4、t;　　根據(jù)畢業(yè)設計任務書的要求，綜合所學專業(yè)知識及《變電所設計》等書籍的有關內容，設計過程中完成了主變選擇、電氣主接線的擬定、短路計算、電氣設備選擇、配電裝置的規(guī)劃、繼電保護和自動裝置的規(guī)劃和防雷保護的規(guī)劃等主要工作。在此期間，遇到的種種問題均通過反復比較、驗算，并請教老師得以解決。畢業(yè)設計論文由設計說明書、設計計算書、一套圖紙（電氣主接線圖、總平面布置圖、配電裝置斷面圖、防雷保護圖）組成。內容較為詳細，對今后擴建有一定的參考價值。&

5、lt;/p><p>　　近年來，電力在世界各國能源和經濟發(fā)展中的作用日益增長，它已成為現(xiàn)代社會實用最廣、需要最快的能源。變電所的合理設計與建設是一個極其重要的組成部分。本次設計是通過本人的精心設計論證完成的。整個設計過程中，全面細致的考慮工程設計的可靠性、經濟性、靈活性等諸多因素，最終完成本設計方案。通過完成此畢業(yè)設計論文，進一步領會我國電力工業(yè)建設的政策觀念和經濟觀點，培養(yǎng)對工程技術、經濟進行較全面的綜合分析能力。

6、</p><p>　　由于時間緊張和能力有限，此論文中難免會出現(xiàn)遺漏和錯誤，希望老師給予指點和更正。</p><p>　　關鍵詞 電力系統(tǒng)，變電所，短路電流.</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The professional graduate in system in elec

7、tric power design is once more synthesize of training, it is we will during the period of school a profession for learning knowledge proceed theories and practice very good combination, make use of the theories knowledge

8、 proceeds with a profession for learning technical ability engineering design with science study, increase analyze problem with problem-solving ability.In complete this design process, we can study the electric power eng

9、ineering the desi</p><p>　　This graduate design thesis is a 220/60 KVs a declining to press to change to give or get an electric shock an electricity parts of first steps design.For the sake of dependable th

10、at guarantee the power supply with a request that contented long-term burthen, carries according to the forward the programming proceeding design developments, from but guarantee to change to give or get an electric shoc

11、k can long-term dependable power supply.</p><p>　　Design the request of the mission book according to the graduate, synthesize a programming for learning profession knowledge and 《 s changing giving or get a

12、n electric shock the 》 designed waiting dog's- ear relevantly contents, designing in the process completing lord changing choice, electricity lord connecting linear draw- up, short circuit computing, electricity equi

13、pments choosing, going together with electricity equiping, after give or get an electric shock the protection with the programm</p><p>　　For this year, electric power is in international community energy wit

14、h economy develop of the function increases increasingly, it have become modern the society is practical the most widely and need the quickest energy.Change the reasonable design that give or get an electric shock are a

15、with developments very constituting the part importantly.</p><p>　　This design is at guiding teacher descend, passing oneself of design what argument complete with meticulous care.Whole design process inside

16、, completely dependable, economic, vivid...etc. many factors that meticulous consideration engineering design, end complete this design project.</p><p>　　Pass to complete this graduate design the thesis, fur

17、ther appreciating the our country the policy idea of electric power industry developments with the economic standpoint, educates to proceed to the engineering technique, economy more completely to synthesize the analytic

18、al skill.</p><p>　　Because time strain with ability limited, this thesis inside difficult do not need to will appear the lapse with mistake, hope the teacher give to point out with make correction.</p>

19、<p>　　Key Words electric power system， substation， short computing </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p

20、><b>　　引 言１</b></p><p>　　第一章 變電所主變壓器的選擇2</p><p>　　1.1 主變壓器臺數(shù)的確定2</p><p>　　1.2 主變壓器容量及型式的確定2</p><p>　　第二章電氣主接線的選擇3</p><p>　　2.1 設計原

21、則3</p><p>　　2.2設計的基本要求3</p><p>　　2.2.1可靠性3</p><p>　　2.2.2靈活性3</p><p>　　2.2.3經濟性4</p><p>　　2.3 本變電所電氣主接線的選擇4</p><p>　　2.3.1 220KV側主接線的

22、選擇4</p><p>　　2.3.2 60KV側接線的選擇5</p><p>　　第三章 短路電流的計算7</p><p>　　3.1 短路電流計算的目的7</p><p>　　3.2短路的基本類型7</p><p>　　3.3 短路電流計算的基本假定7</p><p&g

23、t;　　3.4 一般規(guī)定7</p><p>　　3.5 計算步驟8</p><p>　　3.5.1 畫等值電抗圖8</p><p>　　3.5.2 選擇計算短路點8</p><p>　　3.6 計算方法8</p><p>　　3.6.1 標么值法8</p><p>

24、;　　3.6.2網絡變換9</p><p>　　3.6.3 三相短路電流周期分量的計算10</p><p>　　第四章 主要電氣設備的選擇11</p><p>　　4.1 一般原則11</p><p>　　4.2 高壓斷路器的選擇11</p><p>　　4.3隔離開關的選擇12</p

25、><p>　　4.4 電壓互感器12</p><p>　　4.4.1 電壓選擇12</p><p>　　4.4.2 準確度選擇13</p><p>　　4.4電流互感器的選擇13</p><p>　　4.6母線選擇14</p><p>　　4.6.1軟導線介紹14</p&g

26、t;<p>　　4.6.2一般要求15</p><p>　　4.6.3導體截面積的選擇與校驗15</p><p>　　第五章 防雷保護的設計16</p><p>　　5.1防雷保護設計16</p><p>　　5.1.1輸電線路的防雷保護16</p><p>　　5.1.2變電所的防雷保護16

27、</p><p>　　5.2避雷器的選擇16</p><p>　　5.2.1 避雷器的設計原則16</p><p>　　5.2.2避雷器的類型16</p><p>　　第六章配電裝置的設計18</p><p>　　6.1 電氣布置18</p><p>　　6.2配電裝置設計原則

28、18</p><p>　　6.3配電裝置型式的選擇18</p><p>　　6.3.1 屋外配電裝置的特點19</p><p>　　6.3.2 屋外配電裝置的最小安全凈距19</p><p>　　6.3.3 屋外配電裝置的若干問題19</p><p>　　第七章繼電保護和自動裝置的規(guī)劃設計21&l

29、t;/p><p>　　7.1 繼電保護的配置21</p><p>　　7.1.1變壓器的保護21</p><p>　　7.1.2母線保護22</p><p>　　7.1.3線路保護22</p><p>　　7.2 自動裝置的配置24</p><p>　　7.2.1 配置原則及

30、原因24</p><p>　　7.2.2 自動重合閘的作用24</p><p>　　7.2.3 自動重合閘裝置應符合基本要求24</p><p>　　7.2.4備用電源和備用設備自動投入25</p><p>　　第八章 主變壓器選擇的計算部分26</p><p>　　8.1主變壓器選擇計算方法

31、26</p><p>　　第九章 短路電流計算過程28</p><p>　　9.1 系統(tǒng)的等值電抗28</p><p>　　9.2進行短路計算28</p><p>　　第十章 電氣設備的選擇計算及校驗34</p><p>　　10.1 高壓斷路器的選擇計算34</p><p

32、>　　10.1.1220KV側斷路器的選擇34</p><p>　　10.1.260kV側斷路器的選擇36</p><p>　　10.2 隔離開關的選擇計算38</p><p>　　10.2.1220kV側隔離開關的選擇38</p><p>　　10.2.2 60kV側隔離開關選擇40</p><p

33、>　　10.3 電壓互感器的選擇計算41</p><p>　　10.4 電流互感器的選擇42</p><p>　　10.4.1 220 kV側電流互感器選擇42</p><p>　　10.4.2 60kV側電流互感器選擇44</p><p>　　10.5.1220KV側母線的選擇45</p><p

34、>　　10.5.2 60KV側母線的選擇46</p><p>　　第十一章 防雷保護設計48</p><p><b>　　結 論51</b></p><p><b>　　致 謝52</b></p><p>　　參 考 文 獻53</p><p>&l

35、t;b>　　引 言</b></p><p>　　本畢業(yè)設計論文為220/60KV降壓變電所電氣部分設計，要求所設計的變電所能長期可靠為其負荷供電。設計過程中遵循國家的法律、法規(guī)，貫徹執(zhí)行國家經濟建設的方針、政策和基本建設程序，運用系統(tǒng)工程的方法從全局出發(fā)，正確處理生產與生活、安全與經濟等方面的關系，實行資源的綜合利用，節(jié)約能源和用地，對生產工藝、主要設備和主體工程要做到可靠、適用、先進。<

36、/p><p>　　在上述原則基礎上，明確設計的目的，逐步完成主變的選擇、電氣主接線的擬定、短路電流的計算、電氣設備選擇、高壓配電裝置的規(guī)劃、繼電保護和自動裝置的規(guī)劃設計、防雷保護規(guī)劃、繪制圖紙等主要工作，形成較為完整的論文。</p><p>　　目前，電力技術已成為世界能源領域的主流技術，發(fā)電、輸電、配電技術的進步，提高了供電的能力、質量和可靠性，擴大了電力應用范圍，因此，變電所的合理設計也變

37、得尤為重要。設計工作是工程建設的關鍵環(huán)節(jié)。做好設計工作，對工程建設的工期、質量、投資費用和建成投產后的運行安全可靠性和生產的綜合經濟效益，起著決定性的作用。本論文即在遵循原則、合理規(guī)劃、反復校驗的基礎上完成。</p><p>　　第一章 變電所主變壓器的選擇</p><p>　　1.1 主變壓器臺數(shù)的確定</p><p>　　1、 根據(jù)規(guī)程，為保證供電的可靠性和

38、經濟性，變電所一般裝設兩臺主變壓器。故本變電所選擇兩臺主變。</p><p>　　1.2 主變壓器容量及型式的確定</p><p>　?。?）變電所中，主變壓器一般采用三相式變壓器，其容量應根據(jù)電力系統(tǒng)5-10年的發(fā)展規(guī)劃進行選擇。裝有兩臺及以上主變壓器的變電所中，當一臺停運時，其余主變壓器的容量至少能保證所供的全部負荷的75%。</p><p>　　（2）變電所

39、中的主變壓器在系統(tǒng)調壓有要求時，一般采用有載調壓變壓器，對于新建的變電所，從網絡經濟運行的觀點考慮，應注意選用無載調壓變壓器。</p><p>　?。?）具有直接由高壓降為低壓供電條件的變電所，為簡化電壓等級，減少重復降壓容量，可采用雙繞組。</p><p>　　根據(jù)本變電所實際情況，交通便利，只有兩個電壓等級220/60KV，故選擇采用三相雙繞組變壓器。</p><p

40、>　　（4）根據(jù)計算，確定選擇兩臺容量為63000KVA的變壓器，其型號為SFPZ4—63000/220。主要參數(shù)如表1.1。</p><p>　　表1.1 變壓器主要參數(shù)</p><p><b>　　電氣主接線的選擇</b></p><p>　　變電所電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，主接線的確定，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活

41、、經濟運行以及變電所電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方法的擬定將會產生直接的影響。</p><p>　　2.1 設計原則</p><p>　　1、變電所的主接線應根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)，設備特點及負荷性質等條件確定，并應滿足運行可靠，簡單靈活，操作方便和節(jié)省投資等要求。</p><p>　　2、220KV終端變電所的配電裝置，當滿足運

42、行要求時，應盡量采用斷路器較少的接線，如橋形接線等。</p><p><b>　　設計的基本要求</b></p><p>　　主接線設計應滿足可靠性、靈活性、經濟性三個基本要求。</p><p><b>　　2.2.1可靠性</b></p><p>　　供電可靠性是電力生產和分配的首要要求，應滿足以

43、下幾點：</p><p>　　1、應重視國內外長期運行的實踐經驗及其可靠性的定性分析。</p><p>　　2、主接線的可靠性在很大程度上取決于設備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設備可以簡化接線。</p><p>　　3、要考慮所設計的變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。</p><p><b>　　2.2.2靈活性</b>

44、</p><p>　　主接線的靈活性有以下幾方面的要求：</p><p>　　1、調度要求，可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調配電源和負荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下，檢修方式下以及特殊運行方式下的調度要求。</p><p>　　2、檢修要求，可以方便地停運斷路器，母線及其繼電保護設備進行安全檢修且不致于影響對用戶的供電。</p><p>

45、;<b>　　2.2.3經濟性</b></p><p><b>　　1、投資省</b></p><p>　　首先是主接線應力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關、互感器、避雷器等一次設備。其次要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備或輕型電器。</p><p><b>　　2、占地面積小</b></

46、p><p>　　主接線設計要為配電裝置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。</p><p><b>　　3、電能損失小</b></p><p>　　經濟合理的選擇主變壓器的種類、容量和數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。</p><p>　　2.3 本變電所電氣主接線的選擇</p><p>　　2.3.

47、1 220KV側主接線的選擇</p><p>　　根據(jù)《變電所設計》等書籍中關于接線形式適用范圍規(guī)定可知，220KV配電裝置出線回路不超過兩回時，可選用單母線、單母線分段接線，也可使用橋式接線。</p><p>　　下面選取單母線分段和內橋接線兩種方案進行介紹和比較，從而選擇最佳方案作為本變電所側一次主接線。</p><p>　　表2.1 220KV側主接線方

48、案比較</p><p>　　綜上所述，方案一比較靈活、可靠；方案二占地小，投資少，但不利于長遠發(fā)展。所以綜合考慮選方案一：單母線分段接線為本變電所一次側主接線。</p><p>　　2.3.2 60KV側接線的選擇</p><p>　　由于 60KV側進出線數(shù)共14回，查找規(guī)程，可選用雙母線，我國110-220KV母線分段規(guī)定是：而當配電裝置的進線和出線總數(shù)為12

49、—16回時，仍采用不分段的雙母線接線。且在本設計中選擇的斷路器是SF斷路器，由于其可靠性高，檢修周期長，所以本變電所二次側采用的接線方式是雙母線接線，不設旁路母線。</p><p>　　關于二次側方案的說明：</p><p>　　1、可以輪流檢修母線而不致使供電中斷，只需將要檢修的那段母線上的全部元件倒閘操作到另一組母線上就可以停電檢修。</p><p>　　2、檢

50、修任一母線回路的母線隔離開關時只需停該回路即可。</p><p>　　3、母線故障后能迅速供電。</p><p>　　4、調度靈活，各個電源和各回路的負荷可以任意分配到某一組母線上，可以適應各種變化的需要。</p><p>　　5、擴建方便，雙母線接線向左右任意方向擴建，均不影響兩組母線的電源和負荷的均勻分配。</p><p>　　6、便于實

51、驗，在個別回路需要單獨進行實驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。</p><p>　　綜上所述，本變電所主接線選擇以下接線方式 ：一次側采用單母線分段接線，二次側采用雙母線接線。</p><p>　　本所的主接線圖如下所示：</p><p>　　圖2.1 本所電氣主接線圖</p><p>　　第三章 短路電流的計算</p&g

52、t;<p>　　3.1 短路電流計算的目的</p><p>　?。?）電氣主接線的選擇</p><p>　?。?）選擇導體和電氣設備，保證設備在正常運行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時保證不損壞。</p><p>　?。?）選擇斷電保護裝置。</p><p><b>　　短路的基本類型</b

53、></p><p>　　三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路，其中三相短路是對稱短路。為了檢驗和選擇電氣設備和載流導體，以及為了繼電保護的整定計算，常用下述短路電流值。</p><p>　　Ich：短路電流的沖擊值，即短路電流最大瞬時值。</p><p>　　I〞：超瞬變或次暫態(tài)短路電流的有效值，即第一周期短路電流周期分量有效

54、值。</p><p>　　I∞：穩(wěn)態(tài)短路電流有效值。</p><p>　　3.3 短路電流計算的基本假定</p><p>　　（1）正常運行時，三相系統(tǒng)對稱運行。</p><p>　?。?）所有電源的電動勢相位角相同。</p><p>　?。?）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵蕊的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)

55、生變化。</p><p>　?。?）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。</p><p>　?。?）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。</p><p>　?。?）元件的計算參數(shù)取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調整范圍。</p><p>　　（7）輸電線路和電容略去不計。</p><p>　　3.4 一般規(guī)定&l

56、t;/p><p>　?。?）驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，確定適中電流時，應按可能發(fā)生最大短路電流的接線方式。而不按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。</p><p>　?。?）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。</p&

57、gt;<p>　?。?）選擇導體的電器時，對不帶電抗器的回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。</p><p>　?。?）導體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流，一般按三相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按嚴重情況計算。</p><p>　　3.5 計算步驟&

58、lt;/p><p>　　3.5.1 畫等值電抗圖</p><p>　?。?）首先去掉系統(tǒng)中的所有負荷開關，線路電容，各元件電阻。</p><p>　?。?）選取基準容量和基準電壓。</p><p>　?。?）計算各元件的電抗標么值。</p><p>　　3.5.2 選擇計算短路點</p><p&g

59、t;　?。?）求各短路點在系統(tǒng)最大運行方式下的各點短路電流。</p><p>　?。?）各點三相短路時的最大沖擊電流和短路容量。</p><p>　　（3）列出短路電流計算數(shù)據(jù)表。</p><p>　　3.6 計算方法</p><p>　　3.6.1 標么值法</p><p>　　取基準容量SB=100MVA，基

60、準電壓UB=Uav計算用公式：</p><p>　　發(fā)電機電抗：XG=X </p><p>　　線路電抗：XL*=0.4L </p><p>　　變壓器電抗：X*= </p><p>　　短路電流周期分量有效值：IK*

61、= </p><p>　　沖擊電流：ich=2.55I11 </p><p><b>　　網絡變換</b></p><p><b>　　如下圖：</b></p><p>　　圖3.1 網絡變換

62、圖</p><p>　　(1)△/Y變換 </p><p>　　X1=X13X12/(X13+X12+X23) </p><p>　　X3=X13X23/(X13+X12+X23)</p><p>　　X2=X12X23/(X13+X12+X23)

63、</p><p><b>　?。?）Y/△變換</b></p><p>　　X13=X1+X3+X1X3/X2</p><p>　　X12=X1+X2+X1X2/X3 </p><p>　　X23=X2+X3+X2X3/X1 </p><p>

64、　　3.6.3 三相短路電流周期分量的計算</p><p>　?。?）無限大電源供給的短路電流</p><p>　　當供電電源為無窮大或者計算電抗Xjs>3.45時，不考慮短路電流周期分量的衰減。</p><p>　　（2）有限電源供給的短路電流</p><p>　　先將電源對短路點的等值電抗X∑*，歸算到以電源容量為基準的計算電抗X

65、js，然后按Xjs值查相應的發(fā)電機運算曲線，或查發(fā)電機的運算數(shù)字表，即可得到短路電流周期分量的標幺值。</p><p>　　第四章 主要電氣設備的選擇</p><p>　　正確的選擇電氣設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經濟運行的重要條件。在進行電氣設備選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。</p>

66、<p><b>　　4.1 一般原則</b></p><p>　?。?）應滿足正常工作狀態(tài)下的電壓和電流的要求。</p><p>　?。?）應滿足安裝地點和使用環(huán)境條件要求。</p><p>　　（3）應滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定要求。</p><p>　?。?）應考慮操作的頻繁程度和開斷負荷的性質

67、。</p><p>　　4.2 高壓斷路器的選擇</p><p>　　（1）斷路器額定電壓Ue大于電網電壓Ug，Ue≥Ug</p><p>　?。?）高壓斷路器的額定電流Ie應大于或等于它的最大持續(xù)工作電流Igmax，Ie≥Igmax</p><p><b>　　（3）型式和結構</b></p><

68、;p><b>　?。?）動穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　斷路器的極限通過電流峰值idw應不小于三相短路時通過斷路器的沖擊電流ich3即idw≥ich3.</p><p>　　(5)熱穩(wěn)定校驗AA</p><p>　　高壓斷路器的短時允許發(fā)熱量應不小于短路期內短路電流發(fā)出的熱量</p><p>　　(6)開斷

69、電流能力校驗</p><p>　　斷路器的額定開斷電流Ibr應大于短路電流的有效值I11 ，即Ibr> I11. </p><p><b>　　(7)關合能力校驗</b></p><p>　　斷路器的額定關合電流Ip,應大于沖擊電流ich3,即Ip> ich3.</p><p>　　本變電所220KV側選用型

70、號為LW6B-220型斷路器, 60KV側選擇型號為LW—63斷路器。其主要參數(shù)如表4.1所示。</p><p>　　表4.1 220kV及60kv側斷路器參數(shù)</p><p><b>　　隔離開關的選擇</b></p><p>　　隔離開關的選擇，除了不校驗開斷能力外，其余與斷路器的選擇相同，因為隔離開關與斷路器串聯(lián)在回路中，網絡出現(xiàn)短路故障

71、時，對隔離開關的影響完全取決于斷路器的開斷時間，故計算數(shù)據(jù)與斷路器選擇時的計算數(shù)據(jù)完全相同。</p><p>　?。?）隔離開關額定電壓Ue大于電網電壓Ug，Ue≥Ug</p><p>　?。?）隔離開關的額定電流Ie應大于或等于它的最大持續(xù)工作電流Igmax，Ie≥Igmax</p><p><b>　　（3）型式和結構</b></p&

72、gt;<p><b>　?。?）動穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　隔離開關的極限通過電流峰值idw應不小于三相短路時通過斷路器的沖擊電流ich3即idw≥ich3.</p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　隔離開關的短時允許發(fā)熱量應不小于短路期內短路電流發(fā)出的熱量<

73、;/p><p>　　本變電所220KV側選擇型號為GW6-220G的隔離開關，60KV側選擇型號為GW6-60G的隔離開關。</p><p>　　表4..2 220kV和60kV隔離開關的參數(shù)</p><p>　　4.4 電壓互感器</p><p>　　4.4.1 電壓選擇</p><p>　　(1)一次回路電壓的

74、選擇</p><p>　　為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準確等級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網電壓U應在（0.8～1.2）U范圍內變動，即應滿足下列條件：</p><p>　　0.8 U〈U〈1.2 U </p><p>　　式中 U—電壓互感器一次繞組額定電壓。</p><p>　　(2)二

75、次回路電壓的選擇</p><p>　　電壓互感器的二次側額定電壓應滿足保護和測量使用標準儀表的要求。</p><p>　　4.4.2 準確度選擇</p><p>　　電壓互感器的準確度是在額定二次負荷下的準確級次。必須按測量儀表要求的最高準確度選擇。兩個電壓等級均選用串級式瓷絕緣電壓互感器。其參數(shù)如表所示：</p><p>　　表4-3 22

76、0kV和60kV電壓互感器參數(shù)</p><p><b>　　電流互感器的選擇</b></p><p>　　(1) 按一次額定電壓選擇:Ue≥Ug </p><p>　　(2) 按原邊額定電流選擇：Iel≥Igmax</p><p>　　(3）設備種類、結構</p><p>　　(4）按準

77、確度級和副邊負荷選擇額定電流</p><p>　　為了保證測量儀表的準確度，電流互感器的準確級不得低于所供測量儀表的準確級，為保證互感器在一定的準確級工作，電流互感器二次側所接負荷S2應不大于該準確級所規(guī)定的額定容量Se2。</p><p><b>　?。?）動穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　電流互感器的極限通過電流峰值idw應不小于三相

78、短路時通過斷路器的沖擊電流ich3即idw≥ich3.</p><p><b>　　(6) 熱穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　電流互感器的短時允許發(fā)熱量應不小于短路期內短路電流發(fā)出的熱量。本次設計中，220kV側選擇LB6-220型電流互感器60kv側選擇LDB6-60型電流互感器，其參數(shù)如表4.4所示：</p><p>　　4-4 22

79、0kV和60kV電流互感器參數(shù)</p><p><b>　　母線選擇</b></p><p>　　導體和電纜是輸配電系統(tǒng)傳輸電能的的主要組成部分，根據(jù)結構和用途，導體可分為裸硬導體（矩形、槽形、圓管形導體）和裸軟導體（鋼絞線、鋁絞線、鋼芯鋁絞線、耐熱鋁合金導線）及封閉導體。</p><p>　　本次設計中選用的為軟導體，主要對軟導體進行介紹。&

80、lt;/p><p>　　4.6.1軟導線介紹</p><p>　　軟導體有鋁絞線、鋼芯鋁絞線、耐熱鋁合金絞線、擴徑導線、鋁鎂硅合金導線、銅絞線等種類，主要用于架空電力線路輸送電能及架空避雷線。</p><p>　　鋼芯鋁絞線適用于架空電力線路作為輸送電能之用。但鋁絞線由于機械強度低，耐腐蝕性能差，故使用范圍受到一定限制。鋼芯鋁絞線強度和載流能力在一定范圍內均能滿足要求，

81、且施工安裝方便，目前在各級電壓配電裝置及輸電線路上得到廣泛應用。</p><p><b>　　4.6.2一般要求</b></p><p>　　(1)配電裝置中軟導線的選擇，應根據(jù)環(huán)境條件（環(huán)境溫度、日照、風速、污穢、海拔高度）和回路負荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導線的截面和導線的結構形式。</p><p>　　(2)當負荷電流較大時，應

82、根據(jù)負荷電流選擇較大截面的導線。當電壓較高時，為保持導線表面的電場強度，導線最小截面必須滿足電暈的要求，可增加導線外徑。</p><p>　　(3)對于220kV及以下的配電裝置，電暈對選擇導線截面一般不起決定作用，故可根據(jù)負荷電流選擇導線截面。導線的結構型式可采用單根鋼芯鋁絞線或由鋼芯鋁絞線組成的復導線。</p><p>　　4.6.3導體截面積的選擇與校驗</p><

83、;p>　?。?）按經濟電流密度選擇</p><p>　　對于全年平均負荷較大，母線較長，傳輸容量也較大的回路，均應按經濟電流密度選擇。</p><p><b>　　（4.5）</b></p><p>　　式中 S——經濟截面； </p><p>　　Imax——工作電流A ； </p>

84、<p>　　J——經濟電流密度。</p><p>　　查1995年電力部頒發(fā)的經濟電流密度表</p><p>　?。?）按短路熱穩(wěn)定檢驗</p><p>　　S （4.6）</p><p>　　式中 S—— 所選導體截面mm2.</p><p>　　C

85、—— 熱穩(wěn)定系數(shù)；</p><p>　　Kf—— 集膚效應系數(shù)。</p><p>　　本變電所220kV側選擇母線型式為LGJQ—400型鋼芯鋁絞線，60kV側選LGJQ—600型鋼芯鋁絞線。</p><p>　　第五章 防雷保護的設計</p><p><b>　　5.1防雷保護設計</b></p><

86、;p>　　5.1.1輸電線路的防雷保護</p><p>　　輸電線路擔負著發(fā)電廠產生和經過變電所變壓后的電力輸送到各地區(qū)用電中心的重任。架空輸電線路遭受雷電襲擊的機會很多，所以輸電線路的雷擊事故在電力系統(tǒng)總的雷害事故中占很大的比重。輸電線路防雷保護的根本目的是盡可能減少線路雷害事故的次數(shù)和損失。</p><p>　　5.1.2變電所的防雷保護</p><p>

87、　　變電所是多條輸電線路的交匯點和電力系統(tǒng)的樞紐。故變電所的雷害事故就要嚴重的多，往往導致大面積停電，其次，變電設備的內絕緣水平往往低于線路絕緣，而且不具有自恢復功能，一旦因雷電過電壓而發(fā)生擊穿，后果會十分嚴重。不過另一方面，變電所的地域比較集中，因而比較容易加強保護。</p><p><b>　　5.2避雷器的選擇</b></p><p>　　5.2.1 避雷器的

88、設計原則</p><p>　　1、配電裝置的每組母線上應裝設避雷器。</p><p>　　2、110-220KV線路側一般不裝設避雷器。</p><p>　　5.2.2避雷器的類型</p><p>　　1、保護間隙是最簡單最原始的限壓器，但它沒有滅弧裝置、對變壓器等設備的絕緣很不利等缺點，所以在現(xiàn)代的電力系統(tǒng)中不能采用。</p>

89、<p>　　2、管型避雷器：它有較強的滅弧能力，但是在我們計算出短路電流后，很難選擇出一個合適的型號，此外，它的運行也不是很可靠，并且動作時形成截波對變壓器的縱向絕緣不利，所以不被采用。</p><p>　　3、普通閥型避雷器：變電所防雷保護的重點對象是變壓器，而保護間隙和管型避雷器都不能承受保護變壓器的重任，所以不能成為變電所防雷中的主要保護裝置，變電所的防雷保護主要依靠閥型避雷器。閥型避雷器是變電

90、所對入侵雷電過電壓波進行防護的主要措施，其保護作用主要是限制過電壓波的幅值。其在電力系統(tǒng)過電壓防護和絕緣配合中都起著重要的作用。</p><p>　　綜上所述，本設計全部選用閥型避雷器。220KV側選擇型號為FZ-220J的避雷器，60KV側選擇型號為FZ-60的避雷器，變壓器中性點選擇型號為FZ—110的避雷器。</p><p>　　它們的基本數(shù)據(jù)如下所示：</p><

91、;p>　　表5.1 220KV側避雷器參數(shù)表</p><p>　　表5.2 60KV側避雷器參數(shù)表</p><p>　　表5.3 變壓器中性點避雷器參數(shù)表</p><p><b>　　配電裝置的設計</b></p><p>　　配電裝置是根據(jù)主接線的連接方式，由開關電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設備組

92、建而成，用來接受和分配電能的裝置。</p><p>　　6.1 電氣布置 </p><p>　　在220KV變電所設計中，電氣布置的設計是比較關鍵的一步，在布置中要考慮主接線所確定的形式和間隔，考慮變壓器設置地點，避雷設備的設置，控制電纜的走向進行總體布局。在布置中要考慮監(jiān)視、運行方便、占地面積小、節(jié)約控制電纜、出線合理等要求。</p><p>　　電工建筑物

93、總平面布置的基本要求：</p><p>　　滿足電氣生產工藝流程要求。</p><p>　　慎重確定最終規(guī)模，妥善處理分期建設。</p><p>　　布置緊湊合理，盡量節(jié)約用地。</p><p>　　結合地形地質，因地制宜布置。</p><p>　　符合防火規(guī)定，預防火爆事故。</p><p>

94、　　注意風象朝向，有利環(huán)境保護。</p><p><b>　　控制噪聲。</b></p><p>　　合理分區(qū)，方便管理。</p><p>　　有利于交通運輸及檢修活動。</p><p>　　電工建筑物與外部條件相適應。</p><p><b>　　配電裝置設計原則</b>&

95、lt;/p><p>　　查《電力工程電氣設計手冊》可知：高壓配電裝置的設計必須認真貫徹國家的技術經濟政策，并應根據(jù)電力系統(tǒng)條件，自然環(huán)境特點和運行，檢修、施工等方面要求，合理地制訂布置方案和選用設備，并積極慎重地采用新布置，新設備和新材料，使配電裝置設計不斷創(chuàng)新，做到設計先進，經濟合理，運行可靠，維護方便。</p><p><b>　　配電裝置型式的選擇</b></

96、p><p>　　配電裝置型式的選擇，應考慮所在地的地理情況及環(huán)境要求，通過技術比較確定，一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內式，110KV以上多為屋外式，故本變電所設計采用屋外式配電裝置。</p><p>　　中型配電裝置：現(xiàn)有220KV配電裝置分為普通中興和分相中型兩種，對于普通中型其母線下方不布置任何電氣設備，而分相中型布置的特點是將母線隔離開關直接布

97、置在各相母線的下方。</p><p>　　1、普通中型配電裝置，其特點和使用情況是其電氣設備都安裝在地面支架上，施工</p><p>　　運行和檢修都比較方便，所以使用廣泛，各方面的經驗較為豐富，但占地面積大。所以在70年代以后，普通中型配電裝置已經逐步被其他各型占地面積較小的配電裝置所取代。</p><p>　　2、分相中型配電裝置，其布置可以節(jié)約用地，簡化構架，

98、節(jié)約三材，故已經基本上取代了普通中型布置。</p><p>　　本設計的配電裝置采用分相中型。</p><p>　　《電力工程電氣設計手冊》規(guī)定，對采用和型隔離開關的分相中型配電裝置，間隔寬度選用15m,，即邊相對構架中心線的距離由3m改為3.5m，綜合進出線對相間距離的要求、設備對相間距離的要求和電暈對相間距離的要求的考慮，相間距離取4m即可以滿足要求。</p><p

99、>　　6.3.1 屋外配電裝置的特點</p><p>　　1、土建工作量和費用較小，建設周期短；</p><p><b>　　2、擴建比較方便；</b></p><p>　　3、相鄰設備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；</p><p><b>　　4、占地面積較大；</b></p>

100、<p>　　5、受外界環(huán)境影響，設備運行的條件較差，須加強絕緣；</p><p>　　6、不良氣候對設備維修和操作有影響。</p><p>　　6.3.2 屋外配電裝置的最小安全凈距 </p><p>　　表6..1 屋外配電裝置的最小安全凈距 單位((mm）</p><p>　　6.3.3 屋外配電裝置的若干問題<

101、;/p><p><b>　　1、母線及構架</b></p><p>　　本變電所母線選用軟母線鋼芯鋁絞線，三相呈水平布置，用懸式絕緣子懸掛在母線構架上。軟母線可選用較大的檔距，但檔距越大，導線弧垂越大。</p><p><b>　　2、電纜溝和通道</b></p><p>　　屋外配電裝置中電纜溝的布置

102、，應使電纜所走的路徑最短。一般橫向電纜溝布置在斷</p><p>　　路器和隔離開關之間，大型變電所的縱向電纜溝因電纜數(shù)多，一般分為兩路，大中型變電所內一般應鋪設3M寬的環(huán)行道。</p><p>　　繼電保護和自動裝置的規(guī)劃設計</p><p>　　繼電保護和安全自動裝置應符合可靠性、選擇性、靈敏性、速動性的要求。當確定其配置和構成方案時，應綜合考慮以下幾個方面：&

103、lt;/p><p>　　1、電力設備和電力網的結構特點和運行特點；</p><p>　　2、故障出現(xiàn)的概率和可能造成的后果；</p><p>　　3、電力系統(tǒng)的近期發(fā)展情況；</p><p>　　4、經濟上的合理性；</p><p>　　5、國內和國外的經驗。</p><p>　　7.1 繼電保護

104、的配置</p><p><b>　　變壓器的保護</b></p><p>　　變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設性能良好，工作可靠的繼電保護裝置。所以變壓器保護主要有以下幾種：</p><p>　　1、

105、瓦斯保護：反映變壓器油箱內的各種故障以及油面降低。</p><p>　　2、縱差保護或電流速斷保護：、反映變壓器繞組、套管和引出線故障縱差動保護適用于：并列運行的變壓器，容量為6300KVA以上；單獨運行的變壓器，容量在10000KVA以時。電流速斷保護用于10000KVA以下的變壓器，且其過電流保護的時限大于0.5s。對其中性點直接接地側繞組和引出線的接地短路，以及繞組間適中中能起保護作用，如果變壓器的縱差動保

106、護對單相接地適中的靈敏性不符合要求，可增設零序差動保護。</p><p>　　3、零序電流保護：在中性點直接接地電網中，裝設在降壓變電</p><p>　　所的變壓器兩側，作為變壓器主保護的后備保護，并作為相鄰元件的后備保護。</p><p>　　4、過負荷保護：雙卷變壓器，過負荷保護裝于高壓。</p><p><b>　　5、過電

107、流保護</b></p><p>　　綜上所述，本變電所變壓器主變保護配置采用以下保護方式：</p><p>　　主保護：瓦斯保護、縱聯(lián)差動保護；</p><p>　　后備保護：過電流保護、過負荷保護、零序電流保護。</p><p><b>　　母線保護</b></p><p>　　配置

108、原則：35-500KV發(fā)電廠或變電所母線上，在下列情況下，應裝設專用的母線保護裝置。</p><p>　　1、110KV及以上雙母線和分段單母線上，為保證有選擇性地切除任一組（或段)母線上所發(fā)生的故障，而另一組（或段）無故障的母線仍能繼續(xù)運行。</p><p>　　2、110KV及以上單母線，重要發(fā)電廠或110KV及以上重要變電所的35-60K母線需要按照裝設全線速動保護的要求，必須快速切

109、除母線上的故障時。</p><p>　　為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護都是按照差動原理構成的。</p><p>　　目前已被使用的母線保護有以下幾種：</p><p>　?。?）母線完全差動保護；</p><p>　?。?）母線不完全差動保護；</p><p>　?。?）雙母線固定連接的完全差動保護；</p

110、><p>　　（4）母聯(lián)電流相位比較式差動保護；</p><p>　?。?）電流相位比較式母線保護。</p><p>　　單母線或單母線分段的母線系統(tǒng)是比較簡單的母線接線方式，其特點是所有的電源和出線都接在一組母線或分接在兩段母線上。所以在出線回路較少的不太重要的發(fā)電廠和變電所相同，一般采用低阻抗的電流差動母線保護。</p><p><b&

111、gt;　　線路保護</b></p><p><b>　　配置原則</b></p><p>　　1、220KV側線路保護</p><p>　?。?）規(guī)程規(guī)定，110-220KV直接接地電力網的線路，應裝設反應接地短路的保護裝置，雙側電源線路宜裝設階段式距離保護。</p><p>　?。?）當線路發(fā)生故障時，如不

112、能全線快速地切除故障，則系統(tǒng)的穩(wěn)定運行將遭到嚴重破壞以及在雙側電源線路上，如果要求全線速動切除故障時10-22-KV電網的線路上，應裝設線路快速動作的高</p><p>　　頻保護作為主保護，距離保護作為后備保護。</p><p>　?。?）220KV線路的接地保護適合裝設帶方向和不帶方向的階段式零序電流保護、對某出線路，如方向性的接地距離保護可以明顯改善整個電力網接地保護的性能時，可裝設

113、接地距離保護并輔之以階段式零序電流以及 常運行方式下保護安裝處短路，電流速斷保護有1.2以上靈敏度時，則可裝設此保護。</p><p>　?。?）高頻保護：采用相差高頻保護</p><p>　　相差高頻保護適用于200KM以內的110-220KV輸電線路。</p><p>　　綜上述，本變電所220KV側線路保護采用：</p><p><

114、;b>　　主保護：高頻保護；</b></p><p>　　后備保護：距離保護；</p><p>　　接地保護：零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段電流保護。</p><p>　　2、60KV側線路保護</p><p>　　并列運行的平行線路，可裝設橫聯(lián)差動方向保護或電流平衡保護為主保護，距離保護為后備保護。</p><p&g

115、t;　　橫聯(lián)差動保護有相繼動作區(qū)和死區(qū)，而電流平衡保護只有相繼動作區(qū)無死區(qū)，并且相繼動作區(qū)比橫聯(lián)差動保護小，并且有動作迅速，靈敏度足夠大，并且接線簡單等優(yōu)點。</p><p>　　綜上述，本變電所60KV側線路保護采用：</p><p>　　主保護：電流平衡保護</p><p><b>　　后備保護：距離保護</b></p>&l

116、t;p>　　表7.1 本變電所繼電保護規(guī)劃配置</p><p>　　7.2 自動裝置的配置</p><p>　　7.2.1 配置原則及原因</p><p>　　1、3KV及以上的架空線路和電纜與架空混合線路，在具有斷路器的條件下，如用電設備允許且無備用電源自動投入時，應裝設自動重合閘裝置以及低壓側不帶電源的降壓變壓器，可裝設自動重合閘。</p&g

117、t;<p>　　2、電力系統(tǒng)的故障中，大多數(shù)是送電線路（尤其是架空線路）的故障。運行經驗表明，架空線路的故障大多數(shù)是瞬時性故障，此時如果把 斷開的斷路器再合上，就能夠恢復正常供電。若合上電源</p><p>　　以后故障依然存在，線路還要被繼電保護再次段開，因而就不能恢復正常的供電。</p><p>　　所以由于線路具有上述性質，因此，在線路被斷開以后再進行一次合閘，就有可能

118、大大提高供電的可靠性。由運行人員手動進行合閘固然也能夠實現(xiàn)上述作用，但由于停電時間過長用戶電動機大多數(shù)已經停電，因此效果并不明顯。為此在電力系統(tǒng)中就采用了自動重合閘（縮寫為ZCH），即當斷路器跳閘以后，能夠自動地將斷路器重新合閘的裝置。</p><p>　　7.2.2 自動重合閘的作用</p><p>　　1、提高供電可靠性，對單側電源尤為顯著。</p><p>

119、　　2、高壓輸電線路上采用自動重合閘，可提高并列運行的穩(wěn)定性。</p><p>　　3、可暫緩或不架雙回線路，節(jié)約投資。</p><p>　　4、可糾正斷路器或繼電保護引起的誤動。</p><p>　　7.2.3 自動重合閘裝置應符合基本要求</p><p>　　1、自動重合閘一般由控制開關位置與斷路器位置不對應的原理啟動，或用保護裝置