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本科生毕业论文(设计)某35KV变电所电气部分设计二级学院信息科学与技术学院专业电气工程及其自动化完成日期2014年5月10日A基础理论B应用研究C调查报告D其他某35KV变电所电气部分设计摘要本设计建设一座35KV降压变电站,首先,根据主接线的经济可靠,运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式,在技术方面和经济方面进行比较,选择灵活的最佳接线方式。其次进行短路电流设计,根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流。最后,根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择,然后进行校验并对二次改造进行概预算编制。关键词变电所电气主接线;短路电流计算;一次设备;防雷保护A35KVSUBSTATIONDESIGNABSTRACTTHISDESIGNTOBUILDA35KVSTEPDOWNSUBSTATION,FIRSTOFALL,ACCORDINGTOTHEMAINWIRINGOFECONOMIC,RELIABLEANDFLEXIBLEOPERATIONOFTHEREQUIREMENTSTOTHECONNECTIONMODEOFEACHVOLTAGEGRADE,TECHNICALANDECONOMICCOMPARISON,CHOOSETHEBESTCONNECTIONMODEOFFLEXIBLESECONDFORSHORTCIRCUITCURRENTDESIGN,ACCORDINGTOTHESHORTCIRCUITPOINTISCALCULATEDFOREACHPOINTSHORTCIRCUITSTEADYSTATEIMPACTCURRENTANDSHORTCIRCUITCURRENTFINALLY,ACCORDINGTOTHERATEDVOLTAGEOFTHEVOLTAGEGRADEANDMAXIMUMCONTINUOUSWORKINGCURRENTFOREQUIPMENTSELECTION,THENCHECKANDSECONDARYRECONSTRUCTIONFORBUDGETPREPARATIONKEYWORDSSUBSTATIONMAINELECTRICALWIRINGSHORTCIRCUITCURRENTCALCULATIONADEVICELIGHTNINGPROTECTION目录1原始资料分析111引言112变电站总体说明113设计内容及要求12主接线的选择221概述222主接线设计的基本要求223主接线的基本形式和特点424变电站的各侧主接线方案的拟定425主接线的比较与选定6251技术比较6252小结63主变压器的选择731变电所变压器台数确定732变电所变压器容量的计算与确定733变电所变压器绕组数的确定834变电所变压器相数的确定835变电所变压器绕组连接组别的确定836变电所变压器调压方式的确定837变电所变压器冷却方式的确定938小结94本变电站站用变压器的选择941用电电源和引接原则1042所用变接线一般原则105短路计算1051短路电流计算的目的1052短路电流计算的步骤1153小结146导体和主要电气设备的选择1461概述1462母线的选择1462135母线选择及校验14KV63断路器和隔离开关的选择及校验1563135侧断路器及隔离开关的选择及校验1663210侧断路器及隔离开关的选择及校验17K64互感器的选择19641电流互感器的选择20642电压互感器的选择207防雷保护2171直击雷保护2172雷电侵入波的过电压保护228继电保护的配置2381变压器的继电保护23811主变压器的主保护23812主变压器的后备保护238235、10线路保护部分24KV82135线路保护2482210母线保护249配电装置2491配电装置概述2492配电装置类型2493对配电装置的基本要求和设计步骤25931基本要求25932设计基本步骤259435屋外配电装置25KV941中型配电装置25942高型配电装置259510高压开关柜25K结束语26参考文献27附录28附录A35降压变电站一次主接线图28KV10/附录B10配电图29附录C35配电图30附录D平面图31附录E防雷保护设计图321原始资料分析11引言此次设计为35变电站一次系统初步设计,其设计的主要内容包括电气主接线、KV主变压器的选择、短路计算、电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和防雷设计等。变电站工程责任重大,设计工作尤其重要,不容纰漏,务求使我们故必须细心、严谨对待。设计过程中熟悉电气主接线,电力系统的潮流及短路计算以及各种电力手册及其电力专业工具书的使用,掌握变电站电气部分设计的基本方法,并在设计中增新、拓宽。提高专业知识,拓宽、提高专业知识,完善知识结构,开发创造型思维,提高专业技术水平和管理,增强计算机应用能力,成为一专多能的高层次复合型人才。12变电站总体说明1建设性质及规模距本变电所617处有一系统变电所,该所与本所以双回线路相连接,该系统KM变电所在该所高压母线上的短路容量为600。企业变电站位35/10降压变电MVAKV站,该变电站一般为无人值守的综合自动化,选址应该在企业附近,地势平缓,10采用屋内配电装置,电缆出线,10电空器室外布置。KVK2周围环境年最高气温40,最高月平均气温34,年最低气温4,地震烈度7CCC度以上,年平均雷电日90天,海拔高度75M13设计内容及要求1主接线设计分析原始资料,根据任务数的要求拟出各级电压母线接线方式,选择变压器型式及连接方式,通过技术经济比较选择主接线最优方案。2短路电流计算根据所确定的主接线方案,选择适当的计算短路点计算短路电流并列表示出短路电流计算结果。3主要电气设备选择4高压配电装置设计5进行继电保护的规划设计(简略)2主接线的选择21概述电气主接线又称电气一次接线,它是将电气设备以规定的图形和文字符号,按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单项接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构,是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性,同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。22主接线设计的基本要求电气主接线设计的基本要求,概括的说应包括可靠性,灵活性和经济性三方面。1可靠性1发电厂或变电站在电力系统的地位和作用。各发电厂和变电站的电气主接线可靠性,应与该发电厂和变电站接入系统的电力系统相适应。2负荷性质和类别。负荷按其重要性有、类之分。担任基荷的发电厂,设备利用率较高,年利用小时数在5000以上,主要供应、类负荷用电H,必须采用供电较其可靠地接线形式,且保证有两路电源供电。3设备制造水平。主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠性,采用可靠性高的电气设备可以简化接线4长期运行实践经验。主接线的可靠性与运行管理水平和运行值班人员的素质等因素有密切关系,衡量可靠性的客观标准是运行实践。2灵活性1操作的方便性。电气主接线应该在服从可靠性的基本要求条件下,接线简单,操作方便,尽可能地使操作步骤少,以便于运行人员掌握,不致在操作过程中出差错。2调度的方便性。电气主接线在正常运行时,要根据调度要求,方便地改变运行方式。3扩建的方便性。对将来要扩建的发电厂和变电站,其主接线必须具有扩建的方便性。3经济性1节省一次投资。主接线应简单清晰,并有适当采用限制短路电流的措施,以节省开关电器数量,选用价廉的电器或轻型电器,以便降低投资。2占地面积少。主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件,尽可能使占地面积少;同时应注意节约搬迁费用,安装费用和外汇费用。3电能损耗少。在发电厂或变电站中,电能损耗主要来自变压器,应经济合理地选择变压器的型号,容量和台数,尽可能避免两次变压器而增加电能损耗。变电站主接线设计原则1变电站的高压侧接线,应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式,在满足继电保护的要求下,也可以在地区线路上采用分支接线,但在系统主干网上不得采用分支接线。2在610配电装置中,出线回路数不超过5回时,一般采用单母线接线方式,KV出线回路数在6回及以上时,采用单母分段接线,当短路电流较大,出线回路较多,功率较大,出线需要带电抗器时,可采用双母线接线。3在3566配电装置中,当出线回路数不超过3回时,一般采用单母线接线,K当出线回路数为48回时,一般采用单母线分段接线,若接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区,可采用双母线接线。4在110220配电装置中,出线回路数不超过2回时,采用单母线接线;出线KV回路数为34回时,采用单母线分段接线;出线回路数在5回及以上,或当0220配电装置在系统中居重要地位;出线回路数在4回及以上时,一般采用双母线接线。KV5当采用SF6等性能可靠、检修周期长的断路器,以及更换迅速的手车式断路器时,均可不设旁路设施。总之,以设计原始材料及设计要求为依据,以有关技术规程为标准,结合具体工作的特点,准确的基础资料,全面分析,做到既有先进技术,又要经济实用。23主接线的基本形式和特点主接线的基本形式可分两大类有汇流母线的接线形式和无汇流母线的接线形式。在电厂或变电站的进出线较多时(一般超过4回),为便于电能的汇集和分配,采用母线作为中间环节,可使接线简单清晰、运行方便、有利于安装和扩建。缺点是有母线后配电装置占地面积较大,使断路器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电器少,占地面积少,但只适用于进出线回路少,不再扩建和发展的电厂和变电站。有汇流母线的主接线形式包括单母线和双母线接线。单母线又分为单母线无分段、单母线有分段、单母线分段带旁路母线等形式;双母线又分为双母线无分段、双母线有分段、带旁路母线的双母线和二分之三接线等方式。无汇流母线的主接线形式主要有单元接线、扩大单元接线、桥式接线和多角形接线等。24变电站的各侧主接线方案的拟定在对原始资料分析的基础上,结合对电气主接线的可靠性、灵活性、及经济性等基本要求,综合考虑在满足技术、经济政策的前提下,力争使其为技术先进、供电可靠安全、经济合理的主接线方案。供电可靠性是变电所的首要问题,主接线的设计,首先应保证变电所能满足负荷的需要,同时要保证供电的可靠性。变电所主接线可靠性拟从以下几个方面考虑1断路器检修时,不影响连续供电。2线路、断路器或母线故障及在母线检修时,造成馈线停运的回数多少和停电时间长短,能否满足重要的、类负荷对供电的要求。3变电所有无全所停电的可能性。主接线还应具有足够的灵活性,能适应多种运行方式的变化,且在检修、事故等特殊状态下操作方便,高度灵活,检修安全,扩建发展方便。主接线的可靠性与经济性应综合考虑,辩证统一,在满足技术要求前提下,尽可能投资省、占地面积小、电能损耗少、年费用(投资与运行)为最小。该设计变压所的35为二进二出回路,为了减少断路器的数量以及缩小占地面积,KV可采用内桥接线还有外桥接线,变电所的10为二进八出回路,其中一车间与二车间KV为类负荷,其余为类负荷,其中主接线可采用单母分段接线与单母分段带旁路母线,综上所述,该变电所的接线形式初步拟定为2种。方案一35侧采用单母线分段接线,10采用单母分段接线,见图21。KVKKVKV图21电气主接线方案方案二35单母线分段接线,10单母分段带旁路母线接线,见图22。KVKVKVKV图22电气主接线方案25主接线的比较与选定251技术比较方案一单母线接线分段接线单母线分段接线比较简单清晰,当母线发生故障的时候,仅故障母线段停止,另一段母线继续工作,两段母线可以看成是两个独立的电源,提高了供电的可靠性,可对重要用户供电,当一段母线故障或者检修的时候,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电而两端母线同时故障的几率甚小,可以不予考虑。方案二单母线分段带旁路接线断路器经过长期运行和切断次数短路电流后都需要进行检修。为了能使采用单母线分段的配电装置检修断路器时,不致中断该回路供电,可增设旁路母线,这样极大地提高了可靠性。带有专用旁路断路器的接线多装了价格高的断路器与隔离开关,增大了投资,然而这对于接入旁路母线的线路回路较多,且对供电可靠性有特殊需要的场合是非常必要的。不采用专用旁路母线断路器的接线,虽然可以节约建设投资,但是检修出线断路器的道闸操作十分繁重。252小结本章通过对原始资料的分析与根据主接线的可靠性、运行灵活的要求,通过对两种主接线的可靠性,灵活性和经济性的综合考虑,确定第一方案为设计最终方案,看表21。表21方案一与方案二的综合比较方案方案一35KV单母线分段接线,10KV单母线分段接线方案二35KV侧单母线分段接线,10KV侧单母线分段带旁路母线可靠性1可靠性较高;2有两台主变压器工作,保证了在变压器检修或故障时,不致使该侧不停电,提高了可靠性;1极大提高了可靠性;2保护装置需停电检修时,旁路母线由旁路断路器及其保护代替,而引出元件不停电;灵活性1各电压级接线方式灵活性都好;2各电压级接线易于扩建和实现自动化;1加设旁路母线带来了道闸操作复杂等负面影响;2灵活性较低;经济性设备相对少,投资小,占地少;保护及二次回路接线复杂,增设占地,增加投资;3主变压器的选择31变电所变压器台数确定为保证供电的可靠性,变电站一般应装设两台主变。当变电站装设两台及以上主变时,每台容量的选择应按照其中任一台停用时,其余容量至少能保证所供一级负荷或为变电站全部负荷的7080。通常一次变电站采用75,二次变电站采用60。同时还需要考虑主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择,并适当考虑到远期1020年的负荷发展。根据原始资料,本所主变压器配置两台。32变电所变压器容量的计算与确定主变压器容量一般按变电所建成510年的规划负荷选择,并适当考虑到运期年负荷发展。对于城郊变电所,主变压器容量应于城市规划相结合。对于有重要负荷的变电所,应考虑当一台主变压器停运时,其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级与二级负荷供电,保证供电的可靠性。计算方法根据原始材料给定的有功功率、功率因素,求出无功功率。根PCOS据原始资料,则,取6000COS085TANTRCOS08562PKWP31QTAN620KVAR4332S2P7A06每台变压器的容量按计算的负荷的80计算,5648TS807680KVA经表查询,选择变压器的型号为,即额定容量为,因为135/9SZK3TS,即选择的变压器容量符合要求。809/S33变电所变压器绕组数的确定变压器绕组书的连接方式必须和系统电压一致,否则不能并列运行。该变电所有两个电压等级,所用选用双绕组变压器,连接方式必须和系统电压相位一致,否则不能并列运行。国内电力系统中采用的变压器按其绕组数分为双绕组普通式,三绕组式,自耦式以及低压绕组分裂式等变压器,待设计变电所有35,10两个电压等级是一KV座降压变电所,宜选用双绕组普通式变压器。34变电所变压器相数的确定在330及以下电力系统中,一般都选择三相变压器。因为单相变压器相对来说KV投资大,占地多,运行损耗也比较大,同时配电装置结构复杂,也增加了维修的工作量,待设计变电所为35降压变电所,在满足供电可靠性的前提下,所以选择三相变K压器。35变电所变压器绕组连接组别的确定变压器三相绕组的连接组号必须和系统电压相位一致,否则,不能并列运行,电力系统采用的绕组连接方式只有星形“Y”和三角形“D”两种,因此,变压器三绕组的连接方式应根据具体工程而定。在发电厂与变电站中,一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制3次谐波对电源的影响等因素,主变压联结号一般都选用YND11常规接线。36变电所变压器调压方式的确定为了保证发电厂或变电站的供电质量,电压必须维持在允许范围内,通过变压器的分接开关的切换,改变变压器高压侧绕组匝数,从而改变其变比,实现电压调整。有两种切换方式,一种是不带电切换,称为无激磁调压,调整范围通常在225以内,另一种是带负荷切换,称为有载调压,调整范围在30以内,其结构复杂,价格较贵,由于设计变电所负荷均为,类重要负荷,为了保证供电质量,有较大调整范围,因此我们选择有载调压方式。37变电所变压器冷却方式的确定电力变压器的冷却方式随形式和容量的不同而不同,一般有以下及几种类型1自然风冷却;2强迫空气冷却;3强迫油循环水冷却;4强迫油循环风冷却;5强迫油循环导向冷却;中小型变压器通常采用依靠装在变压器油箱上的片状或管形辐射式冷却器及电动风扇的自然冷却及强迫风冷却方式散发热量,自然风冷却一般适用于7500小容量KVR变压器。本设计选择的小容量变压器,所以采用自然风冷却。38小结在本章中,根据本变电站的实际情况选择了变电站的主变压器和站用变压器主变压器为两台型有载调压变压器,见表31。35/609SZ1变压器表31变压器的参数额定电压KV损耗(KW型号额定容量KVAR高压低压空载负载空载电流()阻抗电压()连接方式SZ96300/35630035106553690975YND114本变电站站用变压器的选择所用变的设计应以设计任务书为依据,结合工程具体的特点设计所用变的接线方式,因变电站在电力系统中所处的地位,设备复杂程度(变压等级和级次,主变压器形式,容量及补偿设备有无等)以及电网特性而定。而所用变压器和所用配电装置的布置,则常结合变电站重要电工构建物的布置确定。一般有重要负荷的大型变电所,380/220系统采用单母线分段接线,两台所用变电所各接一段母线,正常运行情况下可分列运行,分段开关设有自动投入装置。每台所用变压器各接一段母线,正常运行情况下可分列运行,分段开关设有自动投入装置。每台所用变压器应能分担本段负荷的正常供电,在另一台所用变压器的故障或检修停电时,工作着的所用变压器还能负担另一段母线上的重要负荷,以保证变电所正常运行。41用电电源和引接原则如下1当变电所有低压母线时,优先考虑由低压母线引接所用电源2所用外电源由低压母线引接所用电源3保持相对独立4当本所一次系统发生故障时,不受波及5由主变压器地绕组引接所用电源,起引接线路应十分可靠6避免发生短路使低压绕组承受极大的机械应力42所用变接线一般原则1一般采用一台变压器接一段母线2除去只要求一个所用电源的一般变电所外3其他变电站均要求安装两台以上所用工作变压器4低压10母线可采用分段母线分别向两台所用变压器提供电源,以获得较高的可KV靠性所用变设在10侧,根据资料得,所用电计算容量为78,由于需要安装两台KVA工作变压器,其中一台采用备用方式,当其中一台主变因事故断开,另外一台主变的容量应满足全部负荷的70,所用工作变压器的容量为624综上所述可知选用两台型所用变压器,变压器绕组的连接方式为YYN0。90/1SZ5短路计算51短路电流计算的目的短路是电力系统中较常发生的故障。短路电流直接影响电气设备的安全,危害主接线的运行,特别在大容量发电厂中,在发电机电压母线或发电厂出口处,短路电流可达几万安至几十万安。为使电气设备能承受短路电流的冲击,往往需选用加大容量的电气设备,甚至会因开断电流不能满足而选不到符合要求的高压电气设备。为了能合理地选择轻型电气设备,在主接线设计中,应考虑采取短路电流的措施。在供电系统中发生短路故障后,短路电流往往比正常负荷电流大十几倍或几十倍。当它通过电气设备时,设备温度急剧上升,会使绝缘老化或损坏;同时产生的点动力,会使设备载流部分变形或者损坏;短路会使系统电压骤降,影响系统其他设备的正常运行;严重的短路会影响系统的稳定性;短路还会造成停电;不对称短路的短路电流会产生较强的不平衡交变磁场,对通信和电子设备等产生电磁干扰等。52短路电流计算的步骤把该变电站主接线图中去掉不参与短路电流计算的开关设备,得到短路计算图51如下KVU3511KKVU1022K图51选取基准容量100,由于在电力工程中,工程上习惯性标准一般选取基BSMVA准电压,所以10/35的各侧基准电压和基准电流分别为105EAVBU05K以及37。KVK求各元件的电抗标幺值线路04617018(520AVBLUSX237101)变压器012(5NBKTS10630152)当在处发生三相短路时,作出等值电路图,如图52K1K图52在最大运行方式下电源至短路点的总电抗为018009(521/LX3)无限大容量电源10E短路电流周期分量的标幺值111(50IX914)有名值111173(5IB0IBUS303710KA5)冲击电流255255173441(52CHIIK6)短路全电流最大有效值151173261(52CHIKA7)短路容量S1001111110(50ISBMV8)在最小运行方式下电源至短路点的总电抗为0181LX无限大容量电源10E短路电流周期分量的标幺值550IXE18有名值5586IB0IBUS303710KA冲击电流255255552192CHII短路全电流最大有效值15155832CHK短路容量S100555500ISBMVA当在K1处发生三相短路时,作出等值电路图,如图531K图53最大运行方式下电源至短路点的总电抗为01801206/4231TLTLXX1无限大容量电源10E短路电流周期分量的标幺值1670IX61有名值167918IB0IBUS305103KA冲击电流2552559182342CHIIK短路全电流最大有效值1519181382CH短路容量S10016716700ISBMVA最小运行方式下电源至短路点的总电抗为01801203TLX无限大容量电源10E短路电流周期分量的标幺值330IX31有名值3351IB0IBUS03710KA冲击电流25525551132CHIIK短路全电流最大有效值15151772CH短路容量S1003333000ISBMVA53小结短路计算结果见表51表51短路电流数据表短路点运行方式电源至短路点电抗标幺值短路电流周期分量有名值冲击电流全电流短路容量最大0091734412611110K1最小0188621983550最大069182341381670K2最小0351137733006导体和主要电气设备的选择61概述电气设备的选择是变电所设计的主要内容之一,正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时,应根据工程实际情况,在保证安全、可靠的前提下,积极而稳妥地采用新技术,并注意节约投资,选择合适的电气设备。做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地,以满足电力系统安全经济运行的需要。62母线的选择62135母线选择及校验KA35进线为双回路,按经济电流密度选择其截面3527062MAXGIA25836(61)4000H查表可知电流密度为115AXT6J2/MA(62)导体的经济截面可知50621528MAXJISG2M(63)可得选择,周围温度空气温度为25度时的安全电流为275。该1查表70LGJA变电所历年平均最高气温为34,查电流修正系数表得修正系数为K094则安全电流为I228K22809421432A(64)发热条件的校验5822MAXYIRJIKMAXGI则选用该型号电力电缆满足发热条件的要求63断路器和隔离开关的选择及校验63135KV侧断路器及隔离开关的选择及校验1断路器的选择和校验流过断路器的最大持续工作电流(6AUSIN0951360513MAX10)选择的满足要求的高压断路器的型号,查表得LW835,技术参数如表611表61LW835型户外六氟化硫断路器主要技术参数表热稳定电流/KA型号额定电压/KV额定电流/A额定开断电流/KA4S固有分闸时间/S动稳定电流/KALW835351000242500663选择及校验过程如下1额定电压选择VUNK35S2额定电流选择AI1209MAX3额定开断电流选择由上述短路计算得,KAIK317所以,(6IKNBR11)4热稳定校验(65012KQ2KAS12)(642承213)Q承受QK热稳定校验合格5动稳定校验AIES63由35KV短路计算结果得,AISHK194所以,动稳定校验合格SHEI(2)35隔离开关的选择和校验KV隔离开关的选择,没有开断电流和关合电流的校验,隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。选择及校验过程如下1额定电压选择VUNK35S2额定电流选择AI091MAX选择的满足要求的隔离开关的型号,查表得GW535IIDW,其技术参数如表621表62GW535IIDW技术参数表热稳定电流/KA型号额定电压/KV额定电流/A动稳定电流/KA5SGW535IIDW3563950203热稳定校验5012KQ2KAS承Q承受热稳定校验合格K4动稳定校验AIES50由35短路计算结果得,所以,KVAISHK194SHEI63210KV侧断路器及隔离开关的选择及校验(1)断路器的选择和校验流过断路器的最大持续工作电流AUSIN9381065130MAX选择及校验过程如下1额定电压选择VUNK1S2额定电流选择AI938MAX3额定开断电流选择由上述短路计算得,KIK19所以,AIKN8BR选择的满足要求的隔离开关的型号,查表为SN1010/630,其技术参数如表631表63ZN2810II系类真空断路器技术参数热稳定电流/KA型号额定电压/KV额定电流/A额定开断电流/KA动稳定电流/KA2S固有分闸时间/SZN2810II10100020502044热稳定校验506712KQ2KAS4承则Q承受QK热稳定校验合格5动稳定校验AIES50由35短路计算结果得,KVAISHK423所以,SHEI(2)隔离开关的选择和校验隔离开关的选择,没有开断电流和关合电流的校验,隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。选择及校验过程如下1额定电压选择VUNK10S2额定电流选择AI938MAX查表得,选择的满足要求的隔离开关的型号为GW535IIDW,其技术参数如表641表64GW535IIDW型隔离开关技术参数表热稳定电流/KA型号额定电压/KV额定电流/A动稳定电流/KA4SGW535IIDW101250100403热稳定校验5012KQ2KAS4承因为Q承受QK,则热稳定校验合格4动稳定校验AIES10由35KV短路计算结果得,AISHK1423所以,,满足动稳定校验。SHEI对于其他支路由于在满足动稳定行的前提下,按支路的最大工作电流选定的隔离开关是该级别的最小型号,那么如果按其他各个负荷算计出来的工作电流选择的设备至少也应是这个型号。64互感器的选择互感器是电力系统中测量仪表,继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。互感器将高电压、大电流按比例变成低电压(100、100/)和小电流3(5、1A),其一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表与继电保护装置等。为了确保工作人员在接触测量仪表和继电保护装置时的安全,互感期待每一个二次绕组必须有一可靠的接地,以防绕组间绝缘损坏而使二次部分长期存在高电压。对于620屋内配电装置,可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于KV35及以上配电装置,一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的独立电流互感器。有条件时尽量采用套管式电流互感器。641电流互感器的选择135KV侧电流互感器的选择额定电压KVUNS35额定电流AI1209MAX1查表得,选择的满足要求的隔离开关的型号为LCZ35Q,其技术参数如表651表65LCZ35Q型电流互感器技术参数型号额定电流比(A准确级数1S热稳定倍数动稳定倍数LCZ35Q2600/50575135因为,所以AIN601AI2109MAXMAX1IN310KV侧电流互感器的选择额定电压KVUNS额定电流AI9381MAX1选择的满足要求的隔离开关的型号为LZZQB610DI,其技术参数如表66表66LZZQB610DI型电流互感器技术参数型号额定电流比(A级数组合1S热稳定倍数动稳定倍数LZZQB610DI600/505/10P44580因为,所以AIN601AI9381MAXMAX1IN642电压互感器的选择各电压互感器除供给测量仪表和继电保护外,另有辅助绕组,供给保护及绝缘监察装置用。电压互感器的配置原则如下1母线。除旁路母线外,一般工作及备用母线都装有一组电压互感器,用于同步、测量仪表和保护装置。2线路。35级以上输电线路,当对端有电源时,为了监视线路有无电压、进行KV同步和设置重合闸,装有一台单相电压互感器。3发电机。一般装23组电压互感器。一组(三只单相、双绕组)供自动调节励磁装置。另一组供测量仪表、同步和保护装置使用,该互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器,其开口三角形供发电机在未并列之前检查是否接地之用。当互感器负荷太大时,可增设一组不完全星形连接的互感器,专供测量仪表使用。50000级以上发电机中性点常接有单相电压互感器,用于100定子接地保护。KW4变压器。变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的要求,设有一组电压互感器。一般610屋内互感器的型式应根据使用条件可以采用树脂胶主绝缘结构的电压KV互感器;35110配电装置一般采用油浸式结构的电压互感器。查表得,根据以上配置原则和电压互感器选择和校验条件选出电压互感器如表167表67电压互感器参数安装地点型号额定变比最大容量VA35母线KVJDJJ23510/35120010母线JSJW1010000/100/100/39607防雷保护避雷针、避雷器是变电站屋外配电装置和站内电工建筑物防护直击雷过电压的主要措施。变电站借助屋外配电装置架构上的避雷针和独立避雷针共同组成的保护网来实现,主控制室和屋内配电要采用屋顶上的避雷带。变电站是电力系统的中心环节,是电能供应的来源,一旦发生雷击事故,将造成大面积的停电,而且电气设备的内绝缘会受到损坏,绝大多数不能自行恢复会严重影响国民经济和人民生活,电气设备在运行中承受的过电压,主要有由于系统参数发生变化时电磁能产生振荡引起的内部过电压和来自外部的雷电过电压。71直击雷保护直击雷过电压雷电直接击中电气线路、设备或建筑物而引起的过电压,又称直击雷。在雷电的主放电过程中,其传播速度极快(约为光速的5010),雷电压幅值达10100,雷电流幅值达数百千安,伴以强烈的光、热、机械效应和危险的电磁MV效应以及强烈的闪络放电,具有强烈的破坏性和对人员的杀伤性。装设独立避雷针,为防止雷直击变电设备及其架构、电工建筑物,其冲击接地电阻不宜超过10欧,为防止避雷针落雷引起的反击事故,独立避雷针与配电装置架构之间的空气中的距离不宜小于5,独立避雷针的接地装置与接地网之间的地中距离KSM应不大于3。DSM根据上述条件,变电站避雷针配置如下135配电装置在架构上装设独立避雷针,将架构支柱主钢筋作引下线接地。KV2主变压器装设独立避雷针。3各电压等级母线桥装设独立避雷针。4主控制楼屋内配电装置钢筋焊接组成接地网,并可靠接地。72雷电侵入波的过电压保护变电站的雷电过电压,主要是侵入雷电波过电压,也就是线路上的直击雷或感应雷过电压行波沿导线传导至变电所,由于变配电所有的大量配电设备,侵入雷电波过电压对这些设备的绝缘构成了威胁,由雷电过电压行波行至变电所后,传输通道的特性发生变化,最明显的变化是电气设备的波阻抗与传输线路的波阻不一致,最明显的变化就是电气设备的抗阻波与传输路线的波阻抗不一致,使波的行为复杂化,再由于避雷针动作前后对过电压行波产生的不同作用,使波的行为复杂化,因此对变配电所过电压及防护的精确计算是一个极为复杂的问题,因此这里化作定性的讨论。避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备,它实质上是一个放电器,当雷侵入波或超过过电压某一电压值时,避雷器将先于其并联的被保护设备放电,使过电压被限制,从而使电气设备得到有效保护。根据上面的讨论得知,一般采用阀式或金属氧化物避雷针对变电站设备进行保护,避雷器一般安装在母线上,应靠近变压器和其他设备,避雷器与所有被保护设备的电气距离均不超过其最大允许值,本设计高压侧采用阀式避雷器,10采用氧化锌避雷KV器。变电所限制雷电入侵波过电压的主要措施是装设避雷器1在10母线上装设一组避雷器KV2在主变上分别装设一组避雷器3该变电所进线为35双回架空线路,在距离变电所15的范围内装设避雷线,KKM提高线路耐雷水平,防止由雷击线路引起的过电压波入侵变电所。避雷器和避雷线的型号与安装点见表78。表78避雷器和避雷线的型号与安装点入下所示种类避雷器避雷器型号35FZ1035PCZ30LGJ安装点35进线端KV10母线KV主变压器35线路KV8继电保护的配置81变压器的继电保护变压器的故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障,油箱内部故障包括相间短路,绕组的匝数短路和单相接地短路,外部故障包括引线及套管处会产生各相间短路和接地故障。变压器的不正常工作状态主要是由外部短路或过负荷引起的过电流油面降低和过励磁等。所以,本设计中主变保护配置如下811主变压器的主保护1瓦斯保护对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低,应装设瓦斯保护,它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳开变压器各侧电源断路器。2差动保护对变压器绕组和引出线上发生故障,以及发生匝间短路时,其保护瞬时动作,跳开各侧电源断路器。812主变压器的后备保护1过流保护为了反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流,以及在变压器内部故障时,作为差动保护和瓦斯保护的后备,所以需装设过电流保护。2过负荷保护变压器的过负荷电流,大多数情况下都是三相对称的,因此只需装设单相式过负荷保护,过负荷保护一般经追时动作于信号,而且三绕组变压器各侧过负荷保护均经同一个时间继电器。3变压器的零序过流保护对于大接地电流的电力变压器,一般应装设零序电流保护,用作变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护,一般变电所内只有部分变压器中性点接地运行,因此,每台变压器上需要装设两套零序电流保护,一套用于中性点接地运行方式,另一套用于中性点不接地运行方式。8235、10线路保护部分KV82135线路保护1距离保护2零序方向保护3过电流保护82210母线保护KV对于10母线接线方式为单母线分段,可以配置的保护主要有过流保护,带时限跳分段开关,并利用装在变压器,断路器的后备保护来切除故障。1电流保护线路故障瞬时跳开所在线路的断路器2过电流保护3过负荷保护9配电装置91配电装置概述配电装置是发电厂与变电所的重要组成部分,是发电厂与变电所电气主接线的具体实现。配电装置是根据电气主接线的连接方式,由开关设备、保护设备、测量设备、母线以及必要的辅助设备组成,辅助设备包括安装布置电气设备的构架、基础、房屋、和通道等。配电装置的功能是正常运行时用来接受和分配电能,发生故障时通过自动或手动操作,迅速切除故障部分,恢复正常运行。可以说,配电装置是具体实现电气主接线功能的重要装置。92配电装置类型按配电装置的设备装设地点,可分为屋内配电装置与屋外配电装置两大类。按照配电装置的安装方法,又可以分为装配式配电装置和成套式配电装置。93对配电装置的基本要求和设计步骤931基本要求1在配电装置设计中,必须认真贯彻国家的技术经济政策,遵循国家颁发的有关规程、规范、及技术规定,做到安全可靠、技术先进、经济合理和维修方便。2根据其在电力系统中的地位、环境条件和运行、安装检修的要求,合理的制定布置方案和选用设备,保证足够的安全距离。应采用行之有效的新技术、新设备、新布置和新材料3保证运行安全和操作巡视方便。4必须坚持节约用地的原则,应布置紧凑、少占地(尤其是良田)5节省材料、降低造价。6根据工程特点、规模和发展规划,远近期结合,以近期为主,适当考虑扩建的要求。932设计基本步骤1选择配电装置的型式根据电压等级、电气设备的型式、出线多少和方式,有无电抗器、地质、地形及环境条件等因素选择配电装置的型式2拟定配置图3设计配电装置的平面图和断面图9435屋外配电装置KV根据母线和电气设备布置的高度,屋外配电装置可分为中型、高型、半高型和GIS型,中型配电装置又分为普通中型和分相中型两类。941中型配电装置1屋外普通中型配电装置中型配电装置应设备安装位置较低,便于施工、安装、检修与维护操作,构架高度低,抗震性能好;布置清晰,不易发生误操作,运行可靠;所用的钢材比较少,造价低。主要缺点是占地面积大。普通中型配电装置是我国有丰富设计和运行经验的配电装置,广泛应用于220及以下的屋外配电装置中。KV2分相中型配电装置隔离开关分相布置在母线正下方的中型配电装置,称为分相中型配电装置。分相中型配电装置除具有中型配电装置的优点外,还具有接线简单清晰,由于采用铝合金硬圆管母线,可以缩小母线相间距离,较低架构高度,采用伸缩式隔离开关可以进一步减小占地面积,较普通中型布置节省占地面积1/3左右。其缺点是施工复杂,使用的支柱绝缘子防污还抗震能力差。942高型配电装置屋外高型配电装置的特点是母线及电气设备分别布置在几个不同的高度上,两组母线及母线隔离开关上下重叠布置。与普通中型配电装置相比,可节省占地面积50左右。高型配电装置的主要缺点是对上层设备的操作与维护工作条件较差;耗用钢材比普通中型高1560;抗震性能差。高型配电装置主要用于土地及其匮乏的地区,或场地狭窄或需要大量开挖、回填土石方的地方等。9510高压开关柜KV本设计10侧采用高压开关柜的配电装置。按照电气主接线的标准配置或用户的KV具体要求,将同一功能回路的开关电气,测量仪表,保护电气和辅助设备都组装在全封闭或半封闭的金属柜体内,形成标准的模块,有制造厂按主接线成套供应,各模块现场装配

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