110KV变电站综合自动化设计毕业设计

XX水利电力职业技术学院2013届大专学生毕业设计XX水利电力职业技术学院2013届大专学生毕业设计 第11.0.7条：屋外绝缘子宜采用棒式支柱绝缘子，屋外支柱绝缘子需倒装时，采用悬挂式支柱绝缘子。屋内支柱绝缘子宜采用联合胶装的多棱式支柱绝缘子。第11.0.8条：屋内配电装置宜采用铝导体穿墙套管，对于母线型穿墙套管应校核窗口允许穿过的母线尺寸。7.2断路器的选择高压断路器除在正常情况下通断电路外，主要是在发生故障时，自动而快速的将故障切除，以保证设备的安全运行。常用的高压断路器有油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器。高压断路器的主要参数：额定电压：是指断路器正常工作时的线电压；额定电流：是指环境温度在40度时，断路器允许长期通过的最大工作电流；额定断开电流：它是断路器开断能力的标志，其大小与灭弧室的结构和介质有关；额定开断容量：开断能力常用断流容量表示，SN.br3UNIN.br；热稳定电流：热稳定电流是表示断路器能随短路电流热效应的能力；动稳定电流或极限通过电流：表示能承受短路电流所产生的电动力的能力；断路器的分、合闸时间：表示断路器的动作速度。选择时，除按一般原则选择外，由于断路器还有切断短路电流，因而必须校验短路容量，热稳定性及动稳定性等各项指标。按工作环境选择：选择户外或户内，若工作条件特殊，还需要选择特殊型式；按额定电压选择：应该大于或等于所在电网的额定电压，即：UU；按额定电流选择：N应该等于或大于负载的长时最大工作电流，即：II；校验高压断路器的热稳定 N ar.m性：It2t≥I∞2tima；校验高压断路器的动稳定性：ii；校验高压断路器的断流max sh容量（或开断电流）：熔断断流容量按SS校验；N.oc 0.2根据上述分析并查资料：110KV断路器选择SF6—110W型高压六氟化硫断路器；表７高压断路器的选择校验表序号序号装置地点的电气条件SF6—110W项目项目数据项目数据结论1NU110KVNU145KV合格230I2016ANIA3150合格33shi12.635KAmaxi40KA合格7.3隔离开关的选择.高压隔离开关的作用：高压隔离开关是在无载情况下断开或接通高压线路的输电设备，以及对被检修的高压母线、断路器等电器设备与带电的高压线路进行电气隔离的设备。.形式结构：高压隔离开关一般有底座、支柱绝缘子、导电刀闸、动触头、静触头、传动机构等组成。一般配有独立的电动或手动操动机构，单相或三相操动。高压隔离开关主刀闸与接地刀闸间一般都设有机械连锁装置，确保两者之间操作顺序正确。各类高压隔离开关、接地开关根据不同的安装场所有各种不同的安装方式.选择条件：海拔高度不大于1000米为普通型，海拔高度大于1000米为高原型；地震烈度不超过8度；环境温度不高于+400C，户内产品环境温度不低于-100C，户外产品环境温度不低于-300C；户内产品空气相对湿度在+250C时其日平均值不大于95%，月平均值不大于90%（有些产品要求空气相对湿度不大于85%）；户外产品的覆冰厚度分为5毫米和10毫米；户内产品周围空气不受腐蚀性或可燃气体、水蒸气的显著污秽的污染，无经常性的剧烈震动。户外产品的使用环境为普通型，用于Ⅰ级污秽区，防污型用于Ⅱ级（中污型）、Ⅲ级（重污型）污秽区。根据设计条件，选择户外型高压隔离开关，它可用于户外有电压无负载时切断或闭合6-500KV电压等级的电气线路。户外型高压隔离开关一般由底座、支柱绝缘子、主刀闸、接地刀闸、动触头和操动机构等组成，单相或三相连联动进行操作。户外隔离开关可安装在户外支架或支柱上，也可安装在户内。根据上述条件和要求并查表有：110KV侧隔离开关选择GW4-110IID型；10KV侧隔离开关选择GW13-63D型表8高压隔离开关的选择型号型号GW13-63DGW4-110D额定电压（额定电压（KV）63110额定电流（A）6301250动稳定电流峰值（KA）5080热稳定电流（KA）1631.5操动机构CJ6CJ2-XG7.4熔断器的选择高压熔断器是一种过流保护元件,由熔件与熔管组成。当过载或短路时，熔件熔断，达到切断故障保护设备的目的。电流越大，熔断时间越短。在选择熔件时，除保证在正常工作条件下（包括设备的起动）熔件不熔断外，还应该符合保护选择性的要求。高压熔断器的选择：除按环境、电网电压、电源选择型号外，还必须按SN.brS校验熔断器的断流容量；选择的主要指标是选择熔件合熔管的额定电流，熔断器额定电流按I I I选。 N.FU N.FE所选择的熔件应在长时最大工作电流及设备起动电流的作用下不熔断，在短路电流作用下开关熔断；要求熔断器特性应与上级保护装置的动作时限相配合（即动作要有选择性）。对保护变压器的熔件，其额定电流可按变压器额定电流的1.5～2倍选择。根据上述条件并查表有：110KV侧的高压熔断器选择RW6-110型熔断器。10KV侧的高压熔断器选择RW3-10型熔断器。RW6-110型高压熔断器主要是由上下棒形绝缘子、接触导电系统、并联的主副熔丝管以及推杆等部分组成，用于110KV线路和变压器的短路及过负荷保护。RW3-10型高压熔断器是由绝缘子、接触导电系统及熔丝管等部件组成，用于10KV输电线路和变压器的短路与过负荷保护。7.5电流互感器的选择电流互感器是一次电路与二次电路间的连接元件，用以分别向测量仪表和继电器的电压线圈与电流线圈供电。电流互感器一次侧匝数少，串接在主电路中，二次线圈与负载的电流线圈串联，接近短路状态。电流互感器的选择条件：.额定电压大于或等于电网电压：UU IN N.原边额定电压大于或等于长时最大工作电流:I(1.2~1.5)I IN ar.m.二次侧总容量应不小于该精度等级所规定的额定容量:SS 2N 2.校验：内部动稳定按：2IKi 1N am shI1N:电流互感器额定一次电流；Kam：动稳定倍数(KI)2tI(2)2t 外部动稳定按:thIN ima表9电流互感器额定电压因数标准值初级绕组接地法和系统接地方式初级绕组接地法和系统接地方式1.2连续任一网络中相与相间1.2连续中性点有效接地系统中相与地间1.530s1.2连续带自动切除接地故障的中性点非有效接地系统中相与间1.930s1.2连续中性点非有效接地系统中相与地间1.98h根据上述选择条件并查表有：110KV侧的电流互感器选择DP-LDJK120J型电流互感器7.6电压互感器的选择电压互感器一次侧是并接在高压侧，二次线圈与仪表和继电器电压线圈串联，一次侧匝数很多，阻抗很大，因而，它的接入对被测电路没有影响，二次线圈匝数少，阻抗小，而并接的仪表和继电器的线圈阻抗大，在正常运行时，电压互感器接近于空载运行。电压互感器的类型及接线按相数分单相、三相三芯和三相五芯柱式；按线圈数来分有双线圈和三线圈；实际中广泛应用三相三线五柱式（Y－Y）.在使用中应注意：不能短路，熔断器应完好；二次侧的一端及外壳应接地；在接线时应该注意极性，保证准确测量；保持清洁。电压互感器的技术要求与说明：①.电压互感器能在1.1倍额定电压下长期运行，并能在8小时内无损伤的承受2倍额定电压，当额定电压在330KV以上时，互感器绝缘所能承受的耐压强度为额定操作冲击耐受电压值和额定雷电冲击耐受电压值；当额定电压在330KV以下时，互感器绝缘所能承受的耐压强度为额定短时工频耐受电压值和额定雷电冲击耐受电压值。②.额定电压因数，即在规定时间内仍然能满足热性能和准确级要求的最高一次电压与额定一次电压的比值，额定电压因数与互感器初级绕组接线方式有关。③.电压互感器的误差极限：在额定频率、80%-100%额定电压间任一电压值，功率因数为0.8（滞后）、二次负荷为25%-100%额定负荷中任一值下，各准确等级的电压互感器误差不超过下表所列限值，对保护用电压互感器，在额定频率、5%额定电压及额定电压因数相对应的电压、二次负荷为25%-100%额定负荷、功率因数为0.8（滞后）时，电压互感器误差限值不超过下表中3P、6P两项值；在2%额定电压、二次负荷为25%-100%额定负荷、功率因数为0.8（滞后）时，电压互感器误差限值不超过下表中3P、6P两项限值的两倍。对于中性点有效接地系统的接地电压互感器，其剩余电压绕组的标准准确级为3P或6P，对于中性点非有效接地系统的接地电压互感器，其剩余电压绕组的标准准确级为6P，如果有次级绕组，次级绕组带有保护准确级，二次负荷在25%-100%额定负荷下、功率因数为0.8（滞后）下，剩余电压绕组还应满足规定的准确级。综上所述：高压开关设备选择如下：成套开关柜：10KV开关柜选用全工况“五防”型XGN2-12Z（Q）箱型固定式金属封闭开关柜，柜中配真空断路器。主变进线柜、分段柜额定电流为3150A、额定开断电流为40KA。馈线柜、电容器柜、接地变柜额定电流为1250A，额定开断电流选用31.5KA。馈线回路的电流互感器选用三相加零序配置，互感器变比600/1A。固定式封闭开关柜XGN2-12Z（Q）-09：开关柜额定电流1250A。内装：ZN28-12Q，1250A，31.5KA真空开关，配CT19II型弹簧机构；分合闸直流110V，三相电流互感器LZZBJ-10Q600/1/1A10P25/0.5S，15VA/10P25，15VA/0.5S，其中0.5S级带中间抽头，隔离开关GN30-10D/1250A一组。固定式封闭开关柜XGN2-12Z（Q）-121：开关柜额定电流3150A。内装：ZN28-12Q，3150A，40KA真空开关，配CT19III型弹簧机构；分合闸直流110V，三相电流互感器LMZB3-10Q3000/1/1A10P25/0.5S，15VA/10P25，15VA/0.5S，其中0.5S级带中间抽头，隔离开关GN30-10/3150A一组。用于电源进线。固定式封闭开关柜XGN2-12Z（Q）-132：开关柜额定电流3150A。内装：三相电流互感器LMZB3-10Q，3000/1/1A10P25/0.5S，15VA/10P25，15VA/0.5S，其中0.5S级带中间抽头，隔离开关GN30-10/3150A一组。附带电显示装置一组，用于架空电源进线。固定式封闭开关柜XGN2-12Z（Q）-64：内装：电压互感器JDZX11-1010/√3:0.1√/3:0.1/3KV；70VA/0.5；120VA/3P熔断器RN2-101.0A：氧化锌避雷器HY5WZ-17/45；V1mA≥23KV隔离开关GN30-10D/1250A一组；固定式封闭开关柜XGN2-12Z（Q）-131：开关柜额定电流3150A。内装：三相电流互感器LMZB3-10Q3000/1/1A10P25/0.5；15VA/10P25；15VA/0.5其中0.5S级带中间抽头，隔离开关GN30-10/3150A一组。附带电显示装置一组，用于母线分段隔离。固定式封闭开关柜XGN2-12Z（Q）-126：开关柜额定电流3150A。内装：真空开关，ZN28-12Q，3150A，40KA，配CT19III型弹簧操动机构；分合闸直流110V，隔离开关GN30-10/3150A一组。八防雷与接地方案的设计8.1防雷保护8.1.1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50%-10%），雷电压幅值达10-100MV，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。110KV配电装置、主变压器为户外布置、采用在构架上设置2支避雷针，及其余设备均为户内布置，采用配电楼屋顶设避雷带，和避雷针联合作为防直击雷保护，确保户外主变压器、110KV配电装置在其联合保护范围内。避雷带采用Ф16的热镀锌圆钢，避雷针与建筑物钢筋隔离，并采用3根引下线与主接地网相连接，连接点与其他设备接地点的电气距离应满足规范要求。8.1.2侵入波 保护雷电波入侵(高电位侵入)：架空线路遭受雷击或感应累的影响,在线路上形成沿线路传播的高电压行波.此种电压波入侵到建筑物内或进入电气设备造成过电压。据统计城市中雷击事故的50%-70%是由于这种雷电波侵入造成的。因此，在工厂中应予以重视，对其危害给予足够的防护。为防止线路侵入雷电波的过电压，在110KV进线，10KV母线桥及10KV每段母线上分别安装氧化锌避雷器。为保护主变压器中性点绝缘，在主变110KV侧中性点装设氧化锌避雷器。10KV并联电容器根据规定装设氧化锌避雷器保护。9.2接地装置的设计接地装置宜选用钢材，接地装置的导体截面应符合热稳定性和机械强度的要求，到不小于表中所列的规格。表12钢接地体和接地线的最小规格种类种类、规格及单位地上地下室内室外交流电流回路直流电流回路圆钢直径（mm）1012668注：大中型发电厂，110KV及以上变电所或腐蚀性较强场所的接地装置应采用热镀锌钢材或适当加大截面。本变电站主接地网以水平接地体加垂直地极构成，水平接地体采用Ф16热镀锌圆钢，垂直接地极用∠50×50×2500和∠50×50×3000两种长度的热镀锌角钢，布置尽量利用配电室以外的空地。变电站主接地网的接地电阻应满足R≤0.5Ω的要求。如实测接地电阻值不能满足要求