60kV无人值守变电所电气系统设计

1前言农网改造工程实施以后，尤其是无人值班变电所的大力推广，设备的整体水平提高较快，而与之相配套的管理手段却严峻滞后，处于一种"无政府"的自由状态，生产管理滑坡，部分变电所事实上变成了无人值班，无人管理，严峻危及电网的平安运行，到了非整顿不行的时候了。下面就无人值班运行管理，谈谈个人看法和想法。无人值班变电所的起源和产生背景。无人值班变电所是伴随着电力体制的改革脱颖而出，有其产生的两个环境，内因：无人值班变电所是创一流供电企业的必备条件，市区和城镇220kV终端变电所和110kV及以下变电所实现"无人值班"，非实施不行。外因：无人值班变电所的改造须要大批的资金、人力和物力，由于农村电网改造，国家注入了大量资金，改造农网主设备，提高设备的健康水平，把钱用在刀刃上，天经地义。部分单位由于对形势估计不足，为完成任务，打算不充分，土洋结合，仓促上马，存在较多问题。无人值班变电所的认证和验收工作未细致开展。农网改造作为一个浩大的系统工程，管理难度大，在具体实施过程中各单位各自为政，标准不统一，处于管理"真空"，依据各自的理解，实施开展，具有随意性，存在很多先天缺陷和问题，干脆影响运行管理。鉴于此，建议上级业务主管部门，要"补课"，对全部无人值班变电所进行全面清理整顿，依据无人值班变电所的标准和验收大纲，比照检查，对不符合要求的无人值班变电所进行整改和完善，不能降低标准。现阶段无人值班变电所的管理模式，各单位因地制宜，没有固定的管理模式，既有运行队、调度所、变电所管理的，也有工区、检修公司管理的，各个单位实际状况不同，强求一个模式不现实，原则上要求无人值班变电所各项工作，无人值守，有人管理具体日常管理工作要明确到单位和个人，不能出现"真空"地带，要划分责任和职责，尤其要留意过渡时期的管理环节，不能脱节。明确管理主体。无人值班变电所的管理主体是设备管理单位和设备管理者，管理的模式不同，导致管理主体的变更，管理模式一旦确定，管理主体则随之固定，要明确主次，要有支配、有布置、有支配。留守人员和设备专责人要相互协作，设备管理者要熟识自己的岗位职责，恪尽职守，生产管理和技术管理部门要拿出具体管理方法，让管理主体有章可循，按章办事。明确管理权限。无人值班变电所的管理，涉及调度、运行队、通讯远动、工区、变电所，以及留守人员，必需按机构设置进行职责划分，明确各自的管理权限和范围，履行规定的职责，形成相互制约、相互监督机制，良性运转。与相关部门的协作。无人值班变电所技术含量高，实时监控设备的健康状态，遥控、遥信、信号的采集，都须要通过调度这一环节来完成，必需强化调度的管理责任。工区对设备起着举足轻重的作用，调度与工区协作的好坏，肯定程度上干脆影响无人值班变电所的平安和运行。定员定编。由于无人值班变电所在电网所处的地位不同，加之目前运行队的力气不足，监控通道时而受阻，变电所留守人员需合理配备，即按实际状况酌情配备。留守人员的职责需加强，不能淡化。部分管理者有一种片面意识，认为无人值班变电所的最终意图，是减人增效，提高劳动生产率，淡化了留守人员的职责，电力系统内部某些隐形缺陷，如过热、放电等，信号量无法采集，只有扩大了故障，引起了事故才得以发觉和处理，明显是不妥的，必需加强留守人员的职责，严格要求有利于管理。留守人员的业务素养亟待提高。留守人员的来源，大部分是原有值班人员，熟识设备性能，具有较强的运行管理阅历，但有少数单位，将素养较差留下担当留守人员，导致目前农网生产管理滑坡，安陆市电力局提高留守人员的业务素养实行：抬高门槛，统一考试，择优上岗，对不合格者，下岗或转岗处理。加强针对性培训，提高业务素养。单一操作。无人值班变电所单一操作，是"农网标准化管理综合考核评价"的热点问题，运行队"减负放权"到留守人员完成，笔者认为此举不妥，其理由是：平安保障体系不完备，要正确处理平安与效益的关系。不利于坚持支配检修，临检机率大幅度上升，无制约、监督手段。随意性较大，不简洁限制，影响对用户的供电。单一操作可以增加设备的巡察频率。留守人员应填写的几种记录。有据可查，建议无人值班变电所复原以下记录：交接班记录；设备巡察记录；设备缺陷记录；避雷器动作记录；绝缘爱护工具试验记录。无人值班变电所现场必备的资料和器具。为了便于开展工作，工作现场必需具备以下资料和器具：现场运行规程；技术图纸；绝缘爱护工具。随着大规模农网改造事业的深化实施，一个优质、平安、牢靠的供电环境已初步形成，我们国家的电力事业渐渐和国际接轨。为了适应我国电力事业的发展并将所学的学问运用到实际生产中去，增加自己的动手实力，为以后的工作打下良好的基础，我选择了60kV无人职守变电所电气系统设计作为自己的毕业课题。本次设计的变电所为60kV无人职守变电所，基建工程量小，施工便利，周期短。总工程投资少，仅占常规变电所的三分之二。延长设备的检修期，变更了原来每年一大修，半年一小修的现象，并保证了平常临检不停电，节约了人力和检修费用。简化了接线方式，设备平安牢靠，自动化程度高，提高了供电牢靠性。小型化变电所符合农村电网的特点，适合我国国情，符合国家政策，达到了少花钱，办好事，办快事的目的。它可以满意乡镇农业生产和生活所须要的电力负荷，增加供电量，改善电压质量，促进乡镇农业经济增长和提高人民的生活质量。本次设计包括对变电所原始资料的分析，主变及电气设备的选择与校验，继电爱护，二次接线，接地与防雷等内容。2负荷统计及计算2.1负荷统计本变电所负荷以生活、农业浇灌为主，兼有少量的商业用电，负荷统计如表1-1所示。表2-1负荷统计表回路序号回路名称用户类型需用系数配电容量（kVA）变压器台数供电回路线路长度(KM)备注1冯庄居民用电商业用电其它用电0.70.650.710006008001211110三类2李庄居民用电商业用电乡村医院0.750.60.8511007001000181116三类3赵庄居民用电商业用电农田浇灌0.70.80.790011007001611115三类4周庄居民用电商业用电其它用电0.70.60.78006007001211113三类2.2负荷计算该所负荷计算采纳需用系数法进行计算，由于各供电区域用电性质相差不大，考虑功率因数相同，则视在功率可表示为有功功率。即(2-1)式中—各用电设备额定容量，kVA—各线路的同时系数—各用电设备的需用系数kVAkVAkVAkVA2.3变电所最大负荷负荷考虑规划年限内5年的负荷增长率4%，变电所的最大计算负荷为:(2-2)式中—变电站设计当年的计算负荷—同时系数，取0.95—各用户的计算负荷—线损率，取10%kVA计及负荷增长后变电站最大计算负荷[1](2-3)式中—n年后的最大计算负荷n—年数m—年均负荷增长率kVA3主变的选择及主接线的设计3.1主变台数的选择因电力负荷全为三类负荷，生活用电和农业浇灌负荷比重比较大，工业负荷比重比较小，故只装设一台主变压器。考虑到不受运输条件的限制，选用三相变压器。因深化引进至负荷中心，具有干脆从高压到低压供电条件的变电所。为简化电压等级或削减重复降压容量采纳双绕组变压器，由于变压器绕组的连接方式必需和系统电压相位一样，否则不能并列运行‚所以变压器绕组的连接方式选Y形连接。装设一台主变压器的变电站:依据我国变压器运行的实践阅历，并参考国外的运行阅历，我国农村变电站单台主变压器的额定容量按下式选择是合适的(3-1)式中—主变压器额定容量，kVAkVA查«电气设备好用手册»选用三相油浸瓷自冷铜线双绕组无载调压变压器，S7-6300/63型变压器。表3-1主变参数表主变型号额定容量(kVA)额定电压(kV)高压低压连接组号损耗(kW)短路空载空载电流(%)阻抗电压(%)质量(t)6300/6363006310.54011.61.29.018.623.2主接线形式的确定主接线的设计原则变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分，主接线的确定对电力系统的平安、稳定、敏捷、经济运行以及变电所电气设备的选择，配电装置的布置，继电爱护和限制方法的拟定将会产生干脆影响。主要考虑以下几方面因素：(1)考虑变电所在电力系统中的作用；(2)考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响；(3)考虑主变台数对主接线的影响；(4)考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。主接线设计的基本要求(1)牢靠性：是指主接线能牢靠的工作，以保证用户的不间断供电；(2)敏捷性：其运行及动作是否敏捷；(3)经济性：是指投资省，占地面积小，能量损失小。选择主接线的形式依据该变电所的电压等级60kV,该变电所为单电源进线，出线路有4回，三类负荷，所以采纳单母线接线，隔离开关与高压断路器作为限制与爱护。单母线接线：其特点是整个配电装置只有一组母线，每个电源和引出线都经过开关电器接到同一组母线上，其出线在六回以下。其优点：接线简洁，清楚，采纳的电气设备少，比较经济，操作便利和便于扩建，而其主要缺点是母线和隔离开关检修或发生故障时，必需断开全部电源，是整个配电装置停电。主接线图见附图所示。其接线如图3-1所示。图3-1主接线图4短路电流的计算4.1短路电流的计算目的在选择电气设备主接线时，是确定主接线电气设备是否须要实行短路电流的措施。在选择电气设备时，为了保证正常运行的故障状况下都能平安牢靠的工作，同时力求节约资金的投入，都须要进行短路计算。在选择继电爱护装置时也须要以短路电流为依据。设计室外高压配电装置时，须要依据短路电流确定及校验导线的相间距离，以及相对地面的平安距离。4.2短路点的确定短路点应选在电气主接线上，在最大运行方式下发生短路的短路电流。短路点的确定如图4-1所示。图4-1等值电路图4.3短路电流的计算系统阻抗标幺值取MVAkV系统最大运行方式下电抗标幺值系统最小运行方式下电抗标幺值进线电抗的标幺值:进线长度为50KM,每公里电抗0.4变压器阻抗标幺值为4.3.210KV出线阻抗标幺值的计算各短路点短路计算点短路kAkAkAkAkAkAkAkA点短路kAkAkAkAkAkAkAkA点短路kAkAkAkAkAkAkAkA表4-1短路计算统计表短路点计算最大运行方式最小运行方式F11.68471.45894.29602.54381.62491.40724.14352.5186F22.78572.41247.10354.20642.75762.38817.03194.1640F30.98120.84972.50211.48160.97780.84672.49341.4765F40.70710.61231.80311.06770.70550.61101.79901.0653F50.74180.64241.89161.12010.73970.64061.88621.1169F60.86950.75302.21721.31290.86680.75062.21031.30895电气设备的选择及校验5.1母线的选择及校验母线材料的选择母线的材料有铜、铝和钢。目前，农村发电厂和变电站以及大、中型发电厂、变电站的配电装置中的母线，广泛采纳铝母线，这是因为铜珍贵，我国储量又少；而铝储量较多，具有价格低、重量轻、加工便利等特点。因此，选用铝母线要比铜母线经济。母线截面形态的选择农村发电厂和变电站配电装置中的母线截面目前采纳矩形、圆形和绞线圆形等。选择母线截面形态的原则是：肌肤效应系数尽量低；散热好；机械强度高；连接便利；安装简洁。由于本变电所是小型化变电所，高压侧与低压侧均布置在室外，并且采纳单母线接线方式，没有高压侧母线，只有低压侧母线。钢芯铝绞线的耐张性能比单股母线好，在允许电流相同的条件下，钢芯铝绞线的直径比单股母线直径大，其表面旁边的电场强度小于单股母线。为了使农村发电厂和变电站的屋外配电装置结构和布置简洁，投资少，所以10kV侧母线选择钢芯铝绞线。母线的放置母线水平放置，相间距离a=0.65mb=4m已知条件θ0＝25℃＝70℃θ＝375.1.410kV侧母线的选择按最大长期工作电流选择母线截面选择条件：通过母线的最大长期工作电流不应大于母线长期允许电流，即(5-1)式中—相应于某一母线布置方式和环境温度为+25℃时的母线长期允许电流，可由母线载流量表查出；—温度修正系数，，其中=25℃，为母线的长期允许温度，用螺栓连接时，为70℃；—通过母线的最大长期工作电流，A温度修正系数按通过低压侧母线的最大长期工作电流A=422.95A经计算查«电气设备好用手册»选择LGJ-150型钢芯铝绞线，其70℃时最大允许持续电流为校验热稳定性校验A按上述条件选择的截面，还必需按短路条件校验其热稳定，其方法通常采纳最小截面法，即(m2)(5-2)式中—选择的母线截面，m2—最小允许截面，m2—稳态短路电流，A—母线材料的热稳定系数—短路发热的等值时间,s—集肤效应系数，取短路计算时间。因，所以，经查短路电流为重量等值时辰表[1]得。因，所以，故母线正常运行时的最高温度为：查不同工作温度下裸导体的值[1]知，按热稳定条件所需最小母线截面为小于所选母线截面150mm2，故满意热稳定要求，因所选母线为绞线，故不需动稳定校验。5.1.510kV侧出线选择及校验在六回出线中，以最大负荷的一条出线路为出线截面积选择的计算依据，其它线路肯定能满意。由于六回出线的负荷相差不大，故不会造成太大的奢侈。并且出线路负荷要考虑今后5年的增长，其增长率为5%。按通过10kV侧出线的最大长期工作电流0.86=146.02A查«电气设备好用手册»选择LGJ—35型钢芯铝绞线，其70℃时最大允许持续电流为校验短路计算时间。因，所以，经查短路电流为重量等值时辰表[1]得。因，所以，故母线正常运行时的最高温度查不同工作温度下裸导体的值[1]知，按热稳定条件所需最小母线截面为小于所选母线的截面积，故满意热稳定要求，因所选母线为绞线，故不需动稳定校验。5.2断路器的选择及校验5.2.160kV侧断路器的选择及校验断路器的选择按构造形式、装置种类、额定电压、额定电流、和额定开断电流选择断路器。又据，查«电气设备好用手册»[3]选择型六氟化硫断路器。六氟化硫断路器的特点灭弧性能好，断流容量大，检修期长，结构紧凑，占地面积小，有益于变电所小型化。其技术参数见表5-1。表5-1LW9-63型断路器参数型号额定电压（kV）额定电流(A)Iekd(kA)ij(kA)tg(s)(s)Ir(4s)(kA)LW9-6363250031.5800.030.1231.5校验对于无穷大电源供电电网，所以满意额定开断电流的要求。热稳定性校验：短路计算时间。因，所以，经查短路电流为重量等值时辰表[1]得。因，所以，故短路电流的热脉冲：因此满意热稳定性要求。动稳定性校验极限通过电流故动稳定性也满意要求。经计算满意热稳定性及动稳定性要求，因此所选型断路器满意要求。5.2.210kV侧断路器的选择及校验断路器的选择按构造形式、装置种类、额定电压、额定电流、和额定开断电流选择断路器，而且放在屋外，所以可选真空断路又据，查«电气设备好用手册»[3]选择ZW1-10型断路器，其技术参数见表5-2。表5-2ZW1-10型断路器参数型号额定电压(kV)额定电流(A)Iekd(kA)ij(kA)tg(s)Ir(4s)(kA)thu(s)ZW1-101063012.531.50.0531.50.05校验对于无穷大电源供电电网，满意额定开断电流的要求。热稳定性校验：短路计算时间。因，所以，经查短路电流为重量等值时辰表[1]得。因，所以，故短路电流的热脉冲：因此满意热稳定性要求。动稳定性校验极限通过电流故动稳定性也满意要求。经计算满意热稳定性及动稳定性要求，因此所选ZW1-10型断路器满意要求。5.2.310kV出线侧断路器的选择及校验断路器的选择四条出线中找出负荷最大的作为计算依据，则其他几条线路都能满意，按构造形式、装置种类、额定电压、额定电流、和额定开断电流选择断路器。而且放在屋外，所以可选屋外式真空断路器。又据，查«电气设备好用手册»[3]选择ZW1-10型断路器。其技术参数见表5-3。表5-3ZW1-10型断路器参数型号额定电压(kV)额定电流(A)Iekd(kA)ij(kA)tg(s)Ir(4s)(kA)Thu(s)ZW1-101063012.531.50.0512.50.05校验对于无穷大电源供电电网，满意额定开断电流的要求。热稳定性校验短路计算时间。因，所以，经查短路电流为重量等值时辰表[1]得。因，所以，故短路电流的热脉冲：因此满意热稳定性要求。动稳定性校验极限通过电流故动稳定性也满意要求。经计算满意热稳定性及动稳定性要求，因此所选ZW1-10型断路器满意要求。5.3隔离开关的选择及校验5.3.160kV侧隔离开关的选择及校验隔离开关的选择依据变压器高压母线侧断路器选择计算的数据，经查«电气设备好用手册»[3]选择GW4-63型隔离开关。其技术参数见表5-4。表5-4GW4-63型隔离开关参数型号额定电压（kV）额定电流（A）动稳定电流（kA）4s热稳定电流（kA）GW4-63636305020校验热稳定性校验短路电流的热脉冲：因此满意热稳定性要求。动稳定性校验极限通过电流故动稳定性也满意要求。经计算满意热稳定性及动稳定性要求，因此所选GW4-63型隔离开关满意要求。5.3.210kV侧隔离开关的选择及校验隔离开关的选择依据变压器低压母线侧断路器选择计算的数据，经查«电气设备好用手册»[3]选择GW9-10G/20型隔离开关。其技术参数见表5-5。表5-5GW9-10G/630-20型隔离开关参数型号额定电压（kV）额定电流（A）动稳定电流（kA）4s热稳定电流（kA）GW9-10G/630-20106305020校验热稳定性校验短路电流的热脉冲：因此满意热稳定性要求。动稳定性校验极限通过电流故动稳定性也满意要求。经计算满意热稳定及动稳定要求，因此所选GW9-10G/630-20型隔离开关满意要求。5.3.310kV出线侧隔离开关的选择及校验 隔离开关的选择依据变压器低压母线侧断路器选择计算的数据，经查«电气设备好用手册»选择GW9-10G/630-20型隔离开关。其技术参数见表5-6。表5-6GW9-10G/630-20型隔离开关参数型号额定电压（kV）额定电流（A）动稳定电流（kA）4s热稳定电流（kA）GW9-10G/630-20106305020校验热稳定性校验短路电流的热脉冲：因此满意热稳定性要求。动稳定性校验极限通过电流故动稳定性也满意要求。经计算满意热稳定及动稳定要求，因此所选GW9-10G/630-20型隔离开关满意要求。5.4电流互感器的选择及校验5.4.160kV侧电流互感器的选择及校验 电流互感器的选择按最大长期工作电流依据，经查«电气设备好用手册»选择LCWB5-63型户外独立式电流互感器。其技术参数见表5-7。表5-7LCWB5-63型电流互感器参数型号额定电压（kV）精确级额定输出（VA）额定电流比1s热稳定电流倍数动稳定电流倍数LCWB5-6363B50300/530100校验热稳定性校验依据满意热稳定要求动稳定性校验eq\o\ac(○,1)内部动稳定校验满意内部动稳定要求eq\o\ac(○,2)外部动稳定校验满意外部动稳定要求经计算满意热稳定及内、外动稳定要求，因此所选LCW-60型电流互感器满意要求。5.4.210kV侧电流互感器的选择及校验电流互感器的选择按最大长期工作电流依据，查«电气设备好用手册»[3]选择LB-10型电流互感器。其技术参数见表5-8。表5-8LB-10型电流互感器参数型号额定电压（kV）精确级额定输出（VA）额定电流比短时热电流倍数动稳定电流倍数LB-101010P15400/590225校验热稳定性校验依据动稳定性校验eq\o\ac(○,1)内部动稳定校验eq\o\ac(○,2)外部动稳定校验经计算满意热稳定及内、外动稳定性要求，所选LB-10型电流互感器满意要求。.110kV出线侧电流互感器的选择及校验电流互感器的选择按最大长期工作电流依据，经查«电气设备好用手册»[3]]选择LB-10型电流互感器。其技术参数见表5-9。表5-9LB-10型电流互感器参数型号额定电压（kV）额定电流比1s热稳定电流倍数动稳定电流倍数LB-1010200/590225校验热稳定性校验依据满意热稳定要求动稳定性校验eq\o\ac(○,1)内部动稳定校验eq\o\ac(○,2)外部动稳定校验经计算满意热稳定及内、外动稳定要求.2电流互感器所接仪表及负荷的二次安排表5-10电流互感器的负荷仪表名称符号二次负荷A相C相电流表（1T1－A）30功率表（1D1－W）1.51.5电度表（DS）0.50.5总计52电流互感器与仪表的接线，如图5-1.3二次侧连接导线的确定 电流互感器的误差与二次负荷阻抗有关，所以同一台电流互感器在不同的精确度等级时，会有不同的额定容量。当二次负荷容量过大时，其精确度等级会降低，因此，选择时必需满意VA(5-3)式中—电流互感器的额定容量，在此；—电流互感器的二次负荷，VA(5-4)电流互感器的二次额定电流已经标准化（5A或1A）,所以二次负荷主要确定于二次阻抗，额定容量也就常用二次额定阻抗表示。实际选择中，都按最大一相负荷来选择，即最大一相负荷容量小于或等于额定容量。若不计负荷电抗时，最大一相负荷按下式计算(5-5)式中－最大一相负荷阻抗，—最大一相负荷测量仪表的总阻抗，—二次连接导线的电阻，—导线接头的接触电阻，，一般取0.1电流互感器二次测量仪表确定后，仅连接导线电阻是未知量，为了使电流互感器的最大一相负荷在所要求的精确度等级下不大于其额定阻抗，即，则连接导线的电阻应满意下式(5-6)Ω连接导线的长度确定以后，其截面为（m2）(5-7)式中—二次连接导线的截面，m2—导体材料的电阻率，Ω·m—连接导线的计算长度，m。电流互感器采纳不完全星形接线，，电流互感器到主控仪表间导线路径长度为12m.。mm2故采纳截面为2mm2的铜线。5.5电压互感器的选择与断路器和隔离开关的选择与校验5.5.1电压互感器的选择及校验电压互感器主要用来计量，而上一级变电所出线已由本所计量，故60kV侧不必装设电压互感器，在10kV侧必需装设电压互感器，从而削减造价。电压互感器的选择依据该电压互感器的用途、装设地点及额定电压，经查«电气设备好用手册»[3]选择JDN2-10型电压互感器。其技术参数见表5-11。表5-11JDN2-10型电压互感器参数型号额定电压比（KV）最大容量精确级次及相应额定二次负荷(VA)0.5级1级3级JDN2-1010000/1003505080200测量仪表的技术数据见表5-12。表5-12测量仪表的技术参数仪表名称仪表型号每线圈消耗功率(VA)有功功率表1D1－W0.751无功功率表1D1－Var0.751有功电度表DS11.50.38频率表1D1－Hz21电压表1T1－V51功率因数表1D1－0.751电压互感器和测量仪表的三线接线图如图5-2所示。图5-2三线接线图校验在电压互感器接线布局中，由于接入了电度表，所以电压互感器的精确度等级选0.5级，在0.5级以下工作的电压互感器的额定容量Se=50VA按二次负荷选择电压互感器应作如下计算：首先计算各相负荷，然后取最大一相负荷与一相额定容量相比较。（利用变电工程教材[1]中第三种接线方式进行计算）A相负荷为：B相负荷为：经计算可知B相负荷最大，其值为0.5级的JDN2-10型电压互感器的一相额定容量为50/3=16.7（VA）,此值大于它的最大一相负荷Sb，因此满意要求。由于电压互感器与电网并联，当系统发生短路时互感器本身并不遭遇短路电流的作用，因此不须要校验动稳定与热稳定。其爱护熔断器的选择及校验熔断器的选择对于爱护电压互感器的熔断器，只按额定电压及断流容量选择即可kV(4-8)MVA经计算查«电气设备好用手册»[3]选择RW3-10Ⅱ型熔断器。其技术参数见表5-13。表5-13RW3-10Ⅱ型熔断器参数型号额定电压(kV)额定电流(A)配用熔丝额定电流（A）额定断流容量（MVA）上限下限RW3-10Ⅱ102001015030经计算满意要求，故选RW3-10Ⅱ形熔断器。5.6绝缘子和穿墙套管的选择及校验发电厂和变电站常用的绝缘子有支柱绝缘子、套管绝缘子和悬式绝缘子。支柱绝缘子用于支持和固定母线，并使母线与地绝缘；套管绝缘子主要用于母线穿过墙壁或楼板，使母线之间、母线与地之间绝缘；悬式绝缘子主要用于固定屋外配电装置中的软母线。5.6.160kV侧绝缘子的选择及校验绝缘子的选择按安装地点和额定电压查«电气设备好用手册»[3]选择XP-70C型绝缘子，其技术参数见表5-14。表5-14XP-70C型绝缘子参数型号工频击穿电压（kV）工频闪络电压（kV）机电破坏负荷（kN）泄漏比距（cm/kV）最小放电距离（cm）干湿XP-70C1107545521.630悬式绝缘子片数的选择一般状况下的单位泄漏距离为1.6cm/kV，所以应选绝缘子的片数为片式中——泄漏比距——每片绝缘子的泄漏距离所以初选4片绝缘子，考虑到绝缘子老化及出现故障等状况，应将绝缘子片数加1，故选择片5绝缘子。∴60kV每相悬式绝缘子应选5片，满意要求。5.6.210kV侧绝缘子的选择及校验按额定电压和装设地点，经查«电气设备好用手册»[3]选择XP-70C型支柱棒型绝缘子。其技术参数见表5-15。表5-15XP-70C型绝缘子参数型号工频击穿电压（kV）工频闪络电压（kV）机电破坏负荷（kN）泄漏比距（cm/kV）最小放电距离（cm）干湿XP-70C1107545521.630校验悬式绝缘子片数的选择一般状况下的单位泄漏距离为1.6cm/kV，所以应选绝缘子的片数为片式中——泄漏比距——每片绝缘子的泄漏距离所以初选1片绝缘子，考虑到绝缘子老化及出现故障等状况，应将绝缘子片数加1，故选择片2绝缘子。∴10kV每相悬式绝缘子应选2片，满意要求。穿墙套管的选择及校验穿墙套管的选择按装置种类、构造形式、额定电压及最大长期工作电流，查«电气设备好用手册»[3]选择CWB-10/400型穿墙套管。其技术参数见表5-16。表5-16CWB-10/400型穿墙套管参数型号额定电压(kV)额定电流(A)总长L(mm)抗弯破坏负荷(kN)5s短时热电流（kA）CWB-10/400104005107.512校验热稳定校验动稳定校验经计算满意热稳定性及动稳定性要求，故所选CWB-10/400型穿墙套管满意要求。5.7所用变设备的选择所用变压器的选择考虑到变电所主要设备的须要，如采纳硅整流操作电源，要求有牢靠的所用电源。此电源不仅能在正常运行方式下保证供应操作电源，而且应考虑在全所停电之后，仍能实现对电源进线断路器的合闸。一般应至少有两路互为备用的所用电源。一台接在高压侧，一台接在低压侧。所用电负荷统计见表5-17。表5-17所用电负荷统计表日常照明用电3kW取暖设施用电4kW继电爱护装置用电30kW其它用电13kW总计50kW综合以上数据，查«电气设备好用手册»[3]选择S9-50/60型和S9-50/10型电力变压器作为所用变压器。爱护熔断器的选择熔断器的选择其最大长期工作电流熔件的额定电流为短路容量经计算查«电气设备好用手册»选择RW6-60/500型高压熔断器和RW3-10Ⅱ型高压跌落式熔断器。其技术参数见表5-20和5-21。表5-18RW6-60/800型熔断器参数型号额定电压(kV)额定电流(A)额定断流容量（MVA）上限下限RW6-60/8006010080020表5-19RW3-10Ⅱ型熔断器参数型号额定电压(kV)额定电流(A)配用熔丝额定电流（A）额定断流容量（MVA）上限下限RW3-10Ⅱ102001015030校验?经计算满意要求，选RW6-60/800和RW3-10Ⅱ型熔断器。隔离开关的选择依据以上计算数据，选择GW4-63型和GW4-10G/630-20型隔离开关即能满意要求。其技术参数如表5-20和5-21。表5-20GW4-63型隔离开关参数型号额定电压（kV）额定电流（A）动稳定电流（kA）4s热稳定电流（kA）GW4-63636305020表5-21GW9-10G/400-12.5型隔离开关参数型号额定电压（kV）额定电流（A）动稳定电流（kA）4s热稳定电流（kA）GW9-10G/400-12.51040031.512.5由于，，所以满意工作条件。热稳定校验短路电流的热脉冲：因此满意热稳定性要求。动稳定性校验极限通过电流故动稳定性也满意要求。经计算满意热稳定及动稳定要求，因此所选隔离开关满意要求5.8电力电容器的选择电力电容器是用来提高电网功率因数、削减线损、改善电压质量、提高供电效率的电器设备。电容器的选择按工作电压选择按工作频率选择无功功率的计算设备补偿前的功率因数为0.75，经电容器要求补偿后达到0.9。负荷的有功功率为系统要求补偿的无功功率为查«电气设备好用手册»[3]初选BWF10.5-100-1型电容器组，其技术参数见表5-22。表5-22BWF10.5-100-1W型电容器参数型号额定电压(kV)额定容量(kvar)额定电容(μF)BWF10.5-100-1W10.51002.89因此，一相需9个此型号的电容器组，三相则需27个电容器组，总的额定容量为，故所选电容器组满意要求。其断路器、隔离开关、电流互感器的选择电容器组回路的最大长期工作电流小于各出线回路中的最大长期工作电流，因此断路器、隔离开关、电流互感器均可按出线路侧选择，肯定会满意要求。其所选型号为：断路器选用选择ZW1-10型隔离开关选用GW9-10G/400-12.5电流互感器选用LB-10-2006电气设备的平面布置6.1配电装置的布置 （1）60kV侧配电装置采纳户外式，本所北侧进线，南侧出线。本着节约占地，少占农田的原则。并为了进行维护安装的便利及各种平安，此屋外配电装置采纳半高式双层布置方式，这种布置方式整齐紧凑，巡察特殊便利。（2）10kV侧采纳户外式。（3）农村变电所屋外配电装置的母线一般采纳钢芯铝绞线，三相水平布置，用悬式绝缘子悬挂在母线构架上软母线可选用较大的档距，但档距越大导线弧垂越大，因而导线相间及对地距离要增加，母线及跨越线构架的宽度和高度均需增大。屋外配电装置的构架采纳钢筋混凝土结构，构架配镀锌钢梁具有节约钢材，经久耐用，维护简洁等优点。（4）主变压器的布置变压器外壳不带电，故采纳落地式，安装在钢筋混凝土基础上。主变压器与建筑物的距离不小于1.25m，且距离变压器5m以上的建筑物在变压器总高度下外廊两侧3m的范围内，不应有门窗和通风孔。变压器油超过2500kg以上的两台变压器之间的防火净距不应小于5～10m。（5）断路器的布置依据布置条件选择高式布置，安装在高约2m的混凝土基础上。（6）隔离开关和电流互感器的布置均采纳高式布置，其支架高度为2.7m。（7）避雷器的布置60kV侧采纳高式布置，支架高度为2.7m（8）电容器采纳低式布置为了人身平安应装设围栏，杆台上的电容器组，其台架底部对地高度为2.5m（9）电缆沟和通道屋外配电装置中，电缆沟布置应使电缆走的路径最短，所区内道路宽广阔门正对道路，运输便利。主变搬运道路宽6m，其他道路宽为1.5m，电气设备旁边电缆沟铺设水泥板，配电装置巡察小道。60kV侧配电装置的有关尺寸见表6-1所示。表6-1配电装置的有关尺寸见母线出线门型母线门型母线架弧垂1.00.1线间距离41.6构架高度7.3构架宽度5.0米电气设备布置图见附图。6.2变电所的总平面布置 布置状况主控室与10kV屋内配电室为平房布置，一字排开，由于是小型化变电所，所以60KV与10kV侧电气设备均为屋外布置，屋外电气设备全部布置在480m2面积的开关场，限制部分及继电爱护部分都布置在主控室内，面积为74.4m2,所区总面积为24×40m2，利用系数为70%，所区平坡布置，顺母线方向无坡，垂直母线方向为坡区排水布置0.8－1%的坡度。如图总平面图的布局总平面图见附图所示。断面图见附图所示。限制室的平面布置 本限制室为12000×6200mm2其中有综合自动扮装置一套，计量屏一面，沟通屏一面以及硅整流型直流系统一套，其布置如附图所示。图6-1平面布置图7继电爱护及二次接线7.1继电爱护 继电爱护的设计应以合理的运行方式和故障类型作为依据，并应满意速动性、选择性、牢靠性和灵敏性四项基本要求。本所主要对变压器、线路、电力电容器进行爱护，同时也对其它设备进行爱护。这里主要介绍这些主要的爱护。电力变压器的爱护电力变压器是电力系统中大量运用的重要电器设备，它的故障对供电牢靠性和系统的正常运行带来严峻后果，同时大容量变压器也是特别珍贵的元件。因此，必需依据变压器容量和重要程度装设性能良好、动作牢靠的爱护。变压器油箱内部主要易发生的故障包括相间短路、绕组的匝间短路和单相接地短路等。油箱内部故障对变压器来说是特别危急的，高温电弧会烧毁绕组的铁芯，而且会使变压器油绝缘受热分解产生大量气体，引起变压器油箱爆炸的严峻后果。变压器油箱外部引线及套管处也可能发生相间短路和接地故障。变压器的不正常运行状态主要有：由于变压器外部短路或过负荷引起的过电流，以及漏油引起的油面降低和过励磁等。对变压器的不正常工作状态应实行以下爱护：为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低应装设瓦斯爱护。为反应变压器绕组、套管和引出线相间短路；干脆接地系统侧绕组、套管和引出线的接地短路以及绕组匝间短路应装设纵联差动爱护。为反应外部相间短路引起的过电流，应装设过电流爱护作为后备爱护。为反应过负荷，应装设过负荷爱护；为反应油温降低而装设的爱护。.1变压器的瓦斯爱护依据《继电爱护和平安自动装置技术规程》的规定，对于容量在0.8MVA以上的油浸式变压器应装设瓦斯爱护。瓦斯爱护是反应变压器油箱内部气体的数量和流淌的速度而动作的爱护，爱护变压器油箱内部各种短路故障，特殊是对绕组的相间短路和匝间短路。原理及接线图原理：由于短路点电弧的作用，将使变压器油和其它绝缘材料分解，产生气体。气体从油箱经连通管流向油枕，利用气体的数量及流速构成瓦斯爱护，它应安装在油箱与油枕之间的连接管道上。瓦斯爱护接原理线图如附所示。整定整定：在出现稍微瓦斯及油面下降时，爱护装置应动作于信号；但是在出现大量瓦斯时，爱护装置通常应动作于跳闸。瓦斯爱护的主要特点动作快速、灵敏度高、安装接线简洁、可以有效地反应变压器油箱内的故障及油面降低，但它不能反应油箱外套管及引出线上的故障，因此必需与纵差动爱护一起，共同构成变压器的主爱护。.2变压器的纵差动爱护（1）原理：纵差动爱护是反应被爱护的变压器各端流入和流出电流的相量差。由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动的正确工作，就必需适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等。在爱护范围内故障时，流入差回路的电流为短路点的短路电流的二次值，爱护动作。纵差爱护动作后，跳开变压器两侧断路器。变压器低压侧选择LB-10-1200/5型电流互感器。整定爱护的动作电流（利用BCH-2型差动继电器构成的变压器差动爱护）1）确定基本侧。将变压器两侧电流互感器流入差回路的电流中较大的一侧作为基本侧，计算步骤见表7-1。表7-1差回路电流计算变压器额定电压（KV）（高压）=60（低压）=10变压器额定电流（A）=60.62=363.74变压器接线方式YΔ电流互感器接线方式ΔY电流互感器计算变比=20=72.75电流互感器实际变比300/5=601200/5=240流入差回路电流（A）=1.75=1.52不平衡电流（A）01.75-1.52=0.23=2\*GB1⒉）确定差动爱护的动作电流已知kA1）躲过变压器的励磁涌流(7-1)式中-----牢靠系数，取1.3-----变压器基准侧的额定电流所以(A)2)按躲开二次回路断线（A）3)躲过外部短路时的最大不平衡电流=(++)(7-2)式中-----最大不平衡电流-----两侧电流互感器电流误差引起的不平衡电流------变压器调分接头引起的不平衡电流所以(A)从以上计算可知，以躲过外部短路最大不平衡电流为计算条件，差动爱护的动作电流取为（A）4）计算差动线圈匝数及实际动作电流（A）（匝）差动线圈的实际匝数应向小调整，取17（匝）继电器的实际动作电流为(A)5）确定60kV侧平衡绕组匝数为（匝）取好用匝数（匝）6）计算想对误差为因为相差很小，不须要核算动作电流。7）爱护动作二次电流为8）60KV侧二次动作电流为9）计算最小灵敏系数为满意要求.3变压器的过电流爱护(1)原理：变压器的过电流爱护是反应电流增大而动作的爱护，作用于外部相间短路引起的变压器过电流。由于过电流爱护装置装在被爱护变压器的电源侧，因此它可以作为变压器的后备爱护。(2)整定计算按躲开出线的最大负荷电流来整定(7-3)式中—牢靠系数，取1.2—返回系数，取0.85—自起动系数，取1.5A灵敏度的校验近后备爱护远后备爱护经校验灵敏度均符合要求。人为延时是1.5S，考虑到线路中避雷器的放电时间0.04～0.06s。.4变压器的过负荷爱护(1)原理：变压器可能出现过负荷的状况，因此需装设过负荷爱护。对于双绕组变压器，过负荷爱护应装设于电源侧。(2)过负荷爱护的整定计算按躲过变压器的额定电流进行整定(7-4)式中：—牢靠系数，一般取1.05； —返回系数，取0.85；—爱护安装侧变压器的额定电流。过负荷爱护的延时应比变压器过电流爱护时延长一个时限阶段，一般取10s7.1.210kV出线的爱护.110kV线路爱护的设计原则10kV架空线路和电缆线路应装设相间短路爱护。爱护装置采纳两相式接线，并在全部出现中皆装设同名的两相上，通常装设在A、C两相上，以保证当发生不在同一出线上的两点单相接地时有2/3机会切除一个故障点。10kV线路爱护一般以电流速断爱护为主，以过流爱护作为后备爱护。这就是说爱护装置采纳的是远后备爱护方式。10kV线路在以下状况下必需装设电流速断爱护。对变电所来说，当线路上发生短路，变电所母线电压大量降低时，应装设电流速断爱护。导线截面不允许延时切除短路电流时，应装设电流速断爱护。当装设电流速断爱护时，为保证母线电压不至过份的下降，必要时允许非选择性的动作，并装设备用电源自投入装置来部分地校正爱护的非选择性的动作。.210kV出线爱护的配置与整定本变电所出线爱护配置电流Ⅰ段和Ⅲ段爱护，即装设瞬时电流速断爱护和定时限过电流爱护。（1）10kV出线的电流速断爱护的整定计算下面以线路1为例说明整定方法。1)爱护的动作一次电流(kA)，动作二次电流(A)；动作时限t=0s灵敏度校验要求无时限电流速断爱护在系统最小运行方式下，两相短路电流时的最小爱护范围应大于被爱护线路全长的15～20%。可依据×100%≥15%～20%(7-5)（2）10kV侧出线的过电流爱护的整定计算1)按躲开被爱护线路的末端的最大负荷电流来整定三段爱护爱护动作一次电流（A）爱护动作二次电流2)其动作时限t=0.5s3)灵敏度校验满意灵敏度要求，动作时限为0.5s其余三条出线路的整定计算方法与此线路相同，因此计算过程不再重复，将整定结果附在表中，见表7-2。表7-210kV出线路整定计算列表线路名称电流速断爱护的整定过电流爱护的整定整定电流（kA）灵敏度系数(%)整定电流(A)灵敏度系数线路1线路21.271135.130.917257.55129.966.515193.666.5236线路30.961655.0998.256.5201线路41.126841.56115.176.5173经校验均满意要求。电力电容器的爱护本所采纳BWF10.5-100-1型电容器进行无功补偿，以提高电网功率因数、削减线损、改善电压质量，充分发挥发电、供电设备的效率，为此要求对电容器进行爱护。.1爱护装置的选择在电容器的运行中可能会发生故障而引起电容器爆破和火灾事故，故其主要的故障形式有：电容器和短路器之间连接线短路；电容器的内部故障及其引出线上短路及个别电容器的切除引起电压上升等。为了防止电容器爆破及火灾事故，保证平安运行，必需装设相应的爱护。电容器的爱护包括内部爱护和外部爱护两个方面，内部爱护作为单台电容器内部击穿时的爱护，使电容器内部串联元件未全部击穿之前将其从电源上断开；本设计装设无时限过流爱护和过压爱护作为外部短路故障爱护，并作为内部故障的后备爱护。内部爱护采纳熔断器爱护单台电容器，其爱护接线如图6-1所示，短路爱护用电流互感器与电流继电器和信号继电器来实现。由于多数电容器只允许在不超过1.05倍额定电压下长期运行，只能在1.1倍额定电压下短期运行（一昼夜），所以过电压爱护也必不行少。另一方面，一般在电容器母线上安装一组避雷器，以泄放操作等缘由引起的瞬态过电压。爱护电容器中，由于无间隙金属氧化物避雷器的性能优于有间隙的碳化硅避雷器，所以多采纳无间隙金属氧化物避雷器FYS系列。为确保断开电容器上存在的电压在1min内降至50V，以保证人身和设备的平安，应在外部并联放电装置。一般利用电压互感器二次串入灯泡作为放电器。.2整定计算（1）无时限过电流爱护爱护装置的动作电流，取5A爱护装置一次动作电流，满意灵敏度要求。（2）过电压爱护爱护装置动作电流（按母线电压不超过110%额定电压值整定）爱护装置动作于信号或带3～5分钟时限动作于跳闸。7.2二次接线部分二次回路是变电所中用于监测的表计、限制操作信号、继电爱护和自动装置的全部低压回路的总体。其内容包括:1、电流回路；2、电压回路；3、测量回路；4、爱护回路；5、开关和信号回路；6、操作回路。二次部分采纳变电所综合自动扮装置。断路器的限制部分对于60kV变电所来说，其出线为四条，所以可选择灯光监视限制回路，即为具有电气防跳装置的限制回路。对于没有机械防跳装置的断路器的限制回路中应加装电气防跳装置带有电气防跳装置的限制回路。中心信号装置设计（1）中心信号的设计原则1)中心信号装置由事故信号和预报信号组成;2)能保证在断路器跳闸时发出音响信号、灯光信号或其他指示信号；3)事故音响一般用蜂鸣器，预报音响信号一般运用电铃；4)音响信号应能自动或手动复原，而故障性质的指示信号保持到故障消退为止；5)中心信号的接线应力求简洁，对其电源熔断器应有监视装置。（2）事故信号装置采纳中心复归能重复动作的事故音响信号，音响采纳蜂鸣器，用信号灯表示跳闸断路器。（3）预报信号装置采纳中心复归带重复动作的预报信号装置，用光字牌说明发生非正常运行状态。预报的非正常运行状态有：1）变压器的过负荷；2）变压器的轻瓦斯爱护动作；3)变压器油温过高；4）电压互感器二次回路断线；5）沟通回路绝缘降低；6）直流回路绝缘降低；7）限制回路断线、熔断器熔断等；8）事故音响信号熔断器熔断；9）直流电压过高或过低。直流系统的选择对于60kV小型化变电所来讲，假如采纳蓄电池组，则其缺点为价格昂贵、寿命短、运行维护困难，并且占地面积大，所以可以采纳硅整流操作。可以取消蓄电池组，削减建设费用，加快安装速度和便利运行维护，则可采纳硅整流直流系统。在中、小型变电所中，常采纳硅整流元件把沟通电变成直流电运用，并装设电容器储能放电。当系统故障时，沟通电压大大降低，致使整流后的直流电压降得更低，继电爱护无法动作，这时就借助于电容器的储能放电，供电给继电爱护装置。硅整流电容储能的直流系统图见附图所用电源备用自动投入装置接线图如7-1图。图7-1所用电源备用自动投入装置接线直流系统的绝缘监察装置变电所的直流系统比较困难，当发生一点接地时，由于没有短路电流流过，熔断器不会熔断，仍能接着运行，故对这种接地故障必需及早发觉。否则，当发生另一点接地时，有可能引起信号回路、限制回路、继电爱护回路和自动装置回路的不正确动作。因此装设常常性的直流系统监察装置是特别必要的。其原理接线图如图7-2所示。7-2直流系统绝缘监察装置接线图综合自动扮装置的选择变电站综合自动化将变电站爱护、自动、远动、通信功能融为一体，完成对站内全部模拟量、状态量的采集以及对各种设备的限制和爱护。例如对线路及主设备各模拟量、状态量的采集，对断路器和隔离开关、变压器有载调压开关的限制与监视，站用备用电源的自动投入、站用直流电源等的限制与监视，以及对为火灾的监视与消防系统的限制。通常变电站综合自动化系统由计算机系统组成。变电站综合自动化能节约二次电缆，缩短建设周期，便于对系统调度运行和维护管理。依据上节继电爱护和二次接线部分的计算，本变电所选用国内较有影响的南京自动化探讨院生产的LFP-900系列中低压变电站综合自动化爱护装置。LFP-900系列中低压变电站综合自动化爱护装置（1）概述LFP-900系列中低压变电站综合自动化爱护装置适用于110KV及以下各电压等级的变电站及厂站系统爱护。中低压系列爱护装置继承了高压、超高压系列爱护装置（LFP-901A，902A，931A，941A，951A，）的优点，针对中低压系统的特点而研制的。该系列爱护装置包括：①LFP-961馈线爱护（6～66KV）；②LFP-962站用变爱护；③LFP-963A/963B/963C电容器爱护；④LFP-964电动机爱护；⑤LFP-965A/965B备用电源自投；⑥LFP-96635～66kV线路方向电流电压爱护；⑦LFP-971A/971B/972A/972B主变差动爱护；⑧LFP-973A/973B主变后备爱护；⑨LFP-974变压器非电量爱护；⑩LFP-975母线爱护；⑾CM-90微机爱护装置仍能正常运行。采纳单元式密封结构，既可集中组屏；也可分散安装（开关柜式）（2）主要特点1）爱护配置系列化、成套化、模块化、生产过程自动化。继电爱护公司能供应各种电压等级（6～500KV）、各种接线方式、各种特殊配置的成套继电爱护产品。硬件系统设计思想统一，以高压系统的标准应用于中低压系统，保留了望独立的起动开放回路，冗余、自检、闭锁相结合，提高硬件系统固有的牢靠性。软件设计思想统一，程序结构统一，爱护中的多功能软件模块统一，管理软件格式，内容统一，通信协议统一。生产过程自动化，调试过程不用人工参加，出厂整机高温老化，用技术手段保证大批量生产的产品质量。2）爱护功能完善，性能平安牢靠，内置细心设计的抗干扰组件，抗干扰实力强。3）友好的人机界面，配有液晶显示，正常运行时显示电流，电压的幅值和相位及其它有关状态，故障时显示爱护的动作元件刚好间，键盘操作简洁，采纳菜单工作方式，易于驾驭。4）配有自动调试接口，可便利地与配套的自动调试仪（Help-90）连接，自动进行定值校验，整组试验及输入输出接点检查。5）背后有一个隔离的串行口，作为对外的通信接口。6）有防跳操作回路，设计中考虑了无操作屏的要求。7）有故障录波及事务记录功能，保证掉电数据不丢失。8）钟走时精确，掉电不停钟，并有与卫星钟对时功能。9）块化设计，本系列爱护采纳统一的硬件结构，插件品种少，各种装置之间插件可以互换，便利了生产调试及现场的运行维护。(3）本变电所爱护配置LFP—96635—66KV线路方向电流电压爱护该爱护装置用于小电流接地系统线路爱护。三段式方向过流爱护：各段电流爱护通过方式字可选择经低电压和方向闭锁（相电流，线电压）。三相一次自动重合闸：检无压/检同期，有压/无条件重合闸。分散式低周减载：低压闭锁，滑差闭锁，频率测量。设有独立加速段。设有跳合闸操作回路。LFP—9616—66KV线路爱护接线方式：两相或三相式。爱护配置：定时限电流速断：定时限过电流爱护。分散式低周减载：低压闭锁；滑差闭锁；频率测量。3I0接地告警（LFP—961A中）。设有跳合闸操作回路。3LFP—963A10KV电容器组爱护LFP—963A；适用于单Y及双Y及Δ接线的并联电容器组。爱护配置二段式三相过流；过电压爱护零序过电压/不平衡电压爱护（在LFP—963A）；零序电流/不平衡电流爱护（在LFP—963电压取样：各段母线TV的相间电压。爱护动作闭锁远动自动和手动投切功能。实现方法为：在爱护动作时，由爱护给监控一个接点信号，监控收到该信号后，闭锁投切功能。4跳合闸操作回路一般状况下，设有跳合闸操作回路(4)变压器爱护1.LFP-971/LFP-972变压器差动爱护LFP-971；用于双绕组变压器LFP-971A/972B：间断角闭锁的比率差动爱护LFP-971B/972B：间断角闭锁的比率差动爱护。(1)差动速断：1）二次谐波/间断角闭锁的比率差动爱护;2）二次谐波/间断角闭锁的工频变更量比率差动爱护。3）TA断线报警及闭锁；4）非电量爱护的事务记录及延时。2.LFP-973A变压器后备爱护（1）三段复合电压闭锁过流，Ⅰ、Ⅱ段可带方向，由限制字选择。方向元件采纳正序电压极化，方向元件和电流元件接成按相起动方式。方向元件带有记忆功能以消退近处三相短路时方向元件的死区。（2）接地爱护：中性点干脆接地运行；两段零序过流爱护（由整定限制字选择经零序电压闭锁）。（3）过负荷，启动风冷，过载闭锁有载调压。（4）TV断线。3LFP-974变压器非电量爱护（1）从变压器本体来的非电量接点（有载重瓦斯，轻瓦斯，本体重瓦斯，轻瓦斯压力释放阀动作，油温高，冷控失电等）重动后发出中心信号，远动信号，并送给微机爱护作为事务记录，要干脆跳闸的则另外起动本装置的跳闸继电器。（2）三个相互独立的不按相操作断路器的跳闸操作回路。4成套变压器爱护依据变压器容量，绕组数，电压等级等因素，将上述差动爱护，后备爱护，非电量爱护组合，即可得一完整的变压器爱护。双绕组变压器的成套变压器爱护：LFP-971A+LFP-973A+LFP-9745LFP-962站用变压器爱护本爱护用于变电站中站用变压器爱护，其配置为：(1)二段式过流爱护（电流速断+定时限过流爱护）(2)重瓦斯爱护。(3)轻瓦斯爱护。(4)设有操作回路。(5)、主要技术数据（1）额定数据。直流电源；220V，110V，沟通电压：100/（相电压）。100V（线电压）；沟通电流：5A，1A；频率：50Hz。（2）功率消耗：直流回路：≤20W；沟通电压回路：<0.5VA，沟通电流回路：<1VA（In=5A）；<0.5VA（In=1A）。（3）精确工作范围：电流，0.1～19In；相电压0.5～95V；线电压，1～160V。(4)动作时间：元件固有动作时间≤30ms；延时段时间误差≤10ms+1%整定时间。(5)允许环境温度正常工作温度：0～40℃；极限工作温度：-10～+50℃(6)抗干扰性能符合国际GB6162。(7)绝缘耐压标准满意部标DL478。本套综合自动扮装置适合于本变电所的要求。微机限制系统在60kV无人值守变电所中的应用

随着社会的进步，科学技术的发展，工厂供电系统的限制、信号和监测工作由人工管理、就地限制逐步发展为远动化，通过中心调度室对所属各变电所和其它动力设施的运行，实行遥控、遥测、遥信。工厂供电系统实现运动化，不但提高了工厂供电系统的自动化水平，而且可以在肯定程度上实现了系统的优化运行，保证供电系统的平安经济运行。

变电所微机限制装置的供电系统的三遥装置，由调度端、执行端及联系两端的信号通道等三部分组成。.1调度端

调度端由操作台和数据采集和处理用的微型计算机、可编程逻辑限制器组成。包括：1、供电系统模拟盘一块，盘上绘有供电系统电路图，电路图上每个断路器有分、合闸状态指示灯。在事故跳闸时，相应的指示灯闪光，指出跳闸的具体部位，同时发出音响信号和灯光信号。2、若干路就地常测量入口，通过数据表，将数据输入计算机，并随时显示全厂电源进线的电压和功率。3、通信接口，用以完成与可编程逻辑限制器之间的通信联络。4、数据采集和处理计算机（HP）及可编程逻辑限制器（SLC/504）一套，用以干脆发出各项指令进行操作；用以显示系统全部或局部的工作状态的有关数据以及各种操作吩咐和事故状态；记录全天小时平均负荷，绘出全厂用电负荷曲线；记录全厂有功电能、功率因数，计算每月总电费；记录全厂高峰负荷时用电量；依据须要，统计各配电线路的用电状况；统计和分析运行及事故状况等。.2信号通道

信号通道是用来传递调度端操作台与执行端限制箱之间来回的信号用的通道。盐城市城东水厂35KV变电所微机限制的供电系统信号通道采纳J—BUSRS485通讯电缆，这与执行端选用Sepam2000爱护设备匹配关（关于Sepam2000设备下面将作具体介绍）。.3执行端执行端是用逻辑电路和继电器组装而成的成套限制箱。它可分为机电型、晶体管型、微型计算机型三种。下面就引进的电网爱护、微机监控设备Sepam2000作一具体介绍。

Sepam2000装置是施耐德电气公司研制的新产品。该设备具有极好的性能，适用范围广，可以完全适用于公用和工业配电系统的限制方面的应用。全部限制和爱护设备都做到在最大平安性和可能性的条件下供应最优的服务。Sepam2000用在本变电所微机限制系统中，其主要功能是：1、限制：对断路器进行远距离分、合闸操作。2、监视和报警：其中一部分反应被限制断路器的分、合闸状态以及事故跳闸的报警；另一部分反应事故预报信号，可实现过负荷、过电压、变压器气体继电爱护及超温等报警。3、爱护：针对该变电所设计要求，结合Sepam2000功能选择表，分别选用：Sepam2000T02、Sepam2000D02实现主变爱护；Sepam2000M08、实现6KV电机爱护；Sepam2000S02实现6KV线路爱护；Sepam2000T02实现6KV线路变压器组爱护。4、测量：包括电流、电压，其中一路电流为常测，其余电流、电压为巡回检测或自动选测。5、电能测量：可分别测量有功和无功电能，电能的信号分别取自有功、无功电度表，表内装有光电转换单元，将铝盘的转数转换成脉冲信号。8变电所的防雷爱护和接地装置8.1变电所的防雷爱护变电所是电力系统防雷的重要爱护部位，假如发生雷击现象，将会造成大面积的停电，因此变电站装设防雷爱护措施是特别必要的，并且要求防雷爱护措施必需特别牢靠。雷电所引起的大气过电压将会对电气设备和变电所的建筑物产生严峻的危害，在变电所和高压输电线路中，必需实行有效的防雷措施，以保证电气设备的平安。在防雷爱护设计中，应依据雷电活动状况、地形、地质、气象状况以及电网结构和运行方式等，结合运行阅历进行全面分析和技术经济比较，做到技术先进、经济合理、符合电力系统和电力设备平安经济运行的要求。雷电过电压爱护雷电过电压爱护主要是：防止雷电直击于电气设备上，一般采纳避雷针、避雷线进行爱护。对于60kV及以下的电气设备，应尽量削减感应过电压。一般电气设备应远离可能遭到直击雷的设备（避雷针、避雷线）或物体，增大电气设备对地电容。防止从线路侵入的雷电波过电压对电气设备的危害，一般采纳避雷器、间隙、电容器和相应的进线爱护段进行爱护。.1避雷器的选择依据额定电压来选择避雷器60kV侧避雷器选择应采纳Y5W-69/224型的氧化锌避雷器。应将此尽量接近变压器装置，其接线应与变压器低压侧中性点及金属外壳及和避雷器的接地线连在一起接地。依据额定电压选择Ue≥Uw＝60kV，选用Y5W-69/224型其技术参数见表8-1。表8-1Y5W-69/224型避雷器参数型号额定电压（kV）避雷器额定电压(kV)持续运行电压(kV)4冲击电流(kA)雷电冲击残压(kV)Y5W-69/2246369404022410KV侧避雷器的选择对于该侧的断路负荷开关也应采纳氧化锌避雷器。常常断路运行而又带电的断路器，负荷开关和隔离开关应在带电侧装设避雷器，其接地线与断路器等与金属外壳连接，且接地电阻≤10Ω。依据额定电压选择Ue≥Uw＝10kV，可选用Y5W-12.7/45型其技术参数见表8-2。表8-2Y5W-12.7/45型避雷器参数型号额定电压（kV）避雷器额定电压(kV)持续运行电压(kV)4冲击电流(kA)雷电冲击残压(kV)Y5W-12.7/451012.76.64045电容器组、电压互感器、所用变爱护的避雷器可选用Y5W-12.7/45型，同低压侧。其技术参数见表8-3。表8-3Y5W-12.7/45型避雷器参数型号额定电压（kV）避雷器额定电压(kV)持续运行电压(kV)4冲击电流(kA)雷电冲击残压(kV)Y5W-12.7/451012.76.6404510kV出线侧避雷器选用Y5WZ-12.7/45型其技术参数见表8-4。表8-4Y5WZ-12.7/45型避雷器参数型号额定电压（kV）避雷器额定电压(kV)持续运行电压(kV)4冲击电流(kA)雷电冲击残压(kV)Y5WZ-12.7/451012.76.64045直击雷的防护为了满意对直击雷的爱护，应依据计算确定避雷针的高度和数量，依据变电所的电气布置，共设计两根避雷针比较合适，由于主变设备绝缘较弱，而它又是变电所中最重要的设备，故不应在变压器的门型柜架上装设避雷针，而是有独立的配电构架。该支架应装设接地设备装置，再与接地网相连，否则，雷击避雷针时雷电流经接地装置向变电所传入高电位，造成变压器的反击事故，接地电阻间距大于等于15m，因为被爱护的最高设备是门型柜架，高度为7.3m，且两针之间的距离D为28m，则初选h＝25m两根。单针时雷电受针的吸引往往可以被吸到离针较进的地面上，但在两针联合爱护时，处在两针之间的上空，雷电因受两阵的吸引，吸到难于击到离针较近的地面上，两针联合爱护区如下图并将避雷针放在其爱护区的斜线上。图8-1避雷针爱护范围图两针外侧的爱护范围为因被爱护物hX＝7.3m<0.5h＝12.5m所以(8-1)而h＝25m<30m，校正系数P＝1，则可求rx＝(1.5×25－2×7.3)×1＝22.9(m)又因21(m)则爱护范围最小处的最大爱护宽度为bx＝1.5(h0－hx)＝1.5(21－7.3)＝20.55(m)>15(m)依据以上计算可知，两根避雷针的安装基本爱护全所。故选避雷针的高度为25m。变电所侵入波的爱护因为雷击线路机会远比雷直击变电所为多，所以沿线路侵入变电所的雷电过电压行波是很常见的。又因为线路的绝缘水平要比变压器的冲击试验电压高得多，所以变电所对进行波得爱护特别重要。.1爱护措施雷电侵入波是利用阀型避雷器以及与阀型避雷器相协作的进线爱护段，本变电所设计利用氧化锌避雷器代替阀型避雷器。配电装置的雷电侵入波幅值取进线爱护段绝缘水平的负极性冲击强度，即进线段绝缘的50％冲击放电电压。一般按下表的1.05～1.1倍选取。表8-5冲击放电电压表电压等级绝缘子50％冲击放电电压（正极性，kV）60kV5(x-4.5)520侵入配电装置雷电波陡度与进线爱护段的长度有关。表8-6雷电波侵入陡度表额定电压雷电侵入波计算陡度（kV/m）1km进线爱护段2km及全线有避雷线60kV1.10.6.2进线段爱护进线爱护段的作用是使雷不干脆击在导线上，且利用进线段本身阻抗来限制雷电流幅值，利用导线的电晕衰耗来降低雷电波陡度。对未沿全长装设避雷线的60kV架空电力线路，在变电所的进线段1～2km长度内，进行侵入雷电波爱护。其爱护接线图如图8-1所示。图8-2直击雷爱护接线图8.2电气设备的爱护接地装置接地的一般要求（1）为了保证人身平安，全部的电气设备都应装设接地装置，并将电气设备外壳接地；（2）为了将各种不同用途和各种不同电压的电气设备接地，应运用一个总的接地装置。接地装置的接地电阻应满意其中接地电阻的最小的电气设备的要求；（3）电气设备的人工接地应尽可能的用在电气设备所在地点旁边，对地电压安排匀称；（4）设计接地装置时，应考虑到一年四季中均能保证接地电阻的要求值。应当接地的部分（1）变压器、电器、照明设备的底座和外壳；（2）电气设备的传动装置；（3）互感器的二次接线；（4）配电屏与限制台柜架；（5）屋内外配电装置的金属和钢筋混凝土构架以及带电部分的金属遮栏；（6）交直流电力电缆盒的金属外壳和电缆的金属外皮布线的钢管等。布置的原则（1）不同用途和不同电压级次的接地可以共用一个接地装置，阻值应取最小的；（2）保证最寒冷和最干旱的季节里，接地电阻不大于允许值；（3）保证工作区域内电位分布较匀称，以使Ujc和Ukb在平安值以下；（4）充分利用自然接地体，以便降低工程造价；（5）接地线（引下线）接地体（装置）的连接应为焊接，接地线与电气设备外壳的连接应用螺栓连接或焊接，用螺栓连接时，应选用防松螺帽或防松垫片；（6）电气设备应采纳单独的接地线，不允许一个接地线上串联个数电气设备；（7）为了使接地线断线时，外壳上产生的危急电位不致使变压器电位太高，爱护接地线与工作接地线不应用同一个接地线，应分别接地；（8）为了进一步减小接地装置的接地电阻值，人工接地网应尽量与架空线相连，当不允许相连时，应在地下与避雷器的连接装置相连，连线不短于15